DE1918678C3 - Elektromagnetisches Anzeigegerät - Google Patents
Elektromagnetisches AnzeigegerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Anzeigegerät,
dessen einen permanentmagnetisch polarisierten Rotor umschließender Stator einen Magnetkern mit mindestens einer der Anzahl der gewünschten
Rotorstellungen entsprechenden geraden Zahl von wenigstens sechs ausgeprägten Polen sowie mit
ao einer Anzahl in Umfangsrichtung verteilt auf dem Magnetkern angeordneter Feldwicklungen aufweist,
deren eine Enden miteinander verbunden sind und deren andere Enden mittels einer die gleiche Anzahl
von Schaltstellungen wie die gewünschten Rotorstel- *$ lungen aufweisenden und der gewünschten Rotorstellung
entsprechend steuerbaren Schalteinrichtung wahlweise an die positive oder an die negative
Klemme einer Gleichspannungsquelle anschaltbar sind.
Elektromagnetische Anzeigegeräte der vorgenannten
Art werden hauptsächlich zur Ausspeicherung von elektronischen Rechnern verwendet und müssen
deshalb in der Lage sein, aus jeder im Augenblick vorhandenen Rotorstellung heraus eine beliebige andere
Rotorstellung einzunehmen. Dabei ist es erwünscht, einerseits bei minimaler Stromaufnahme in
allen Schaltstellungen ein größtmöglichstes Drehmoment für den Rotor zu srzielt.i und andererseits
mjt einer möglichst einfachen Schalteinrichtung aus+0
zukommen, in welcher nur 2-Stellungs-Schalter be-IU,tzt
werden und die Anzahl der Außenleitungen kleiner ist als die der Stellungen des Gerätes.
Ejn bekanntes Anzeigegerät der eingangs genannten
Art (USA.-Pententschrift 3 371 333) erfüllt zwar die letztere Bedingung, nämlich die Bedingung, daß die
Zahl der angesteuerten Anschlußleitungen kleiner ist als die der möglichen Anzeigestellungen. Auch werden
bei einer Ausführungsform des bekannten Gerätes stets alle Feldwicklungen erregt. Die Stromaufnehme
des Gerätes wie auch die Leistung, gemessen an der den Rotor einstellenden magnetomotorischen
Kraft, sind jedoch in den verschiedenen Stellungen sehr unterschiedlich.
Gleiche Stromaufnahme und somit gleiche Leistung in bezug auf die resultierende magnetomotorisehe
Kraft konnten bisher nur mit solchen Geräten erzielt werden, bei denen die Feldwicklungen so viele
Leitungen und Code-Eingänge aufweisen, wie Rotor-Stellungen vorhanden sind.
in Verbindung mit einem Schrittschaltmotor ist es auch bereits bekannt (USA.-Patentschrift 3 042 819),
den Potor mit einer einzigen Umschaltung der Schalteinrichtung zu verstellen, wobei die Anzahl der
Anschlußleitungen lediglich halb so groß wie die der Schrittschaltstellungen ist. Entsprechend der Benennung
dieses Gerätes wird dabei der Rotor jedoch nur schrittweise in die nächste benachbarte Stellung
weitergeschaltet, während die Einnahme beliebiger
Schaltstellungen, wie dies für elektromagnetische Anzeigegeräte gefordert wird, nicht möglich ist. Aufgabe
der Erfindung ist es, ein elektrische? Anzeigegerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem
alle Feldwicklungen in allen Stellungen des Rotors erregt sind, um bei minimalem Stromverbrauch optimale
Leistung zu erhalten, und bei dem gleichzeitig die Anzahl der Anschiußleitungen auf ein Minimum
beschränkt ist, so daß auch der Aufwand für die Schalteinrichtung und dessen Steuerung so klein wie
möglich gehalten werden kann. Erfindiingsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anzahl
der Feldwicklungen gleich der halben Anzahl der gewünschten Rotorstellungen ist und die Schalteinrichtung
derart ausgebildet ist, daß jede Feldwicklung stets eingeschaltet ist und dabei entweder die gleiche
Anzahl Feldwicklungen an die positive und an die negative Klemme der Gleichspannungsquellc angeschlossen
sind oder dazwischen höchstens eine Differenz von zwei Feldwicklungen besieht.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiclr: der Erfindung
an Hand der Zeichnung beschrieben, wobei auch Merkmale zur vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung gemäß den Unteransprüchen verdeutlicht werden. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein elektrisches Anzeigegerät gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1
durch den inneren Teil des Gerätes,
F i g. 3 eine schematische Ansicht des Stators d;s
Gerätes nach Fig. 1 mit den Feldwicklungen und der diese mit einer Gleichspannungsquelle verbindenden
Schaltung,
Fig.4 einen Stromlaufplan der Wicklungen nach
Fig. 3 in der dort gezeigten Stellung der Schalteinrichtung,
Fig. 5 einen mit dem Anzeigegerät nach Fig. 1 bis 3 für ζ .hn Rotorstellungen benutzten Code.
