Elektromotorische Antriebseinrichtung an Trommelwaschmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromoto rische Antriebseinrichtung an einer Trommelwaschma schine, bei der der Wechselstromantriebsmotor koaxial um die Trommelwelle am Laugenbehälter angeordnet ist und bei der zur Erzeugung zweier verschiedener Drehzahlen zwei Wicklungsgruppen unterschiedlicher Polpaarzahl vorgesehen sind.
Es ist bekannt, einen zweipoligen Antriebsmotor koaxial um die Trommelwelle einer Trommelwasch maschine anzuordnen und am Bottich zu befestigen.
Nachteilig an dieser Anordnung ist der komplizierte Aufbau des polumschaltbaren Motors sowie der Zusam menbau des Motors mit dem Behälter und der Trommel.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Motor der Antriebseinrichtung möglichst einfach zu ge stalten, so dass er einfach herzustellen ist und leicht mit den anderen Einzelteilen verbunden werden kann.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die zwei Wicklungsgruppen in zwei nebeneinander, an der Behälterwandung befestigten Innenständerringen derart angeordnet sind, dass ihre induzierenden Kräfte auf einen um die Innenständerringe angeordneten ge meinsamen Aussenläuferkörper mit zwei nebeneinander liegend angeordneten Blechpaketringen übertragen wer den.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be schrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der An triebseinrichtung, Fig.2 zeigt ein Kunststoffband mit aufgedruckter Wellenwicklung, Fig. 3 zeigt das Kunststoffband der Fig. 2 mit auf gedruckter Wellenwicklung und doppeltem Ständerum fang, Fig. 4 zeigt die Faltungen des Kunststoffbandes der Fig. 2 und 3, wobei teilweise die Faltung des Bandes in der Seitenansicht dargestellt ist, Fig.5a,
5b zeigen den Aussenläuferring des Waschmotors der Fig. 1 mit aufgebrachten Dauerma gneten in schematischer Darstellung, Fig. Sc zeigt die Dauermagneten, die auf der In nenseite des Aussenläuferringes rundum angeordnet sind, Fig. 6 zeigt eine Zweiphasenwicklungsanordnung als Kunststoffband, wobei mit U 1, U 2, X 1 und X 2 die Anschlussklemmen der Phasenstränge bezeichnet sind, Fig. 7 zeigt eine Schalt- und Faltanordnung einer Kunststoffwicklung in Dreiphasenausführung,
Fig. 8 zeigt eine Zweiphasenwicklung der Fig. 6a in Scott'scher Schaltung, Fig. 9 zeigt eine Dreiphasenwicklung in Scott'scher Schaltung.
Die Antriebseinrichtung besteht aus zwei Teilmoto ren 1 und 11, wobei mit 1 der Schleudermotor und mit 11 der Waschmotor bezeichnet ist. Beide Motoren 1 und 11 sind von einem gemeinsamen Aussenläufer 9 umgeben, der auf der Antriebswelle 27 der Trommel befestigt ist. Der Schleudermotor 1, der normalerweise der stärkere Motor ist, soll beispielsweise eine Leistung von 500 W abgeben und eine Schleuderdrehzahl von 700 U/min aufweisen. Diese Drehzahl soll mit ca. 7 /o Schlupf aus der synchronen Drehzahl 750 U/min ent stehen. Es ist im Ausführungsbeispiel für den Schleu dermotor 1 eine Wicklung 2 vorgesehen, die eine 8- polige Hauptphase und eine 8-polige Anlaufphase auf weist.
Andere Drehzahlen entsprechend den synchro nen Drehzahlen 1000 U/min (6-polig) oder 600 U/min (10-polig) sind wegen der auf der grossen äusseren Innenständerfläche leicht aufzubringenden Nutenzahl jederzeit leicht möglich.
