DE657444C - Electrodynamic coupling - Google Patents

Description

Es ist häufig erforderlich, zwischen einer Kraftmaschine und einem Verbraucher für den Fall, daß einerseits die Kraftmaschine bei konstanter Leistungsabgabe ein konstantes Drehmoment und eine konstante Drehzahl besitzt, andererseits der Verbraucher zwar konstante Leistung aufnimmt, aber Drehzahl- und Drehmomentänderungen unterworfen ist, ein elastisches Zwischenglied vorzusehen zu dem Zweck, daß das Produkt aus Drehmoment und Drehzahl des Verbrauchers über einen weiten Drehzahlbereich konstant bleibt.It is often required between a prime mover and a consumer for the case that on the one hand the engine with constant power output a constant Torque and a constant speed, on the other hand, the consumer has constant Consumes power, but is subject to speed and torque changes, to provide an elastic intermediate member the purpose that the product of torque and speed of the consumer over a remains constant over a wide speed range.

Neben den elastischen Kupplungen bzw. Drehmomentenwandlern rein mechanischer oder hydraulischer Bauart hat für einen derartigen Zweck vielfach die elektrische Kraftübertragung Verwendung gefunden. Die Elastizität dieser Übertragungseinrichtung wird dadurch erzielt, daß die Leistung der Antriebsmaschine mit starrer Drehzahlcharakteristik, z. B. der Verbrennungskraftmaschine, über einen besonderen Generator in elektrische Energie umgewandelt wird; diese Energie wird dann einem oder mehreren besonderen Elektromotoren zugeführt, die durch ihre Reihenschlußcharakteristik in Verbindung mit einer entsprechenden Generatorerregung imstande sind, die Leistung der Antriebsmaschine über einen großen Drehzahlbereich hinweg so abzugeben, daß das Produkt aus Drehzahl und Drehmoment konstant bleibt, während die Antriebsmaschine konstantes Drehmoment und konstante Drehzahl besitzt.In addition to the flexible couplings or torque converters, they are purely mechanical or hydraulic design often has electrical power transmission for such a purpose Use found. The elasticity of this transmission device is achieved by the fact that the performance of the Drive machine with rigid speed characteristics, e.g. B. the internal combustion engine, is converted into electrical energy via a special generator; this energy then becomes one or more special Electric motors supplied, which are connected by their series connection characteristics with a corresponding generator excitation are able to increase the power of the prime mover To be delivered over a large speed range in such a way that the product of speed and torque is constant remains while the prime mover constant torque and constant speed owns.

Als eine der bekanntesten Ausführungen dieser Art können die Fahrzeugantriebe angesehen werden, bei denen zwischen den Verbrennungskraftmaschinen und dem Randantrieb eine elektrische Kraftübertragungseinrichtung vorgesehen ist, z. B. dieselelektrische Triebwagen. Die elektrische Kraftübertragung als elastisches Zwischenglied kann aber auch z. B. bei Antrieben von Hebezeugen, Fördermaschinen aller Art oder Schiffsantrieben Verwendung finden.Vehicle drives can be regarded as one of the best-known designs of this type be, in which between the internal combustion engines and the edge drive an electrical power transmission device is provided, e.g. B. diesel-electric railcars. The electric power transmission as an elastic intermediate member can also, for. B. for drives of hoists, Find all kinds of conveying machines or ship propulsion systems.

Der Nachteil einer derartigen Kraftübertragung, daß durch sie eine zweimalige Energieumsetzung bedingt wird, kann durch die an sich bekannten elektrodynamischen Kupplungen vermieden werden. Es ist bekannt, bei derartigen Kupplungen ein im Ständer angeordnetes Generatorerregersystem, einen umlaufenden Generatoranker, ein Motorerregersystem und einen umlaufenden Motoranker vorzusehen, wobei die Erregersysteme aus gewohnlichen ausgeprägten Polen bestehen, zwischen denen die Generator- und Motorbürsten angeordnet sind.The disadvantage of such a power transmission is that it requires two energy conversion is caused can be avoided by the known electrodynamic clutches. It is known at Such couplings have a generator excitation system arranged in the stator, a rotating one Provide generator armature, a motor excitation system and a rotating motor armature, the excitation systems from ordinary there are pronounced poles, between which the generator and motor brushes are arranged.

