CH166324A - Elektrische Wechselstrom-Synchronmaschine. - Google Patents

Elektrische Wechselstrom-Synchronmaschine.

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CH166324A
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pole
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William Walton George
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William Walton George
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00Synchronous motors or generators
    • H02K19/02Synchronous motors
    • H02K19/04Synchronous motors for single-phase current
    • H02K19/06Motors having windings on the stator and a variable-reluctance soft-iron rotor without windings, e.g. inductor motors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Description


  Elektrische Wechselstrom-Synchronmaschine.    Die Erfindung bezieht sich auf eine elek  trische Wechselstrom-Synchronmaschine, die  sowohl als Elektromotor, als auch als Strom  erzeuger verwendet werden kann. Mit einer  derartigen Synchronmaschine ist die Er  reichung von kleinen Drehzahlen ohne Ver  wendung von Übersetzungsgetrieben mit klei  neren Polzahlen möglich, als bei den bekann  ten Wechselstrom-Synchronmaschinen.  



  Bei den bekannten Wechselstrom-Syn  chronmaschinen stehen die synchronen Dreh  zahlen immer in einer einfachen Beziehung  zu der Frequenz des Antriebswechselstromes.  Soll beispielsweise bei Synchronmotoren eine  kleine synchrone Drehzahl erreicht werden,  so muss die Zahl der Pole entsprechend grösser  gewählt werden. Ebenso muss bei Wechsel  stromerzeugern die Polzahl für eine gegebene  Frequenz eine grosse sein, wenn man nur eine  geringe Antriebsdrehzahl verwenden will.  Durch die grossen Polzahlen nehmen die Ma  schinen naturgemäss einen sehr grossen Raum  ein, was     entsprechend    hohe Kosten bedingt.  



  Da es der Motor gemäss der Erfindung er  möglicht, synchrone Drehzahlen sehr kleiner    Grösse zu erreichen, ist er beispielsweise für  den Antrieb elektrischer Uhren, Fernseh- und  Bildtelegraphiegeräte, Sprechmaschinen und  dergleichen geeignet. Stator und Rotor des  Motors sind mit je in gleichen Abständen an  geordneten Polen versehen, wobei die Pol  bögen des Stators und des Rotors ungefähr  gleich sind.  



  Die Erfindung besteht darin, dass die  Polzahlen der beiden Polgruppen ungleich  sind und keine derselben ein ganzes Viel  faches der andern bildet, dass die Spulen zum  Erregen der Pole so geschaltet sind, dass in  den betreffenden Polen gleichzeitig die  Höchstfeldstärke entsteht und dass die Pol  zahlen und Polbögen derart ausgewählt sind,  dass bei der Drehung des Rotors gegenüber  dem     Stator    Schwankungen der Summe der  gesamten in Eingriff stehenden Polflächen       stattfinden.     



  Beispielsweise kann bei der Ausgestal  tung der Maschine als Motor ein elfpoliger       Stator    und ein neunpoliger Rotor vorgesehen  sein. Das kleinste gemeinsame Vielfache die  ser beiden Polzahlen ist 9'9. Dementsprechend      findet     ein    Zusammenfallen zwischen einem  Statur- und einem Rotorpol nach jeder 1/99  Umdrehung statt, und die     synchrone    Mindest  drehzahl des Rotors beträgt dementsprechend       ,/a3    der Frequenz der elektrischen Antriebs  impulse.  