Fig. 6 einen Stator ähnlich dem nach Fig. 3. jedoch
mit sechs Wicklungen und zwölf Anzeigestellungen,
Fig. 7 A und 7 B Stromlaufpläne für zwei vermiedene mit dem Stator nach Fig. 6 und dessen
Bewicklung erzielbare Schaltstellungen,
Fig. 8 einen mit den Statorwicklungen nach Fig. 6 benutzbaren Code für zwölf Schaltstellungen,
F i g. 9 den Stator einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit zehn Anzeigestellungen,
Fig. 10 einen Code für die Ausführungsform nach F i g. 9,
Fig. 11 noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit zehn Anzeigestellungen,
Fig. 12 einen Stromlauf plan der Schaltwicklungen
der Ausführungsform nach Fig. 11 für eine bestimmte Schaltstellung,
Fig. 13 einen Code für die Ausführungsform nach Fig.ll,
Fig. 14 einer. Stator ähnlieh dem nach Fig. 11,
jedoch für zwölf Schaltstellungen, und
Fig. 15 einen Code für die Ausführungsform nach
Fig. 14.
Die Fig. 1 bis 5 zeigen ein elektromagnetisches Anzeigegerät 20 zum Anzeigen von zehn Einzeldaten,
z.B. der Ziffern 0 bis 9, nach Maßgabe eines vorbestimmten Codes. Das Gerät 20 hat ein Gehäuse 22
mit Seitenwänden 24 und 26, einem Boden 28 und einer oberen Wandung 30, die ein Fenster 32 zum
Ablesen der angezeigten Ziffern enthält.
Ein runder, schalenförmiger Teil 34 aus magnetischem Material sitzt in einer Vertiefung 36 nn der
Innenseite der Seitenwandiing 24. Eine Achse 38 greift mit einem Ende 40 in eine Öffnung des Teils
34 ein und ist darin befestigt. Mit Wälzlagern 42 ist ein eine Anzeigetrommel tragender drehbarer Rotoraufbau
44 auf der Achse 38 gelagert.
Der Rotoraufbau 44 hat eine auf den Lagern 42 angeordnete Büchse 46, an welcher ein ringförmiger,
ίο permanentmagnetischer Rotorteil 48 befestigt ist. Die
Anzeigetrommel 50 besteht aus einem äußeren Teil 52 und einem inneren kragenförmigen Teil 54, der
auf der Büchse 46 sitzt, so daß der permanentmagnetische Rotorteil 48, die Büchse 46 und die Anzeigetrommel
50 zusammen auf der Achse 38 rotieren. Die äußere Mantelfläche des Teils 52 trägt die Ziffern,
die durch das Fenster 32 abgelesen werden sollen.
Der Kern 56 des Stators is; in an sich bekannter
ao Weise aus einer Vielzahl von dünnen Blechen aus
magnetischem Material hergestellt und besteht aus einem Ringjoch 58, von dem aus sich in gleichen
Winkelabständen zehn ausgeprägte Pole 60 bzw. 64 radial nach innen erstrecken. Der Statorkern 56 ist
innerhalb eines Kingkragens 62 des Teils 34 montiert, das den magnetischen Rückfluß zu führen vermag.
Die inneren Enden der Pole 60 bzw. 64 bilden eine Bohrung, die den permanentmagnetischen Rotorteil
48 aufnimmt.
Der permanentmagnetische Rotorteil 48 hat, diametral gegenüberliegend zwei Vorsprünge 66, die im
Winkel gegen die gestrichelt angedeutete magnetische Achse 68 des Rotorteils versetzt sind. Wie aus
F 1 g. 2 zu ersehen ist, bilden diese Vorsprünge 66
kleinere Luftspalte mit den inneren Enden eines diametral gegenüberliegenden Paars von Polen 60 als
die übrige Umfangsfläche des daucrma^netischen Rotorteils mit den anderen Polen. Wenn die auf den
Polen sitzenden Feldwicklungen erregt werden, rich-
ten sich daher die Vorsprünge 66 auf Grund der durch die kleineren Luftspalte hervorgerufenen Reluktanz
auf das betreffende Polpaar aus. Wenn die Erregung fortgenommen wird, dieht der Rotor 48
um einen kleinen Betrag, so daß sich seine magneti-
sehe Achse 68 auf das zuvor magnetisierte Polpaar
ausrichtet. Dadurch vermag sich der Dauermagnetrotor 48 auch bei einer anschließenden erneuten Erregung
derselben Feldwicklung, jedoch mit umgekehrter Polung, :iu drehen.
