DE1017273B - Arrangement for converting a rotary movement into a voltage with a frequency proportional to the speed - Google Patents

Description

Anordnung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Spannung mit einer der Drehzahl proportionalen Frequenz Gegenstand des Hauptpatentes ist eine Einrichtung zum Messen, Erzeugen oder Vergleichen von Frequenzen und Tourenzahlen mittels in einem konstanten Magnetfeld schwingender Tauchspulen, bei der eine Frequenz mittels einer von ihr erregten hin- und herschwingenden Tauchspule über einen Kurbeltrieb in eine dieser Frequenz proportionale Drehbewegung (Frequenz-Drehzahlumformer) bzw. umgekehrt eine Drehbewegung über einen Kurbeltrieb und eine mit diesem gekuppelte Tauchspule in eine der Drehbewegung proportionale Frequenz umgewandelt wird (Drehzahl-Frequenzumformer) .Arrangement for converting a rotary movement into a voltage with a frequency proportional to the speed The subject of the main patent is a device for measuring, generating or comparing frequencies and numbers of revolutions using in a constant magnetic field oscillating plunger coils, at which a frequency by means of one of her excited moving moving plunger coil via a crank mechanism into a rotary movement proportional to this frequency (frequency-speed converter) or conversely, a rotary movement via a crank drive and one coupled to it Moving coil is converted into a frequency proportional to the rotary movement (speed frequency converter) .

Die Erfindung bezweckt, unter Verwendung des im Hauptpatent beschriebenen Prinzips des Drehzahl-Frequenzumformers, eine Anordnung zur Erzeugung einer oberwellenfreien Spannung beliebiger Phasenzahl und Frequenz zu schaffen, was erfindungsgemäß dadurch erreicht wird, daß von einem gemeinsamen Antriebsmotor n räumlich um 360°/n gegeneinander versetzte Tauchspulen über Kurbeltriebe angetrieben sind.The invention aims using that described in the main patent Principle of the speed-frequency converter, an arrangement for generating a harmonic-free To create voltage of any number of phases and frequency, which according to the invention thereby what is achieved is that by a common drive motor n spatially by 360 ° / n against each other offset plunger coils are driven by crank mechanisms.

Die Erfindung läßt sich mit Vorteil in allen Fällen anwenden, in denen es auf die Erzeugung eines oberwellenfreien Mehrphasenstromes ankommt; hierzu sind Transformatoren, bei denen infolge der nichtlinearen Magnetisierungskennlinie des Eisens Oberwellen entstehen, oder Drehstromgeneratoren, bei denen durch die Nuten im Läufer Oberwellen (Nutenharmonische) entstehen, nicht geeignet. Bei der Erfindung können dagegen wegen Fehlens von Eisen im Luftspalt der Tauchspulensysteme Oberwellen nicht auftreten.The invention can be used with advantage in all cases in which it depends on the generation of a harmonic-free multiphase current; this are Transformers in which due to the non-linear magnetization characteristic of the Iron harmonics arise, or three-phase generators, in which through the grooves Harmonics (slot harmonics) arise in the rotor, not suitable. In the invention on the other hand, due to the lack of iron in the air gap of the moving coil systems, harmonics can occur do not occur.

Für die Erzeugung von Drehstrom können die Tauchspulen an drei um 120° gegeneinander versetzten Kurbelzapfen der gemeinsamen Antriebswelle angreifen; besonders zweckmäßig ist es aber, die Tauchspulensysteme um 120° räumlich versetzt auf einem drehbar gelagerten Ring anzuordnen und die Pleuelstangen der drei Tauchspulen an einem gemeinsamen Kurbelzapfen angreifen zu lassen. Durch Drehung des Ringes kann dabei die Phasenlage des erzeugten Drehstromes nach der einen oder anderen Richtung bequem geändert werden. Wenn die Tauchspulensysteme auch einzeln gegenüber dem Tragring angebracht werden, kann auch eine Verschiebung einer einzelnen Phase gegenüber den anderen erzielt werden.For the generation of three-phase current, the plunger coils can be at three um Attack 120 ° offset crank pin of the common drive shaft; however, it is particularly expedient to spatially offset the moving coil systems by 120 ° to be arranged on a rotatably mounted ring and the connecting rods of the three plunger coils to attack on a common crank pin. By turning the ring can change the phase position of the three-phase current generated one way or the other Direction can be changed conveniently. If the moving coil systems are also individually opposite can be attached to the support ring, a shift of a single phase can be achieved over the others.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Auf einem in Führungsrollen R, bis R3 drehbar gelagerten Ring R aus nichtmagnetischem Werkstoff sind um 120° versetzt drei Topfmagnete M1, M2 und M3 von drei Tauchspulensystemen befestigt, welch letztere in derselben Weise ausgeführt sind wie nach dem Hauptpatent. Je nach dem Verwendungszweck können die Topfmagnete als Dauermagnete oder als fremderregte Magnete ausgebildet sein. In dem Luftspalt zwischen dem mittleren Kern und den äußeren Schenkeln der Topfmagnete ist je eine auf einem magnetischen Tragteil T1 bis T3 angebrachte Tauchspule S1 bis S3 beweglich. Die Tragteile für die Tauchspulen sind über Gelenkkupplungen und Pleuelstangen P1 bis P3 an einem gemeinsamen Kurbelzapfen K angelenkt, der auf einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Antriebswelle W befestigten Kurbel sitzt.On a ring R rotatably mounted in guide rollers R to R3 Non-magnetic material are three pot magnets M1, M2 and M3 offset by 120 ° attached by three moving coil systems, the latter being carried out in the same way are like according to the main patent. Depending on the intended use, the pot magnets be designed as permanent magnets or separately excited magnets. In the air gap between the middle core and the outer legs of the pot magnets is one Movable moving coil S1 to S3 mounted on a magnetic support part T1 to T3. The supporting parts for the plunger coils are via articulated couplings and connecting rods P1 hinged to P3 on a common crank pin K, which is on one of a drive motor driven drive shaft W attached crank sits.

Bei der Drehung der Antriebswelle W durch den Motor werden den Tauchspulen eine um 120° gegeneinander versetzte Bewegung erteilt und in den Windungen der Tauchspulen Spannungen induziert, die um 120° gegeneinander phasenverschoben sind und deren Frequenz der Drehzahl der Antriebswelle W entspricht.When the drive shaft W rotates by the motor, the plunger coils a movement offset from one another by 120 ° is issued and in the turns of the plunger coils Induced voltages that are phase shifted by 120 ° from one another and their Frequency of the speed of the drive shaft W corresponds.

Durch Verdrehen des Tragringes R in der einen oder anderen Richtung, wie es durch den Doppelpfeil P angedeutet ist, kann die Phasenlage des Drehstromes im nacheilenden oder voreilenden Sinne verschoben werden. Ferner können auch die einzelnen Tauchspulensysteme gegenüber dem Tragring verstellbar angebracht sein, wodurch es ermöglicht wird, eine einzelne Phase des erzeugten Drehstromes gegenüber den anderen Phasen zu verschieben. Bei Fremderregung der Tauchspulensysteme kann außerdem jede Phase in der Spannung geregelt werden. Die Erfindung läßt sich in der Meß-, Regel-, Steuer- und Versuchstechnik in allen Fällen anwenden, in denen es auf die Erzeugung eines oberwellenfreien Mehrphasenstromes ankommt. Bei der Stromversorgung der Spannungskreise von Zählereichanlagen kann man z. B. an einer Maschine sowohl die Phasenspannung regeln als auch die Phase verschieben, ohne noch weitere zusätzliche Regeltransformatoren zu benutzen.By turning the support ring R in one direction or the other, as indicated by the double arrow P, the phase position of the three-phase current be shifted in the lagging or leading sense. Furthermore, the individual moving coil systems can be attached to the support ring so that they can be adjusted, which makes it possible to contrast a single phase of the three-phase current generated to postpone the other phases. With external excitation of the moving coil systems can In addition, each phase can be regulated in the voltage. The invention can be used in measurement, regulation, control and testing technology in all cases, in which the generation of a harmonic-free multiphase current is important. When powering the voltage circuits of counting systems you can z. B. both regulate the phase voltage and shift the phase on a machine, without using additional regulating transformers.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE 1. Anordnung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Spannung mit einer der Drehzahl proportionalen Frequenz mittels in einem konstanten Magnetfeld schwingender Tauchspulen nach Patent 941 137, dadurch gekennzeichnet, daß von einem gemeinsamen Antriebsmotor n räumlich um 360°/n. gegeneinander versetzte Tauchspulen über Kurbeltriebe angetrieben sind. PATENT CLAIMS 1. Arrangement for converting a rotary motion into a voltage with a frequency proportional to the speed by means of in a constant Magnetic field oscillating plunger coils according to Patent 941 137, characterized in that that from a common drive motor n spatially by 360 ° / n. offset against each other Moving coils are driven via crank mechanisms. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Tauchspulensysteme räumlich um 120° versetzt auf einem drehbar gelagerten Ring aus nichtmagnetischem Werkstoff angeordnet sind und die Pleuelstangen der drei Tauchspulen an einem gemeinsamen Kurbelzapfen angreifen. 2. Arrangement according to claim 1, characterized characterized in that three moving coil systems spatially offset by 120 ° on one rotatably mounted ring made of non-magnetic material are arranged and the Attack the connecting rods of the three plunger coils on a common crank pin. 3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchspulen-Systeme einzeln gegenüber dem drehbar gelagerten Ring verstellbar angeordnet sind.3. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the plunger coil systems are arranged individually adjustable relative to the rotatably mounted ring.