       In    der Zeichnung ist die Erfindung bei  spielsweise schematisch veranschaulicht, und  zwar zeigt:  Fig. 1A einen Längsschnitt eines ein  fachen Motors nach der     Erfindung,     Fig. 1B eine Stirnansicht desselben bei       abgenommener        Endplatte,     Fig. 2 eine Stirnansicht einer weiteren  Ausführungsform eines Motors nach der     Er-          findung,     Fig. 3 einen Längsschnitt eines Motors  mit Doppelrotor,  Fig. 4A einen Längsschnitt eines nicht.

    homopolaren Motors,  Fig. 4B eine Stirnansicht des Motors nach  Fig. 4A bei abgenommener Endplatte,  Fig. 5A eine Kurve, die den Verlauf der       magnetischen    Impulse eines solchen Motors  bei Antrieb durch einen Wechselstrom ver  anschaulicht,  Fig. 5B die Verwendung kombinierten  Wechsel- und Gleichstromes,  Fig. 6 eine Ausführungsform des Erfin  dungsgegenstandes mit unterteilten Stator  polen,  Fig. 7A einen Längsschnitt einer weiteren  Ausführungsform, und  Fig. 7B eine Stirnansicht derselben mit  abgenommener     Endplatte.     



  In Fig. 1A und 1B ist ein Statur 1 aus  magnetischem Werkstoff, wie Eisen,     mit     zwei     Endplatten    2     und    3 versehen, in denen  die Lager für den Rotor .5 angebracht sind.  Die Rotorwelle 10 wird durch die fest  stehende Spule     -4    umschlossen, welche die ge  meinsame Erregerwicklung für alle Pole dar  stellt, so dass alle Pole gleichzeitig auf  Höchstfeldstärke erregt werden. Der Statur 1  ist mit vier Polen a, b, c und d und der Rotor  5 mit drei Polen x, y und z versehen. Der  Motor ist als Homopolarmotor ausgebildet,    so dass alle Pole des Stators unter sich die  gleiche Polarität und alle Pole des     Rotors        die     entgegengesetzte Polarität besitzen.

   Wenn  der Rotor im Sinne des Uhrzeigers mit seiner  kleinsten möglichen synchronen Drehzahl  umläuft,     befindet    sich bei Eintreffen eines       elektrischen    Impulses ein Pol x des Rotors  gegenüber einem Pol a des Stators. Bei dem       nächsten        Impuls    wird der Pol z des Rotors  mit dem Pol d des Stators zusammenfallen.  Da die Winkelversetzung der Pole des Stators  <B>90',</B> die der Pole des Rotors 120' beträgt,       hat,der    Winkel, durch den der Rotor sich in  dem Zeitraum     zwischen    den genannten bei  den Impulsen gedreht hat, eine Grösse von  <B>30'.</B> Infolgedessen sind 12 Impulse für eine  Umdrehung des Rotors erforderlich.  



  Bei der Drehung des Motors treten  Schwankungen der     Summe    der gesamten in       Eingriff    stehenden Polflächen auf     Grund    der  kleinen Spalte ein, die in der in     Fig.    1B dar  gestellten Lage     zwischen    den benachbarten  Kanten der Pole<I>d</I> und z einerseits und<I>b</I>  und y     anderseits    vorhanden sind.  



       Grundsätzlich    beträgt die synchrone  Mindestdrehzahl eines Rotors mit     Pi-Polen     <B>0</B>       gegenüber    einem Statur mit     P@z-Polen     
EMI0002.0033     
    wobei<B>8.</B> die synchrone Mindestdrehzahl in       Umdrehungen    pro Sekunde, F die Zahl der  Impulse pro     ;Sekunde    und 31 das kleinste ge  meinschaftliche Vielfache der Zahlen     Pi    und       P2    ist.  



  Bei Eintreffen     eines    jeden Impulses muss  ein Zusammentreffen zwischen einem     Statar     und einem     Rotorpol    stattfinden. Es ist er  sichtlich, dass die Drehzahl     Sm    die kleinste  Drehzahl ist, bei der diese Bedingung erfüllt       wird.    Es sind jedoch auch noch     andere    syn  chrone     Drehzahlen    vorhanden, die Vielfache  der Drehzahl     Sm    darstellen, :die synchrone  Drehzahl     S    ist daher allgemein durch fol  gende Formel gegeben:

    
EMI0002.0047     
      Hierin ist A eine ganze     Zahl,    die von der  Zahl der Polübereinstimmungen abhängt, die  zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen  übersprungen werden. Wenn daher ein Impuls  auf jede Polübereinstimmung ankommt, ist  A = 1; wenn eine Übereinstimmung über  sprungen     wird,    A =     ;2        usw.     