Ferner ist eine elektrodynamische Kupplung mit einem Gerferatoranker und einem Motoranker bekannt, die in einem gemeinsamen ruhenden Kraftlinienfeld konzentrischFurthermore, there is an electrodynamic coupling with a gerferator armature and a Motor armature known to be concentric in a common static force line field

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Karl Schmer in Berlin-Mariendorf.Karl Schmer in Berlin-Mariendorf.

zueinander umlaufen. Außerdem ist die Verwendung elektrodynamischer Kupplungen als selbstregelnde Getriebe bekannt.to each other. In addition, the use of electrodynamic couplings is considered self-regulating transmission known.

Gemäß der Erfindung besteht bei einer der-, artigen elektrodynamischen Kupplung mit iß. einem gemeinsamen ruhenden Kraftlinienfeld konzentrisch zueinander umlaufenden General tor- und Motoranker jeder Pol der Kupplung aus zwei Teilpolen, auf denen eine oder mehrere Hauptschlußwicklungen und Nebenschluß- oder Fremderregerwicklungen derart angeordnet sind, daß im wesentlichen die wirksamen Leiter des Motorankers in einem Hauptschluß feld und diejenigen des Generatorankers in einem Nebenschluß- bzw. Fremderregerfeld laufen und daß die Bürsten des Generator- und Motorankers gegeneinander um annähernd 90⁰ elektrisch verschoben sind. Dadurch wird erreicht, daß in einer einzigen Maschine die Energie der Antriebsmaschine in die Verbraucherenergie derart umgeformt wird, daß über einen großen Drehzahlbereich des Verbrauchers gilt: Md₁ · M₁ = Md₂ · M₂, wobei Md₁ = konst. das Drehmoment und M₁ = konst. die Drehzahl der Antriebsmaschine, Md₂ + konst. und M₂ + konst. die entsprechenden Größen des Verbrauchers bedeuten. Die Anordnung ist so beschaffen, daß die generatorische Energie bei konstanter Drehzahl unmittelbar in motorische Energie bei veränderlicher Drehzahl umgewandelt wird.According to the invention, there is such an electrodynamic coupling with iß. a common static force line field concentric to each other revolving general tor and motor armature each pole of the coupling from two partial poles, on which one or more main circuit windings and shunt or separate excitation windings are arranged in such a way that essentially the effective conductor of the motor armature in a main circuit field and those of the generator armature run in a shunt or external excitation field and that the brush of the generator and motor armature are mutually electrically shifted by approximately 90 ^0th This ensures that the energy of the drive machine is converted into consumer energy in a single machine in such a way that the following applies over a large speed range of the consumer: Md ₁ · M ₁ = Md ₂ · M ₂ , where Md ₁ = const M ₁ = const. The speed of the drive machine _{, Md 2} + const. And M ₂ + const. Mean the corresponding values of the consumer. The arrangement is such that the regenerative energy at constant speed is converted directly into motor energy at variable speed.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist alle wesentlichen Vorteile des' elektrischen Antriebes auf, wie hohe Elastizität, einfache Regelung, große Betriebssicherheit und kleine Unterhaltungskosten und kann überall da Verwendung finden, wo die elektrische Leistung der elektrischen Übertragungseinrichtung in einem Motor verarbeitet werden kann. Die elektrischen Verhältnisse, wie Ankerrückwirkung und Kommutierungsfeld, liegen so, daß die elektrodynamische Kupplung einen sehr guten Wirkungsgrad aufweist und daß bei entsprechender Dimensionierung der Pollücken auf Wendepole verzichtet werden kann.The arrangement according to the invention has all the essential advantages of the 'electrical Drive on, such as high elasticity, simple regulation, great operational reliability and small Maintenance costs and can be used wherever the electrical power the electrical transmission device can be processed in a motor. The electrical conditions, such as armature reaction and commutation field, lie so that the electrodynamic coupling has a very good efficiency and that If the pole gaps are dimensioned accordingly, reversible poles can be dispensed with can.

Außerdem ist die Erregung der elektrodynamischen Kupplung derart getroffen, daß ähnlich wie bei bekannten elektrischen Kraftübertragungen, z. B. für Dieseltriebwagen, durch eine Gegenkompoundierung die Kraftmaschine, z. B. der Dieselmotor, selbsttätig vor Überlastung geschützt wird und sich ein ähnliches Verhalten einstellt wie bei der AEG-Vollastschaltung. Dabei tritt diese Volllastwirkung, d. h. die vollkommene Ausnutzung der Kraftmaschine und die von der Drehzahl unabhängige konstante Leistungsabgabe ohne besondere Vorkehrungen von Spaltpolerregermaschinen u. dgl., allein durch entsprechende Auslegung der Erregerwicklungen ein.Besides, the excitation is electrodynamic Coupling made in such a way that similar to known electrical power transmissions, z. B. for diesel railcars, by a counter compounding the engine, z. B. the diesel engine, automatically is protected from overload and behaves similarly to that of the AEG full throttle. This full load effect occurs, i. H. the perfect utilization of the engine and the constant power output independent of the speed without special precautions of gap pole excitation machines and the like, alone through appropriate design of the excitation windings.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. -■'•',Abb. ι zeigt eine 2polige elektrodynamische kupplung. St stellt den Ständer dar, der ■■"vier ausgeprägte Teilpole trägt, ZL ist der mit einer Gleichstromwicklung versehene Zwischenläufer, der zweckmäßig die generatorische Wirkung ausübt, wobei die Verwendung als motorischer Teil nicht ausgeschlossen ist. L stellt den als Gleichstromanker ausgebildeten Innenläufer dar, der die motorische Wirkung übernimmt. L kann auch als Generator wirken, falls ZL als Motor arbeitet. Die Bürstenachse des Zwischenläufer mit den Bürsten des generatorischen Teiles B_g liegt in Richtung der Linie A_g-A_g. A_m-A_m bedeutet die Bürstenachse des Innenläufers mit den Bürsten des motorischen Teiles B_m. Die Bürstenachse A_m-A_m des Innenläufers steht elektrisch senkrecht (in Abb. 1 auch räumlich) oder annähernd senkrecht zur Bürstenachse Ag-Ag des Zwischenläufers.The invention is illustrated in the drawing in several exemplary embodiments. - ■ '•', Fig. ι shows a 2-pole electrodynamic coupling. St represents the stator that has four distinct partial poles, ZL is the intermediate rotor provided with a direct current winding, which expediently exerts the generator effect, whereby the use as a motor part is not excluded. L represents the internal rotor designed as a direct current armature, which takes over the motor effect. L can also act as a generator if ZL is working as a motor. The brush axis of the intermediate runner with the brushes of the generator part B _g lies in the direction of the line A _g -A _g . A _m -A _m means the brush axis of the inner rotor with the brushes of the motor part B _m . The brush axis A _m -A _{m of} the inner rotor is electrically perpendicular (in Fig. 1 also spatially) or approximately perpendicular to the brush axis Ag-Ag of the intermediate rotor.