In dieser Anordnung, in der zehn Drehstellungen de, Rotorteils 48 vorgesehen sind,,hat der mit zehn
Polen 60 bzw. 64 versehene Statorkern fünf auf diesen sitzende Feldwicklungen. Jede Feldwicklung besteht
aus einer Spule 70, die fünf Polo überspannt.
Die Spulen 70 sind in gleichen Winkelabständen und symmetrisch mit Bezug auf die Pole 60 angeordnet,
wie in Fig. 2 dargestellt ist. Wie im folgenden genauer beschrieben, bewirkt bei miteinander verbundenen
einen Enden der Spulen 70 das wahlweise
Verbinden der anderen Enden von y.wei bestimmten Spulen mit einer Klemme einer Gleichstromquelle
und die anderei. Enden der übrigen Spulen mit der anderen Klemme der Gleichstromquelle eine magnetomotorische
Kraft im Statorkern 56, und dies hat wiederum eine entsprechende Orientierung des Rotorteils
48 zur Folge.
Fig. 3 zeigt, daß die Spule 70-/1 die Pole 60-3,
60-4, 60-5, 60-6 und 60-7 überspannt. Die Spule
5 6
70-ß überspannt die Pole 60-5, 60-6, 60-7, 60-8 und Schalterstellungen die im Statorkern 56 erzeugten
60-9; die Spule 70-C überspannt die Pole 60-7, 60-8, magnetomotorischen Kräfte nur in dem gegenüber-
60-9, 60-10 und 60-1; die Spule 70-D überspannt die liegenden Polpaar 60-2, 60-7 gleich und entgegenge-
PoIc 60-9, 60-10, 60-1, 60-2 und 60-3, und die Spule setzt gerichtet sind, so daß sich die Vorsprünge 66
70-E überspannt schließlich die Pole 60-1, 60-2, 5 des permanentmagnetischen Rotorteils 48 am Nord-
60-3, 60-4 und 60-5. Die Spulen 70 sind im wescntli- bzw. Südpol (F i g. 2) auf die Pole 60-7 und
chen identisch, d. h., sie haben alle dieselbe Win- 60-2 ausrichten, wie durch den Pfeil 102 angezeigt
dungszahl aus Draht derselben Stärke und sind im ist.
selben Wicklungssinn auf den Polen 60 angeordnet, F i g. 5 zeigt einen Code für den Betrieb des Syso
daß der Stromfluß in derselben Richtung zu einer io stems 78, um zehn verschiedene Schaltstellungen des
magnetomotorischen Kraft derselben Polarität im permanentmagnetischen Rotorteils 48 zu schaffen.
Statorkern 56 führt. Die Ausspeicherungszahlen 0 bis 9 sind aufeinander-Die inneren Enden 72 der Spulen 70 sind mitein- folgend auf der äußeren Mantelseite des Teils 52 der
ander verbunden, und zwar bei 74, und die äußeren Anzeigetrommel 50 angeordnet. Die Fig.3 und4
Enden 76 sind herausgeführt, um die bei A, B, C, D 15 zeigen, daß, wenn die Schalter 80 der Schaltungsein-
und E gezeigten Verbindungen herzustellen. richtung 78 darstellungsgemäß stehen, d. h. die Spu-Die
in F i g. 3 schematisch dargestellte Schaltein- len A, B, C an der negativen und die Spulen D und E
richtung 78 besteht aus fünf einpoligen 2-Stellungs- an der positiven Klemme der Gleichspannungsquelle
Schaltern 80-/4, 80-fl, 80-C, 80-D und 80-E. Die be- 96 liegen, der permanentmagnetische Rotorteil 48 so
weglichen Schaltkontakte 82 sind mit den äußeren »ο steht, daß die Zahl »7« angezeigt wird. Das Studium
Enden 76 der Spulen 70 verbunden, während die bei- der F i g. 5 in Verbindung mit den F i g. 3 und 4 zeigt
den festen Schaltkontakte 84 und 86 eines jeden auch, daß jede der neuen anderen Stellungen der
Schalters 80 durch gemeinsame Verbindungen 88 Schalter 80 eine andere Stellung des Rotorteils 48
und 90 an die positive Klemme 92 bzw. die negative und somit die Anzeige einer anderen Zahl bewirkt.