  Es     wind    bemerkt, dass, wo in der Beschrei  bung das Wort     "Übereinstimmung"    für die  Kennzeichnung der Beziehungen zwischen  Stator- und Rotorpolen verwendet wird, nicht       wörtlich    genaue Übereinstimmung gemeint  ist. Wenn der Rotor synchron unter Be  lastung läuft, wird eine genaue Überein  stimmung     immer    etwas nach Eintreffen der  Impulse stattfinden.  



  Die Polanordnung nach Fig. 2 ist für  Sprechmaschinenantrieb mit 50periodigem  Wechselstrom .geeignet. Die normale Dreh  zahl von     Schallplatten    beträgt ungefähr 78  pro Minute, und ein 50periodiger Wechsel  strom ergibt 6000 Impulse pro Minute. Die  synchrone Mindestdrehzahl des Rotors ist .da  her
EMI0003.0009  
   das heisst Umdrehungen  
EMI0003.0010  
    pro Minute. Wie ersichtlich, wird also die  Vorrichtung nach Fig. 2 annähernd die ge  wünschte Drehzahl für eine Sprechmaschine  ohne die Verwendung von Übersetzungsge  trieben ergeben.

   Wenn ein normaler Syn  chronmotor mit gleichen Polzahlen in Stator  und Rotor verwendet     würde,    so müssten zur  Erreichung einer derart geringen Drehzahl  ohne Wechselgetriebe ungefähr 154 Pole ver  wendet     werden,        während    bei der Vorrichtung  nach Fig. 2 nur 18 Pole erforderlich sind.  



  Die Anordnung nach Fig. 1 ist derart,  dass sich die wirksamen Pole bei 7 befinden,  während bei,6 kein PoI vorhanden ist. Eine  andere Ausführungsform, wie sie in Fig. 3  dargestellt ist, besitzt jedoch Pole an beiden  Enden des Rotors. Bei dieser Ausführung ist  jedes Ende des Rotors mit drei Polen ver  sehen, jedoch sind die beiden Enden um  60   zueinander versetzt. Die synchrone Dreh  zahl des Motors ist genau die gleiche     wie    bei  der Einrichtung nach Fig. 1. Der zweite Satz  von Statorpolen kann zeit denn ersten Satz         übereinstimmen,    oder, wenn gewünscht, auch  im Winkel zu jenem versetzt sein.  



  In Fig. 4A und Fig. 4B ist eine Ausfüh  rung eines nicht homopolaren Motors veran  schaulicht, der jedoch die gleiche synchrone  Drehzahl wie der Motor nach Fig. 1 besitzt.  Jeder der Statorpole ist mit einer gesonder  ten     Erregerspule    4 versehen, und die einzel  nen Spulen sind derart     zusammengeschaltet,     dass gegenüberliegende Pole entgegengesetzte  Polarität besitzen. Infolgedessen werden bei  jedem Impulse zwei Pole,des Stators mit zwei  Polen des Rotors     zusammenwirken.    Der Rotor  kann daher als Äquivalent des Rotors nach  Fig. 3 betrachtet werden.

   Bei dem nächsten  Impulse werden die andern beiden Pole des  Stators mit zwei andern Polen des Rotors       zusammenwirken.    Die Spulen 4 liegen alle in  dem gleichen Stromkreis, so dass sie sämtlich  durch die Wechselstromimpulse die Stator  pole alle gleichzeitig auf Höchstfeldstärke  erregen.  



  Die beschriebenen Motoren werden durch       magnetische    Impulse angetrieben, die durch  die aufgedrückten     elektrischen    Impulse er  zeugt werden. In     Fig.    5A ist die     Stärke    dieser       magnetischen    Impulse mit ausgezogenen  Linien längs einer Zeitachse dargestellt. Die  die magnetischen Impulse     hervorrufenden     Wechselströme sind     durch    die     gestrichelten     Linien gegeben. Aus diesen Kurven ist er  sichtlich,     dass    die     Frequenz    der magnetischen  Impulse das Doppelte der Frequenz des  Wechselstromes beträgt.

