DE728543C - Electric motor, especially underwater motor, whose stand space is sealed off from the runner space by a bushing - Google Patents

Description

Elektromotor, insbesondere Unterwassermotor. dessen Ständerraüm durch eine Büchse gegenüber dem Läuferraum abgedichtet ist Bei Elektromotoren mit vollständig eingekapselter Ständerwicklung, wie sie hauptsächlich als Unterwassermotoren zur Anwendung gelangen, sind Ausführungen bekannt, bei denen der vollständige Abschluß des Ständerraumes :gegenüber dem Läuferraum durch eine druckfeste, wasserdichte Büchse erfolgt, die,--anstatt massiv zu 'sein, aus einzelnen geschichteten Stahlblechringen mit dazwischenliegenden Dichtungsringen besteht. Diese unter hohem Druck zusammengepreßten Dichtungsringe bilden auch die bekannte Isolation gegen Wirbelstrombildungen. Ihre Stärke ist bei den bekannten Aasführungen wesentlich kleiner als die Stärke der Stahlblechringe und nur so groß gewählt, daß ihre Elastizität ausreicht, um auch bei den mit der Erwärmung und Abkühlung auftretenden Längenänderungen der Büchse noch einen Zea Bei dieser Ausführung entsteht jedoch eine sehr große Nutstreuung, da die so aufgebaute Büchse vorwiegend aus sehr gut magnetisierbaren Stahlblechen besteht und daher sehr große Eisenquershnitte für den Durchtritt des Nutenstreuflusses vorhanden sind. Dadurch wird im Gegensatz zum normalen Motor, bei dem der Nutenstreufluß sich nur -im Luftspalt ausbilden kann, der Leistungsfaktor wesentlich verschlechtert und der Wirkungsgrad ungünstig beeinflußt.Electric motor, in particular underwater motor. whose stator space is sealed off from the rotor space by a sleeve. In electric motors with a completely encapsulated stator winding, such as those mainly used as underwater motors, designs are known in which the complete closure of the stator space: with respect to the rotor space is carried out by a pressure-resistant, watertight sleeve which '- instead of being solid', consists of individual layered sheet steel rings with sealing rings in between. These sealing rings, which are compressed under high pressure, also form the well-known insulation against eddy currents. In the known carrion guides, their thickness is much smaller than the thickness of the sheet steel rings and is only chosen to be so large that their elasticity is sufficient to allow a zea even with the changes in length of the bushing that occur with the heating and cooling In this design, however, there is a very large spread of the groove, since the bushing constructed in this way consists primarily of very easily magnetizable sheet steel and therefore very large iron cross sections are available for the flow of the groove leakage to pass through. As a result, in contrast to the normal motor, in which the slot leakage flux can only develop in the air gap, the power factor is significantly worsened and the efficiency is adversely affected.

Bei einer anderen bekannten Ausführungsform wird die' Verkleinerung der Nutstreuung dadurch angestrebt, daß die Büchse aus einer Mischung von fein verteiltem magnetischem Material (Eisen) mit einem isolierenden Bindemittel hergestellt ist, wobei überdies der Eisengehalt der Mischung an den Zähnen des Ständerblechpakets größer ist als an dessen Nuten. Eine derartige Ausbildung der Trennwand setzt zwar den Nutenstreufluß so weit wie möglich herab, erhöht aber den magnetischen Widerstand für den Hauptfluß so stark, daß der Magnetisierungsstrom sehr groß und der Leistungsfaktor demgemäß sehr; klein wird. Auch durch die stärkstmögliche Konzentration des magnetischen Materials' kann .dieser Nachteil nicht behoben werden, weil die einzelnen Eisenkörner in Richtung des Hauptflusses einen gewissen Abstand besitzen mästen, damit eine Dichtung durch das Bindemittel ermöglicht wird. Diese Abstände summieren sich und wirken so wie ein übermäßig großer Luftspalt.In another known embodiment, the 'reduction The aim of the groove spreading that the bushing from a mixture of finely divided magnetic material (iron) is made with an insulating binder, in addition, the iron content of the mixture on the teeth of the stator core is larger than on its grooves. Such a design of the partition is indeed the slot leakage as low as possible, but increases the magnetic Resistance to the main flux is so strong that the magnetizing current is very large and the power factor accordingly very; becomes small. Also through the strongest possible concentration of the magnetic material ', this disadvantage cannot be remedied because the individual iron grains have a certain distance in the direction of the main flow fatten so that a seal is made possible by the binder. These distances add up and act like an excessively large air gap.

Die Erfindung hingegen ermöglicht eine weitgehende Herabsetzung des- Streuflusses, ohne daß der magnetische Widerstand für den Hauptfluß erhöht wird. Dies wird dadurch erreicht, da@ bei geschichteten Büchsen (vgl. oben) die Stärke der isolierenden Dichtungsringe verhältnismäßig groß, und zwar zumindest :größer als die Stärke der Stahlblechringe, gewählt wird. Dem Durchtritt des Nutenstreuflusses steht dadurch nur ein verhältnismäßig kleiner Eisenquerschnitt zur Verfügung, wodurch eine Herabsetzung dieses schädlichen Streuflusses auf weniger als die Hälfte erreicht wird. Die Verstärkung der isolierenden Zwischenlagen im Verhältnis zur Stärke der Stahlblechringe darf jedoch nur so groß gewählt werden, daß der magnetische Widerstand für den Hauptfluß zwischen Ständer und Läufer noch klein bleibt. Werden z. B. die isolierenden Zwischenlagen i mm und die Stahlblechringe 0,5 mm stark gemacht und ist die Induktion im Luftspalt zwischen Büchseninnenwand und Rotor wie üblich 6ooo Gauß, so entsteht in den Stahlblechringen beim Durchtritt des Hauptflusses infolge des auf ein Drittel verkleinerten Eisenquerschnittes eine dreimal so große Induktion von i8 ooo Gauß. Bei dieser Induktion erhöht eine z. B. 3 mm starke Büchse den gesamten magnetischen Widerstand für den Hauptfluß um den gleichen Wert wie eine Vergrößerung des Luftspaltes zwischen Büchseninnenwand und Läufer um nur etwa o,o5 mm. Wenn man den Luftspalt um diesen Wert verkleinert, z. B. von 0,5 - auf o;45,mm, so bleibt die Verstärkung der isoerenden Zwischenlagen der Büchse gemäß der Erfindung auf den Hauptfluß des Motors überhaupt ohne Einfluß, während die Nutstreuung infolge des auf ein Drittel verkleinerten Eisenquerschnittes auf ein Drittel herabgesetzt wird.The invention, on the other hand, enables the leakage flux to be largely reduced without increasing the magnetic resistance for the main flux. This is achieved because, in the case of layered bushings (see above), the thickness of the insulating sealing rings is relatively large, namely at least greater than the thickness of the sheet steel rings. As a result, only a relatively small iron cross-section is available for the groove leakage flux to pass through, which means that this harmful leakage flux is reduced to less than half. However, the reinforcement of the insulating intermediate layers in relation to the thickness of the sheet steel rings may only be chosen so large that the magnetic resistance for the main flow between the stator and rotor remains small. Are z. B. the insulating intermediate layers made i mm and the sheet steel rings 0.5 mm thick and if the induction in the air gap between the inner wall of the liner and the rotor is as usual 6,000 Gauss, then in the sheet steel rings when the main flow passes through, due to the iron cross-section reduced to a third, three times as much occurs large induction of i8,000 Gauss. In this induction, a z. B. 3 mm thick bush the total magnetic resistance for the main flow by the same value as an increase in the air gap between the inner wall of the bush and the rotor by only about 0.05 mm. If you reduce the air gap by this value, e.g. B. from 0.5 to 0.45 mm, the reinforcement of the insulating intermediate layers of the liner according to the invention has no influence whatsoever on the main flow of the engine, while the groove spread is reduced to a third due to the iron cross-section reduced to a third .

Je nach der elektrischen Auslegung des jeweiligen Motors ergibt sich für die Stärke der zwischen je zwei Stahlblechringen liegenden, isolierenden und nicht magnetisierbaren Dichtungsringe ein günstigster Wert derart, daß dabei der Wirkungsgrad und der Leistungsfaktor ein Maximum wird, wodurch sich bekanntlich der von den Elektrizitätswerken gefürchtete Blindstromverbrauch weitgehend vermindert.Depending on the electrical design of the respective motor, this results for the thickness of the insulating and non-magnetizable sealing rings a most favorable value such that the Efficiency and the power factor is a maximum, which is known to be the reactive power consumption feared by the electricity companies is largely reduced.

Da erfindungsgemäß die Büchse zwischen Ständer und Läufer vorwiegend aus dem genannten Isoliermaterial besteht, dessen Kosten, bezogen auf den Rauminhalt, niedriger sind als die Kosten des Stahlbleches, so wird gleichzeitig eine Ersparnis an Materialkosten und außerdem an Löhnen erzielt, weil weniger Ringe aufzuschichten sind.Since, according to the invention, the bush between the stator and runner predominantly consists of the mentioned insulating material, the cost of which, based on the volume of the room, are lower than the cost of the steel sheet, it becomes a saving at the same time in material costs and also in wages because fewer rings are stacked up are.

Ferner ist es von besonderer Bedeutung, daß die Büchse gemäß der Erfindung eine bedeutend größere Elastizität besitzt als die obengenannte bekannte, vorwiegend aus Eisen bestehende Büchse.It is also of particular importance that the sleeve according to the invention has a significantly greater elasticity than the above-mentioned known, predominantly made of iron.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Elektromotor, insbesondere Unterwassermotor, dessen Ständerraum durch eine geschichtete Büchse, bestehend aus gut magnetisierbaren Stahlblechringen mit Zwischenlagen aus nicht magnetisierbarem, isolierendem und dichtendem Material, gegenüber dem Läuferraum abgedichtet ist, gekennzeichnet durch ein Verhältnis der Stärke der Zwischenlagen der Büchse zur Stärke ihrer Stahlblechringe zwischen i : i und 3 : i.PATENT CLAIM: Electric motor, especially underwater motor, its Stand space through a layered sleeve, consisting of easily magnetizable sheet steel rings with intermediate layers made of non-magnetizable, insulating and sealing material, is sealed against the rotor space, characterized by a ratio of Thickness of the liners to the thickness of their sheet steel rings between i : i and 3: i.