DE19815857A1 - Electro-dynamic machine, i.e. synchronous generator and/or motor - Google Patents

Abstract

The machine includes aligned rotor- (1) and stator windings (5, 7) with a respectively arbitrary pole pair number, which are arranged radial on each other or coaxial, outgoing from the machine axis, in such way, that radial arranged magnetic fields result, whereby the excited stator winding is a DC winding and/or is supplied with a DC voltage. The machine includes aligned rotor and stator windings with a respectively arbitrary pole pair number, which are arranged on a machine axis. The rotors comprise electrically and mechanically connected AC field windings, which produce oppositely rotating fields, whereby, when the machine operates as a motor, the stator windings are respectively supplied with an AC voltage of different frequency, and a free torque emerges at the connected rotors, in dependence on the frequency difference. When the machine operates as a generator, an outer torque affects in rotation direction at the connected rotors or the machine axis, which produces a voltage in the non-excited part of the stator winding, with a frequency which depends on the number of revolutions of the rotor, the excitation frequency, and the pole pair number of the stator- and the excited winding. The rotor- and stator windings are arranged radial on each other or coaxial, outgoing from the machine axis, in such way, that radial arranged magnetic fields result, and the excited stator winding is a DC winding and/or is supplied with a DC voltage.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrodynamische Maschine, nämlich Synchrongenerator und/oder -motor mit zueinander ausgerichteten Läufer- und Ständerwicklungen jeweils beliebiger Polpaarzahl, welche auf der Maschinenachse angeordnet sind, wobei die elektrisch und mechanisch verbundenen Läufer Drehfeldwicklungen aufweisen, welche in bezug auf den Läufer gegensinnig rotierende Felder erzeugen.The invention relates to an electrodynamic machine, namely Synchronous generator and / or motor with one another aligned Rotor and stator windings of any number of pole pairs, which are arranged on the machine axis, the electrically and mechanically connected rotor three-phase windings have which in opposite directions with respect to the runner generate rotating fields.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 311 717 A1 ist ein Synchrongenerator bekannt, welcher zwei beabstandete Statoren aufweist. Die Statoren umschließen zwei auf einer Achse beab­ standet angeordnete Läufer, die elektrische Wicklungen aufwei­ sen
Die Wicklungen der Läufer sind über Kreuz miteinander elek­ trisch verbunden. Die Statorwicklungen sind parallel geschaltet und werden mit einer konstanten Frequenz beaufschlagt.A synchronous generator is known from European patent application EP 0 311 717 A1, which has two spaced stators. The stators enclose two spaced runners arranged on an axis, which have electrical windings
The windings of the runners are electrically connected to each other crosswise. The stator windings are connected in parallel and are subjected to a constant frequency.

Beim Betreiben des bekannten Synchrongenerators mit konstanter Frequenz bzw. jeweils gleicher Feldfrequenz in den Wicklungen oder Statoren führt jedoch zu einer unbefriedigenden Arbeits­ weise mit extrem schlechtem Wirkungsgrad. Letztendlich ent­ stehen störende Oberwellen, die für die Anwendung des Syn­ chrongenerators ebenfalls von Nachteil sind.When operating the known synchronous generator with constant Frequency or respectively the same field frequency in the windings or stators, however, leads to unsatisfactory work wise with extremely poor efficiency. Ultimately ent are disturbing harmonics that are necessary for the application of Syn chrongenerators are also disadvantageous.

Eine vorgeschlagene frequenzseitige Trennung beim Beaufschlagen der Statorwicklungen mit Wechselspannung dient lediglich der Justage durch gegenseitiges Verdrehen der Wicklungen der Statoren im Falle einer unerwünschten Phasenverschiebung.A proposed frequency-side separation when applied the stator windings with AC voltage only serve the  Adjustment by mutually twisting the windings Stators in the event of an undesirable phase shift.

Ausgehend von dem kurz umrissenen bekannten Stand der Technik wurde mit der Patentanmeldung 1 97 31 930.0 eine derartige elek­ trodynamische Maschine so weitergebildet, daß diese sowohl als Synchrongenerator und/oder -motor bzw. als Lichtmaschine einge­ setzt werden kann, wobei eine kostengünstige mechanische und elektrische Konstruktion anzugeben ist, die darüber hinaus einen hohen Wirkungsgrad unter allen Betriebsarten gewährlei­ stet.Based on the briefly outlined known prior art was such an elec with the patent application 1 97 31 930.0 trodynamic machine trained so that this both as Synchronous generator and / or motor or turned on as an alternator can be set, being an inexpensive mechanical and electrical construction is specified, which is beyond guarantee high efficiency under all operating modes continuous

Der Grundgedanke der obengenannten Anmeldung liegt nun darin, von einer Maschine auszugehen, die zueinander ausgerichtete Läufer- und Ständerwicklungspaare aufweist, die längs einer ge­ meinsamen Maschinenachse angeordnet sind. Die Läufer weisen elektrisch und mechanisch verbundene Drehfeldwicklungen auf, die durch eine drehfeldumkehrende leitende Verbindung bzw. ent­ sprechende Verdrahtung in der Lage sind, gegensinnig rotierende Felder zu erzeugen.The basic idea of the above-mentioned application is now assume a machine that is aligned with each other Has rotor and stator winding pairs, the along a ge common machine axis are arranged. The runners point electrically and mechanically connected three-phase windings, by a rotating connection reversing conductive connection or ent speaking wiring are able to rotate in opposite directions Generate fields.

Erfindungsgemäß wird beim Motorbetrieb der Maschine eine Erregung der Ständerwicklungen der Wicklungspaare jeweils mit einer Wechselspannung unterschiedlicher Frequenz vorgenommen, wobei sich in Abhängigkeit von der Differenzfrequenz ein freies, abgreifbares Drehmoment an den verbundenen Läufern bzw. der Läuferachse einstellt.According to the invention, when the engine is operating the machine Excitation of the stator windings of the winding pairs with each an alternating voltage of different frequency, where depending on the difference frequency free, tapped torque on the connected rotors or the rotor axis.

Beim Betrieb der Maschine als Generator wirkt ein äußeres Drehmoment in Drehrichtung an den verbundenen Läufern bzw. der Maschinenläuferachse, welches in einem nicht fremderregten Teil des Ständers eine abgreifbare Spannung mit einer Frequenz er­ zeugt, die sich aus der Läuferdrehzahl, der Erregerfrequenz des erregenden Ständers bzw. Stators und der jeweiligen Polpaarzahl ergibt.When the machine is operated as a generator, an external one acts Torque in the direction of rotation on the connected rotors or the Machine rotor axis, which is in a not externally excited part the stator has a voltage that can be tapped at a frequency testifies, which results from the rotor speed, the excitation frequency of the exciting stator and the respective number of pole pairs results.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit des kombinierten Betriebes als Synchrongenerator und -motor der elektrischen Maschine dergestalt, daß z. B. ein Verbrennungsmotor dadurch angelassen wird, daß die Maschine über variable Frequenzen, die an die Ständerwicklungen angelegt werden, sich durch die induzierten Spannungen und Ströme im Läufer in Drehung versetzt. In dem Moment, bei dem der Verbrennungsmotor seine Betriebsdrehzahl erreicht, kann über die mechanische Verbindung zwischen der Abtriebsseite des Verbrennungsmotors und der Maschinenachse ein Drehmoment auf die Läufer einwirken, wobei dann die Maschine als Generator wirkt und ins Netz einspeist, respektive elektrische Energie erzeugt. Durch Erhöhen oder Verringern der variablen Frequenzen kann bei angenommenem konstanten Motordrehmoment, was jedoch keine Bedingung ist, eine Veränderung der Generatordrehzahl und dadurch eine Leistungsregelung erreicht werden.In a preferred embodiment of the invention Possibility of combined operation as a synchronous generator and motor of the electrical machine such that, for. B. a  Internal combustion engine is started by the machine about variable frequencies applied to the stator windings be, by the induced voltages and currents in the Runner rotated. The moment the Internal combustion engine can reach its operating speed above the mechanical connection between the driven side of the Internal combustion engine and the machine axis a torque the runners act, then using the machine as a generator acts and feeds into the grid, respectively electrical energy generated. By increasing or decreasing the variable frequencies can, assuming constant engine torque, but what no condition is a change in generator speed and power regulation can thereby be achieved.

Gemäß einem weiteren Grundgedanken kann der Ständer eines er­ sten der Wicklungspaare mit einer Gleichspannung beaufschlagt werden. An den verbundenen Läufern bzw. der Maschinen- oder Läuferachse wirkt in diesem Falle ein äußeres Drehmoment ein derart, daß sich am Ständer eines zweiten der Wicklungspaare eine induzierte Wechselspannung einstellt, so daß sich die Funktion einer Lichtmaschine ergibt.According to a further basic idea, the stand can be a he Most of the winding pairs are supplied with a DC voltage become. On the connected runners or the machine or In this case, rotor axis acts on an external torque such that on the stator of a second one of the pairs of windings sets an induced AC voltage so that the Function of an alternator results.

Durch zeitweises Kurzschließen der Wicklungen eines Ständers kann die Maschine zum Anlaufen in den Asynchronbetrieb ge­ zwungen werden. Das ansonsten für den Betrieb einer Synchron­ maschine notwendige mechanische Einwirken einer Mindestdrehzahl bzw. eines Mindestdrehmoments auf die Maschinenachse kann daher entfallen.By temporarily shorting the windings of a stator the machine can be started in asynchronous mode be forced. Otherwise for the operation of a synchronous necessary mechanical action of a minimum speed or a minimum torque on the machine axis can therefore omitted.

Die auf der gemeinsamen Maschinenachse angeordneten Läufer be­ stehen bei einer bevorzugten Ausführungsform aus jeweils min­ destens drei Stableitern, die einen Käfigläufer bilden. Die Stableiter sind am außenseitigen Ende kurzgeschlossen und an den zueinanderweisenden Enden drehfeldumkehrend verbunden.The runners arranged on the common machine axis be are in a preferred embodiment of min at least three ladders that form a cage runner. The rod conductors are short-circuited at the outside end and connected at the mutually facing ends reversing the rotating field.

Vorzugsweise sind die Stableiter des Läufers eines ersten der Wicklungspaare in einem Verbindungsabschnitt im wesentlichen parallel in den Käfig der Stableiter des Läufers eines zweiten der Wicklungspaare hineinerstreckend ausgebildet und dort der­ art gegeneinander in Rotationsrichtung winkelverschoben, daß korrespondierende Stableiterenden bei gleichzeitiger elektrischer Isolation nichtkorrespondierender Abschnitte mittels einfacher Brücken oder dergleichen verbunden werden können. Zum Betreiben der elektrischen Maschine als Motor können die Stän­ derwicklungen sowohl mit je konstanter und variabler Frequenz als auch mit zwei jeweils für sich variablen Frequenzen betrieben werden, wobei erfindungswesentlich der Grundsatz ist, daß für den Erhalt eines entsprechenden Drehmomentes bzw. das Einstellen einer gewünschten Drehzahl unterschiedliche Feld­ frequenzen erforderlich sind. Auch eine Erregerfrequenz von f=0, d. h. das Anlegen von Gleichspannung an eine Ständer­ wicklung ist denkbar.The rod conductors of the rotor of a first are preferably the Winding pairs in a connecting section essentially parallel in the cage of the ladder of the runner of a second  of the winding pairs extending and there the art angularly shifted against each other in the direction of rotation that corresponding rod ends with simultaneous electrical Isolation of non-corresponding sections using simple Bridges or the like can be connected. To operate the electrical machine as a motor, the stan windings with both constant and variable frequency as well as with two variable frequencies are operated, whereby the principle essential to the invention is that for the receipt of a corresponding torque or that Setting a desired speed different field frequencies are required. Also an excitation frequency of f = 0, i.e. H. the application of DC voltage to a stand winding is conceivable.

Die Ständerwicklungen haben stets relativ zueinander unter­ schiedliche Feldfrequenzen bei gleicher Polpaarzahl und bei unterschiedlicher mechanischer Drehzahl auch unterschiedliche generierte Frequenzen.The stator windings are always below each other different field frequencies with the same number of pole pairs and at different mechanical speed also different generated frequencies.

Um eine konstante Ausgangsfrequenz im Generatorbetrieb zu er­ halten, wird bei variabler Läuferfrequenz das Ständer-Erreger­ feld entsprechend verändert oder bei konstanter Erregerfrequenz ergibt sich mit der Läuferdrehzahl eine Veränderung der Frequenz in der zweiten Ständerwicklung. Motor- und Generator­ funktionen der elektrodynamischen Maschine zeichnen sich dadurch aus, daß in beiden Fällen an den jeweiligen Ständer­ wicklungen unterschiedliche Magnetfeldfrequenzen zu verzeichnen sind und sich der Läufer in Abhängigkeit von der resultierenden Differenzfrequenz dreht.To achieve a constant output frequency in generator mode hold, the stator exciter becomes with a variable rotor frequency field changed accordingly or at constant excitation frequency there is a change in the rotor speed Frequency in the second stator winding. Motor and generator functions of the electrodynamic machine stand out characterized in that in both cases on the respective stand different magnetic field frequencies are and the runner depending on the resulting Difference frequency rotates.

Beim Betriebsfall Lichtmaschine werden, wie dargelegt, die Wicklungen eines Statorteils mit einer Gleichspannung beauf­ schlagt. Diese induziert in den Wicklungen des entsprechenden Läuferteils bei mechanischer Drehung eine resultierende Spannung. Diese erzeugt über dem andern Läuferteil ein in Drehrichtung rotierendes Magnetfeld, welches im dazugehörigen Stator eine Wechselspannung induziert. Durch die Frequenzer­ höhung kann eine entsprechend höhere Leistung entnommen werden. Die Wicklung des Statorteiles kann auch als einfache Gleich­ stromwicklung zur Erzeugung eines stehenden Erregerfeldes ausgebildet sein.In the alternator operating case, as explained, the Apply a DC voltage to windings of a stator part strikes. This induces in the windings of the corresponding Runner part with mechanical rotation a resultant Tension. This creates an in over the other runner part Direction of rotation rotating magnetic field, which in the associated Stator induces an alternating voltage. Through the frequency  a correspondingly higher output can be obtained. The winding of the stator part can also be a simple equal current winding to generate a standing field of excitation be trained.

Die Fertigungskosten der elektrodynamischen Maschine können durch die vorgeschlagene Ausbildung von Käfigläufern bereits erheblich reduziert werden, wobei die Läuferteile vorgefertigte Guß- oder Spritzteile sein können, die entsprechend mechanisch und elektrisch verbunden sind. Die Anzahl der Stableiter im je­ weiligen Käfigläufer muß ≧ 3 sein. Mit Vergrößerung der Anzahl der Stäbe läßt sich der Schwingungsverlauf der induzierten Frequenz in Richtung Sinusform verändern.The manufacturing costs of the electrodynamic machine can through the proposed training of cage runners already be significantly reduced, with the rotor parts prefabricated Cast or molded parts can be mechanical and are electrically connected. The number of rod ladders in each the squirrel cage must be ≧ 3. With an increase in the number of the rods, the waveform of the induced Change the frequency in the direction of the sinusoid.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Synchrongenerator der oben beschriebenen Art derart weiterzu­ bilden, daß die Bauform im Sinne einer Bauraumreduzierung, ins­ besondere Reduzierung der Baulänge, verändert werden kann, und wobei die zur Drehfeldumkehr notwendig werdende elektrische Verbindung zwischen den Läuferteilen vereinfacht werden soll.The present invention is based on the object Synchronous generator of the type described above continue to do so form that the design in the sense of a space reduction, ins special reduction in length, can be changed, and the electrical necessary for reversing the rotating field Connection between the rotor parts should be simplified.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegenstand gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 5, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassend.The object of the invention is achieved with a Subject according to the features of claims 1 or 5, the subclaims being at least useful configurations and comprehensive training.

Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird von radial ausgerichteten, übereinander rotierenden Magnetfeldern ausge­ gangen, wobei-die Ständer- und Läuferwicklungen bzw. Käfige von der Maschinenachse ausgehende radial übereinander oder koaxial angeordnet sind, so daß die resultierenden Magnetfelder gegen­ sinnig rotieren können.According to the first embodiment of the invention is of radial aligned, rotating magnetic fields The stator and rotor windings or cages of the machine axis starting radially one above the other or coaxially are arranged so that the resulting magnetic fields against can rotate sensibly.

Bei dieser Ausführungsform rotieren demnach zwei Magnetfelder in unterschiedlichem radialen Abstand zur Welle zwischen Ständer und Läufer gegensinnig. Die Flächen, die von diesen Feldern zwischen Läufer und Ständer überstrichen werden, bilden Zylinder, wobei der Zylinder mit dem geringeren Durchmesser im anderen Zylinder quasi koaxial angeordnet ist. Die gewünschte gegensinnige Rotation wird durch das elektrische Verschalten der Läuferwicklungen oder der Stäbe eines Käfigläufers erreicht. Die Läuferstäbe können vorzugsweise bei unterschiedlicher Polzahl des inneren und äußeren Teils parallel geschalten werden, so daß beispielsweise ein Stab innen mit zwei Stäben außen verbunden ist. Als Wicklungsträger oder Wicklungskörper können Bleche verwendet werden, welche aus der Herstellung elektrischer Maschinen allgemein bekannt sind.In this embodiment, two magnetic fields rotate accordingly at different radial distances from the shaft between Stands and runners in opposite directions. The areas covered by these Form fields between runner and stand are covered Cylinder, the cylinder with the smaller diameter in other cylinder is arranged quasi coaxially. The desired  opposite rotation is due to the electrical interconnection the rotor windings or the bars of a squirrel cage reached. The rotor bars can preferably at different number of poles of the inner and outer part are connected in parallel, so that for example a rod is connected inside with two rods outside. As a winding support or winding bodies can be used, which are made of the manufacture of electrical machines are generally known.

In einer Weiterbildung der ersten Ausführungsform besteht diese aus einer Dreizylinder-Anordnung mit einem inneren zylindri­ schen Ständer sowie einem äußeren zylindrischen Ständer, wobei zwischen diesen beiden Zylindern der zylindrische Läufer be­ findlich ist. Die innere und äußere Läuferwicklung des zylin­ drischen Läufers sind gegensinnig verschalten, um die ge­ wünschte Magnetfeldrotation sicherzustellen.In a further development of the first embodiment, this consists from a three-cylinder arrangement with an inner cylinder stand and an outer cylindrical stand, wherein between these two cylinders be the cylindrical rotor is sensitive. The inner and outer rotor winding of the zylin Dried runners are connected in opposite directions to the ge wanted to ensure magnetic field rotation.

Durch die Anordnung der Wicklungen übereinander reduziert sich der Bauraum bei dieser Ausführungsform der Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik. Die Größe der Ständer­ wicklungen ist durch die unterschiedlichen Durchmesser der Zylinder-Anordnung ebenfalls unterschiedlich. Vorzugsweise wird an der der Maschinenachse nächstliegenden Ständerwicklung unter Beachtung der Wärmeabfuhr diese als Erregerwicklung mit entsprechend geringerer Leistung ausgelegt.The arrangement of the windings one above the other reduces the installation space compared to this embodiment of the invention the known prior art. The size of the stand is due to the different diameters of the windings Cylinder arrangement also different. Preferably on the stator winding closest to the machine axis below Consideration of the heat dissipation as excitation winding designed according to lower performance.

Bei der Ausführung als Käfigläufer befindet sich die elektri­ sche Verbindung zur Drehfeldumkehr an einem axialen Ende und die Kurzschlußverbindung am gegenüberliegenden Endteil des Läufers. Hierdurch kann diese Verbindung sehr einfach ausge­ führt werden, wobei beispielsweise auf U-förmig gebogene Stäbe zurückgegriffen werden kann, deren Enden kurzgeschlossen sind und deren Bögen sich überkreuzen. Hier besteht die vorteilhafte Möglichkeit, die Stäbe im Spritzgußverfahren herzustellen.When running as a squirrel cage, the electri connection for reversing the rotating field at one axial end and the short circuit connection at the opposite end part of the Runner. This makes this connection very easy leads, for example on U-shaped rods can be used, the ends of which are short-circuited and their arches cross each other. Here is the advantageous one Possibility to manufacture the rods by injection molding.

Der vorstehend beschrieben Gesamtaufbau ist äußerst einfach und kompakt. Bei einer Ausführungsform als Generator mit einer in­ nenliegenden Gleichstromwicklung ist das Bauvolumen im Vergleich zur Leistung geringer als beim Stand der Technik, da bei gleicher Drehzahl die Erregerfrequenz des gedrehten Läuferfeldes sich bei gleicher Polzahl gegenüber der entspre­ chenden Ständerwicklung verdoppelt.The overall construction described above is extremely simple and compact. In one embodiment as a generator with a is the construction volume in the  Compared to performance lower than in the prior art because at the same speed, the excitation frequency of the rotated Rotor field with the same number of poles compared to the corresponding stator winding doubled.

Die Läuferbleche können zweifach genutzt werden, wobei eben­ falls die Möglichkeit besteht, eine Trennung des inneren vom äußeren Magnetflusses durch die Verwendung einer entsprechenden Zwischenlage oder einer differenzierten Blechanordnung zu voll­ ziehen.The runner plates can be used twice, but just if there is a possibility of separating the inner from the external magnetic flux through the use of an appropriate Intermediate layer or a differentiated sheet arrangement too full pull.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung werden die Ständer- und Läuferwicklungen auf der Maschinenachse axial-be­ nachbart angeordnet, wobei zwischen zwei Ständerwicklungen je­ weils ein Läufer befindlich ist. Das gegensinnige Rotieren der Felder wird durch ein Verschalten der jeweils inneren und äuße­ ren Wicklungen realisiert, wobei bei einer Ausführungsform mit mehreren Läufern diese auf einer gemeinsamen Achse angeordnet werden.In the second embodiment of the invention, the Stator and rotor windings on the machine axis axially-be arranged adjacent, each between two stator windings because there is a runner. The opposite rotation of the Fields is created by interconnecting the inner and outer Ren windings realized, in one embodiment with several runners arranged on a common axis become.

Bei der zweiten Ausführungsform ist es ebenfalls in einfacher Weise möglich, unter Rückgriff auf einen Stab- oder Käfigläufer die Stäbe an einem Ende radial kurzzuschließen und am gegen­ überliegenden Ende so zu verschalten, daß ein rotierendes Magnetfeld auf der einen Läuferseite ein gegensinniges Rotieren des Feldes auf der anderen Läuferseite hervorruft.The second embodiment is also simpler Possible way, using a rod or cage runner Short-circuit the rods radially at one end and at the opposite Connect the overlying end so that a rotating Magnetic field on one side of the rotor rotating in opposite directions of the field on the other side of the runner.

Die Ständer- und Läuferwicklungen bzw. Käfigläufer sind demnach also axial auf der Welle angeordnet, wobei zwischen Ständer und Läufer mindestens zwei axial nebeneinanderliegende Magnetfelder mit axialer Ausrichtung beliebiger Polzahl gegensinnig rotie­ ren.The stator and rotor windings or cage rotors are accordingly So axially arranged on the shaft, between the stator and Runner at least two axially adjacent magnetic fields with axial alignment of any number of poles in opposite directions ren.

Die Flächen, die diese Felder zwischen Läufer- und Ständerwicklung überstreichen, bilden quasi Scheiben. Die ge­ gensinnige Rotation wird durch die elektrische Verschaltung der Läuferwicklungen oder -stäbe wie vorbeschrieben erreicht. The areas that these fields between runner and Covering the stator winding forms quasi disks. The ge Sensitive rotation is achieved through the electrical connection of the Rotor windings or rods reached as described above.  

Bei Verwendung von Läuferstäben eines Käfigläufers erfolgt die elektrische Verbindung zur Drehrichtungsumkehr vorzugsweise am äußeren Radius und der Kurzschluß der Stäbe vorzugsweise innen. Die Läufer- und Ständerbleche sind axial ausgerichtet.When using rotor bars of a squirrel cage, this is done electrical connection to reverse direction of rotation preferably on outer radius and the short circuit of the rods preferably inside. The rotor and stator plates are aligned axially.

In vorteilhafterweise erfolgt ein Wickeln der jeweiligen Blechpakete sowie ein nachträgliches Einbringen von Schlitzen zur Aufnahme der Stäbe oder Wicklungen.The respective ones are advantageously wound Sheet metal packages and a subsequent insertion of slots to hold the bars or windings.

Da bei einer einfachen Ausführung der elektrodynamischen Maschine auf die Maschinenachse bzw. -welle auch axiale Kräfte wirken, werden in einer Weiterbildung auf der Maschinenachse zwei Läufer, die sich jeweils zwischen Ständerwicklungen befin­ den, angeordnet.Because with a simple execution of the electrodynamic Axial forces on the machine axis or shaft work in a further training on the machine axis two runners, each between stator windings the, arranged.

Die konstruktive Anordnung erfolgt vorzugsweise dergestalt, daß ein symmetrisches Gebilde zu beiden Seiten der Querachse der mittleren Ständerwicklungen realisiert wird. Vorzugsweise wer­ den bei der Weiterbildung die mittleren Ständerwicklungen als Erregerwicklungen ausgeführt. In axialer Richtung nach außen sind dann die Läuferscheiben angeordnet, den wiederum nach au­ ßen gerichtet die entsprechenden Lastwicklungen gegenüberste­ hen.The constructive arrangement is preferably such that a symmetrical structure on both sides of the transverse axis of the medium stator windings is realized. Preferably who the middle stator windings in the training as Excitation windings executed. In the axial direction to the outside the rotor disks are then arranged, which in turn faces outwards The corresponding load windings are directed opposite hen.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung führt nun dazu, daß die Wicklungsköpfe von Läufer und Ständer dicht beieinander liegen, so daß die gewünschte Bauraumreduzierung erreichbar ist. Der Gesamtaufbau ist äußerst einfach und kompakt, wobei die zweite Ausführungsform in besonders vorteilhafter Weise für Langsamläufer, z. B. Windkraftgeneratoren, geeignet ist.The second embodiment of the invention now leads to the fact that the winding heads of the rotor and stand are close together lie so that the desired space reduction can be achieved is. The overall structure is extremely simple and compact, being the second embodiment in a particularly advantageous manner for Slow speed, e.g. B. wind power generators is suitable.

Die elektrischen Verbindungen bei einer Ausführungsform als Käfigläufer werden analog der ersten Ausführungsform reali­ siert.The electrical connections in one embodiment as Squirrel-cage rotors are real like the first embodiment siert.

Hinsichtlich der Gestaltung der elektrischen Verbindung zur Drehfeldumkehr gilt erfindungsgemäß, daß bei einer Maschine mit mehreren Polpaaren eine komplette Drehrichtungsänderung nicht notwendig ist. Hier wurde erkannt, daß es für eine Funktion ausreichend ist, wenn die Drehrichtung jeweils in einem Winkelbereich von 360°/Anzahl der Pole geändert wird. Bei den vorstehend erwähnten Ausführungsformen kann durch Überkreuzen der Stäbe relativ einfach die Verbindung zwischen den einzelnen Läuferteilen hergestellt werden, wobei an der Kreuzungsstelle eine elektrische Isolation vorgesehen ist. Stäbe, die zu den Magnetpolen in gleichem Winkel stehen, könne parallel verschalten werden, wodurch die Anzahl der Kreuzungen reduzierbar ist.With regard to the design of the electrical connection to Phase reversal applies according to the invention that with a machine not a complete change of direction of rotation for several pole pairs necessary is. Here it was recognized that it was for a function  is sufficient if the direction of rotation is in one Angular range of 360 ° / number of poles is changed. In the above-mentioned embodiments, by Crossing the bars relatively easily the connection between the individual rotor parts are produced, with the Electrical insulation is provided at the intersection. Rods that are at the same angle to the magnetic poles be connected in parallel, reducing the number of crossings is reducible.

Bei einer großen Stabzahl pro Magnetpol wird die leitende Verbindung vorzugsweise scheibenförmig mit derselben Ausrichtung und in ähnlicher Form wie die ferromagnetischen Bleche der Läuferteile ausgeführt. Diese leitenden Scheiben sind gegeneinander isoliert. Die Stäbe werden an der gewünsch­ ten Stelle mit den ferromagnetischen Blechen verlötet, wobei für eine ausreichende Isolation gegenüber den Scheiben anderen Potentials Sorge zu tragen ist.With a large number of rods per magnetic pole, the conductive one Connection preferably disc-shaped with the same Alignment and in a similar form to the ferromagnetic Sheets of the runner parts executed. These conductive disks are isolated from each other. The rods are attached to the desired one soldered th place to the ferromagnetic sheets, whereby for adequate insulation from the panes of others Potentials care must be taken.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will now be described with reference to the description of Embodiments and with the help of figures are explained in more detail.

Hierbei zeigt:Here shows:

Fig. 1a einen Längsschnitt durch eine elektrodynamische Maschine gemäß der ersten Ausführungsform in ko­ axialer Anordnung; Fig 1a shows a longitudinal section through an electro-dynamic machine according to the first embodiment in an axial arrangement ko.

Fig. 1b einen Querschnitt durch die elektrodynamische Maschine längs der Linie gemäß Fig. 1a; FIG. 1b a cross section through the electrodynamic machine along the line according to Fig. 1a;

Fig. 2a einen Längsschnitt durch die elektrodynamische Maschine gemäß der zweiten Ausführungsform; FIG. 2a shows a longitudinal section through the electro-dynamic machine according to the second embodiment;

Fig. 2b einen Querschnitt entlang der Linie gemäß der Fig. 2a; FIG. 2b shows a cross section along the line according to the Fig. 2a;

Fig. 2c einen Längsschnitt durch eine elektrodynamische Maschine, welche von axial gerichteten Kraftkomponenten frei ist; Fig. 2c shows a longitudinal section through an electrodynamic machine, which is free of axially directed force components;

Fig. 3a eine Prinzipdarstellung der elektrischen Verschaltung der elektrodynamischen Maschine ge­ mäß der ersten Ausführungsform; FIG. 3a shows a schematic illustration of the electrical interconnection of the electro-dynamic machine accelerator as the first embodiment;

Fig. 3b eine Prinzipdarstellung des Aufbaus der Läuferkäfige bei einer elektrodynamischen Maschine mit radial ausgerichteten, übereinander entgegengesetzt rotierenden Magnetfeldern; Figure 3b is a principle illustration of the construction of the rotor cages in an electrodynamic machine with radially aligned, one above the other counter-rotating magnetic fields.

Fig. 4a eine prinzipielle elektrische Verschaltung der Wicklungen einer elektrodynamischen Maschine ge­ mäß der zweiten Ausführungsform; FIG. 4a shows a basic electrical interconnection of the windings of an electrodynamic machine accelerator as the second embodiment;

Fig. 4b eine Darstellung des Aufbaus der Läuferkäfige einer elektrodynamischen Maschine mit axial aus­ gerichteten, zueinander entgegengesetzt rotie­ renden Magnetfeldern; Figure 4b is a representation of the structure of the rotor cages an electrodynamic machine with axially from directed opposite to each other in power Rotie magnetic fields.

Fig. 5 und Fig. 6 Darstellungen zur Realisierung der Drehfeldum­ kehr; Fig. 5 and Fig. 6 representations for realizing the rotary field reversal;

Fig. 7 Darstellungen zur Verbindung der Läuferwicklungen bei niedriger Stabzahl pro Pol; und Fig. 7 diagrams for connection of the armature coils at a low number of rod per pole; and

Fig. 8 eine Darstellung zur Ausführung der entsprechenden Verbindungen bei einer hohen Stabzahl pro Pol. Fig. 8 is an illustration of the execution of the corresponding connections with a high number of rods per pole.

Zunächst sei angemerkt, daß die in den Figuren dargestellten Sachverhalte als erfindungswesentlich offenbart gelten sollten.First of all, it should be noted that those shown in the figures Issues should be considered as essential to the invention.

Die Fig. 1a und 1b zeigen einen Längs- bzw. einen Querschnitt durch eine elektrodynamische Maschine gemäß der er­ sten Ausführungsform der Erfindung. FIGS. 1a and 1b show a longitudinal and a cross section through an electro-dynamic machine according to the embodiment of the invention, it most.

Bei dieser Ausführungsform wird von einer Dreizylinder-Anord­ nung ausgegangen. Ein innerer Ständer 7, umfassend ein in­ neres Blechpaket sowie mindestens eine innere Ständerwicklung 8 ist fest mit einem äußeren Ständer, umfassend äußere Ständerwicklungen 6 sowie ein äußeres Blechpaket 5 verbunden. Das zylindrische Blechpaket 1 des Läufers ist über konstruktive Elemente mit einer entsprechend gelagerten Maschinenachse verbunden und drehbeweglich. Die Stäbe des Läufers, d. h. Innen- und Außenkäfig sind mit dem Bezugszeichen 2 versehen. Die Drehrichtungsumkehr 3 wird durch Kreuzen der Stäbe an einem entsprechenden Ende erreicht. Am gegenüberliegenden Ende befindet sich ein Kurzschlußring 4.In this embodiment, a three-cylinder arrangement is assumed. An inner stator 7 , comprising an inner laminated core and at least one inner stator winding 8, is firmly connected to an outer stator, comprising outer stator windings 6 and an outer laminated core 5 . The cylindrical laminated core 1 of the rotor is connected via structural elements to a correspondingly mounted machine axis and is rotatable. The bars of the rotor, ie the inner and outer cages are provided with the reference number 2 . The direction of rotation reversal 3 is achieved by crossing the rods at a corresponding end. There is a short-circuit ring 4 at the opposite end.

In der Fig. 1b ist eine optionale Trennung der Läuferbleche mit 9 bezeichnet.An optional separation of the rotor plates is designated by 9 in FIG. 1b.

Bei der in der Fig. 1a und 1b dargestellten Ausführungsform sind also die Läufer- und Ständerwicklungen ausgehend von der Maschinenachse radial übereinander oder koaxial derart angeord­ net, daß die resultierenden Magnetfelder gegensinnig rotieren können.In the embodiment shown in FIGS. 1a and 1b, the rotor and stator windings, starting from the machine axis, are arranged radially one above the other or coaxially in such a way that the resulting magnetic fields can rotate in opposite directions.

Die Läuferbleche selbst liegen zylinderförmig übereinander und die Stäbe des inneren und äußeren Feldes sind auf der einen Seite des Zylinders ringförmig kurzgeschlossen. Auf der gegenüberliegenden Seite findet dann die notwendige Drehfeldumkehr statt. Der Zylinder läßt sich für Maschinen ge­ ringerer Leistung, z. B. durch Spritzgußverfahren einschließlich der kurzzuschließenden Bereiche und der Drehfeldumkehr leicht herstellen. Für die erforderliche Isolierung der Stäbe wird ein Ring aus einem hitzbeständigen isolierendem Material mit geeigneten Aussparungen dem Blechpaket beigelegt und der Läufer in einem Arbeitsgang ausgespritzt. Der fertige Läuferzylinder wird durch eine Scheibe vorzugsweise auf der Seite der Kurzschlußringe mit der Maschinenachse verbunden. Im Inneren des Läuferzylinders sitzt die mechanisch mit dem Gehäuse verbundene Erregerspule mit Gleich- oder Drehstromwicklung. Außen über dem Läuferzylinder ist die fest mit dem Ständer verbundene Arbeitswicklung angeordnet, in der durch das rotierende Läuferdrehfeld Strom induziert wird. Bei einer elektrodynamischen Maschine wie vorstehend verein­ facht sich die Herstellung, es ergibt sich eine kompakte Bauweise und insgesamt geringere Kosten.The rotor sheets themselves lie one above the other in a cylindrical shape the bars of the inner and outer field are on one Side of the cylinder short-circuited in a ring. On the opposite side then finds the necessary one Phase reversal instead. The cylinder can be used for machines lower performance, e.g. B. including by injection molding the areas to be short-circuited and the phase reversal easily produce. For the required insulation of the bars, a Ring made of a heat-resistant insulating material with suitable recesses are enclosed with the laminated core and the runner sprayed out in one operation. The finished rotor cylinder is preferably by a disc on the side of the Short-circuit rings connected to the machine axis. Internally of the rotor cylinder sits mechanically with the housing connected excitation coil with DC or three-phase winding. The outside of the rotor cylinder is fixed to the stand  connected work winding arranged in the by the rotating rotor rotating field current is induced. In an electrodynamic machine as above the production fuses, it results in a compact Construction method and overall lower costs.

Die Ausführungsform der elektrodynamischen Maschine gemäß den Fig. 2a und 2b betreffen eine Anordnung von Ständer- und Läuferwicklungen auf der Maschinenachse axial benachbart.The embodiment of the electrodynamic machine according to FIGS. 2a and 2b relate to an arrangement of stator and rotor windings on the machine axis axially adjacent.

Ein erstes Blechpaket 1 einer ersten Ständerwicklung liegt ei­ nem Blechpaket 2 einer zweiten Ständerwicklung beabstandet ge­ genüber. Im Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Blechpaket 1, 2 befindet sich das Blechpaket 5 des Läufers. Dieses Blechpaket bzw. der Läufer ist mit der Maschinenachse verbunden und drehbeweglich. Eine erste Ständerwicklung 3 be­ findet sich auf dem ersten Blechpaket 1 und eine zweite Ständerwicklung 4 auf dem zweiten Blechpaket 2. Mit dem Bezugszeichen 6 sind Verbindungen zur Drehfeldumkehr und mit dem Bezugszeichen 7 Kurzschlußringe bezeichnet. Läuferwicklungen oder Stäbe eines Käfigläufers 8 sind weiterhin Bestandteile des um bzw. mit der Maschinenachse rotierenden Läufers.A first laminated core 1 of a first stator winding lies at a distance from a laminated core 2 of a second stator winding. The laminated core 5 of the rotor is located in the space between the first and the second laminated core 1 , 2 . This laminated core or the rotor is connected to the machine axis and rotatable. A first stator winding 3 be found on the first laminated core 1 and a second stator winding 4 on the second laminated core 2 . The reference number 6 denotes connections for reversing the rotating field and the reference number 7 short-circuit rings. Rotor windings or rods of a cage rotor 8 are further components of the rotor rotating around or with the machine axis.

Wie aus den Abbildungen ersichtlich, sind also Ständer- und Läuferwicklungen bzw. entsprechend Käfigläufer axial auf der Welle angeordnet, wobei zwischen Ständer und Läufer mindestens zwei axial nebeneinanderliegende Magnetfelder mit axialer Ausrichtung beliebiger Polzahl gegensinnig rotieren. Die Flächen, die diese Felder zwischen Läufer und Ständer über­ streichen, bilden Scheiben. Die erforderliche gegensinnige Rotation wird durch eine entsprechende elektrische Verschaltung der Läuferwicklungen oder -stäbe erreicht.As can be seen from the pictures, stand and Rotor windings or correspondingly cage rotor axially on the Shaft arranged, at least between the stator and rotor two axially adjacent magnetic fields with axial Rotate the orientation of any number of poles in opposite directions. The Areas that cover these fields between runners and stands paint, form slices. The required opposite Rotation is by means of an appropriate electrical circuit of the rotor windings or rods.

Da bei den in Fig. 2a und 2b gezeigten Ausführungsformen auch an sich unerwünschte axiale Kräfte wirken, besteht die Möglichkeit der symmetrischen Ausbildung der elektrodynamischen Maschine gemäß Fig. 2c. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind auf der Maschinenachse zwei Läufer angeordnet, welche jeweils von Ständerwicklungen axial beabstandet umgeben sind. Die inne­ ren Ständerwicklungen werden vorzugsweise als Erreger benutzt, wobei die äußeren Ständerwicklungen Lastwicklungen darstellen.Since the embodiments shown in FIGS. 2a and 2b also have undesirable axial forces per se, there is the possibility of a symmetrical design of the electrodynamic machine according to FIG. 2c. In this embodiment, two rotors are arranged on the machine axis, each of which is surrounded by stator windings axially spaced apart. The inner stator windings are preferably used as exciters, the outer stator windings being load windings.

Zur elektrischen Verschaltung der Maschinen gemäß erster und zweiter Ausführungsform sei auf die Fig. 3a und 4a verwie­ sen.For the electrical connection of the machines according to the first and second embodiments, reference is made to FIGS . 3a and 4a.

Hinsichtlich des Aufbaus der Läuferkäfige bei radial ausgerich­ teten, übereinander entgegengesetzt rotierenden Magnetfeldern besteht die Möglichkeit, wie in Fig. 3b dargestellt, Läuferstäbe einseitig elektrisch über Kreuz zu verbinden und an der gegenüberliegenden Seite einen einfachen Kurzschluß des in­ neren Ringes einerseits und des äußeren Ringes oder Käfigs an­ dererseits zu erreichen.With regard to the structure of the rotor cages with radially aligned, mutually oppositely rotating magnetic fields, there is the possibility, as shown in Fig. 3b, to connect rotor bars on one side electrically crosswise and on the opposite side a simple short circuit of the inner ring on the one hand and the outer ring or To reach the cage on the other hand.

Ebenso einfach kann die elektrische Verbindung zur Drehfeldumkehr bei Läuferkäfigen ausgeführt werden, die axial ausgerichtete, zueinander entgegengesetzt rotierende Magnetfelder erzeugen. Die Läuferstäbe gemäß Fig. 4b sind durch teils kreisförmig oder geradlinige Teile zur Drehfeldumkehr verschalten, wobei innenseitig ein Kurzschluß der Käfigteile durch Scheiben oder Ringe erreichbar ist.The electrical connection for reversing the rotating field can also be carried out just as simply in rotor cages which generate axially aligned magnetic fields which rotate in opposite directions to one another. The rotor bars according to FIG. 4b are interconnected by circular or rectilinear parts for reversing the rotating field, a short circuit of the cage parts being achievable on the inside by washers or rings.

Allgemein kann festgehalten werden, daß bei Maschinen mit ent­ gegengesetzt rotierenden Magnetfeldern die Umkehr des elektri­ schen Drehfeldes zwischen den Läuferteilen konstruktiv schwie­ rig umzusetzen ist. Die Gestaltung dieser Drehfeldumkehr hat jedoch entscheidenden Einfluß auf den Fertigungsaufwand.In general, it can be stated that machines with ent opposing rotating magnetic fields reversing the electri the rotating field between the rotor parts rig is to be implemented. The design of this phase reversal has however decisive influence on the manufacturing effort.

Bei elektrischen Maschinen mit mehreren Polpaaren muß jedoch keine komplette Drehrichtungsänderung vorgenommen werden. Hier genügt es, wenn die Drehrichtung jeweils in einem Winkelbereich von 360°/Anzahl der Pole gedreht wird. Wie in Fig. 7 darge­ stellt, kann durch Überkreuzen der Stäbe relativ einfach eine elektrische Verbindung zwischen den Läuferteilen hergestellt werden. An der Kreuzungsstelle ist eine elektrische Isolation vorgesehen. In the case of electrical machines with several pole pairs, however, no complete change in the direction of rotation has to be carried out. It is sufficient here if the direction of rotation is rotated in an angular range of 360 ° / number of poles. As shown in Fig. 7 Darge, can be made relatively easy by crossing the bars an electrical connection between the rotor parts. Electrical insulation is provided at the crossing point.

Stäbe, die zu den Magnetpolen im gleichen Winkel stehen, können hier parallel verschalten werden, wodurch sich die Anzahl der Kreuzungen verringert.Rods that are at the same angle to the magnetic poles be connected here in parallel, which increases the number of Intersections reduced.

Bei einer größeren Anzahl von Stäben pro Pol ist die leitende Verbindung vorzugsweise scheibenförmig mit derselben Ausrich­ tung und in ähnlicher Form wie die ferromagnetischen Bleche der Läuferteile auszuführen. Die leitenden Scheiben, z. B. Kupfer­ bleche, sind entsprechend gegeneinander elektrisch isoliert.With a larger number of rods per pole, the conductive one Connection preferably disc-shaped with the same alignment tion and in a similar form to the ferromagnetic sheets of Execute rotor parts. The conductive washers, e.g. B. copper sheets are accordingly electrically insulated from one another.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine mögliche Ausführung einer Verbindung bei axial nebeneinanderliegenden Läuferteilen. Hier werden die Stäbe an der gewünschten Stelle mit den Blechen verlötet. Die Isolation der Bleche gegenüber den Scheiben anderen Potentials kann durch Einhalten eines Abstandes, d. h. durch Luftisolation, erreicht werden. FIGS. 5 and 6 show a possible embodiment of a compound in axially adjacent rotor parts. Here the rods are soldered to the sheet metal at the desired location. The insulation of the sheets from the panes of other potential can be achieved by maintaining a distance, ie by air insulation.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform der Verbindungen bei hoher Stabzahl pro Pol und axial ausgerichteten Magnetfeldern. Fig. 8 shows an embodiment of the compounds at high speed rod per pole and axially aligned magnetic fields.

Die in der Figur gezeigten Ständerwicklungen gehen von einem Drehfeld aus. Es ist jedoch auch der Betrieb einer Ständer­ wicklung mit Gleichspannung bzw. Gleichstrom oder das Auslegen der einen Wicklung als einfache Gleichstromwicklung zur Erzeugung eines stehenden Magnetfeldes möglich. Bei dieser Ausführungsform können bisherige Synchrongeneratoren mit konstanter Frequenz abgelöst werden, wobei der Einsatz eines Frequenzumrichters nicht mehr notwendig ist, sondern eine einfache Gleichstromquelle Anwendung findet.The stator windings shown in the figure assume one Rotating field. However, it is also the operation of a stand winding with direct voltage or direct current or the design one winding as a simple DC winding for Generation of a standing magnetic field possible. At this Embodiment can with previous synchronous generators constant frequency are replaced, the use of a Frequency converter is no longer necessary, but one simple DC power source is used.

Alles in allem gelingt es mit den elektrodynamischen Maschinen gemäß den voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Bauform und den Bauraum zu reduzieren und durch die verein­ fachte Ausführung der Läufer den Aufwand für die elektrische Verbindung zur Drehfeldumkehr zwischen den Läuferteilen erheb­ lich zu senken, so daß die Fertigungskosten reduziert werden können.All in all, it succeeds with the electrodynamic machines according to the above-described embodiments Design and space to reduce and by the association fold execution of the runner the effort for the electrical Establish connection for reversing the rotating field between the rotor parts Lich to reduce, so that the manufacturing costs are reduced can.

Claims (6)

1. Elektrodynamische Maschine, nämlich Synchrongenerator und/oder -motor mit zueinander ausgerichteten Läufer- und Ständerwicklungen jeweils beliebiger Polpaarzahl, welche auf der Maschinenachse angeordnet sind, und die Läufer elektrisch und mechanisch verbundene Drehfeldwicklungen aufweisen, welche gegensinnig rotierende Felder erzeugen, wobei beim Motorbetrieb der Maschine die Ständerwicklungen jeweils mit Wechselspannung unterschiedlicher Frequenz beaufschlagt sind und sich in Abhängigkeit von der Differenzfrequenz ein freies Drehmoment an den verbundenen Läufern einstellt;
bei Generatorbetrieb der Maschine ein äußeres Drehmoment in Drehrichtung an den verbundenen Läufern oder der Maschinenachse angreift, welches im nicht fremderregten Teil der Ständerwicklung eine abgreifbare Spannung mit einer Frequenz erzeugt, die von der Läuferdrehzahl, der Erregerfrequenz und der Polpaarzahl der Ständer- und der Erregerwicklung abhängt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Läufer- und Ständerwicklungen ausgehend von der Maschinenachse radial übereinander oder koaxial derart ange­ ordnet sind, daß radial ausgerichtete Magnetfelder resultieren und wobei die fremderregte Ständerwicklung eine Gleichstrom­ wicklung ist und/oder mit Gleichstrom beaufschlagt wird.1.Electrodynamic machine, namely a synchronous generator and / or motor with mutually aligned rotor and stator windings of any number of pole pairs, which are arranged on the machine axis, and the rotors have electrically and mechanically connected rotating field windings, which generate oppositely rotating fields, the motor operating the Machine the stator windings are each supplied with alternating voltage of different frequency and a free torque is set at the connected rotors depending on the difference frequency;
When the machine is operated as a generator, an external torque in the direction of rotation attacks the connected rotors or the machine axis, which generates a tapped voltage in the non-externally excited part of the stator winding with a frequency that depends on the rotor speed, the excitation frequency and the number of pole pairs of the stator and excitation winding ,
characterized by
that the rotor and stator windings are arranged radially one above the other or coaxially starting from the machine axis such that radially aligned magnetic fields result and the externally excited stator winding is a direct current winding and / or is acted upon by direct current. 2. Elektrodynamische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einer Dreizylinder-Anordnung mit einer inneren zylindrischen Ständerwicklung und einer äußeren zylindrischen Ständerwicklung besteht, wobei zwischen diesen ein zylindri­ scher Läufer befindlich ist.2. Electrodynamic machine according to claim 1, characterized, that this consists of a three-cylinder arrangement with an inner cylindrical stator winding and an outer cylindrical  Stator winding, with a cylindri between them shear runner. 3. Elektrodynamische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine innere und äußere Läuferwicklung des Läufers gegen­ sinnig geschalten sind.3. Electrodynamic machine according to claim 2, characterized, that an inner and outer rotor winding of the rotor against are sensibly switched. 4. Elektrodynamische Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Stab- oder Käfigläufer die Stäbe an einem axialen Ende kurzgeschlossen und am gegenüberliegenden Ende elektrisch leitend so verbunden sind, daß ein inneres rotierendes Magnetfeld ein äußeres entgegengesetzt rotierendes Magnetfeld erzeugt.4. Electrodynamic machine according to one of the preceding Expectations, characterized, that in the case of a bar or cage rotor, the bars on an axial Shorted at the end and electrical at the opposite end are conductively connected so that an inner rotating Magnetic field is an external, oppositely rotating magnetic field generated. 5. Elektrodynamische Maschine, nämlich Synchrongenerator und/oder -motor mit zueinander ausgerichteten Läufer- und Ständerwicklungen jeweils beliebiger Polpaarzahl, welche auf der Maschinenachse angeordnet sind, und die Läufer elektrisch und mechanisch verbundene Drehfeldwicklungen aufweisen, welche gegensinnig rotierende Felder erzeugen, wobei beim Motorbetrieb der Maschine die Ständerwicklungen jeweils mit Wechselspannung unterschiedlicher Frequenz beaufschlagt sind und sich in Abhängigkeit von der Differenzfrequenz ein freies Drehmoment an den verbundenen Läufern einstellt;
bei Generatorbetrieb der Maschine ein äußeres Drehmoment in Drehrichtung an den verbundenen Läufern oder der Maschinenachse angreift, welches im nicht fremderregten Teil der Ständerwicklung eine abgreifbare Spannung mit einer Frequenz erzeugt, die von der Läuferdrehzahl, der Erregerfrequenz und der Polpaarzahl der Ständer- und der Erregerwicklung abhängt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ständer- und Läuferwicklungen auf der Maschinenachse axial benachbart angeordnet sind, wobei zwischen zwei Ständerwicklungen jeweils ein Läufer befindlich ist, und das gegensinnige Rotieren der Felder durch Verschalten der jeweils inneren und äußeren Läuferwicklungen realisierbar ist, wobei bei mehreren Läufern diese auf einer gemeinsamen Maschinenachse angeordnet sind und wobei weiterhin die fremderregte Ständer­ wicklung eine Gleichstromwicklung ist und/oder mit Gleichstrom beaufschlagt wird.5.Electrodynamic machine, namely a synchronous generator and / or motor with mutually aligned rotor and stator windings of any number of pole pairs, which are arranged on the machine axis, and the rotors have electrically and mechanically connected rotating field windings, which produce oppositely rotating fields, the motor operating the Machine the stator windings are each supplied with alternating voltage of different frequency and a free torque is set at the connected rotors depending on the difference frequency;
When the machine is operated as a generator, an external torque in the direction of rotation attacks the connected rotors or the machine axis, which generates a tapped voltage in the non-externally excited part of the stator winding with a frequency that depends on the rotor speed, the excitation frequency and the number of pole pairs of the stator and excitation winding ,
characterized,
that the stator and rotor windings are arranged axially adjacent to one another on the machine axis, with one rotor being located between each two stator windings, and the fields rotating in opposite directions can be realized by interconnecting the inner and outer rotor windings, with several runners on a common machine axis are arranged and wherein the externally excited stator winding is a direct current winding and / or is acted upon by direct current. 6. Elektrodynamische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Stab- oder Käfigläufer die Stäbe an einem ra­ dialen Ende kurzgeschlossen und am gegenüberliegenden Ende so verschalten sind, daß ein rotierendes Magnetfeld auf einer Läuferseite ein gegensinniges Rotieren auf der anderen Läuferseite hervorruft.6. Electrodynamic machine according to claim 5, characterized, that with a rod or squirrel-cage rotor, the rods on a ra dialed short-circuited end and so at the opposite end are connected that a rotating magnetic field on a Rotator side rotating in opposite directions on the other Causes runner side.