   Es ist jedoch mög  lich, bei der     Verwendung    von Wechselstrom       Frequenzgleichheit        zwischen        den:    magne  tischen Impulsen und den Wechselströmen zu  erreichen, und zwar     dadurch,    dass die Spule  des Motors nach     Fig.    .1 mit     Wechselstrom:    und  Gleichstrom gespeist     wird,    wie dies in     Fig.    5B  veranschaulicht ist.

   Dort entspricht .der Ab  stand     zwischen    den Linien ,8 und 9 der Stärke  des Gleichstromes und die     Sinuslinie    der  Stärke sowohl der     elektrischen    Wechsel  ströme, als auch der     magnetischen    Impulse  längs einer     Zeitachse.    Unter ,den     angegebenen     Bedingungen sind die     resultierenden    magne  tischen Impulse     stets    einseitig gerichtet; es      kann auch ein kleinerer Gleichstromwert als  der durch den Abstand der Linien 8 und 9  gegebene verwendet     werden,    wenn der Wert  jedoch wesentlich kleiner ist, fangen die Im  pulse an, dem in Fig. 5A dargestellten Ver  lauf zu folgen.

    



  Wie ersichtlich, übt bei den     beschriebenen     Motoren jeder Pol einer     jeden.        Gruppe    bei der       synchronen    Mindestdrehzahl auf jeden Pol  der andern Gruppe ein Höchstantriebsdreh  moment auf Grund eines oder mehrerer der  elektrischen Impulse während jeder Um  drehung, und ein verringertes oder ein zu  vernachlässigendes Antriebsdrehmoment auf  Grund der übrigen genannten Impulse aus,  wenn der Motor mit synchroner Drehzahl  läuft.

   Beispielsweise wirken bei dem Mo  tor nach Fig. 1B die Pole a und x unter  Ausübung eines Höchstdrehmomentes zu  sammen, wenn ein Impuls in der dar  gestellten Lage des Rotors aufgedrückt       wird.    Die Pole d und z einerseits und b und  y anderseits üben verringerte Drehmomente  in entgegengesetzten Richtungen aus und der  Pol c     ein    zu vernachlässigendes Drehmoment.

    Nachdem der Rotor sich um 30   gedreht hat,  wird     ein    zweiter Impuls aufgedrückt, so dass  dann ein Höchstdrehmoment zwischen .den  Polen d und z     auftritt.    Ein verringertes Dreh  moment in entgegengesetzten     Richtungen    er  gibt sich     zwischen    den Polen     a    und<I>x</I> einer  seits und y und c anderseits, sowie ein     zu     vernachlässigendes     D'rehmomen't    am Pol b  und so fort.     Auf    diese Weise übt bei einer  Umdrehung jeder Statorpol ein.

   Höchstdreh  moment, . ein verringertes Drehmoment und  ein zu vernachlässigendes     Drehmoment    drei  mal aus, und die Rotorpole durchlaufen den  gleichen Kreislauf viermal. Wie ersichtlich,  ist der Winkel, um den der Rotor durch auf  einanderfolgende Impulse gedreht wird, bei  der     kleinsten        synchronen    Drehzahl kleiner  als der     Winkelabstand        zwischen    benachbar  ten Polen, von denen der eine der einen Pol  gruppe und der andere der andern Polgruppe       angehört.     



