DE1287200B

DE1287200B - Pole-changing reluctance motor

Info

Publication number: DE1287200B
Application number: DE1964L0047332
Authority: DE
Inventors: Herrrmann Helmut; Streckert Klaus
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-03-19
Filing date: 1964-03-19
Publication date: 1969-01-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen polumschaltbaren Reluktanzmotor für zwei im Verhältnis 1:2 stehende synchrone Betriebsdrehzahlen, dessen Läufer durch Synchronisierungsnuten oder Abflachungen getrennte ausgeprägte Pole aufweist.The invention relates to a pole-changing reluctance motor for two synchronous operating speeds in a ratio of 1: 2, its rotor has distinct poles separated by synchronization grooves or flats.

Infolge der ausgeprägten Läuferpole ergeben sich Unterschiede hinsichtlich der Längs- und Querreaktanz, so daß ein synchroner Lauf auch ohne Fremderregung des Läufers möglich ist. Es ist üblich, die Anzahl der ausgeprägten Läuferpole gleich der Polzahl der Ständerwicklung zu wählen. Die ausgeprägten Pole können beispielsweise durch in den Läufer eingefräste Synchronisierungsnuten oder aber durch Abflachungen des Läuferumfanges erreicht werden. Es ergibt sich eine dieser Polzahl p entsprechende Synchrondrehzahl n, in U/min: (f = Netzfrequenz in Hz).As a result of the pronounced rotor poles, there are differences with regard to the longitudinal and transverse reactance, so that synchronous running is possible even without external excitation of the rotor. It is customary to choose the number of distinct rotor poles equal to the number of poles of the stator winding. The pronounced poles can be achieved, for example, by means of synchronization grooves milled into the rotor or by flattening the circumference of the rotor. This results in a synchronous speed n corresponding to this number of poles p, in rpm: (f = mains frequency in Hz).

Es ist bekannt, Reluktanzmotoren im Verhältnis 2:1 polumschaltbar auszuführen, so daß sich zwei im gleichen Verhältnis unterschiedliche Synchrondrehzahlen ergeben. Zu diesem Zweck werden spezielle Läuferformen vorgesehen, denen der grundsätzliche Gedanke zugrunde liegt, daß die Anzahl der ausgeprägten Läuferpole einerseits der niederpoligen, aber andererseits auch der höherpoligen Ständerwicklung entsprechen soll. Dementsprechend wird die Gesamtanzahl der ausgeprägten Pole gleich der höchsten Polzahl des Ständers gewählt, jedoch ist die Breite, Länge oder Tiefe der entsprechend vorzusehenden Synchronisierungsnuten in abwechselnder Folge unterschiedlich.It is known that reluctance motors can be pole-changing in a ratio of 2: 1 perform, so that two synchronous speeds that are different in the same ratio result. For this purpose, special rotor shapes are provided, which are the basic The idea is that the number of pronounced rotor poles on the one hand the low-pole, but on the other hand also correspond to the higher-pole stator winding target. Accordingly, the total number of salient poles becomes equal to the largest Number of poles of the stator selected, but the width, length or depth of the corresponding to be provided synchronization grooves in alternating sequence different.

Bei gleichbleibender thermischer Ausnutzung der Motoren ist es jedoch unvermeidbar, daß die für die höherpolige Wicklung eingebrachten zusätzlichen Synchronisierungsnuten eine Leistungsminderung für den niederpoligen Betrieb bewirken. Das ist um so nachteiliger, weil gerade für höhere Drehzahlen hohe synchrone Kippmomente Benötigt werden, um ein einwandfreies Intrittfallen des Reluktanzmotors selbst bei zusätzlich angekuppelten Schwungmassen zu erreichen.If the thermal utilization of the motors remains the same, however, it is unavoidable that the additional synchronization grooves introduced for the higher-pole winding cause a reduction in output for low-pole operation. This is all the more disadvantageous because high synchronous breakdown torques are required, especially for higher speeds the reluctance motor will fall properly even if the motor is additionally coupled To achieve flywheels.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Läuferform für einen Reluktanzmotor anzugeben, welche zwei im Verhältnis 2:1 unterschiedliche Synchrondrehzahlen ermöglicht; ohne daß eine Leistungseinbuße für den niederpoligen Betrieb in Kauf genommen werden muß.It is therefore the object of the invention to provide a rotor shape for a Indicate reluctance motor, which two synchronous speeds in a ratio of 2: 1 enables; without sacrificing performance for low-pole operation must be taken.