Die Teilpole werden durch je zwei Wicklungen erregt, von denen die eine Wicklung Wf durch die Batterie B und den Regelwiderstand R fremd erregt werden kann und die andere Wicklung Wf₁ als Hauptschlußwicklung ausgebildet ist und vom Hauptstrom durchflossen wird. In Abb. 1 ist die Anordnung der Erregerwicklungen so getroffen, daß jede der beiden Wicklungen je zwei Teilpole einschließt, und zwar die Wicklung Wf die TeUpOIeP₁₁P₃ und die Teilpole P₃, P₄, die Wicklung W_h die Teilpole P₄, P₁ und die Teilpole P₂, P₃. Die Wicklungen Wf und Wf₁ sind also um 90⁰ elektrisch (in Abb. 1 auch räumlich) gegeneinander versetzt. Durch diese Wicklungsanordnung wird erreicht, daß sich die Erregungen von Wf und Wf₁ teils unterstützen, teils einander entgegenwirken. Die Wicklungen Wf und W]₁ der Teilpole P₁ und P₃ wirken im gleichen Sinne, die der Teilpole P₂ und P₄ im entgegengesetzten Sinne erregend.The partial poles are excited by two windings each, of which one winding Wf can be externally excited by the battery B and the variable resistor R and the other winding Wf _{1 is designed} as a main winding and is traversed by the main current. In Fig. 1 the arrangement of the excitation windings is made so that each of the two windings includes two partial poles, namely the winding Wf, the TeUpOIeP ₁₁ P ₃ and the partial poles P ₃ , P ₄ , the winding W _h the partial poles P ₄ , P ₁ and the partial poles P ₂ , P ₃ . The windings Wf and Wf ₁ are offset from each other so 90 ⁰ electric (spatially in Fig. 1). This winding arrangement ensures that the excitations of Wf and Wf ₁ partly support one another and partly counteract one another. The windings Wf and W] _{1 of} the partial poles P ₁ and P ₃ act in the same sense, while those of the partial poles P ₂ and P _{4 act} in the opposite sense.

Die wirksamen Ankerleiter des als Generator wirkenden Zwischenläufers ZL laufen somit hauptsächlich in einem fremderregten Feld mit Gegenkompoundierung. Gleichzeitig wird hierdurch die Kraftmaschine vor überlastung geschützt und dazu beigetragen, daß die bekannte Vollastwirkung zustande kommt. Außerdem laufen dadurch die wirksamen Ankerleiter des motorisch wirkenden Innenläufers L hauptsächlich in einem Hauptschlußfeld, wodurch die Reihensehlußcharakteristik des Innenläufers zustande kommt. Die Kupplung wirkt somit als Drehmomentenwandler mit weitgehender Elastizität, wie bei der Beschreibung der Abb. 5 erläutert wird.The effective armature conductors of the intermediate rotor ZL acting as a generator thus mainly run in an externally excited field with countercompounding. At the same time, this protects the engine from overload and contributes to the well-known full-load effect. In addition, the effective armature conductors of the motor-driven internal rotor L run mainly in a main circuit, whereby the series short-circuit characteristic of the internal rotor comes about. The clutch thus acts as a torque converter with extensive elasticity, as explained in the description of FIG. 5.

Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den mechanischen Aufbau der Kupplung. St ■ bedeutet den Ständer, ZL den Zwischenläufer, L den Innenläufer, K₁ den Stromwender des Innenläufers L mit dem zugehörigen Bürstenhalter B₁, der am Lagerkörper des Lagerschildes 6Ί befestigt ist. K₂ ist der Stromwender des Zwischenläufer ZL mit dem zugehörigen Bürstenhalter B₂, der an dem ίο Lagerschild S₂ befestigt ist. W₁ bedeutet die Welle des Innenläufers, die zweckmäßig motorisch wirkt und die Antriebsleistung an den Verbraucher abgibt. W₂ bedeutet die Welle des Zwischenläufers, die zweckmäßig generatorisch wirkt und ihre Leistung durch die angeflanschte Welle W$ von der Kraftmaschine zugeführt bekommt. In der Hohlwelle W₂ ist die Welle W₁ des Innenläufers L gelagert.Fig. 2 shows an embodiment for the mechanical structure of the coupling. St ■ means the stator, the intermediate rotor ZL, L the internal rotor, the commutator K ₁ L of the internal rotor with the corresponding brush holder B ₁ which is fixed to the bearing body of the end shield 6Ί. K ₂ is the commutator of the intermediate rotor ZL with the associated brush holder B ₂ , which is attached to the bearing plate S ₂ . W ₁ means the shaft of the internal rotor, which expediently acts as a motor and delivers the drive power to the consumer. W ₂ means the shaft of the intermediate rotor, which expediently acts as a generator and receives its power from the engine through the flanged shaft W $. The shaft W _{1 of} the internal rotor L is mounted in the hollow shaft W _2.

Die Kupplung kann leicht zusammengebaut werden, wobei das Lagerschild S₃ des Zwischenläufers ZL, das zugleich als Wicklungsträger dienen kann, ähnlich dem gegenüberliegenden Lagerschild S₄, des Zwischenläufers ZL, so ausgebildet ist, daß durch entsprechende Lücken im Lagerschild die Bürsten von /C₁ leicht zugänglich sind. Unter Umständen wird es sich als zweckmäßig erweisen, das Lagerschild S₁ horizontal zu unterteilen und das Lagerschild JT₃ in konzentrischer Art (d. h. in zwei Ringhälften) so zu unterteilen, daß der Innenläufer L durch die öffnung nach Abnahme des Innenteiles des Lagerschildes S₃ herausgezogen werden kann. Die Anordnung nach Abb. 3 ist ähnlich beschaffen wie die nach Abb. 1. Der wesentliche Unterschied gegenüber Abb. 1 liegt darin, daß die einzelnen Erregerwicklungsteile des Ständers St nicht mehr zwei Teilpole umschließen, sondern jeweils nur einen Teilpol. Dadurch ergibt sich eine freiere Wahl der Windungszahl, außerdem kleinere Leitungslängen und fabrikatorisch eine günstigere Ausführung.The coupling can be easily assembled, with the bearing plate S _{3 of} the intermediate rotor ZL, which can also serve as a winding carrier, similar to the opposite bearing plate S _{4 of} the intermediate rotor ZL, is designed in such a way that the brushes of / C ₁ are easily accessible. Under certain circumstances it will prove useful to subdivide the bearing plate S ₁ horizontally and to divide the bearing _{plate JT 3} in a concentric manner (i.e. into two ring halves) so that the inner rotor L is pulled out through the opening after the inner part of the bearing plate S _{3 has been} removed can be. The arrangement according to Fig. 3 is similar to that according to Fig. 1. The main difference compared to Fig. 1 is that the individual excitation winding parts of the stator St no longer enclose two partial poles, but only one partial pole. This results in a more free choice of the number of turns, also smaller cable lengths and a more economical design in terms of manufacturing.

In Abb. 3 sind die Stromrichtungen eingetragen, um die Wirkungsweise der Anordnung zu veranschaulichen. Die vier fremderregten Wicklungen W_f sind hintereinandergeschaltet, wobei die Wicklungen W₁₁ und Wf₁ den zugehörigen Teilpolen P₁ und P₂ eine Südpolerregung, die Wicklung W_f2' und W₁₂ den Teilpolen P_s und P₄ eine Nordpolerregung geben. Die Teilpole P₂ und P₄, stellen gleichzeitig die Hauptpole für den generatorisch wirkenden Zwischenläufer ZL dar, die Teilpole P₁ und P₂ die Hauptpole für den motorisch wirkenden Innenläufer. Der Zwischenläufer besitzt, wie bekannt, radiale Zwischenräume, um einen Ouerschluß des Ankerfeldes zu vermeiden. W₁₁₁ und W/ß sind die Hauptschlußwicklungen der Teilpole P₁ und P₃, welche die Wirkung von Wf₁ und Wf₂ stark unterstützen und hauptsächlich die Reihenschlußcharakteristik des Innenläufers L bedingen. Die Wicklungen W_hl und W]a sind ebenfalls Hauptschlußwicklungen, die der Erregung der Wicklungen W_n und Wf₂ entgegenwirken und hauptsächlich den Vollastcharakter des Zwischenläufers ZL hervorrufen, wodurch gleichzeitig die Kraftmaschine vor Überlastung geschützt wird. n_g gibt die Drehrichtung des Zwischenläufers, n_m diejenige des Innenläufers an.In Fig. 3, the current directions are plotted to illustrate the mode of operation of the arrangement. The four separately excited windings W _f are connected in series, with the windings W ₁₁ and Wf ₁ giving the associated partial poles P ₁ and P ₂ a south pole excitation, and the winding W _f2 ' and W ₁₂ giving the partial poles P _s and P ₄ a north pole excitation. The partial poles P ₂ and P ₄ simultaneously represent the main poles for the intermediate rotor ZL acting as a generator, the partial poles P ₁ and P ₂ the main poles for the motor-driven internal rotor. As is known, the intermediate runner has radial spaces in order to prevent the armature field from closing over. W ₁₁₁ and W / ß are the main short-circuit windings of the partial poles P ₁ and P ₃ , which strongly support the effect of Wf ₁ and Wf ₂ and mainly determine the series connection characteristic of the internal rotor L. The windings W _hl and W] a are also main short-circuit windings which counteract the excitation of the windings W _n and Wf ₂ and mainly cause the full load character of the intermediate rotor ZL , which at the same time protects the engine from overload. n _g indicates the direction of rotation of the intermediate rotor, n _m that of the internal rotor.