  Wenn der Motor von selbst anlaufen soll,  können Hilfspole oder eine gleichwertige An-    ordnung verwendet werden. Fig. 6 zeigt die  Vorrichtung nach Fig. 1 mit unterteilten  Statorpolen. Auf jedem Pol ist eine in sich  kurzgeschlossene Spule     1.1    vorgesehen. Auch  hier besitzen die Statorpole, wie aus der  Zeichnung ersichtlich, den gleichen Polbogen  wie die Rotorpole. Es ist nicht erforderlich,  dass alle Pole des Stators unterteilt sind, da  in vielen Fällen nur ein oder zwei Pole     in     der angegebenen Weise zur Erzielung eines  Selbstanlaufes vorgesehen zu sein brauchen.       Wenn        ein    Selbstanlauf erzielt werden soll,  kann der Rotor mit einer Käfigwicklung  ähnlich .den gewöhnlichen Wechselstromin  duktionsmotoren versehen sein.

   Eine weitere  Möglichkeit zur Durchführung des Selbst  anlaufes besteht in der Anwendung kleiner       Zwischenpole,    deren jeder mit einer     Wicklung     versehen ist, die in Reihe mit einem Wider  stand, einer Kapazität, oder einer Induktanz  über die Motorklemmen geschaltet ist. Die in  Reihe liegende Impedanz ergibt in bekannter  Weise eine Phasenverschiebung des Stromes  in der Wicklung des Zwischenpols.  



  Einfache     Motore    nach Art der bereits be  schriebenen mit nur zwei Gruppen     zusam-.          menwirkender    Pole     Pi    und     P2    besitzen, wie  bereits ausgeführt, eine     synchrone    Drehzahl,  die gleich der     Frequenz    der Impulse, geteilt  durch ,das kleinste gemeinschaftliche Viel  fache M von     Pi    und     P2    ist. Es ist zu beach  ten, dass diese Drehzahlen genau synchron  sind und von :der Frequenz der Impulse ab  hängen, jedoch ist es zur Erzielung eines.

    Gleichlaufes erforderlich, dass der     Winkel    des  Polbogens derart gewählt ist, dass eine Ände  rung der     wirkenden        Polflächen    bei der Dre  hung des Rotors gegenüber dem     Stator    ein  tritt. Beispielsweise kann     bei.    dem Ausfüh  rungsbeispiel nach     Fig.    ,1 ,der Polbogen 45  betragen.

   Im Falle eines Motors mit     vier-          poligem    Rotor und zugehörigem fünfpoligem       Stator    darf jedoch -der Polbogen nicht 36    betragen, da in .diesem Falle keine Verände  rung der wirkenden     Polfläche    und dement  sprechend kein genauer Gleichlauf     eintritt;     ein genauer Gleichlauf kann jedoch durch       Verwendung    eines Polbogens von     '45      er-      zielt werden. Der Polbogen .des Stators muss  gleich dem Polbogen des Rotors sein, um  genauen Gleichlauf zu erreichen.  



  Der einfache Motor nach Fig. 1 kann in  einen Motor mit Zwischenrotor nach Fig. 7A  und     7B    umgewandelt werden, bei dem der       dreipolige    Rotor 5 mit vier Polen eines Zwi  schenrotors zusammenarbeitet. Der Zwischen  rotor ist mit einer zweiten Gruppe von fünf  Polen versehen, die mit sieben Polen des     Sta-          tors    1 zusammenwirken.  



  Die Wirkungsweise des Motors ist fol  gende:  Aus der obigen Formel (2) ergibt sieh, dass  die synchrone Drehzahl des     Zwischenrotors     gegenüber dem Stator 1 ausgedrückt werden  kann durch  
EMI0005.0005  
    Ähnlich sind die synchronen Drehzahlen des       Rotors    5 gegenüber dem Zwischenrotor 12  durch die Formel  
EMI0005.0007  
    gegeben, wobei S1, A1 und M1 die gleiche Be  deutung für das System Rotor-Zwischenrotor  haben, wie     S,    A und M für das System  Zwischenrotor-Stator.  



  Alle synchronen Drehzahlen des Rotors 5  gegenüber .dem Stator 1 sind daher  
EMI0005.0009  
    Die synchrone Mindestdrehzahl des Ro  tors ergibt sich, wenn AM1 - A1 M =   1  ist. Es wird immer einige Werte der ganzen  Zahlen A und A1 geben, die eine Differenz  zwischen A X M1 und Al X M hervorrufen,  vorausgesetzt, dass M und M1 keinen gemein  samen Faktor besitzen. Wo ein gemeinsamer  Faktor f bei M und     Ni    vorhanden ist, wird  die synchrone Mindestdrehzahl sein
EMI0005.0011  
    In der Praxis wird es im allgemeinen  zweckmässig sein, den Rotor mit seiner syn  chronen Mindestdrehzahl gegenüber dem  Zwischenrotor laufen zu lassen, so dass<B>Al</B>  im allgemeinen gleich 1 ist.    Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.

    7 A und 7B ist M = ä X 4 und Ml = 5 X 7,  so dass sich eine synchrone Mindestdrehzahl  des Rotors gegenüber dem Stator von
EMI0005.0012  
   er  gibt. Wenn A1=1 und A=3 ist, wird daher  für jeden Impuls eine     Übereinstimmung    der.  Rotor- und Zwischenrotorpole und drei Über  einstimmungen der Zwischenrotor- und Stator  pole auf jeden Impuls stattfinden.

   Wenn der  Motor durch Anordnung von Hilfspolen oder  dergleichen derart ausgebildet ist, dass der       Zwischenrotor    im Sinne des Uhrzeigers  gegenüber dem     Stator    und der Rotor entgegen  dem Sinne des Uhrzeigers gegenüber dem  Zwischenroter umläuft,     wird    die     (#eschwin-          digkeit    des ersteren
EMI0005.0019  
   und die des letzteren  
EMI0005.0020  
   sein. In diesem Falle wird daher der  Rotor     mit    einer     Geschwindigkeit    von
EMI0005.0023  
    im Sinne des     Uhrzeigers    gegenüber dem       Stator    umlaufen.

      Die Maschine kann so ausgebildet     sein,     dass die Luftspalte zwischen     Stator    und  Zwischenrotor einerseits und zwischen  Zwischenrotor     und    Rotor anderseits     in    Reihe  hintereinander in dem magnetischen Kreise  liegen.  



  Es ist erforderlich, den     Zwischenrotor        mit     einem solchen     Beharrungsvermögen    auszu  bilden,     :dass        seine    kinetische Energie bei sei  ner Drehung     mit    .der richtigen Geschwindig  keit von der Grössenordnung ' des Dreh  momentes des Motors ist. Es ist auch er  forderlich, dass das     Beharrungsvermögen    des  Rotors 5 und seiner Belastung derart sind,  dass .die kombinierten     kinetischen    Energien  gleichfalls     von    der Grössenordnung des Dreh  momentes des Motors sind.  



  Wenn der     Rotor    ein ausreichend     kleines     Beharrungsvermögen besitzt und auch , die  weiteren Verhältnisse derart sind, dass beim  Anlassen der Rotor     bestrebt    ist, sich in der  gleichen Richtung gegenüber dem Zwischen  rotor zu drehen,     wie    der     Zwischenrotor    gegen-      über dem Stator, so ergibt sich eine synchrone  Mindestdrehzahl des Rotors gegenüber dem  Stator von  
EMI0006.0000     
    Wenn die Polzahlen des Motors nach  Fig. 7 .die gleichen bleiben, jedoch ihre An  ordnung geändert     wird,    so werden andere  Drehzahlen erzeugt.

   Wenn beispielsweise ein  siebenpoliger Stator mit vier Polen des       Zwischenrotors,    und fünf Pole des Zwischen  rotors mit drei Polen des Rotors zusammen  wirken, ergeben sich vollkommen unter  schiedliche Drehzahlen. Wenn er Zwischen  rotor auf. Grund des Selbstanlaufes bestrebt  ist, sich im Sinne des Uhrzeigers, und der  Rotor aus dem gleichen     Grunde    bestrebt ist,  sich entgegen dem     Sinne    des Uhrzeigers zu  drehen, dann erhält nämlich der Zwischen  rotor eine Drehzahl, die gleich
EMI0006.0005  
   und der  Rotor eine Drehzahl, die gleich
EMI0006.0006  
    ist. In diesem Falle ist A gleich 2, der Rotor  würde sich .daher gegenüber dem Stator im  Sinne des Uhrzeigers     mit    einer Drehzahl von  
EMI0006.0008  
   drehen.  



  Eine weitere     Ausführungsmöglichkeit    .der  Vorrichtung nach Fig. 7 besteht in einem  fünfpoligen Stator, der mit vier Polen des  Zwischenrotors     zusammenwirkt    und sieben  Polen des Zwischenrotors, die mit drei Polen  des Rotors zusammenarbeiten. Wenn sich in  diesem Falle der     Zwischenrotor    im     Sinne    des  Uhrzeigers und der Rotor entgegen dem Sinne  des Uhrzeigers auf     Grund    ihrer Anlaufanord  nungen,     beispielsweise    der Hilfspole, drehen,  so ist die Drehzahl des Zwiscbenrotars
EMI0006.0015  
    und die Drehzahl des Rotors
EMI0006.0016  
    in .diesem Falle ist<B>A</B> = 1 und die Rotor.  drehzahl gegenüber dem. Stator gleich  im Sinne des Uhrzeigers.
EMI0006.0017  
    



  Ausser den beschriebenen sind auch zahl-    reiche andere     Motoren        mit        Zwischenrotor     möglich. Auf diese Weise lassen sich durch  geeignete Ausgestaltung     ausserordentlich    viel       verschiedene    Drehzahlen erzielen. Wie er  sichtlich, ist es zur Erzielung einer möglichst  niedrigen synchronen Drehzahl mit einer ver  hältnismässig kleinen Polzahl erforderlich, die  Anordnung so zu treffen, dass die Drehrich  tung des Rotors gegenüber dem Zwischen  rotor entgegengesetzt der     Drehrichtung    des  Zwischenrotors gegenüber dem Stator ist.  



  Die beschriebenen Maschinen können auch  als Erzeuger elektrischer Impulse oder elek  trischer Wechselströme verwendet werden.  Wenn beispielsweise die Spule des Motors  nach Fig. 1 mit Gleichstrom gespeist und der  Rotor angetrieben wird, so entsteht in der  Spule ein Wechselstrom, der von der Gleich  stromkomponente in beliebiger bekannter  Weise getrennt werden kann. Auch kann die  Spule 4 aus zwei Teilen bestehen, deren  einer mit     Gleichstrom    gespeist     wird,    während  dem andern der erzeugte Wechselstrom ent  nommen wird. Eine weitere Möglichkeit be  steht darin, die Welle 10 des Rotors oder  irgend einen andern Teil des magnetischen  Kreises als permanenten Magneten auszu  bilden, .der Wechselstrom wird alsdann in der       Spule    4 erzeugt.  



  Ein permanenter Magnet kann auch bei  einem wechselstromgetriebenen Motor an  Stelle der Gleichstromkomponente verwendet  werden, um die in     Fig.        5-B    dargestellte Wir  kung zu erzielen. Die mit Zwischenrotoren  arbeitenden Motoren können auch als Wech  selstromerzeuger durch alleinigen Antrieb  des Rotors verwendet werden.

   In diesem Falle  werden die     ,Selbstanlaufmittel    für den Zwi  schenrotor derart angeordnet, dass der Zwi  schenrotor bestrebt ist, sich in     bestimmter     Richtung gegenüber dem Rotor zu drehen  und in gleicher oder entgegengesetzter     Rich-          tung    gegenüber dem     Stator;    die geeigneten  Geschwindigkeiten werden hierbei so ge  wählt, dass die gewünschte Frequenz erzeugt  wird.  



  Wechselstromerzeuger der beschriebenen  Art sind von besonderem Wert. Beispiels-      weise war es bisher, wenn eine Antriebskraft  nur bei geringer Geschwindigkeit zur Ver  fügung stand, erforderlich,     einen    Generator  mit grosser Polzahl oder Übersetzungsgetrie  ben zu verwenden, um die gewünschte Fre  quenz zu erzielen. Nun kann eine Antriebs  welle, die 200 Umdrehungen pro     Minute    aus  führt, zur Erzeugung von 50-periodigem  Wechselstrom mit einem Rotor mit fünf  Polen verbunden werden, der in     einem    Statur  mit sechs Polen läuft,     während    bei den be  kannten Anordnungen 30 Pole erforderlich  sind.

   Für die Erzeugung von     hochfrequenten     Wechselströmen, wie sie beispielsweise für  Versuchszwecke     und    für drahtlose Übertra  gungen erforderlich sind, sind die beschrie  benen Stromerzeuger ebenfalls geeignet.  



  Die Maschine kann auch     mit    mehreren       Zwischenrotoren    ausgeführt werden.  



  Bei allen beschriebenen Ausführungsbei  spielen sind die Polzahlen der beiden Pol  gruppen ungleich und keine derselben bildet  ein ganzes Vielfaches der andern. Weiterhin  sind bei sämtlichen     Ausführungsformen    die  Spulen, welche die Pole .des Stators, Rotors  oder beider durch elektrische Impulse erregen,  so geschaltet, dass in den betreffenden Polen  gleichzeitig die Höchstfeldstärke entsteht,  und die Polzahlen und Polbögen sind derart  ausgewählt, dass bei der Drehung des Rotors  gegenüber dem     Statur    Schwankungen der  Summe der gesamten in Eingriff stehenden  Polflächen stattfinden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Elektrische Wechselstrom - Synchronma schine, deren Statur und Rotor mit je in gleichen Abständen angeordneten Polen ver sehen sind, wobei die Polbögen des Stators und des Rotors ungefähr gleich sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Polzahlen der beiden Polgruppen ungleich sind und keine derselben ein ganzes Vielfaches der andern bildet, dass die Spulen zum Erregen der Pole so geschal tet sind, dass in den betreffenden Polen gleichzeitig die Höchstfeldstärke entsteht, und dass die Polzahlen und Polbögen derart ausgewählt sind, dass bei der Drehung des Rotors gegenüber dem Statur Schwankungen der Summe der gesamten in Eingriff stehen den Polflächen stattfinden. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Maschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass :Statur und Rotor mit je zwei Polgruppen versehen sind und eine Gruppe der Rotor- und der Statorpole gegenüber der andern im Winkel ver schoben ist. 2.
    Maschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenrotor vorgesehen ist, der mit einem zweiten Rotor zusammenwirkt. 3. Maschine nach Patentanspruch und Unter anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Statur und Rotor mit je einer Gruppe in gleichem Abstande voneinander angeord neter Pole versehen :
    sind, die mit in glei chem Abstande voneinander angeordneten Polen des Zwischenrotors zusammenwir- ken, wobei die Polzahlen zusammenwir kender Polgruppen ungleich sind und keine derselben ein ganzes Vielfaches der andern bildet. 4. Maschine nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 2, und 3, dadurch gekennzeich net, dass der Zwischenrotor mit zwei ge trennten Polgruppen versehen ist, von denen die eine mit der Polgruppe des Stators und die andere mit der Polgruppe des Rotors zusammenwirkt. 5.
    Maschine nach Patentanspruch und Un teransprüchen 2 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Luftspalte zwischen Statur und Zwischenrotor einerseits und zwischen Zwischenrotor und Rotor ander seits in Reihe hintereinander in dem mag netischen greise liegen. 6. Maschine nach Patentanspruch und Un teransprüchen 2 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass zur Erzielung geringer Drehzahlen die Drehrichtung des Zwi schenrotors gegenüber dem Statur umge kehrt der Drehrichtung des Rotors gegen über dem Statur ist.
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