Diese Aufgabe wird bei einem polumschaltbaren Reluktanzmotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Läufer nur eine der niedrigen Polzahl entsprechende Anzahl von Synchronisierungsnuten bzw. Abflachungen aufweist und daß der Polbedeckungsfaktor größer als das 0,6fache der Polteilung ist, bezogen auf die niedrige Polzahl.In the case of a pole-changing reluctance motor, this task is carried out at the beginning mentioned type according to the invention solved in that the runner only one of the low Number of poles has a corresponding number of synchronization grooves or flats and that the pole coverage factor is greater than 0.6 times the pole pitch on the low number of poles.

Auf die für den höherpoligen Betrieb bisher vorgeschlagenen zusätzlichen Synchronisierungsnuten wird also verzichtet. Es hat sich nämlich überraschend gezeigt, daß bei erfindungsgemäßer Auslegung der nur der niederen Polzahl entsprechenden ausgeprägten Pole hohe synchrone Kippmomente bei höherpoligem Betrieb und gleichzeitig eine optimale Ausnutzung bei niederpoligem Betrieb möglich sind.To the additional ones proposed so far for higher-pole operation Synchronization grooves are therefore dispensed with. It has been shown, surprisingly, that with the design according to the invention that only corresponds to the lower number of poles pronounced poles high synchronous breakdown torques with multi-pole operation and at the same time optimum utilization is possible with low-pole operation.

Setzt man jeweils gleichen Ständeraufbau und gleiche Verluste für polumschaltbare Reluktanzmotoren voraus, welche einerseits in bekannter Weise zusätzliche Synchronisierungsnuten zur Bildung der höheren Polzahl aufweisen und andererseits gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind, dann zeigt sich, daß bei beispielsweise gleichen Kippmomenten im höherpoligen Betrieb der erfindungsgemäß aufgebaute Motor ein wesentlich höheres Kippmoment im niederpoligen Betrieb aufweist.If one assumes the same stator structure and the same losses for Pole-changing reluctance motors advance, which on the one hand additional in a known manner Have synchronization grooves to form the higher number of poles and on the other hand are constructed according to the present invention, it is found that for example the same breakdown torques in multi-pole operation of the motor constructed according to the invention has a significantly higher breakdown torque in low-pole operation.

An ein symmetrisches Mehrphasennetz angeschlossene Reluktanzmotoren werden mit Synchronisierungsnuten bzw. Abflachungen versehen, welche sich über die gesamte Läuferlänge erstrecken. Bei Einphasenmotoren ist es jedoch auch bei erfindungsgemäß aufgebauten Motoren vorteilhaft, die Länge der Synchronisierungsnuten bzw. Abflachungen auf etwa 65 bis 70% der Läuferlänge zu beschränken, wie es für nicht polumschaltbare Reluktanzmotoren bereits bekannt ist.Reluctance motors connected to a symmetrical multi-phase network are provided with synchronization grooves or flats, which extend over the Extend the entire length of the runner. In the case of single-phase motors, however, it is also in accordance with the invention built-up motors advantageous, the length of the synchronization grooves or flats to about 65 to 70% of the rotor length, as is the case for non-pole-changing Reluctance motors is already known.

Claims

Claims: 1. Pole-changing reluctance motor for two in ratio 1: 2 stationary synchronous operating speeds, its rotor through synchronization grooves or flats has separate salient poles. characterized, that the rotor only has a number of synchronization grooves corresponding to the low number of poles or has flats and that the pole coverage factor is greater than 0.6 times is the pole pitch, based on the low number of poles.

2. Pole-changing reluctance motor according to claim 1, characterized in that when the engine is for operation on a Single-phase network is provided, the synchronization grooves or flats of the runner extend only about 65 to 70% of the length of the runner.