Klemme 94 einer Gleichspannungsquelle 96 ange- »5 wobei jeweils zwei Spulen an eine Klemme und die
schlossen sind. Die Schalteinrichtung 78 kann somit anderen «!«ei an die andere Klemme der Gleichspanoffensichtlich
normale statische Schaltungsglieder, nungsquelle angeschlossen sind.
Relais, eine Schaltungsmatrix od.dgl. umfassen, wie Die Fig. 6, 7 und 8, in welchen entsprechende dies an sich bekannt ist. Teile mit denselben Bezugszdchen versehen sind. Es werden zehn Schaltstellungen geschaffen, für 30 zeigen ein elektromagnetisches Anzeigegerät, das welche fünf Schalter 80 vorgesehen sind, und in jeder dem nach den F i g. 1 bis 5 entspricht. Der Statorkern Schalterstellung sind die äußeren Enden 76 zweier 56 hat jedoch zwölf in gleichen Winkelabständen am vorbestimmter Spulen 70 mit einer der Klemmen 92, Umfang des Jochs 58 verteilte ausgeprägte FoIe und 94 und daher mit einem Pol der Gleichstromquelle sechs Spulen 70, die in gleichen Winkelabständen 96 und die äußeren Enden 76 der anderen drei Spu- 35 und symmetrisch auf den Polen 60 angeordnet sind len 70 mil der anderen Klemme der Gleichstrom- und wiederum je fünf Pole übergreifen. Hier besteht quelle verbunden. Die Schalter 80 können auf diese die in Fig.6 nicht gezeigte Schaltungseinrichtung 78 Weise zehn verschiedene Stellungskombinationen aus sechs einpoligen 2-Stellungs-Schaltern, deren beeinnehinen, wobei in fünf Schaltstellungen zwei Spu- " wegliche Kontakte an die äußeren Enden 76-/4 bis len mit der positiven Klemme der Gleichspannungs- 40 76-F der Spulen 70 angelegt sind, während die festen quelle und in den anderen fünf Schaltstellungen mit Kontakte wieder mit den positiven und negativen der negativen Klemme der Gleichstromquelle ver- Klemmen der Gleichspannungsquelle verbunden bunden sind. Außerdem sind alle Spulen 70 in jeder sind, so daß dieses System zwölf verschiedene Stel-Schaltsteilung erregt. lungen des permanentmagnetischen Rohrteils 48 Hein F i g. 3 verbinden die Schalter 80-D und 80-E 45 fert.
Relais, eine Schaltungsmatrix od.dgl. umfassen, wie Die Fig. 6, 7 und 8, in welchen entsprechende dies an sich bekannt ist. Teile mit denselben Bezugszdchen versehen sind. Es werden zehn Schaltstellungen geschaffen, für 30 zeigen ein elektromagnetisches Anzeigegerät, das welche fünf Schalter 80 vorgesehen sind, und in jeder dem nach den F i g. 1 bis 5 entspricht. Der Statorkern Schalterstellung sind die äußeren Enden 76 zweier 56 hat jedoch zwölf in gleichen Winkelabständen am vorbestimmter Spulen 70 mit einer der Klemmen 92, Umfang des Jochs 58 verteilte ausgeprägte FoIe und 94 und daher mit einem Pol der Gleichstromquelle sechs Spulen 70, die in gleichen Winkelabständen 96 und die äußeren Enden 76 der anderen drei Spu- 35 und symmetrisch auf den Polen 60 angeordnet sind len 70 mil der anderen Klemme der Gleichstrom- und wiederum je fünf Pole übergreifen. Hier besteht quelle verbunden. Die Schalter 80 können auf diese die in Fig.6 nicht gezeigte Schaltungseinrichtung 78 Weise zehn verschiedene Stellungskombinationen aus sechs einpoligen 2-Stellungs-Schaltern, deren beeinnehinen, wobei in fünf Schaltstellungen zwei Spu- " wegliche Kontakte an die äußeren Enden 76-/4 bis len mit der positiven Klemme der Gleichspannungs- 40 76-F der Spulen 70 angelegt sind, während die festen quelle und in den anderen fünf Schaltstellungen mit Kontakte wieder mit den positiven und negativen der negativen Klemme der Gleichstromquelle ver- Klemmen der Gleichspannungsquelle verbunden bunden sind. Außerdem sind alle Spulen 70 in jeder sind, so daß dieses System zwölf verschiedene Stel-Schaltsteilung erregt. lungen des permanentmagnetischen Rohrteils 48 Hein F i g. 3 verbinden die Schalter 80-D und 80-E 45 fert.
