DE2460062A1

DE2460062A1 - Elektrische maschine

Info

Publication number: DE2460062A1
Application number: DE19742460062
Authority: DE
Inventors: Ernst Lerche
Original assignee: MEIER HANS JUSTUS
Current assignee: MEIER HANS JUSTUS
Priority date: 1974-12-19
Filing date: 1974-12-19
Publication date: 1976-06-24

Description

Elektrische Maschine Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch. Maschine, insbesondere auf einen Gleichstrommotor mit einem Stator und einem Rotor der in Nuten gleichbleibender Tiefe eine entsprechende Wicklung aufweist.
Bei elektrischen Maschinen der heute üblichen Bauart, z.B. Elektromotoren mit zylindrischen Rotoren, wird die Leistung - wenn man von den anderen Faktoren absieht - im wesantlichen durch die Länge des jeweiligen Rotors bestimmt. Waßgebond für die Leiatung einer elektrischen Maschine sind nämlich nur diejenigen Leiterabschnitte der Rotorwicklung, die dem Magnetfeld ausgesetzt sind.
Diese Zusammenhänge bedeuten, daß sich die leistung einer elekt-rischen Maschine proportional mit der Zunahme der aktiven eiterabschnitte von Rotorwicklungen erhöhen läßt Die zuvor erläuterten grundsätzlichen Zusammenhange haben zur Folge, daß für eine elektrische Maschine ein ganz bestimmtes Leistungsgewicht gilt und daß eine Erhöhung der Leistung auch mit einer entsprechenden Zunahme des Gewichtes verbunden ist.
Für die meisten Anwendungsfälle elektrischer Maschinen ist diese Tatsache ohne Bedeutung, weil z.B. bei stationärem Betrieb, bei Schiffen oder bei Schiencnfahrzeugen das jewilige Gewicht einer elektrischen Maschine in der Regel nur eine untergeordnete Rolle spielt. Bei Anwendung auf dem Gebiet der Luft- und Raumfahrt steht aber das Gewicht einer Maschine oder einer Vorrichtung im Vordergrund, da hier ganz allgemein die Forderung nach Gewichtsarmut besteht. Der Einsatz einer elektrischen Maschine auf diesem Gebiet der Technik ist daher sehr problematisch, so daß insbesondere ein Elektromotor als Antrieb für Luftfahrzeuge wegen seines geringen Leistungsgewichtes ni.cht in Frage kommt Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei einer einen Stator und einen Rotor aufweisenden elektrischen Maschine das Leistungsgewicht zu erhöhen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Durchmesser des Boters in Achsrichtung wechselweise zu- bzw, abnimmt und daß der aus Halbschalen gebildcte Stator komplementär zum Rotor ausgebildet ist.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahme ist es möglich, bei einer elektrischen Maschine bestirimter Rotorlänge die aktiven Leiterabechnitte der Rotorwicklung beträchtlich zu verlängern, so den sich hierdrch auch eine Erhöhung der Leistung ohne Ver-Längerung des Rotors ergibt. Der Rotor kann dabei die Form eines aus wechselseitig zusammengesetzten Kegelstumpfen ausgebildeten Mrehkörpers aufweisen. Es ist aber zuch möglich, den Rotor derart als Drehkörper auszubilden, daß sich sein Durchmewser in Achsrichtung sinusförmig Ändert.
Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt das Prinzip der Erfindung als Ausschnitt einer elektrischen Maschine. Dieser Ausschnitt besteht aus einem Rotor 1, der aus einem Drehkörper in der Form wechsel- .
seitig zusammengesetzter Kegelstumpfe besteht. In diesem Rotor sind in bekannter Weise Längsnuten 2 gleichbleibender Tiefe zur Aufnahme einer Rotorwicklung vorgesehen. Komplementär zum Rotor 1 ist der Stator 3 ausgebildet, an dem in nicht näher dargestellter Weise eine Feldwicklung angebracht ist. Der Stator besteht zweckmäßigerweise aus zwei Halbschalen und erleichtert -somit den Ein-und Ausbau des Rotor 1.. Zwischen Statpr 3 und Rotor 1 ist der notwendige Luftspalt 4 angedeutet, der durch eine entsprechende Bemessung dieser Bauteile entsteht.
Wie zuvor schon erläutert, kann der Rotor 1 auch derart ausgebildet sein, daß sich. sein Durchmesser iii Achsrichtung sinusförmig ändert. Natürlich ist dann dazu auch der Stator 3 komplementär ausgebildet. Der erfindungsgemäße Aufbau einer elektrischen Maschine gestattet bei einem Rotor gegebener Länge, die wirksame Leiterlänge der Rotorwicklung beträchtlich zu erhöhen, so daß sich hierdurch auch die Leistung einer elektrischen Maschine chne Gewichtszunahme wesentlich erhöhen läßt. Ein nach dem erfindungsgemäßen Prinzip aufgebauter Motor besitzt somit ein erheblich größeres Leistungsgewicht, so daß er auch für Anwendungen im Bereich der luftfahrttechnik, insbesondere des Antriebs, in Frage kommt.
- P a t e n t a n s p r ü c h e -

Claims

P a t en t a n s p r ü c h e Elektrische Maschine, insbesondere Gleichstrommotor, mit eine Stator und einem Rotor, der in Nuten g3 gleichbleibender Tiefe eine entsprechende Wicklung aufweist, dadurch gek e n n z e i c h n e t, daß der Durchmesser des Rotors 1 in Achsrichtung wechselweise zu- bzw. abnimmt und daß der aus Halbschalen gebildete Stator 3 komplementär zum Rotor 1 ausgebildet ist.
2.) Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t w daß der Rotor 1 die Form eines aus wechselseitig zusammengesetzten Kegelstumpfen ausgebildeten Drehkörpers aufweist.
3.) Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß sich der Durchmesser des als Drehkörper ausgebildeten Rotors 1 in Achsrichtung sinusförmig ändert.