Die Ständerwicklung 2 liegt in den äusseren Nuten des inneren Ständerblechringes 4, während der Aussen läuferring 3 aus dem Eisenblech-Paketring 5 besteht, dessen stärkere Aussenbleche 6"' und 6"" durch den Nietbolzen 5' zusammengehalten werden. Die Wickel köpfe der Ständerwicklung 2 können wie bei einer Trommelankerwicklung auf die Achse zu radial hinein gezogen werden, da dadurch der axiale Raum für die Wickelköpfe, insbesondere den linken, eingespart wird.
Der Innenständerring 4 ist ebenfalls durch Endbleche 6', 6" zusammengehalten, wobei 6" an dem aufgebör- delten Rand des Blechzylinders 7 anliegt und 6' bei spielsweise auf dem linken Rand des Blechzylinders 7 nach entsprechendem Druck auf das Blechpaket auf gepunktet ist. Der Blechzylinder 7 ist mit drei oder vier Lagerarmen 8, die aus gesicktem Blech bestehen, vernietet oder verschweisst, wobei diese wiederum auf den Lagerstützen 21 des Bottichs 23 aufgenietet oder aufgepunktet sind.
Jede Lagerstütze 21 ist mit einem Ende 22 am Bot tich 23 aufgenietet oder aasgepunktet, während das an dere Ende 24 den Teller 25 der Lageraussenhülse 26 der Trommellagerung hält. Mit 28, 29 sind die beiden Wälzlager der Trommelwelle 27 bezeichnet, die am rechten Ende, nicht gezeichnet, die Trommel fliegend tragen. Das linke Ende der Trommelwelle 27 ist über den Keil 30 mit dem Flansch 31 fest verbunden, an dem symmetrisch die drei oder vier Blecharme angenietet oder angeschweisst sind. Zur Versteifung von 9 sind die Sicken 9', 9", 9'2, 9"" angebracht.
Der Aussenläuferring 5 ist komplett an den Blech armen aasgepunktet. In seine offenen, gegebenenfalls schrägen Läufernuten wird ein ausgestanztes, in der Dicke richtig bemessenes Bronze-, Aluminium- oder Kupferblech 10 als Käfigwicklung eingelegt. Das Blech 10 wird als ebenes Band gestanzt, wobei die Ränder 10' und 10" als Kurzschlussverbindungen der Käfigstäbe stehen bleiben.
Nach dem Einlegen in den Aussenläufer- ring 5, bei dem die inneren Läuferzähne leicht in die eingestanzten Schlitze des Käfigläuferbleches 10 pas sen, werden die Enden von 10' und 10" stumpf oder überlappt hartgelötet oder widerstandsverschweisst. Der rechte Rand 10" ist umgebördelt, um beim Einlegen des Kurzschlussbandes eine seitliche Anlage zu haben.
Am rechten äusseren Ende der umlaufenden Arme 9, unter den Sicken 9"", ist der in seiner einfachsten Bauweise massive, in besserer Bauweise lamellierte und mit einer Käfigwicklung ähnlich 10 bei Schleudermotor 1 versehene Läuferring 13 des Aussenläufers des Wasch motors 11 aufgepunktet, der zusammen mit dem Aus senläuferring 5 des Schleudermotors 1 und den Sicken 9' bis 9"" der Sternarme 9 eine grosse Steifigkeit des ganzen gemeinsamen Aussenläuferkörpers ergibt.
Dieser Aussenläuferkörper kann nach seinem Zusammen- schweissen an das Drehstück 31 genietet oder geschweisst und zwecks Erreichung eines möglichst kleinen Luft spaltes der beiden Motore 1 und 11 mittels der Wälz lager 28, 29 genau ausgedreht werden.
Ebenso kann der ganze Bottich 23 mit seinen Lagerstützen 21 oder sein zentrierter Flanschring, auf dem in einer mögli chen anderen Bauform die Arme 21 an ihrem äusseren Ende 22 befestigt sind, und mit seiner Lagerhülse 26 aufgenommen und die Ständerluftspaltflächen von den Innenständerblechpaketen 4 und 14 genau abgedreht werden. Dieses genaue Abdrehen wird durch die genaue Lagerung der Trommelwelle 27 in den Wälzlagern 23, 29 möglich, so dass äusserst kleine Luftspalte erhalten werden.
Mit 14 ist der Ständerring des Waschmotors 11 bezeichnet, der entweder vernietet oder auf den Zylin der 17 mit seinen Endblechen 16', 16" fest aufge- presst wird. Der Blechzylinder 17 kann ebenso wie der Blechzylinder 7 am rechten Ende umgebördelt sein, um gegebenenfalls die ganze Ständerwicklung 12 mit Blech ring 14 abziehen zu können. Beim Blechzylinder 7 müssen dann die rechten Wickelköpfe der Ständerwick- lung 2 waagrecht gelegt werden, was räumlich unter dem Ständerring 14 des Waschmotors 11 möglich ist.
Als Ständerwicklung 12 ist das in Fig. 2 dargestellte Kunststoffband 12' mit der aufgedruckten bzw. geätzten Wellenwicklung 12" vorgesehen. Sie dient als Einpha- senwicklung eines sogenannten Anwurfmotors, der von aussen, in diesem Fall vom Schleudermotor 1, angewor fen werden muss. Am besten wird er hierbei bis auf seine synchrone Drehzahl, die im gezeichneten Bei spiel bei 100-poliger Wicklung 60 U/min beträgt oder darüber, angeworfen.
Die Ständerwicklung in Fig. 2 wird auf dem flach ausgebreiteten Kunststoffband 12' aufgedruckt und dann erst auf den in diesem Falle glatt abgedrehten Ständer ring 14 geklebt. Damit der Luftspalt zwischen Ständer- (14) und Läuferring 13 möglichst klein bleibt, muss die Dicke des Kunststoffbandes 12' so dünn als möglich gewählt werden.
Da die elektrische Festigkeit entspre chend ausgewählter Kunststoffe sehr hoch ist (> 10 kV/mm) ist diese Forderung leicht zu erfüllen. Zweck- mässigerweise wird die gedruckte oder besser gesagt, ge ätzte flache Kupferwicklung aussen durch einen Isolier- lack geschützt.
Die Stromdichte dieser gedruckten Schaltung ist wegen des grossflächigen Leiters sehr hoch. Es können Werte bis zu 50 A/mrn' gewählt werden, so dass die Leiterstäbe für z. B. 5 A - 0,1 mm2 Kupferquer schnitt haben. Bei einem Ständerdurchmesser von z. B. 190. 2 = 380 mm nach Fig. 1 ist die Polteilung 380. :100 Pole = 12 mm = zP. Davon stehen ?/s = 8 mm für die Windungszahl W nebeneinander in Fig. 3 zur Verfügung.
Mit einem Leiterabstand von 1/1o mm (wegen der geringen Windungsspannung) könn ten bei einer Kupferhöhe von 0,5 mm (0,1 mm2 : 0,5 mm = 0,2 mm + 0,1 mm Abstand = 0,3) 8 : 0,3 = w = 27 Windungen untergebracht werden. Bei doppel seitiger Wicklung auf dem Kunststoffband 12' kann die Einphasenwicklung somit w = 2 . 27 = 54 Windungen haben.
In Fig. 3 ist das auseinandergefaltete Kunststoff- Ständerwicklungs-Kunststoffbandes dargestellt, wobei das Band in doppelter benötigter Umfangslänge darge stellt ist. Dadurch kann es in der Mitte gefaltet und unter Einlegen einer Isolierfolie zu einem gut nach aus sen geschützten und gut isolierten Ständerwicklungs- band mit Wärme zusammengebügelt werden.
In Fig. 3 ist das auseinander gefaltete Kunststoff band 12' etwas länger als der doppelte Ständerumfang. Der Abstand zwischen den strichpunktierten Linien ist genau gleich diesem Ständerumfang. Damit der links von der strichpunktierten Faltlinie A - B liegende Ab schnitt sich magnetisch richtig mit dem recht von A - B liegenden Abschnitt deckt, dürften immer nur gleiche Stromrichtungen in den Stäben der Wicklung aui- einanderliegen. In Fig. 4 ist das um die Linie A - B gefaltete Band richtig aufeinandergelegt dargestellt.
Da bei ist es gleichgültig, ob die Wicklungsseite oder deren Rückseite aufeinandergeklappt werden. Im ersten Fall ist eine Isolierfolie, im zweiten Fall sind zwei Isolier- folien nötig. Der erste Fall ist vorzuziehen, schon allein deshalb, weil das Kunststoffband widerstandsfähiger ge gen mechanische Verletzungen ist als die Folie.
Die kurzen Bandstücke der Fig. 3 links von C - D und rechts von E - F sind in Fig. 4 zusammengelegt dargestellt. Um sie gut unterzubringen, kann eine be sondere Einlegenut vorgesehen werden. Durch die Löt- verbindungen vi, v2, werden im Falle der Reihen schaltung die einzelnen Windungen im richtigen Sinne verbunden.
Nach dem Vorgang in Fig. 3 und 4 können nicht nur Doppel-, sondern auch mehrfach Doppelfal tungen vorgenommen werden, wenn noch höhere Win- dungszahlen und kleine Kupferquerschnitte verlangt werden. Bei kleiner werdenden Windungsspannungen werden Kunststoffband und Folie immer dünner. Beim Zusammenkleben werden sie gebügelt. Die Gesamt dicke steigt dabei kaum. Wenn nötig, kann natürlich die einfachere Parallelschaltung vorgenommen werden, aber bei diesem Waschmotor 11 mit 220 V Phasen spannung kommt nur die Reihenschaltung in Frag.
Der Wirkungsgrad dieses Waschmotors 11, wenn er wie ein Spaltmotor einen Läuferkäfig erhält und der Läufer lamelliert ist, ist nicht schlechter als der eines Spaltpolmotors (33%), oder der des Doppelwicklungs- motors (20%). Die Wicklungsverlust-- sind wegen der hohen Stromdichte relativ hoch, aber nur so ist die Flachwicklung ohne Nuten überhaupt im engen Luft spalt unterzubringen.
In den Fig. 5a, 5b, 5c ist ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel gezeigt, wie der Aussenläuferblechpaket- ring 13 des Waschmotors 11 ausgebildet werden kann.
Hierbei sind an der Innenseite des Läuferringes 13 des Waschmotors 11 in Fig. 1 kleine flache Dauer magnete rundum angeordnet. Der Abstand zwischen den Polmitten zweier Dauermagnete in Winkelgrad--n ist gleich dem Winkel u der Polteilung -co der festen ge druckten Wicklung 12 des Innenständerringes 14 (siehe auch Fig. 3 und 4). Die längere Kante des einzelnen Dauermagneten in Fig. 5c liegt parallel zur Motor achse. Die Dauermagnete 13' haben flache Polflächen N, S.
Ihre Gegenpole sind mit oder ohne Vertiefun gen derart innen an den Läuferring 13 geklebt, dass ihre Berührungsfläche sich engstens an ihn anpasst. Dabei werden die Dauermagnete 13' in ihrer Polarität (N, S) abwechselnd angebracht. Die Polflächen der Dauerma gnete 13' brauchen bei dem relativ grossen Luftspalt, den die gedruckte Wicklung nach Fig. 3 benötigt, und bei der Polbreite von im Beispiel 8 mm und bei dem geringen Unterschied zwischen Bogen und Sekante unter dem Pol nicht abgerundet zu werden.
Man wird also vollständig rechteckige Dauermagnete nach Fig. 5c ver wenden können, da auch der geringe Unterschied zwi schen Sekante und Bogen für die Anstellfläche von 13' auf 13 gilt.
Mit dieser Dauermagnetanordnung, die billiger als die Kondensatoren zur Kompensation des grossen Ma gnetisierungsstromes eines infolge der gedruckten Stän- derwicklung relativ grossen Luftspaltes ist, wird aus dem asynchronen Waschmotor 11 ein synchroner Waschmo tor 11, dessen Magnetisierung wie bei den bekannten Gleichstrommotoren mit gedrucktem Flachanker aus- schliesslich von den Dauermagneten aufgebracht wird. Derartige Gleichstrom-Motoren haben deshalb einen ho hen Wirkungsgrad, einen niedrigen Innenwiderstand, kurze Ansprechzeit und ein hohes Drehmoment.
In Weiterbildung der Erfindung ist ausserdem mög lich, die in Fig. 3 gezeigte Einphasenwechselstromwick- lung in eine Zweiphasen- oder Dreiphasenwicklung wie in Fig. 6, 7, 8 und 9 dargestellt ist, umzubauen. Hier bei sind in den Figuren das Kunststoffband 12 und die Phasenstränge dargestellt. In Fig. 6 sind die Anschluss- klemmen des Einphasenstranges mit U 1 und X 1 be zeichnet und die des anderen Stranges, der gestrichelt gezeichnet ist, mit U 2 und X 2.
Weiterhin ist in der Fig. 6 in Draufsicht die Wicklung dargestellt sowie ein Vektorbild, aus dem die Phasenverschiebung von 90 zwischen den einzelnen Phasensträngen zu entnehmen ist.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Dreiphasenwicklung ist die eine Phase mit den Anschlusspunkten U und X durchgehend gezeichnet und weist eine Faltung auf. Der andere Phasenstrang, der gestrichelt gezeichnet ist und die Anschlusspunkte Y und V aufweist, ist gegenüber dem ersten Phasenstrang um 120 elektrisch versetzt. Wiederum um 120 gegenüber diesem Fhasenstrang ist der punktiert gezeichnete Phasenstrang mit seinen An- schlussklemmen W und Z elektrisch gegenüber den vor hergehenden versetzt.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, die in Fig. 6 dargestellte Zweiphasenwicklung mittels einer Scott'schen Schaltung zur Drehstromschaltung zu machen. Diese Wicklungsart hat den Vorteil, dass bei mehrfachen Faltungen für höhere Windungszahlen im Strang noch nachgefaltet werden kann.
Fig. 8 zeigt hierbei eine derartige Dreiphasenwick- lung in Scott'scher Schaltung, wobei die Bezugszei chen sinngemäss der der Fig. 6 entsprechen.
Fig. 9 zeigt die Faltung und die Schaltung einer Dreiphasenwicklung in Scott'scher Anordnung nach Fig. 8, wobei d e in dieser Darstellung eingezeichneten Ver bindungen leicht auszuführen sind.
Electromotive drive device on drum washing machines The invention relates to an electromotive drive device on a drum washing machine, in which the AC drive motor is arranged coaxially around the drum shaft on the tub and in which two winding groups with different number of pole pairs are provided to generate two different speeds.
It is known to arrange a two-pole drive motor coaxially around the drum shaft of a drum washing machine and to attach it to the tub.
The disadvantage of this arrangement is the complicated structure of the pole-changing motor and the co-menbau of the motor with the container and the drum.
The invention is based on the object of designing the motor of the drive device as simply as possible, so that it is simple to manufacture and can be easily connected to the other items.
According to the invention, this is achieved in that the two winding groups are arranged in two side-by-side inner stator rings attached to the container wall in such a way that their inducing forces are transmitted to a common outer rotor body with two sheet-metal core rings arranged next to one another, which is arranged around the inner stator rings.
An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below.
Fig. 1 shows a schematic representation of the drive device, Fig. 2 shows a plastic tape with printed wave winding, Fig. 3 shows the plastic tape of Fig. 2 with a printed wave winding and double Ständerum catch, Fig. 4 shows the folds of the plastic tape of FIG 2 and 3, the folding of the band being partially shown in the side view, FIG. 5a,
5b show the outer rotor ring of the washing motor of Fig. 1 with applied permanent magnets in a schematic representation, Fig. Sc shows the permanent magnets which are arranged all around on the inner side of the outer rotor ring, Fig. 6 shows a two-phase winding arrangement as a plastic band, with U 1, U 2, X 1 and X 2 denote the connection terminals of the phase strands, Fig. 7 shows a switching and folding arrangement of a plastic winding in three-phase design,
FIG. 8 shows a two-phase winding of FIG. 6a in a Scott circuit, FIG. 9 shows a three-phase winding in a Scott circuit.
The drive device consists of two Teilmoto Ren 1 and 11, with 1 the centrifugal motor and 11 is designated the washing motor. Both motors 1 and 11 are surrounded by a common external rotor 9 which is attached to the drive shaft 27 of the drum. The centrifugal motor 1, which is normally the more powerful motor, should, for example, deliver a power of 500 W and have a centrifugal speed of 700 rpm. This speed should arise with approx. 7 / o slip from the synchronous speed of 750 rpm. In the exemplary embodiment, a winding 2 is provided for the centrifugal motor 1, which has an 8-pole main phase and an 8-pole start-up phase.
Other speeds, corresponding to the synchronous speeds of 1000 rpm (6-pole) or 600 rpm (10-pole), are easily possible at any time due to the number of slots that can be easily applied to the large outer inner stand surface.
The stator winding 2 lies in the outer grooves of the inner laminated stator ring 4, while the outer rotor ring 3 consists of the sheet iron packet ring 5, the thicker outer sheets 6 "'and 6" "of which are held together by the rivet bolts 5'. The winding heads of the stator winding 2 can be pulled radially in towards the axle as with a drum armature winding, as this saves the axial space for the winding heads, especially the left-hand winding.
The inner stand ring 4 is also held together by end plates 6 ', 6 ", with 6" resting on the flared edge of the sheet metal cylinder 7 and 6' being dotted for example on the left edge of the sheet metal cylinder 7 after appropriate pressure on the laminated core. The sheet metal cylinder 7 is riveted or welded to three or four bearing arms 8, which consist of corrugated sheet metal, these in turn being riveted or dotted on the bearing supports 21 of the tub 23.
Each bearing support 21 is riveted or aasgepunktet at one end 22 on the bot tich 23, while the other end 24 holds the plate 25 of the bearing outer sleeve 26 of the drum bearing. With 28, 29, the two roller bearings of the drum shaft 27 are designated, which at the right end, not shown, carry the drum overhung. The left end of the drum shaft 27 is firmly connected via the wedge 30 to the flange 31, to which the three or four sheet metal arms are riveted or welded symmetrically. To stiffen 9, the beads 9 ', 9 ", 9'2, 9" "are attached.
The outer rotor ring 5 is completely aasgepunktet on the sheet metal poor. A punched-out bronze, aluminum or copper sheet 10 of the correct thickness is inserted as a cage winding into its open, possibly inclined rotor slots. The sheet metal 10 is punched as a flat strip, the edges 10 'and 10 "remaining as short-circuit connections of the cage bars.
After insertion into the external rotor ring 5, in which the inner rotor teeth easily fit into the punched slots of the cage rotor plate 10, the ends of 10 'and 10 "are butt or overlapped, brazed or resistance-welded. The right edge 10" is flanged, in order to have a lateral contact when inserting the short-circuit tape.
At the right outer end of the circumferential arms 9, under the beads 9 "", in its simplest construction, massive, laminated in a better construction and provided with a cage winding similar to 10 in centrifugal motor 1, the rotor ring 13 of the external rotor of the washing motor 11 is punctured, which together with the out senläuferring 5 of the centrifugal motor 1 and the beads 9 'to 9 "" of the star arms 9 results in a great rigidity of the whole common outer rotor body.
After being welded together, this outer rotor body can be riveted or welded to the rotating piece 31 and precisely turned out by means of the roller bearings 28, 29 in order to achieve the smallest possible air gap between the two motors 1 and 11.
Likewise, the whole tub 23 with its bearing supports 21 or its centered flange ring, on which the arms 21 are attached to their outer end 22 in a possible other design, and with its bearing sleeve 26 and the stator air gap surfaces of the inner stator laminations 4 and 14 exactly be turned off. This precise turning is made possible by the precise mounting of the drum shaft 27 in the roller bearings 23, 29, so that extremely small air gaps are obtained.
The stator ring of the washing motor 11 is denoted by 14, which is either riveted or firmly pressed onto the cylinder 17 with its end plates 16 ′, 16 ″. The sheet metal cylinder 17, like the sheet metal cylinder 7, can be flanged at the right end, if necessary to be able to pull off the entire stator winding 12 with sheet metal ring 14. In the case of sheet metal cylinder 7, the right winding heads of the stator winding 2 must then be placed horizontally, which is spatially possible under the stator ring 14 of the washing motor 11.
The plastic strip 12 'shown in FIG. 2 with the printed or etched wave winding 12 "is provided as the stator winding 12. It serves as a single-phase winding of a so-called starter motor, which has to be started from the outside, in this case by the centrifugal motor 1. It is best to start it up to its synchronous speed, which in the example shown is 60 rpm or more with a 100-pole winding.
The stator winding in Fig. 2 is printed on the flat spread plastic tape 12 'and only then is glued to the stator ring 14, which is smoothly turned in this case. So that the air gap between the stator ring (14) and rotor ring 13 remains as small as possible, the thickness of the plastic strip 12 'must be selected as thin as possible.
Since the electrical strength of selected plastics is very high (> 10 kV / mm), this requirement is easy to meet. The printed or, better said, etched flat copper winding is expediently protected on the outside by an insulating varnish.
The current density of this printed circuit is very high because of the large area conductor. Values up to 50 A / mrn 'can be selected so that the conductor bars for z. B. 5 A - 0.1 mm2 copper cross-section. With a stand diameter of z. B. 190.2 = 380 mm according to Fig. 1, the pole pitch is 380.: 100 poles = 12 mm = zP. Of these,? / S = 8 mm are available next to one another in FIG. 3 for the number of turns W.
With a conductor spacing of 1/10 mm (due to the low winding voltage), with a copper height of 0.5 mm (0.1 mm2: 0.5 mm = 0.2 mm + 0.1 mm spacing = 0.3) 8: 0.3 = w = 27 turns can be accommodated. With double-sided winding on the plastic tape 12 ', the single-phase winding can thus w = 2. 27 = 54 turns.
In Fig. 3, the unfolded plastic stator winding plastic tape is shown, the tape in twice the required circumferential length is Darge provides. This means that it can be folded in the middle and, with the insertion of an insulating film, ironed together with heat to form a well-protected and well-insulated stator winding strip.
In Fig. 3, the unfolded plastic band 12 'is slightly longer than twice the stand circumference. The distance between the dash-dotted lines is exactly the same as this stand circumference. So that the section lying to the left of the dash-dotted fold line A - B is magnetically correct with the section lying to the right of A - B, only the same current directions should always lie on top of each other in the bars of the winding. In Fig. 4, the tape folded around the line A - B is shown correctly placed on top of one another.
It does not matter whether the winding side or the rear side are folded onto one another. In the first case one insulating film is required, in the second case two insulating films are required. The first case is preferable, if only because the plastic tape is more resistant to mechanical damage than the film.
The short pieces of tape in FIG. 3 to the left of C - D and to the right of E - F are shown folded in FIG. To accommodate them well, a special insert groove can be provided. Through the soldered connections vi, v2, the individual turns are connected in the correct sense in the case of series connection.
After the process in FIGS. 3 and 4, not only double folds but also multiple double folds can be made if even higher numbers of turns and small copper cross sections are required. As the winding tensions decrease, the plastic tape and film become thinner and thinner. When glued together, they are ironed. The total thickness hardly increases. If necessary, the simpler parallel connection can of course be made, but with this washing motor 11 with 220 V phase voltage, only the series connection is possible.
The efficiency of this washing motor 11, if it has a rotor cage like a split motor and the rotor is laminated, is not worse than that of a split-pole motor (33%) or that of the double-winding motor (20%). The winding losses are relatively high due to the high current density, but this is the only way to accommodate the flat winding without slots in the narrow air gap.
5a, 5b, 5c show a further exemplary embodiment of how the outer rotor laminated core ring 13 of the washing motor 11 can be designed.
Here, on the inside of the rotor ring 13 of the washing motor 11 in Fig. 1 small flat permanent magnets are arranged all around. The distance between the pole centers of two permanent magnets in angular degrees - n is equal to the angle u of the pole pitch -co of the fixed ge printed winding 12 of the inner stator ring 14 (see also FIGS. 3 and 4). The longer edge of the individual permanent magnet in Fig. 5c is parallel to the motor axis. The permanent magnets 13 'have flat pole faces N, S.
Their opposing poles are glued to the inside of the rotor ring 13 with or without recesses in such a way that their contact surface adapts itself very closely to it. The permanent magnets 13 'are attached alternately in their polarity (N, S). The pole faces of the Dauerma gnete 13 'need not be rounded off with the relatively large air gap required by the printed winding according to FIG. 3, and with the pole width of 8 mm in the example and with the small difference between arc and secant under the pole.
So you will be able to use completely rectangular permanent magnets according to Fig. 5c ver, since the small difference between rule's secant and arc for the contact surface from 13 'to 13 applies.
With this permanent magnet arrangement, which is cheaper than the capacitors to compensate for the large magnetization current of a relatively large air gap as a result of the printed stator winding, the asynchronous washing motor 11 becomes a synchronous washing motor 11 whose magnetization is the same as in the known DC motors with a printed flat armature - is finally applied by the permanent magnets. Such DC motors therefore have a high efficiency, a low internal resistance, a short response time and a high torque.
In a further development of the invention, it is also possible to convert the single-phase alternating current winding shown in FIG. 3 into a two-phase or three-phase winding as shown in FIGS. 6, 7, 8 and 9. Here at the plastic strip 12 and the phase strands are shown in the figures. In FIG. 6, the connection terminals of the single-phase line are denoted by U 1 and X 1, and those of the other line, which is shown in dashed lines, with U 2 and X 2.
Furthermore, the winding is shown in a top view in FIG. 6, as well as a vector image from which the phase shift of 90 between the individual phase strands can be seen.
In the three-phase winding shown in FIG. 7, one phase is drawn continuously with the connection points U and X and has a fold. The other phase line, which is shown in dashed lines and has the connection points Y and V, is electrically offset by 120 relative to the first phase line. Again by 120 with respect to this phase phase, the dotted phase phase with its connection terminals W and Z is electrically offset with respect to the preceding ones.
There is also the possibility of converting the two-phase winding shown in FIG. 6 into a three-phase circuit by means of a Scott circuit. This type of winding has the advantage that, with multiple folds, it is still possible to refold for a higher number of turns in the strand.
8 shows a three-phase winding of this type in a Scott circuit, the reference characters corresponding analogously to those in FIG.
Fig. 9 shows the folding and the circuit of a three-phase winding in Scott's arrangement according to FIG. 8, wherein the connections drawn in this illustration are easy to perform.