die äußeren Enden 76-D und 76-E der Spulen 70-D Bei dieser Ausführungsform sind in jeder der
und 70-E mit der positiven Klemme 92 und die zwölf Schaltstellungen zwei oder drei der äußeren
Schalter 80-/1, 80-fl und 80-C die äußeren Enden Enden der Spulen mit einer Klemme der Gleicl.span-
der Spulen 70-/4, 70-B und 70-C mit der negativen nungsquelle verbunden und die übrigen drei oder
Klemme 94. Dies ergibt die in F ig. 4 gezeigte Rei- 50 vier äußeren Spulenenden mit deren anderer Klemme.
hen-Parallel-Schaltung, in welcher die Spulen 70-D Die F i g. 7 A und 7 B zeigen, daß in jeder der zwölf
und 70-E parallel' zueinander und in Reihe mit den Stellungen die Summe der auf der positiven Seite
wiederum parallel untereinandergeschalteten Spulen fließenden Ströme der Summe der auf der negativen
70-/4, 70-B und 70-C verbunden sind. Es ist auch zu Seite fließenden Ströme entspricht,
ersehen, daß die Summe der in den Spulen 70-D und 55 Wenn wie in den F i g. 6 und 7 A die Spulen 70-/4
70-E fließenden Ströme, wie die Pfeile 98-D bzw. und 70-B mit der positiven Klemme 92 und die übri-
98-E andeuten, gleich der Summe der Ströme ist, gen Spulen 70-C bis 70-F mit der negativen Klemme
die durch die Spulen 70-/4, 70-B und 70-C fließen 94 verbunden sind, ist zu ersehen, daß gleiche und
(Pfeile 98-/4, 98-B,98-C). Es liegt auf der Hand, daß entgegengesetzte. magnetomotorische Kräfte nur in
in jeder der zehn Stellungen der Schalter 80 diesel- 60 den diametral gegenüberliegenden Polen 60-1 und
ben Bedingungen vorhanden sind, d. h. die Summe 60-7 erzeugt werden, so daß eine magnetische Aus-
der durch die an die eine Klemme angeschlossenen richtung des permanentmagnetischen Rotorteils 48
Spulen fließenden Ströme gleich der Summe der nach Maßgabe des Pfeils 104 zustande kommt. Fer-
Ströme ist, weiche durch die an die andere Klemme ner ist aus Fig. 7B zu ersehen, daß, wenn die Spu-
angescnlossenen Spulen fließen, so daß der Strom- 85 len 7Q-A, 70-ß und 70-C an der positiven Klemme
fluß im System (Pfeile 100) für alle Schaltstellungen und die übrigen Spulen 70-D, 70-E und 70-F an dei
derselbe ist. negativen Klemme 94 liegen, maximale gleiche unc
F i g. 3 zeigt nun weiter, daß in den dargestellten entgegengesetzte magnetomotorische Kräfte nur ii
7 8
den diametral gegenüberliegenden Polen 60-2 und teile wieder auf dem Joch 58 des Statorkerns 56 an-
80-8 erzeugt werden, wodurch eine neue magnetische geordnet, wobei jeder Wicklungsteil zwei diametral
Ausrichtung des permanentmagnetischen Rotorteils auf dem Joch 58 gegenüberliegende Spulen umfaßt.
48 zustande kommt, wie durch den gestrichelten Pfeil Das Joch 58 des Statorkerns 56 hat zehn Pole 60, die
106 !'ngedeutct ist. 5 sich in gleichen Winkelabständen radial nach innen
I-1 g. S zeigt einen Code für die Stellungen der erstrecken und Pollücken 108 bilden.