Zur weiteren Erläuterung der Wirkungsweise dient Abb. 4. St bedeutet den Ständer der Maschine mit den Teilpolen P₁, P₂, P₃ und P₄; W_n' und W_n sind die Nebenschlußoder fremderregten Erregerwicklungen, W_hl die Hauptschlußwicklung für die motorische Wirkung, W_hl die Gegenkompoundwicklung für die generatorische Wirkung. ZL ist der Zwischenläufer mit den Bürsten B_gl und B_g2 und L der Innenläufer mit den Bürsten B_m. In Abb. 4 b ist eine der resultierenden Feldkurven dargestellt, die sich bei hoher Drehzahl des motorisch wirkenden Innenläufers ergibt, in Abb. 4c eine Feldkurve bei'etwas niedriger Drehzahl des Innenläufers. In beiden Fällen b undt c ist die Drehzahl des generatorisch wirkenden Zwischenläufers ZL gleich groß und konstant.Fig. 4 serves to further explain the mode of operation. St means the stator of the machine with the partial poles P ₁ , P ₂ , P ₃ and P ₄ ; W _n ' and W _n are the shunt or separately excited excitation windings, W _hl the main circuit winding for the motor effect, W _hl the counter compound winding for the generator effect. ZL is the intermediate runner with brushes B _gl and B _g2 and L is the inner runner with brushes B _m . In Fig. 4b one of the resulting field curves is shown, which results at a high speed of the motor-driven internal rotor, in Fig. 4c a field curve at a slightly lower speed of the internal rotor. In both cases b and t c, the speed of the intermediate rotor ZL acting as a generator is the same and constant.

Die resultierende Feldkurve läßt sich in drei Abschnitte I, II und III aufteilen, wobei im Abschnitt I und II deutlich der Einfluß der Ankerrückwirkung des Zwischenläufers und des Innenläufers zum Ausdruck kommt, die beide'im gleichen Sinne wirken. Im Abschnitt III ist kaum eine nennenswerte Verzerrung durch die Ankerrückwirkung zu bemerken, da die Feldkurve im Zwischenläufer ZL und im Innenläufer L so verläuft, daß die Resultierende aus beiden Kurven nahezu eine gerade Linie bildet. Für den Zwischenläufer ZL ist maßgebend das resultierende Feld B_g= — I + II + III, für den Innenläufer das resultierende Feld B_1n =1 — II + III. In den beiden gezeichneten Belastungsbeispielen beträgt z. B. in b die Drehzahl des Zwischenläufers ZL n_g = 100 °/o ^un<i die Drehzahl des Innenläufers L n_m= 165%, in c/i_s no = 100 °/₀, gleich groß wie in b und n_m = 70%·The resulting field curve can be divided into three sections I, II and III, with sections I and II clearly showing the influence of the armature reaction of the intermediate rotor and the inner rotor, both of which act in the same sense. In section III there is hardly any noticeable distortion due to the anchor reaction, since the field curve in the intermediate rotor ZL and in the inner rotor L runs in such a way that the resultant from both curves forms almost a straight line. For the intermediate runner ZL the resulting field B _g = - I + II + III is decisive, for the inner runner the resulting field B _1n = 1 - II + III. In the two load examples shown, z. B. in b the speed of the intermediate rotor ZL n _g = 100 ° / o ^{un <} i the speed of the internal rotor L n _m = 165%, in c / i _s no = 100 ° / ₀ , the same as in b and n _m = 70%

Abb. S zeigt die Kennlinien der elastischen elektrodynamischen Kupplung in Abhängigkeit von der Stromstärke / des Hauptstromkreises. Die Kennlinie für die Drehzahl des Zwischenläufers ZL und damit auch der Kraftmaschine, z.B. des Dieselmotorsu_s = n_D, verläuft horizontal. n_m ist die Drehzahl des Innenläufers L und damit die Drehzahl, mit welcher der \^rerbraucher angetrieben wird. Md_g ist das Drehmoment, das die Kraftmaschine an den Zwischenläufer abgibt undFig. S shows the characteristics of the elastic electrodynamic coupling as a function of the current strength / the main circuit. The characteristic curve for the speed of the intermediate rotor ZL and thus also of the engine, for example the diesel engine u _s = n _D , runs horizontally. n _m is the rotational speed of the internal rotor L and thus the speed at which the \ ^r CONSUMER is driven. Md _g is the torque that the engine delivers to the intermediate rotor and

das über einen großen Belastungsbereich konstant verläuft. Md_m ist das Drehmoment des Innenläufers, das an den Verbraucher weitergegeben wird. Aus dem Verlaufe der Kurven erkennt man, daß Md_7n . n_m über einen großen Bereich annähernd konstant verläuft entsprechend dem Produkt Md_g · n_s, womit die Kupplung die an sie gestellte Anforderung erfüllt. Ug bedeutet die in dem Zwischenläu-which is constant over a large load range. Md _m is the torque of the internal rotor that is passed on to the consumer. From the course of the curves it can be seen that Md _7n . n _m runs approximately constant over a large area in accordance with the product Md _g · n _s , with which the clutch fulfills the requirement placed on it. Ug means the in the interim

fer Z_L induzierte generatorische Spannung, welche ähnlich verläuft wie die Spannungscharakteristik bei einer Charakteristiksteuerung. fer Z _L induced regenerative voltage, which is similar to the voltage characteristic in a characteristic control.

Die Leistungsregelung der Kupplung erfolgt am einfächsten durch Regelung der Stromstärke der im Nebenschluß oder fremderregten Wicklung W_f mit Hilfe des Regelwiderstandes R. Ebenso kann die Kupplung durch öffnen des Schalters 6" in dem vorstehend erwähnten Erregerkreis außer Betrieb gesetzt werden.The easiest way to regulate the power of the clutch is to regulate the amperage of the shunted or separately excited winding W _f with the aid of the variable resistor R. The clutch can also be put out of operation by opening the switch 6 ″ in the aforementioned excitation circuit.

Selbstverständlich kann die Kupplung ihre Wirkung auch umkehren, d. h. die Verbraucherseite wirkt als Generatorseite, und die Kupplung treibt motorisch die Kraftmaschine •an, die dann z.B. im Falle eines Dieselmotors als Kompressor wirkt, wodurch Arbeitsvorgänge des Verbrauchers wirksam abgebremst werden können. Zum Zweck einer elektrischen Abbremsung kann zweckmäßig in den Hauptstromkreis ein Widerstand eingeschaltet werden, durch den die elektrisch entstehende Bremsenergie in Wärme umgewandelt wird.Of course, the coupling can also reverse its action, i. H. the consumer side acts as the generator side, and the clutch drives the engine • in the case of a diesel engine, for example acts as a compressor, effectively slowing down the consumer's work can be. For the purpose of electrical braking, it is useful in the main circuit a resistor is switched on, through which the electrically generated Braking energy is converted into heat.

Der Regelwiderstand R kann auch dazu verwendet werden, selbsttätige Anlauf vorgänge einzuleiten und zu überwachen, wobei der Widerstand durch ein Regelorgan betätigt wird, welches seinerseits von einem Relais gesteuert wird. Auf dieses Relais können dann in bekannter Art die verschiedensten Betriebsgrößen wirken, wie Drehzahl, Stromstärke, Spannung, Beschleunigungskräfte oder Beschleunigungsänderungen, Ar- The variable resistor R can also be used to initiate and monitor automatic start-up processes, the resistor being actuated by a control element which in turn is controlled by a relay. A wide variety of operating variables can then act on this relay in a known manner, such as speed, current strength, voltage, acceleration forces or changes in acceleration, ar-

beitsleistung usw.' . . ■performance, etc. ' . . ■

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: i. Elektrodynamische Kupplung mit einem Generatoranker und einem Motoranker, die mit je einer Gleichstromwicklung und je einem Stromwender versehen sind und in einem gemeinsamen ruhenden Kraftlinienfeld konzentrisch zueinander umlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ständerpol der Kupplung aus zwei längs des Umfanges aufeinanderfolgenden Teilpolen besteht, auf denen eine oder mehrere Hauptschlußwicklungen und Nebenschlußoder Fremderregerwicklungen derart angeordnet sind, daß im wesentlichen die .wirksamen Leiter des Motorankers in einem Hauptschlußfeld und diej enigen des Generatorankers in einem Nebenschluß-bzw. Fremderregerfeld laufen und daß die Bürsten des Generator- und Motorankers gegeneinander um annähernd 90⁰ elektrisch verschoben sind.i. Electrodynamic coupling with a generator armature and a motor armature, which are each provided with a direct current winding and a commutator each and revolve concentrically to one another in a common static force line field, characterized in that each stator pole of the coupling consists of two successive partial poles along the circumference, on which one or several main-circuit windings and shunt or separate excitation windings are arranged in such a way that essentially the. Separate exciter field running and that the brush of the generator and motor armature are mutually electrically shifted by approximately 90 ^0th 2. Elektrodynamische Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens zwei gegeneinander um i8o° elektrisch versetzten Teilpolen eine Nebenschluß- oder Fremderregerwickhmg und eine Hauptschlußerregerwicklung vorgesehen sind, die gegenüber der auf den- selben Teilpolen angeordneten Erregerwicklung gegenkompoundierend wirkt, und daß auf mindestens zwei weiteren, gegeneinander um i8o° elektrisch versetzten Polen, die gegenüber den ersteren Teilpolen um 90⁰ elektrisch verschoben sind, ebenfalls eine Nebenschluß- oder Fremderregerwicklung und eine Hauptschlußerregerwicklung vorgesehen sind, die gegenüber der auf denselben Teilpolen angeordneten Wicklung stark kompoundierend wirkt.2. Electrodynamic coupling according to claim i, characterized in that a shunt or external excitation winding and a main excitation winding are provided on at least two partial poles electrically offset from one another by i8o °, which acts countercompounding against the excitation winding arranged on the same partial poles, and that at least another two against each other acting strongly kompoundierend to i8o ° phase poles which are electrically displaced from the former part of Poland 90 ^0, is also a shunt or separate exciter winding and a series-wound field winding are provided with respect to the arranged on the same part of Poland winding. 3. Elektrodynamische Kupplung nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die um 90⁰ elektrisch gegeneinander versetzten Nebenschluß- oder Fremderregerwicklungen und Hauptschlußerregerwicklungen je zwei benachbarte Teilpole umschließen.3. Electrodynamic coupling according to claims ι and 2, characterized in that the by 90 ⁰ electrically offset from one another shunt or external excitation windings and main excitation windings each enclose two adjacent partial poles. 4. Elektrodynamische Kupplung nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Pol getrennte Erregerwicklungen trägt, wobei die Nebenschlußoder Fremderregerwicklung auf allen Teilpolen durchläuft, während die Hauptschlußerregerwicklungen derart aufeinanderfolgen, daß auf einen Teilpol mit stark kompoundierender Wicklung ein Teilpol mit gegenliompoundierender Wicklung folgt.4. Electrodynamic coupling according to claims ι and 2, characterized in that that each pole carries separate excitation windings, with the shunt or separate excitation winding on all Passes through partial poles, while the main short-circuit excitation windings follow one another in such a way that that on a partial pole with a strongly compounding winding a partial pole with a counter-compounding winding follows. 5. Elektrodynamische Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsregelung der Kupplung durch Regelung des Erregerstromes in der Nebenschluß- oder Fremderregerwicklung erfolgt.5. Electrodynamic coupling according to claims 1 to 4, characterized in that the power control of the Coupling by regulating the excitation current in the shunt or separate excitation winding he follows. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings