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Drehfeldmotor mit äußerem Sekundärteil Die Erfindung betrifft Verbesserungen
find Vereinfachungen des Aufbaues des außenliegenden Sekundärteiles von Drehfeldmotoren
und besteht darin, daß das Eisen des Sekundärteiles mit einer äußeren und/oder einer
inneren Schicht aus besser als Eisen stromleitendem Metall bedeckt ist. Das Eisen
des Sekundärteiles kann dabei aus einem Blechpaket, einem Rohr oder Topf mit oder
ohne Blechpaket bestehen. Die äußere Leitschicht schließt hierbei den Sekundärstromkreis
zusätzlich nach Art einer Ringwicklung, indem sie mit den Käfigstäben oder Ringen
oder der den Käfig ersetzenden inneren Metallschicht voll leitend verbunden ist.
Die Leitmantelschicht kann auch mit ebenfalls stromleitenden Kühlrippen versehen
sein. Ferner können die Lagerschilder mit den Leitschichten voll leitend verbunden
oder bedeckt sein.
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Man hat schon bei Tauchmotoren einen Außenläufer aus einem glatten
Eisenrohr vorgesehen, doch ist dessen Leitfähigkeit zu gering, um einen guten Motor
zu ergeben. Es sind ferner auf massiven Innenläufern von geräuschlosen Motoren Leitmetallschichten
angeordnet worden, doch wird hierbei der Luftspalt in sehr nachteiliger Weise vergrößert.
Damit werden aber Wirkungsgrad, Leistungsfaktor, Dauerleistung und Überlastbarkeit
stark vermindert, so daß sich solche Motoren nicht allgemeiner einführen konnten,
obwohl sie durch die Oberfelder abschirmende Schutzschichten
zwischen
Ständer und Läufer erheblich verbessert worden sind.
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Demgegenüber ergeben sich bei Anwendung der Leitschichten in Motoren
mit äußerem Sekundärteil gemäß der Erfindung grundlegende Vorteile. Erstens hat
die Luftspaltfläche, bezogen auf gleiche Abmessungen des Eisenkörpers mit dem bei
Innenkäfigmotoren erforderlichen besonderen Ständergehäuse, beim Motor mit äußerem
Sekundärteil etwa die doppelte Größe. Dies ergibt sich, weil die tiefen Wickelnuten
des innenliegenden Primärteiles die Spaltfläche weit nach außen rücken lassen, zumal
bei Rohren als Außensekundärteil mit Erstreckung über die Blechpaketlänge hinaus.
Ferner wirken sich die Nutschlitze weniger aus. Die Felddichte in Spalt und Leitschicht
ist daher wesentlich herabgesetzt und wird daher der Magnetisierungsstrom durch
die Leitschicht über dem Luftspalt weit weniger vergrößert.
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Zweitens ist bei gleicher Dicke der inneren Leitschicht deren Querschnitt
infolge der Vergrößerung der Luftspaltfläche gegenüber dem Innenkäfigmotor verdoppelt,
so daß man sie für gleiche Leitfähigkeit halbieren könnte oder aber bessere Leistungen
erzielt.
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Drittens treten infolge der geringeren Spaltfelddichte die störenden
Oberfelder weniger hervor, wie man dies an der starken Geräuschminderung üblicher
Motoren bei Herabsetzung der Spannung oder Auslegung mit verkleinerter Induktion
erkennen kann.
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Die äußere Leitmantelschicht verkleinert den Sekundärwiderstand, so
daß man dafür die inneren Teile des Sekundärkreises schwächer ausbilden kann. Insbesondere
kann man mit einer schwächeren inneren Leitschicht oder allenfalls auch ohne diese
auskommen. Die äußere Leitmantelschicht kann auch die das Sekundäreisen ergänzenden
Lagerschilder bedecken und in den Stromkreis einbeziehen, indem das lösbare Lagerschild
mit vollem elektrischen Kontakt befestigt wird.
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Die Zeichnung zeigt Motoren mit äußerem Sekundärteil mit äußerer Leitmantelschicht
und Käfig mit Blechpaket, Käfig mit Profilzahnstäben sowie mit den Käfig ersetzender
innerer Leitschicht.
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Nach Abb. I ist bei einem größeren Motor in dem mit einem Lagerschild
vereinigten, topfartigen Gehäuse I ein Blechkörper 2 mit den Käfigstäben 3 eingepreßt.
Die Stäbe 3 sind mit den Käfigringen 4 gut leitend etwa durch Hartlöten verbunden,
wobei auch die Ringe 4 mit dem Topfgehäuse I metallisch vereinigt werden, so daß
dieses daher auch zur Leitfähigkeit des Sekundärteiles beiträgt. Der Widerstand
desselben wird ferner durch den äußeren Leitmantel 5 verkleinert, wobei die Strompfade
in demselben sowohl längs des Umfanges wie in Käfigringen, als auch parallel zur
Achse beim Schluß nach Art einer Ringwicklung verlaufen. Die Leitmantelschicht 5
ist vorzugsweise mit Längsrippen 6 versehen, um die Wärmeabgabe zu verbessern. Das
andere Lagerschild 7, welches mit dem Topfgehäuse i guten magnetischen und beispielsweise
durch Zusammenschrauben mit amalgamiertem oder verzinntem Gewinde auch vollen elektrischen
Kontakt haben kann, trägt dann mit seinem Baustoff zur magnetischen und elektrischen
Wirkung des Sekundärteiles bei. In den Lagern 8 und 9 des Motorgehäuses I bis 7
ist der Primärteil Io gelagert, oder das Gehäuse dreht sich um ihn.
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Durch die dichte oder metallische Verbindung der Käfigringe 4, welche
somit Teile der inneren Leitschicht bilden, mit dem Gehäuserohr I wird eine die
Wärmeabgabe der Primärwicklung erschwerende stagnierende Luftschicht zwischen dem
Gehäuserohr I und den Käfigringen 4 vermieden, so daß sie eine einzige Wand bilden.
Damit ist die Dauerbelastbarkeit durch wesentlich bessere Kühlung der inneren Wickelköpfe
des Primärteiles beträchtlich verbessert und der Hauptmangel des bisherigen Außenläufermotors
beseitigt.
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In Abb. 2 ist der Aufbau des Sekundärteiles gegenüber Abb. I vereinfacht
durch Ersatz des sekundären Blechpaketes durch Zahnkopfprofilstäbe II, welche mitsamt
den Käfigstäben 3 vom Gehäuseeisen I faßartig zusammengespannt sind. Die Stäbe 3
und II sind mit den Käfigringen 4 und dem Gehäuserohr I verlötet, verschweißt oder
vergossen, wobei diese Verbindung auch den Leitmantel 5 mit den Rillenrippen 6 einbezieht.
Abb. 3 zeigt hierzu, wie die Stäbe 3, II in dem Gehäuserohr I, 5, 6 mittels axialem
Stauchdruck in der Mitte tangential ausknicken und sich hierdurch unter Vergrößerung
des Umfanges festspannen. Die Stäbe sind hierzu ein wenig vorgebogen. Nach der metallischen
Verbindung kann der gesamte Körper zur Erzielung einer genau runden Bohrung nachbearbeitet
werden.
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Abb. 4 gibt beispielsweise einen Drehfeldmotor mit äußerem Sekundärteil
mit äußerer und innerer Leitschicht wieder. Das gezogene Gehäuse I mit dem als Lagerschild
dienenden Boden ist mit den Leitschichten 5 und I2 bedeckt, so daß es zugleich Käfig
und Feldrückschluß ist. Infolge der Erstreckung über den Primärteil Io wird es verhältnismäßig
dünnwandig, da auch das Lagerschild 7 mittels des verzinnten Gewindes I3 in den
magnetischen und elektrischen Kreis einbezogen ist. Das Verquetschen des Zinnes
gibt dabei vollen Kontakt. Das Gehäuse i und Schild 7 werden zweckmäßig aus mit
dem Leitmetall (vorzugsweise Kupfer oder Aluminium) plattiertem Eisenblech gezogen.
Der Primärteil io läuft entweder im Gehäuse i, 7 in den Lagern 8, 9 um oder letzteres
rotiert. Das Lagerschild ? kann auch als Riemenscheibe oder Getriebegehäuse ausgebildet
sein. Die Abb. 4 zeigt jedoch den Motor mit laufendem Primärteil und durch die aufgezogenen
Ringe 14 befestigtem Gehäuse. Die Wärme verteilt sich infolge der Leitschichten
5, i2 gleichmäßig über das ganze Gehäuse i, 7. Die Wickelköpfe io geben ferner die
Wärme unbehindert und unmittelbar gegenüber durch die einzige Gehäusewand ab. Ein
Großteil der Verluste entsteht jedoch beim Motor mit äußerem Sekundärteil erst im
Gehäuse und
wird ohne wesentliches Verteilungsgefälle unmittelbar
abgegeben.
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Der Außenkäfigmotor mit eine einzige Wand bildendem, aus Eisen und
Leitmetall aufgebautem Gehäuse ist daher vorteilhaft brauchbar.