Schalter der zugehörigen Schalteinrichtung, welcher Die Feldwicklung 118-/1 umfaßt im wesentlichen zwölf verschiedene Kombinationen für die Anzeige zwei gleichgroße Spulen 118-/4 1 und 118-/12, die durch den permanentmagnetischen Rotorteil 48 lie- auf dem Joch 58 im Bereich diametral gegenüberliefert, ίο gender Pollücken 108-10 bzw. 108-5 angeordnet
Schalter der zugehörigen Schalteinrichtung, welcher Die Feldwicklung 118-/1 umfaßt im wesentlichen zwölf verschiedene Kombinationen für die Anzeige zwei gleichgroße Spulen 118-/4 1 und 118-/12, die durch den permanentmagnetischen Rotorteil 48 lie- auf dem Joch 58 im Bereich diametral gegenüberliefert, ίο gender Pollücken 108-10 bzw. 108-5 angeordnet
Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Abwandlung eines sind. Die Spulen IiS-A 1 und 118-/1 2 sind im glei-
clektromagnetischen Anzeigegerätes, wobei die Spu- chen Sinne gewickelt, so daß der im gleichen Sinne
len auf dem Joch 58 des Statorkerris 56 in den Pol- hindurchfließende Strom magnetomotorische Kräfte
lücken gewickelt sind und nicht auf den Polen wie derselben Polarität erzeugt. In ähnlicher Weise sind
bei den bisherigen Ausführungsformen. Entspre- 15 identische Spulen 118-ßl und 118-S2 in den PoI-
chend den zehn vorhandenen Polen 60 sind auch lücken 108-6 bzw. 108-1 angeordnet. Spulen 118-C 1
zehn Pollücken 108 vorhanden. und 118-C2 in den Pollücken 108-2 bzw. 108-7,
Auch bei dieser Ausführungsform sind nur fünf Spulen 118-D 1 und 118-D 2 in den Pollücken 108-8
Feldwicklungen vorgesehen, die jeweils aus einer bzw. 108-3 und Spulen 118-E1 und 118-E 2 in den
Spule 110 bestehen. Die Spulen 110 sind in gleichen ™ Pollücken 108-4 bzw. 108-9. Die Enden 120 der
Winkclabständen und symmetrisch auf dem Joch 58 Spulen 118-/12, 118-B2, 118-C2 118-D2 und
angeordnet, und jede Spule besteht aus drei Teilen. 118-E 2 sind bei 74 miteinander verbunden. Die En-
die in je einer von drei aufeinanderfolgenden Pollük- den 122-/1 der Spule 118-/11 und 124-/4 der Spule
ken 108 liegen. So hat die Spule 110-/1 einen Teil 118-/1 2 sind bei 126-/1 durch eine Brücke 126-/1
110-/11 an ihrem Ende 112-/1, der in der Pollückc »5 miteinander verbunden, und ähnliche Verbindungen
108-1 liegt, einen in der Pollückc 108-2 liegenden 126 bestehen zwischen den Enden 122 und 124 der
Teil 110-/1 2 und eine in der Pollücke 108-3 liegen- anderen Spulenpaare 118. Die anderen Enden 128-/1
den Teil IU)-A 3. Die Spule MO-ß hat einen Teil bis 128-E der Wicklungen 118-/1 bis 118-E sind
110-ßl in der Pollücke 108-3. einen mittleren Teil nach außen herausgeführt, um die Verbindung mit
l!0-ß2 in der Pollückc 108-4 und einen Teil 30 den Schaltern 80 der Schalteinrichtung 78 nach
110-ß3 an ihrem anderen Ende 114-ß in der Pol- Fig. 4 herzustellen.
lücke 108-5. Auf diese Weise teilt jede Spule 110 Es l· 1 zu ersehen, daß, wenn die Enden 128-C und
einen ersten und dritten Teil jeweils mit dem dritten 128-E der Wicklungen 118-C (Spulen 118-C 1 und
bzw. ersten Teil der nächstfolgenden Spule. 118-C2) bzw. 118-E (Spulen 118-E 1 und 118-E2)
Die Enden 114 der Spulen 110 sind miteinander 35 durch die Schalter 80-C und 80-E an die positive
verbunden. Die Enden 112 sind durch Bildung der Klemme 92 der Gleichspannungsquelle 96 angelegt
äußeren Ans'chlüsse herausgeführt, wie dies bereits in sind, und die Enden 128-/1, 128-D und 128-/? der
F i g. 3 dargestellt ist. Wie bei der Ausführungsform anderen Wicklungen 118-/1 (Spulen HS-A 1 und
nach Fig. I bis 5 sind in jeder der zehn Schalterstel- 118-/1 2) bzw. 118-D (Spulen 118-D 1 und 118-D 2)
lungen die Enden 112 zweier bestimmter Spulen mit 40 bzw. 118-ß (118-ßl und 118-B2) durch die Schal-
ciner Klemme und die Enden 112 der anderen Spu- ter 80-/4, 80-D und 80-ß mit der negativen Klemme
len mit der anderen Klemme einer Gleichspannungs- 94 der Gleichstromquelle 96 verbunden sind, gleiche
quelle 96 verbunden. Die Äquivalcntschaltung und und entgegengesetzt gerichtete magnetomotorische
Teilung des Stromflusses ist dieselbe wie nach Kräfte nur in den diametral gegenüberliegenden Zäh-
F i g. 4rd.h.. die Summe der durch die beiden an eine 45 nen 60-1 und 60-6 erzeugt werden und dadurch eine
Klemme angeschlossenen Spulen fließenden Ströme bestimmte Drehstellung des permanentmagnetischen
ist gleich der Summe der Ströme, die durch die an Rotorteils 48 nach Maßgabe des Pfeils 130 in
die andere Klemme angeschlossenen Spulen fließen, Fig. 11 erzielt wird.
und der Gesamtstrom des Systems, der aus der Es folgt auch aus dieser Anordnung, daß es hierzu
Stromquelle entnommen wird, ist in allen Schaltstel- 50 keiner Löschung der in irgendeiner Spule erzeugter
lungen konstant. magnetomotorischen Kräfte kommt, sondern daß die
Wie aus F i g. 9 hervorgeht, werden bei an die po- Spulen dem Fluß im Joch in zwei parallele Wege lei-
sitive Klemme angeschlossenen Enden 112-D und ten (Teile 132 und 134), so daß der ganze Fluß mil
112-E der Spulen 110-D. 110-E und bei an die nega- Ausnahme der Streuverluste über die diametral ge-
tive Klemme angeschlossenen Enden 112-/1, 112-ß 55 genüberliegenden Pole 60-1 und 60-6 geleitet wird
und 112-C der anderen Spulen HO-A, HO-B, HO-C In dieser Konstruktion werden die Wicklungen dahei
gleiche und entgegengesetzt gerichtete magnetomoto- im wesentlichen vollständig ausgenutzt, und man er
rische Kräfte nur in den Polen 60-2 und 60-7 er- hält maximale Leistung.
zeugt, was zu einer bestimmten magnetischen Aus- Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, ist der Stromlau
richtung des permanentmagnetischen Rotorteils 48 in 60 der Spulenschaltung nach Fig. 11 derselbe wie nacl
Richtung des Pfeils 116 führt. F i g. 4, d. h., die Summe der durch die Wicklungei
Fig. 10 zeigt einen Code für die Stellungen der 118-C und 118-E fließenden Ströme ist gleich de
Schalter 80 der Schalteinrichtung 78 für die Spulen Summe der durch die drei anderen Wicklungei
110, der zehn verschiedene Siellungen für den Rotor- IiS-A, 118-B und 118-D fließenden Ströme, und de
teil 48 liefert. 65 Gesamtstromverbrauch ist für alle Schaltstellungei
Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen eine weitere Aus- derselbe.
führungsform eines elektromagnetischen Anzeigege- Fig. 13 zeigt einen Code, der mit den Schalten
rätes gemäß der Erfindung. Hier sind die Wicklungs- 80 der Schalteinrichtung 78 verwendet werden kann
um zehn verschiedene Stellungen für den permanentmagnetischen
Rotorteil 48 innerhalb eines Stators nach Fig. 11 zu liefern.
Fig. 14 zeigt eine Abwandlung des Statorkerns gegenüber. F i g. 11. Der Stator hat zwölf Pole 60,
und es sind r-echs Feldwicklungen mit je zwei Spulen
vorgesehen, die diametral gegenüberliegend auf dem Joch 58 angeordnet sind, so daß zwölf verschiedene
Rotorstellungen erzielbar sind.
Wie in der Anordnung nach F i g. 9 sind auch hier in jeder der zwölf Stellungen der Schalter 80 der
Schalteinrichtung 78 entweder zwei oder drei der Enden 128 der Wicklungen 118 (mit je zwei Spulen) an
eine Klemme und die anderen vier bzw. drei Wicklungen (mit ebenfalls je zwei Spulen) an die andere
Klemme der Gleichstromquelle gelegt. Wenn daher nach Fig. 14 die Enden 128-C und 128-E der Wicklungsteile
118-C bzw. 118-£ (umfassend die Spulen 118-Cl und 118-C 2 bzw. Π8-Ε1 und 118 £2) mit
der positiven Klemme 92 und die Enden 128-/4, 128-B, 128-D und 128-F der anderen Wicklungen
118-/4,118-ß, 118-D und 118-F (mit je zwei Spulen)
mit der negativen Klemme 94 verbunden sind, werden gleiche und entgegengesetzt gerichtete magnetomotorische
Kräfte nur in den Zähnen 60-1 und 60-7 erzeugt, und der permanentmagnetische Rotorteil 48
wird in die Stellung gemäß Pfeil 136 gedreht.
Fig. 15 zeigt einen Code für die Stellung dei Schalter 80, der zwölf verschiedene Stellungen fiii
den mit dem Stator nach Fig. 14 zusammenarbeitenden permanentmagnetischen Rotorteil 48 liefert.
5 Obwohl die dargestellten Ausführungen jeweil: nur zehn oder zwölf verschiedene Stellungen mit fünl bzw. sechs Leistungseingängen schaffen und damii die Schaltung des elektronischen Rechners vereinfachen, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungs-
5 Obwohl die dargestellten Ausführungen jeweil: nur zehn oder zwölf verschiedene Stellungen mit fünl bzw. sechs Leistungseingängen schaffen und damii die Schaltung des elektronischen Rechners vereinfachen, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungs-
ίο formen beschränkt, sondern es können auch wenigei
als zehn oder mehr als zwölf Stellungen geschaffer werden. Auch müssen die Spulen nicht notwendigerweise
symn etrisch angeordnet sein, sondern es kanr eine unsymmetrische Anordnung gewählt werden
Auch kann der Stator mehr Pole als Stellungen besitzen, z. B. zwölf Pole bei nur fünf Wicklungen, di«
zehn Stellungen liefern.
Es ist auch zu ersehen, daß bei jenen Anordnungen, in denen die Zahl der Rotorstellungen dividien
ao durch zwei eine ungerade Zahl ist, der Stromverbrauch für das Anzeigegerät für alle Rotorstellunger
derselbe ist. Schließlich werden die Wicklungen nacr Maßgabe der Erfindung voll und ganz genutzt, da sie
alle in jeder Rotorstellung erregt werden, wodurcl· die Leistung und Zuverlässigkeit verbessert wird unc
ein zuverlässiger Betrieb bei niedrigerem Energieeinsatz möglich ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Elektromagnetisches Anzeigegerät, dessen einen permanentmagnetisch polarisierten Rotor
umschließender Stator einen Magnetkern mit mindestens einer der Anzahl der gewünschten
Rotorsttllungen entsprechenden geraden Zahl von wenigstens sechs ausgeprägten Polen sowie
mit einer Anzahl in Umfangsrichtung verteilt auf dem Magnetkern angeordneter Feldwicklungen
aufweist, deren eine Enden miteinander verbunden sind und deren andere Enden mittels einer
die gleiche Anzahl von Schaltstellungen wie die gewünschten Rotorstellungen aufweisenden und
der gewünschten Rotorstellung entsprechend steuerbaren Schalteinrichtung wahlweise an die
positive oder an die negative Klemme einer Gleichspannungsquelle anschaltbar sind, dadurch
ee Kennzeichnet, daß die Anzahl der Feldwicklungen (70, 110, 118) gleich der haiben
Anzahl der gewünschten Rotorstellungen ist und die Schalteinrichtung (78) derart ausgebildet
ist. daß jede Feldwicklung stets eingeschaltet ist und dabei entweder die gleiche Anzahl Feldwicklungen
an die positive und an die negative Klemme der Gleichspannungsquelle (96) angeschlossen
sind oder dazwischen höchstens eine Differenz von zwei Feldwicklungen besteht.
2. Anzeigegerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,
daß die in bekannter Weise auf den Polen (60) angeordneten Widmungen aus je einer
einzigen Spule bestehen, wek'ne eine Vielzahl
von Polen überspannt.
3. Anzeigegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Pole zehn beträgt
und jede Spule fünf Pole überspannt.
4. Anzeigegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Pole zwölf beträgt
und jede Spule fünf Pole überspannt.
5. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise auf
dem Joch (58) des Magnetkerns (56) angeordnete Wicklungen einander mit Bezug auf den Statorumfang
übergreifen.
6. Anzeigegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine jede Wicklung in mehreren
aufeinanderfolgenden Pollücken liegt und jeweils der letzte Wicklungsteil in der gleichen Pollücke
wie der erste Wicklungsteil der in Umfangsrichtung nachfolgenden Wicklung angeordnet
ist.
7. Anzeigegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Pole zehn beträgt
und sich jede Wicklung über drei Pollücken eritreckt.
8. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise
das Joch des Magnetkerns umfassenden Wicklungen aus je zwei miteinander verbundenen Spulen
bestehen.
9. Anzeigegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Spulen einer jeden Wicklung in diametral gegenüberliegenden Pollücken
des Magnetkerns angeordnet sind.
10. Anzeigegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wicklungsteil in einer
Pollücke angeordnet ist.
11. Anzeigegerät nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß in jeder Pollückc nur ein Wicklungsieil angeordnet isi.
12. Anzeigegerät nach einem der Anspruches
bis ! 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der
Pole zehn beträgt.
13. Anzeigegerät nach einem der Anspruches
bis II, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der
Pole zwölf beträgt.
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |