DE6608518U - DYNAMOELECTRIC MACHINE. - Google Patents

Description

DR, ING. E. HOFFMANN · DIPL. TKG. Vs"DR, ING. E. HOFFMANN · DIPL. TKG. Vs "

'. ' . · · · •EITLE *·' Dft. RER. XAT. K. HOFFMAXX ^¹ '. ' . · · · • EITLE * · 'Dft. RER. XAT. K. HOFFMAXX ^ ¹

D-8000 MÖNCHEN Sl · ARABEUASTRASSS ·< · TEitfOH (0811) 911087D-8000 MÖNCHEN Sl ARABEUASTRASSS <TE itfOH (0811) 911087

PATB NTANW A 1.TK ^J PATB NTANW A 1.TK ^J

Mitsubishi Denk! Kabushiki Kaisha, Tokio/Ja]DanMitsubishi Think! Kabushiki Kaisha, Tokyo / Yes] Dan

Dynamoelektrische MaschineDynamo-electric machine

Die Neuerung bezieht sich auf eine dynamoelektrisch« Maschine mit unbewickeltem Läufer aus magnetischem Material* welches nicht permanentmagnetisch Ist, und mit einer Wechselstronr.iicklung sowie einer Gleichstromwicklung im Ständer, welche induktiv mit diesem gekoppelt sind.The innovation relates to a dynamo-electric « Machine with an unwound rotor made of magnetic material * which is not permanently magnetic, and with an alternating current winding and a direct current winding in the Stand, which are inductively coupled to it.

Bei bekannten Synchronmaschinen sind auf dem Läufer oder Rotor Erregerwicklungen angeordnet, wodurch der Aufbau des Läufers kompliziert wird und hohe Anforderungen an die mechanische Festigkeit erfüllen muß. Im einzelnen bringtIn known synchronous machines are on the rotor or rotor excitation windings arranged, whereby the structure of the rotor is complicated and high demands on the mechanical strength must meet. Brings in detail

dies schwierige Konstruktionsprobleme mit sich, wie s.B. die Kühlung der Erregerwicklungen und die Zuleitung de& Gleichstroms zu den Erregerwicklungen usw..this poses difficult construction problems, as s.B. the cooling of the excitation windings and the supply of de & direct current to the excitation windings etc.

Bi e bekannten komnwtatorlosen Orleichstrcffimaschinen haben einen Läufer oder Rotor mit Erregerwicklungen, wodurch ähnliche Probleme wie bei den oben beschri ebenen Synchronmaschinen auftreten. Zusätzlich haben bekannte kommutator!öse Gleichstrommaschinen Schleifringe zur Zv.-führung des Erregerstroms.Two known compressorless direct current machines have a runner or rotor with excitation windings, causing problems similar to those described above Synchronous machines occur. In addition, well-known commutator eyelet DC machines have slip rings for Zv. Guidance of the excitation current.

Es ist ein Ziel der Neuerung, diese bei bekannten Synchronmaschinen und Gleiehstromfflasehinen auftretenden Probleme zu beseitigen. Dies viird neuerungsgemäß dadurch erreicht, daß die Gleichstroir.wicklung und die Wechselstromwicklung derart aufgebaut und angeordnet sind, daß der Gleichstromwicklung ein Strom zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes zuführbar ist, welches senkrecht auf »inom in der Wechselstromwicklung erzeugten magnetischen Drehfeld steht.It is an aim of the innovation to prevent this occurring in known synchronous machines and trailing current blowers Eliminate problems. According to the innovation, this is thereby achieved achieves that the DC current winding and the AC winding are constructed and arranged such that the DC winding a current to generate a Magnetic rotating field can be supplied, which perpendicular to »inom generated in the alternating current winding magnetic Rotating field is.

Ein weiteres Ziel der Neuerung besteht darin, eine Einrichtung für Synchron- und Gleichstrommaschinen anzugeben, die in den als Erregerwicklung/verwendeten Ankerwicklungen ein magnetisches Drehfeld erzeugt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Einrichtung zur Erzeugung des magnetischen Drehfeldes einen festen Kommutator mit einer Vielzahl von Segmenten aufweist, daß die Segmente mit den entsprechenden Anschlüssen der Gleichstromankerwicklungen Verbunden sind, daß ein Paar diametral gegenüberliegender, auf den Segmenten schleifender Bürsten vorgesehen ist, daß die Bürsten mit einer Gleichstromquelle verbunden sind uncAnother aim of the innovation is to provide a device for synchronous and direct current machines, which generates a rotating magnetic field in the armature windings used as excitation windings. this will achieved in that the device for generating the rotating magnetic field has a fixed commutator with a A plurality of segments has that the segments with the corresponding connections of the direct current armature windings Are connected that a pair of diametrically opposed brushes grinding on the segments are provided, that the brushes are connected to a direct current source unc

C ·C ·

H t ·H t

daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Bürsten in bezug auf den Kommutator in Drehung versetzt.that means is provided which causes the brushes to rotate with respect to the commutator.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Neuerung besteht darin, daß die Einrichtung zur Erzeugung des magnetischen Drehfeldes aus einer Anzahl mit den entsprechenden Klemmen der Gleichstronankerviicklungen verbundenen Schaltelementen besteht, da3 mit diesen Schaltern eine Gleichstromquelle verbunden ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die diese Schalter saeheinanäep leitend steuert.An advantageous development of the innovation is that the device for generating the magnetic Rotating field from a number connected to the corresponding terminals of the DC armature windings Switching elements consists that a direct current source is connected to these switches, and that a device it is provided that these switches saeheinanäep leading controls.

Die Neuerung läßt sich weiter dadurch verbessern, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die in der ersten und zv/eiten Ankerwicklung zwei im wesentlichen senkrecht zueinander stehende magnetische Drehfelder erzeugt.The innovation can be further improved in that a device is provided in the first and two armature winding generates two rotating magnetic fields which are essentially perpendicular to one another.

Eine andere, vorteilhafte Ausführungsform der Neuerung besi.eht darin, daß die Einrichtung zur Erzeugung der magnetischen Drehfelder eine Anzahl von ersten Schaltelementen aufweist, die mit den entsprechenden Anschlüssen der ersten Ankerwicklungen verbunden sind, daß die Einrichtung eine Anzahl von zweiten Schaltelementen aufweist, die mit den entsprechenden Anschlüssen der zweiten Ankerwicklungen verbunden sind, daß die Oleichstromquelle die ersten und zweiten Ankerwicklungen über die ersten bzw. zweiten Schaltelemente speist und daß MIttel vorgesehen sind, die die ersten und zweiten Sehalter so leitend steuern, daß die magnetischen Drohfeldor im wesentlichen um 90° phasenverschoben sind.Another advantageous embodiment of the innovation consists in the fact that the device for generating the magnetic Rotating fields has a number of first switching elements, which are connected to the corresponding connections of the first Armature windings are connected that the device has a number of second switching elements with the corresponding connections of the second armature windings are connected, that the ODC source the first and second armature windings feeds through the first and second switching elements and that means are provided which the first and second Sehalter so conductive control that the magnetic Drohfeldor phase shifted essentially by 90 ° are.

Die vorliegende Neuerung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele in Vorbindung mit den Fig. 1 - 11 nh'her erläuterte The present innovation is based on a few exemplary embodiments explained in more detail in connection with FIGS. 1-11

•• 11 ■/ ·· '■:■ ·■ ζί~ ■ / ·· '■: ■ · ■ ζί ~ Fig.Fig. 22 zeigt die schematische Ansicht einer Synchronma
schine gemäß der Neuerung,shows the schematic view of a Synchronma
machine according to the innovation, Fig.Fig. ⁵⁵ zeigt das Schaltbild der Synchronmaschine nach Fig, '. shows the circuit diagram of the synchronous machine according to FIG . Fig.Fig. haHa zeigt die schematische Ansicht einer anderen Form
einer Synchronmaschine gemäß der Neuerung,Figure 3 shows the schematic view of another form
a synchronous machine according to the innovation, Fig.Fig. 55 und 4b zeigen die schematische Ansicht von Rotoren,
die den Dämpfereffekt vermeiden,and 4b show the schematic view of rotors,
which avoid the damper effect, Fig.Fig. 66th zeigt ein Schaltbild einer Gleichstrommaschine ge
mäß der Neuerung,shows a circuit diagram of a DC machine
according to the innovation, Fig.Fig. 77th zeigt eine der Fig. 5 ähnliche Anordnung einer ande
ren Gleichstrommaschine,Fig. 5 shows an arrangement similar to Fig. 5 on another
ren DC machine, Fig.Fig. 88th zeigt ein abgewandeltes Schaltbild einer Gleichstrom
maschine gemäß der Neuerung,shows a modified circuit diagram of a direct current
machine according to the innovation, Fig.Fig. 99 zeigt eine schetaatische Ansicht einer Einrichtung zus
Erzeugung einos rotierenden Drehfeldes,shows a schematic view of a facility add
Generation of a rotating rotating field, Fig.Fig. 1010 gibt eine graphische Darstellung zur Erläuterung der
Funktionsweise der Einrichtung nach Fig. 8,gives a graph to explain the
Functioning of the device according to FIG. 8, Fig.Fig. 1111th zeigt schematise!! eine v/eitere Einrichtung zur Er
zeugung eines rotierenden Magnetfeldes, undshows schematise !! a further device for he
generation of a rotating magnetic field, and Fig.Fig. zeigt eine Gleichstrommaschine, in der die Einrich
tung nach Fig. 10 Anwendung findet.shows a DC machine in which the device
device according to Fig. 10 is used. In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufhau einer Dreiphasen-
Synchronmaschine dargestellt. Die Anordnung besteht im wesent
\ liehen aus einem aus magnetischem Material bestehenden Stator
10, aus einer Ansahl von Ankerwicklungen 12a, b***n, die in
Nuten des Stators 10 angeordnet sind. Diese gleichen im wesen
liehen den bei WechselstrommasehlräQn vorwendeten Wicklungen.In Fig. 1 the principle structure of a three-phase
Synchronous machine shown. The arrangement consists essentially
\ borrowed from a stator made of magnetic material
10, from a number of armature windings 12a, b *** n, which are shown in
Grooves of the stator 10 are arranged. These are essentially the same
borrowed from the windings used for alternating currents. 660851816.9.71 ■ ⁵ ■660851816.9.71 ■ ⁵ ■

Weiterhin "besteht die Maschine aus einem Rotor 14 und eiaer Anzahl von Erregerwicklungen I6a,b,,..n, die in den Ruten des Stators 1o liegen. Die Erregerwicklungen 16a,b,...η haben die gleiche Funktion wie die C-leichstrom- Ankerwicklungen auf dem Rotor einer herkömmlichen Synchronmaschine. Diese Wicklungen haben drei Klemmen 18a,b und c.Furthermore, the machine consists of a rotor 14 and a number of excitation windings I6a, b ,, .. n, which are in the rods of the Stator 1o lie. The excitation windings 16a, b, ... η have the same function as the C light current armature windings on the Rotor of a conventional synchronous machine. These windings have three clamps 18a, b and c.

In Fig.2 ist die elektrische Verbindung der einzelnen Teile untereinander gezeigt. Die Ankerwicklungen 12a,b,...n sin<? der Einfachheit halber durch die drei im Sternpunkt geschalteten Phasenwicklungen 12A, B und C dargestellt. Die Erregerwicklungen 16a,b,...n haben Anschlußklemmen 2oa,tL·,.. .n. Diese Klemmen 2oa,"b,...n entsprechen den mit den Segmenten eines Kommutators einer Gleichstrommaschine verbundenen ZufuhIn Fig.2 the electrical connection of the individual Parts shown one below the other. The armature windings 12a, b, ... n sin <? for the sake of simplicity by the three connected in the star point Phase windings 12A, B and C are shown. The excitation windings 16a, b, ... n have connection terminals 2oa, tL ·, .. .n. These terminals 2oa, "b, ... n correspond to the feeds connected to the segments of a commutator of a DC machine

Aus '..-ig. 3 ist drsichtlich, daß eine Synchronmaschine gemäß der Erfindung zusätzlich zu deo nicht gezeigte« Kotor, einer Anzahl von Urregerwicklungön I6a_}"b,,..n tsi.t clen AnschlUosen 2oBjb,.. ,Ώ, einen räntalich getrennten sttitionäDen Kommutator 22 aufweist. Dieser hat Segmente 24a,b,...η von bekanntem Aufbau, die mit den Klemmen 2oa,b,...n verbunden stind, und ein Paar diametral gegenüberliegender Bürsten 26a und I), die auf den kreisförmig angeordneten Segmenten entlanggleiten. Die Anordnung weist ein Schleifringpaar 28a und b auf, das mit den Bürsten 26a und b verbunden ist, und ein Bürstenpaar 3oa un*From '..- ig. 3 it is clear that a synchronous machine according to the invention, in addition to the motor (not shown), a number of primary excitation windings I6a _} "b ,, .. n tsi.t the connections 2oBjb, .., Ώ, has a spatially separated stationary commutator 22 This has segments 24a, b,.. The arrangement has a pair of slip rings 28a and b, which are connected to the brushes 26a and b, and a pair of brushes 3oa un *

r "b, das auf den Schleifringen 28a und > schlexft. Die Bürstenr "b, which is on slip rings 28a and> sleeps. The brushes

Ι 5oa und b sind mit je einem Pol einer Gleichstromquelle 32 ver- Ι 5oa and b are each provided with one pole of a direct current source 32

bunden.Zur Drshung der Schleifringe 2&a und b ist ein Synchronmotor 34 vorgesehen, der die Bürsten 26a und b über die Segmente 24a,b,...η führt. Eins Steuereinrichtung 36 dient zur Steuerung der Gleichstromquelle 32, so daß der Synchronmotor 34 sich synchron mit einer an den Ausgangsklemmen wie 18a, b und c nach Fig.1 und 2 erregenden Netzspannung dreht, so daß die Phasen des durch die Ausgangsklemmen fließenden StromesTo drive the slip rings 2 & a and b, a synchronous motor 34 is provided which guides the brushes 26a and b over the segments 24a, b, ... η. A control device 36 is used to control the direct current source 32 so that the synchronous motor 34 rotates synchronously with a line voltage exciting at the output terminals such as 18a, b and c according to FIGS. 1 and 2, so that the phases of the current flowing through the output terminals

: oder eine räumliche Verteilung der Erregerströme gemäß den Pha-: or a spatial distribution of the excitation currents according to the phase

Ϊ senwinkeln der Spannungen im Net? eingestellt w.ird und der not-Ϊ angle of tension in the net? is set and the emergency

wendige Erregerstrom gemäß den Spannungsabfall und dem ieistungs-agile excitation current according to the voltage drop and the output

; faktor einer mit dem Netz verbutidenen Last einstellt.; factor of a load connected to the network.

: Die Arbeitsweise der Anordnung nach Pig.3 wird nun: The mode of operation of the arrangement according to Pig.3 is now

■ näher beschrieben. Bs wurde gefunden, daß in Synchronmaschinen■ described in more detail. Bs has been found to be in synchronous machines

c der Rotor nicht notwendigerweise mit Erregerwicklungen (16)c the rotor not necessarily with excitation windings (16)

j versehen sein muß. Nach dem Prinzip der Erfindung werden ant-j must be provided. According to the principle of the invention, ant-

; weder die mit den -Ankerwicklungen 12a,b,...η entsprechenden; neither with the armature windings 12a, b, ... η

Y/i"ikltmgen mit einem festen System bzw. dfcta Stator induktiv vorkoppelt, oder die Erregerwicklungen I6a,b,...n, die in der Nähe der Ankerwicklungen auf dem Stator in Nuten liegen, werden durch irgendeine Stromquelle erregt. Eine solche Stromquelle kann auo der Kombination der Stromquelle 32, des: Koronutator3 22 und dar BUrstun 26ri und b bestehen_v wodurch eine ähnliche Wirkung erzielt wird, wie durch auf dem Rotor angeordnete ärregorwieklungen. Y / i "ikltmgen inductively pre-coupled with a fixed system or dfcta stator , or the excitation windings I6a, b, ... n, which are located in slots near the armature windings on the stator, are excited by some power source. Such a power source can auo the combination of current source 32, of: Koronutator3 22 and is BUrstun 26ri and b consist _v whereby a similar effect is achieved as shown by arranged on the rotor ärregorwieklungen.

Daraus wurde gefunden, daß 33 ohn© Rücksicht auf die räumliche Stellung deo Rotors nur erforderlich ist, $aß derFrom this it was found that 33 without regard to the Spatial position of the rotor is only required $ ate the

-C--C-

Strom in den lirrogürv.icklungon ι6α,ο,...τί eine solche räumliche Verteilung Hut, daß in Bo?»ug uuf den Rotor etrie magnetonjo= torlscho ivraft erzeugt wird, (Uo axial auf don Rotor einwirkt. Eine solche rtturalioho Stroravortoiliuiß in (lon Wicklungen 16a,b, ...η läßt sieh öureh Wühl «or Vrlnkclstellungen d©r rotierenden Bürsten 26a und b, die dan Errußerotrom liefern, rolativ ßum Rotor erreichen.Electricity in the lirrogürv.icklungon ι6α, ο, ... τί such a spatial Distribution hat that in Bo? »Ug uuf the rotor etrie magnetonjo = torlscho ivraft is generated, (Uo acts axially on the rotor. Such rtturalioho Stroravortoiliuiß in (lon windings 16a, b, ... η can see öureh Scavenge "or Vrlnkclstellungen d © r rotating Brushes 26a and b, which then deliver soot red, rotative around Reach rotor.

Bei dor vorliegenden Synohronnmachino wird wUhrcnd des Synchronlaufs cv/ischen don Buroton ί?6α und b koino Gogonsparinurig induziert, so daß die Stromquelle $2 nur ο ine elektrische Leistung zu liefern braucht, die dota durch die JBrregarwieklungen hervorgerufenen Verlust entspricht« äioo "bedeutet, daß als Stromquelle 32 die gleiche im Synchronbetriob horkööi5}li-In the present Synohronnmachino, during the synchronous operation, cv / ischen don Buroton ί? 6α and b koino Gogonparinurig induced, so that the power source $ 2 only needs to deliver an electrical power that corresponds to the loss caused by the jarring sounds as power source 32 the same in synchronous operation horkööi5} li-

.. verwendet g.¹
eher SynchronraaschitieiiViirregerstroinquelle vurwondot v/erden kann... used g. ¹
rather SynchronraaschitieiiViirregerstroinquelle vurwondot v / can ground.

Wenn auf der anderen Seite die Winkelstellung der Büsten 26a und b geringfügig gegenüber der gewählten Winkelposition vorschoben wird, um in den Erregerwicidungen I6a,b»«»»n elektrische Leisturag zu erzeugen, dann ist es nioht notwendig, diese elektrische leistung durch die Quelle 32 so lange zu liefern, wie der Synchronismus aufrechterhalten wird.If, on the other hand, the angular position of the busts 26a and b slightly advanced from the selected angular position is used in the pathogen control I6a, b »« »» n electrical To generate power, then it is not necessary to supply this electrical power through the source 32 for so long how to maintain synchronism.

Das Wesen der Erfindung besteht darin,, die bei bekannten Schenkelpol- Synchronmaschinen verwendeten Erregerwicklungen durch JtrregerwickluTigeTi (16) zu ersetzen, die im Aufbau den Gleichstrom- Ankerwicklungen identisch sind.und die induktiv verkoppelt auf einem Stator angeordnet sind und somit ein festes Syst era -bilden. Dabei enthält die Stromquelle 32The essence of the invention consists in the field windings used in known salient pole synchronous machines to be replaced by JtrregerwickluTigeTi (16), which are under construction the DC armature windings are identical and the are arranged inductively coupled on a stator and thus form a fixed system. The power source contains 32

T -T -

den Komnuta.tor 22 mit den Bürsten 26a und b. Es soll betont werden, daß die Erfindung die charakteristischen Eigenschaften des Feldes von Synchronmaschinen beibehält. Dadurch, daß die Erregerwicklungen auf dem Stator in Fortfall kommen, ist es nicht mehr notwendig, Nuten zur Aufnahme der Erregerwicklungen vorzusehen, wie sie auf den Rotor eines herkömmlichen Turbogenerators vorhanden sind. Dadurch ist es möglich, daß der sehr große Därapfereffekt des Rotors vermieden wird.the Komnuta.tor 22 with the brushes 26a and b. It should be emphasized it will be possible for the invention to retain the characteristics of the synchronous machine field. As a result of that the excitation windings on the stator cease to exist it is no longer necessary to provide grooves for receiving the excitation windings, as they are on the rotor of a conventional turbo generator available. This makes it possible to avoid the very large Därapfereffekt of the rotor.

Zur Unterdrückung des Dämpfereffektes werden vorteilhafterweise Anordnungen nach Fig.4a und b-benutzt. Der Rotor 14 kann auf der Oberfläche mit einor Mehrzahl axial verlaufender Hüten 38 (Fig.4a) oder einor Mehrzahl von in Urafangsrichtung verlaufenden segmentartigen fluten 38' (Pig»4b) vorsehen sein. Diese Nuten erhöhen den V/iderstand für die DKropferströme im Rotor 14. Die Nuten 38 und 38' kühlen außerdem den Rotor.To suppress the damper effect are advantageously Arrangements according to Fig.4a and b-used. The rotor 14 can on the surface with a plurality of axially extending hats 38 (Fig. 4a) or a plurality of hats in the Urafangrichtung Provide running segment-like floods 38 '(Pig »4b) be. These grooves increase the resistance for the dropper currents in the rotor 14. The grooves 38 and 38 'also cool the rotor.

Me Anordnungen nach Pig,4a und 4b sind für Schorik*!- pol- Synchronmaschinon wirksam oder für den Fall, daß der äquivalente BJagnetisehc Widerstand in radialer dichtung groß in Vergleich zu dem in axialer Aichtung ist·Me arrangements after Pig, 4a and 4b are for Schorik *! - pole synchronous machine effective or in the event that the equivalent Magnetic resistance in radial seal large in Compared to that in the axial direction is

Xn der Anordnung nach j?ig.3 können der Kommutator und die Bürsten 26a und "b ^nIt befriedigenden Resultaten durch eine Kehrzab.1 von Schaltelementen ersetzt werden. Dadurch wird der Drehmechanismus mit Bürsten durch eine stillstehende äquivalente Einrichtung ersetzt, die später in Verbindung mit den Figuren 1o und 11 beschrieben werden wird.Xn the arrangement according to j? Ig.3 can use the commutator and the brushes 26a and "b ^ nIt produced satisfactory results a Kehrzab.1 can be replaced by switching elements. This will the rotating mechanism with brushes by a stationary equivalent Replaces device which will be described later in connection with FIGS. 1o and 11.

Obgleich die Erfindung anhand der Segmente 24a,b,..,η Although the invention is based on the segments 24a, b, .., η

und einer gleichen Anzahl von Klommen 2oa,b,,,.n beschrieben wurde, oo ist oa doch aolbotverständlich, daß die iSrfinduing auch für eine Segment- und Klommenzahl anwendbar ist, die sich durch Division durch oino ■ganze 2ahl ergibt.and an equal number of Klommen 2oa, b ,,,. n described was, oa oa but it is understandable that the iSrfinduing can also be used for a segment and clod number that is dividing by oino ■ gives a whole 2 number.

\ Die Synehronmaochine garaüß dor Erfindung hat verschiedene Vorteile. Dadurch, daß auf dom Rotor keine Erregerwicklung mehr notwendig tot, wird diooor einfacher im Aufbau. Die Vermeidung schwieriger Problomo, wie die Konstruktion dos Rotors ira Hinblick auf dto Kühlung odor der Gloichstromzuführung au den Erregerwicklungon, epmuglie-ht eins wirtschaftliche Produktion von Synchronmaschinen. Ferner können ohne großen Aufwand Maschinen hoher Leistungsfähigkeit hergestellt werden, wobei die Rotoren klein und leicht werden.Garaüß \ The Synehronmaochine dor invention has several advantages. The fact that there is no longer any need for an exciter winding dead on the rotor makes the construction easier. The avoidance of difficult problems, such as the construction of the rotors ira with regard to dto cooling or the gloichcurrent supply to the exciter winding, makes it possible to produce synchronous machines economically. Furthermore, high-performance machines can be manufactured with little effort, the rotors becoming small and light.

In Pig.5 ist eine Gleichstrommaschine gemäß der Erfindung gezeigt. Die Einrichtung enthält einen Stator 11<> und Ankerwicklungen 112a,b_t...n_t die induktiv rait den Stator gekoppelt sin>&, einen ltotor 114 und Erregerwicklungen VlSa,b,.,. .n, «lie ebenfalls induktiv gekoppelt auf den Stator angeordnet sind* Die JSrregerwicklungon 1i6a,b,. ..τι haben die gleiche Funktion wie die auf dem Kotor einer herkömmlichen Gleichstrommaschine angeordneten Erregerwicklungen und sind im Aufbau den Ankerwicklungen 112a,b,...n gleich. Die Ankerwicklungen 112a,b,...η haben Klemmen 118a,b,...η und die Erregerwicklungen 1i6a,b,...-n haben die Klemmen 12oa,b,...n.In Pig.5 a DC machine according to the invention is shown. The device contains a stator 11 <> and armature windings 112a, b _t ... n _t which inductively rait the stator coupled sin>&, an ltotor 114 and excitation windings VlSa, b,.,. .n, «are also arranged inductively coupled on the stator. ..τι have the same function as the excitation windings arranged on the motor of a conventional direct current machine and have the same structure as the armature windings 112a, b, ... n. The armature windings 112a, b, ... η have terminals 118a, b, ... η and the excitation windings 1i6a, b, ...- n have the terminals 12oa, b, ... n.

Die Einrichtung weist ferner einen Ankerkoramutator 122 rait einer Anzahl von Segmenten 124a,b,...η auf, die mitThe device also has an anchor correlator 122 raits a number of segments 124a, b, ... η starting with

66Ö851816.9.7166Ö851816.9.71

den Klenmen 118a,b,...n verbunden sind. Weiterhin ist ein Paar diametral gegenüberliegender Büsten 126a und b vorgesehen, die mit den Segmenten 124a,b,...η schleifen und die über ein Schleifringpaar 128a und b mit einem Bürstenpanr 13oa und b verbunden sind. Die Bürsten 13oa -und b stehen mit den Klemmen einer veränderbaren Stromquelle 132 in Verbindung« JHo ls wicklungen 116a,b,..,η stoben rait einem JSrregorkoramutator urd über Segmente 125a,b,..,η und Bürsten 127a und b, Schleifringe 129a und b und BUrstun 131a und b mit einer vernndorbaron Stromquelle 133 in Verbindung* Die Teile 123,125,127,129, 131 und 133 entsprochen (lon Teilen 122,124,126,128,ϊ3ο und 132. 4ur Drehung dsr beiden BUratenpaaro 126a,b und 127a,b synchron zum Motorankor 114 ist ein elektrischer Motor 134 vorgesehen. Die räumliche Stellung des Ankers 114 oder seine Winkelstellung relativ zum Stator oder den darauf angebrachten Erregerwioiclun-(jen wird durch einen Stellungsfütiler 136 abgetastet.the terminals 118a, b, ... n are connected. Furthermore is a couple diametrically opposed busts 126a and b provided, which grind with the segments 124a, b, ... η and which have a Slip ring pair 128a and b with a brush panel 13oa and b are connected. The brushes 13oa and b are with the terminals a variable current source 132 in connection with "JHo ls windings 116a, b, .., η stoben rait a JSrregorkoramutator urd via segments 125a, b, .., η and brushes 127a and b, slip rings 129a and b and BUrstun 131a and b with a vernndorbaron Power source 133 in connection * The parts 123,125,127,129, 131 and 133 (lon parts 122,124,126,128, ϊ3ο and 132. 4 for rotation of the two BUrate pairs 126a, b and 127a, b synchronously An electric motor 134 is provided for the motor armature 114. The spatial position of the armature 114 or its angular position relative to the stator or the exciter wioiclun (jen is scanned by a position filler 136.

■Es soll bemerkt werden, daß die Bürsten 126a und b in Bes:ug auf die Bürsten 127a und b in einer solchen Stellung stehen, daß die Ankerwicklungen 112a,b,...n mit einer um 9o verschobenen Spannung,beaufschlagt werden.It should be noted that brushes 126a and b in Bes: ug on the brushes 127a and b are in such a position that the armature windings 112a, b, ... n with a 9o shifted voltage.

Die Erregerwicklungen 1i6a,b,...n werden entsprechend der Stellung des Rotors 114 erregt, wodurch der gleiche Effekt hervorgerufen wi£d, der durch auf dem Rotor angeordnete Erregerwicklungen bewirkt wird. Mit anderen Worten, wenn die Bürsten 126a,b, und 127a,b synchron zum Rotor 114 gedreht werden, dann werden die durch die J&rregerwicklungeO und Ankerwickluü-The excitation windings 1i6a, b, ... n are accordingly the position of the rotor 114 energized, creating the same effect caused by excitation windings arranged on the rotor is effected. In other words, when the brushes 126a, b, and 127a, b are rotated in synchronism with the rotor 114, then the excitation windings and armature windings

- 1o -- 1o -

gen erzeugten magnetischen Flüsse gedreht, wobei zwischen beiden eine Phasendifferenz besteht, die einem Winkel von 9o el. estspricht, und sich der Rotor 114 rait einem bestimmten ΙΊο-ment dreht.gen generated magnetic fluxes rotated, being between the two there is a phase difference which corresponds to an angle of 9o el. e corresponds, and the rotor 114 raits a certain ΙΊο-ment turns.

Durch Steuern einer od<=r beider aus den Stromquellen 132 und 133 sta-nenier. Soannur.geiJ -ird eine Drehzahlsteuerung ίBy controlling one od <= r both from the power sources 132 and 133 sta-nenier. Soannur.geiJ -will be a speed control ί

über einen weiten Bereich erreicht. _& achieved over a wide range. _&

Ϊ GesäS der örftnötmg hat äar Rotor 114 der Gleichstrom- |Ϊ GesäS der örftnötmg has a rotor 114 of direct current |

maschine keine SrregerwiüJcluTigeZi, wodurch sei« Awfbau extrem |machine does not have any excitation force, which means that “Awfbau extreme |

einfach v.ird und hohe Drehzablett möglich werden. Da. der Rotor |easy v. and high turntable will be possible. There. the rotor |

keine Schleifringe «nd keinen Kor<autator auf v/eist, v/ird die *no slip rings and no correspondence

Wartung der Gleichotromraaschine gemäß der Erfindung sehr ein- ! fach. *Maintenance of the Gleichotromraaschine according to the invention is very easy! subject. *

In Pig.6 iat ciho Abwandlung der Anordnung nach Pig. 5 gezeigt. Dabei haben glcichvsirkendo Seile gleiche Bozugszei- ! chen, Die Anordnung enthält ein einziges V/ickluwgßsyGtem mit den Ankerv/icUlungon 112a,b,...n, dao die Anikor- und järregerwick- j lungen t12a,b,...n und 1i6a,b,...n nnch Pig.5 ersetzt, Die Anordnung v/eist einen einzigen Xüarautfttor 122 auf, nn deo zwei Bürstenpaare 126η,,b_f und 127ft_fb» S'chloifen* WIq in Fig*6 gezeigt, liegen cioh (Uo BUreten oinos ßUrotenpnnroo diasiotralIn Pig. 6 iat ciho modification of the arrangement according to Pig. 5 shown. Glcichvsirkendo ropes have the same drawing time! chen, The arrangement contains a single V / ickluwgßsyGtem with the anchor valves 112a, b, ... n, dao the anicor and exciter windings t12a, b, ... n and 1i6a, b, ... n nnch Pig.5 replaced, the arrangement v / eis a single Xüarautfttor 122, nn deo two pairs of brushes 126η ,, b _f and 127ft _f b »loops * WIq shown in Fig * 6, are cioh (Uo BUreten oinos ßUrotenpnnroo diasiotral

gegenüber, woboi beido BUr^tenpaAre lsi rechton Y/inkol zueinander stehen. Die Gleichstromquellen Yft und 1'J5 ßind oloktrioeh vollständig vonoinfinder getrennt. In nllon nnderon Toilon gleicht die Anordnung dor Anordnung nae^vi 3?ig«5» In don Ankorwicklungon 112a,b,,«.n wovdon av/<st 'zueinander sonkreohto mag-opposite, woboi beido BUr ^ tenpaAre lsi right on Y / inkol to each other. The direct current sources Yft and 1'J5 are oloctrioeh completely separated from the finder. In nllon nnderon Toilon the arrangement dor arrangement nae ^v i 3? Ig «5» In don Ankorwickon 112a, b ,, «. N wovdon av / <st 'to each other sonkreohto mag-

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netische Flüsse in den Ankerwicklunen 112a,b,...η erzeugt, wo- f durch die gleiche Arbeissweise wie bei d?r Anordnung nach Fig.5 I erreicht vird. Da nur ein einziges Wicklungssysten verwendet ιnetic flows in the anchor windings 112a, b, ... η generated, where- f by the same way of working as with the arrangement according to FIG achieved. Since only a single winding system is used ι

wird, erhält man eine billige und einfache Gleichstrommaschine. jyou get a cheap and simple DC machine. j

I In Fig.7 ist eine der Maschinen ,nach Fig.6 ähnliche f I In Fig.7 is one of the machines, similar to Fig.6 f

Gleichstrommaschine gezeigt, bei der der Komautator durch eine \ Anzahl von Schaltelementen ersetzt ist. zjur Speisung der Arskür- \ wicklungen 112a,b, .. .D, sind ihre Enden -ait zwei Paar Schalt— -i elementen z.B. Thyristoren verbunden. Die Tuyristorerj 138 jedes Paares haben entgegengesetzte Durchlaßrichtungen und sind mit einem Paar Gleichstromschienen 14oa,b bzw. 141a,b verbunden, die ihrerseits mit einer veränderbaren Stromquelle in Verbindung stehen. Diese Stromquellen können die Stromquellen 132,. 133 nach Fig.5 sein.DC machine shown in the Komautator is replaced by a \ number of switching elements. zjur feeding the Arskür- \ coils 112a, b, .. .D, their ends -ait two pairs of switching elements such as thyristors connected -i. The Tuyristorerj 138 of each pair have opposite forward directions and are connected to a pair of direct current rails 14oa, b and 141a, b, which in turn are connected to a variable power source. These current sources can be the current sources 132,. 133 according to Figure 5.

Die Arbeitsweise der gezeigten Anordnung ist gleich der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Anordnung, «wenn die Tliyristoren 138 auf geeignete Weise und hintereinander gezündet werden.The mode of operation of the arrangement shown is the same the arrangement shown in Figures 5 and 6, «if the Tliyristors 138 can be ignited in a suitable manner and in succession.

Die Erfindung wurde anhand eines Gleichstrommotors mit einem Rotor nach den Figuren 5 bis 7 beschrieben; es ist jedoch selbstverständlich, daß öie Erfindung gleichermaßen auf Gleichstromgeneratoren oder Linearmntoren angewendet werden kann.The invention has been described on the basis of a direct current motor with a rotor according to FIGS. 5 to 7; it is however, it goes without saying that the invention can equally be applied to direct current generators or linear motors.

Anhand der Fig.8Hwird die Erzeugung eines magnetic sehen Drehfeldes im Anker und den JSrregerviicklungen erläutert. In den Nuten eines Stators sind 6 Ankerwicklungen 51 bis 56 angoorclno'b, wobei der Anker und die Nuten nicht gezeigt sind. InThe generation of a magnetic see the rotating field in the armature and the JSrregerviicklungen explained. In the slots of a stator are 6 armature windings 51 to 56 angoorclno'b, the anchor and the grooves not being shown. In

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den Hüten liegen ferner 6 -^rregerwicklunren 61 bis 66, die den gleichen Wicklungssinn vie die Ankerwicklungen aufweisen. Die Anker- und Erregerwicklungen sind jeweils in Serie geschaltet und beide Gruppen der in Serie geschalteten V7icklungen sindThe hats are also 6 - ^ exciter coils 61 to 66, which the have the same winding sense as the armature windings. The armature and excitation windings are each connected in series and both groups of the series-connected windings

einander parallel geschaltet. Beide Enden dieser Wicklungen sind mit einem Paar diametial gegenüberliegender Segmente 71 und 77 eines stationären Komisutatcrs 7o verbunden. Jedes Pnar bef^chbarter Ankerwicklungen ist mit den benachbarten Enden mit einem Segment zvJischen den Segmenten 71 und 77 des Kommutators verbunden. Dies gilt für die Erregerwicklungen. Im einzelnen ist die Verbindung der Wicklungen 51 vnd 61 mit dem Segment und die Verbindung der Wicklungen 51 nnd 52 mit dem nächsten Segment 72 verbunden, usw., bis die Verbindung der Wicklungen 56 und 66 Kit iem diametral entgegengesetzten Segment 77 und die Vorbindung der V/icklungen 66 und 65 mit den auf das Segmiant 77 folgende Segment 78 verbunden ist usw..connected in parallel to each other. Both ends of these windings are connected to a pair of diametrically opposed segments 71 and 77 of a stationary Komisutatcrs 7o. Each pair of attached armature windings is connected to the adjacent ends with a segment between the segments 71 and 77 of the commutator. This applies to the excitation windings. In detail, the connection of the windings 51 and 61 is connected to the segment and the connection of the windings 51 and 52 is connected to the next segment 72, and so on, until the connection of the windings 56 and 66 Kit iem diametrically opposite segment 77 and the preliminary binding of the V Windings 66 and 65 are connected to segment 78 following segment 77, etc.

Während ϊώ diesem Pail zwei Gruppen von 6 in SerieDuring ϊώ this pail two groups of 6 in a row

geschalteten Wicklungen gezeigt sind, so können selbstverständ-switched windings are shown, so can of course

fewUnschjjeJ
e/Anzäfil in Serie geschalteter Wicklungen vervendetfewUnschjjeJ
e / number of windings connected in series are used

werden, wobei die Anzahl der Segmente gleich der Gesamtzahl der Wicklungen ist.where the number of segments equals the total number of windings is.

Auf dem Kommutator 7o rait den Segmenten 71 bis 82 gloitot «in Bürstenpaar 84, 85, das mit einem Paar Schleifringen 86,87 verbunden ist, auf denen ein Bürstenpaar 88,89 schleift, Die Bürsten 88 und 89 sind mit den Po^-Un einer Gloichstromquelle 9o über eine Drossel 92 und einen noriDQlorwoiao ge-On the commutator 70 the segments 71 to 82 are gloitot "in the pair of brushes 84, 85, which is connected to a pair of slip rings 86, 87, on which a pair of brushes 88, 89 rubs. The brushes 88 and 89 are one with the Po ^- Un Gloichstromquelle 9o via a choke 92 and a noriDQlorwoiao ge

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öffneten Schalter 94 verbunden. Die Drossel 92 dient zur Jlättung des über die Bürsten 88 und 89 fließenden Stromes.opened switch 94 connected. The throttle 92 is used for smoothing of the current flowing through brushes 88 and 89.

Wenn die Büsten 84 und 85 bei geschlossenem Sehalxer 94 mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Bezug auf den Korn-When the busts 84 and 85 with the Sehalxer closed 94 at a certain speed in relation to the grain

mutator 7o rotieren,, ruft der Strotofluß durch die Wicklungen ein magnetisches Wechselfeld hervor, das mit der Drehgeschwindigkeit der Bürsten 84 und 85 synchron ist, wie in Verbindung mit Pig.9 beschrieben vird.Rotating mutator 7o, calls the flow of current through the windings an alternating magnetic field that changes with the speed of rotation of brushes 84 and 85 is synchronous as in connection described with Pig.9.

]■ Im Diagramm nach Fig.9 ist auf der Abszisse die Zeit] ■ In the diagram according to FIG. 9, the time is on the abscissa

] aufgetragen. In der Zeile a ist die Winkelstellung der rotie- ] applied. Line a shows the angular position of the rotary

: renden Bürsten 84 und 85 in Bezug auf die Segmente aufgetragen,: applied brushes 84 and 85 in relation to the segments,

. wobei die obere Zeile der Bezugszeiehen die Stellung der Bürste .84 und die untere dis Stellung der Bürste 85 angibt■. Be- \ findet sich die Bürste 84 auf dem Segment 71, und die Bürste. where the upper line of the reference characters indicates the position of the brush 84 and the lower dis position of the brush 85 . Working \ found the brush 84 on the segment 71, and the brush

' 65 auf dem Segment 77, fließt ein Strom vom positiven Pol der'65 on segment 77, a current flows from the positive pole of the

Stromquelle 9o über den geschlossenen Schalter 94, die Bürste 88, den Schleifring 86, die Bürste 84 und das Segment 71 sowohl durch die Ankerwicklungen 51 bis 56, als auch durch die paral- · lol geschalteten brregerwicklungon 61 bis 66. Von da aus fließt der Strom iibor dna Segment 77, die Bürste 85, den Schleifring 87, die Bürste 89 und die drossel S>2 zurc negativen Pol der Stromquelle, bor durch die Wicklungen fließende Strom erzeugt dann oinop mAgnetischon Pluß 0 maximaler Amplitude, in dir einen Kichtung. Dnnn bewegen ^oh die Bürsten 34 und 85 zu der Segmen ton 72 bsw». 78. Dann fließt, ein Strom von der Stromquelle 9o in die Wicklungen 52,53,54,55,56 und 66 auf einer Sot-Se undCurrent source 9o via the closed switch 94, the brush 88, the slip ring 86, the brush 84 and the segment 71 both through the armature windings 51 to 56 and through the parallel-connected exciter winding 61 to 66 current iibor dna segment 77, the brush 85, the slip ring 87, the brush 89 and the throttle S> 2 Zurc negative pole of the power source, boron through the windings current flowing then generates oinop mAgnetischon Pluss 0 maximum amplitude, in thee a Kichtung. Thinly move ^ oh the brushes 34 and 85 to the segment ton 72 bsw ». 78. Then, a current flows from the power source 9o into the windings 52,53,54,55,56 and 66 on a Sot-Se and

-H--H-

660351818.9.71660351818.9.71

durch die Wicklungen 51,61,62,63,64 und 65 auf der anderen Seite. Damit erzeugen die Wicklungen 52,53,54,55,62,63,64, und 65 einen roagnetischon Fluß 0, während in den Wicklungen 51 und 61 und in den Wicklungen 56 und 66 der Strom in entgegengesetzte dichtungen fließt, so daß dort küin magnetischer Fluß erzeugt wird. Der magnetische Fluß ist daher kleiner als derjenige magnetische FIuQ, der erzeugt wird, wenn die Bürsten 84 und 85 auf den Segmenten 71 bzw. 77 stehen. Mit fortschreitender Verdrehung der ßlirston 04 und 85 nisunt der magnetische Fluß iortgcUroitond nb, bin dio Bürsten 84 und 05 auf den Segmenter. 74 bzw. 8o GtoVicn. Bann lot der tsn^netischo Pluß gleich Null.through windings 51,61,62,63,64 and 65 on the other side. Thus the windings 52,53,54,55,62,63,64, and 65 generate a magnetic flux 0, while in the windings 51 and 61 and in the windings 56 and 66 the current flows in opposite seals, so that there küin magnetic flux is generated. The magnetic flux is therefore smaller than the magnetic flux that is generated when the brushes 84 and 85 are on the segments 71 and 77, respectively. With progressive rotation of the ßlirston 04 and 85, the magnetic flux iortgcUroitond nb, bin dio brushes 84 and 05 on the segmenter. 74 or 8o GtoVicn. Ban lot the tsn ^ netischo plus zero.

Wenn boidö Dtlroton 84 und 85 weiAe^&edreht v/erden, j vüohot dor nnsnetische Fluß fortschreitend in die andere Richtung, und ox'rolcbt, *«onn tit ο BUraton 84 und 05 auf den Segmenton 77 bsw. 71 öWhen, öl« Maximum in diooer Uichtung. Danach vechöolt dor tsagnctißche Pluß von dor maximalen Größe in der anderen Richtung Ubor don Wert Hull zur maximalen Richtung in der einen GriOe, venn die UUrston 84 und 85 weiter gedreht werden. Der Verlauf der Gr'iße dos nngnetischon Flusses ist in der Zeile-· b aufgetragen.If boidö Dtlroton 84 and 85 white ^ & ed rotated v / earth, j vüohot the thin river progressing in the other direction, and ox'rolcbt, * «onn tit ο BUraton 84 and 05 on the Segmenton 77 bsw. 71 When, oil, maximum in this direction. Thereafter vechöolt dor tsagnctic plus of the maximum size in the other direction Ubor don value Hull to the maximum direction in one handle, if the UUrston 84 and 85 are turned further. The course of the size of the nngnetishon river is in the Line- · b plotted.

Damit wird eine Gagen-E!5K v/echsölndcr Polarität mit rechteckfönnigem Verlauf zwischen den BUrsten 84 und 85 erzeugt, der in Zeile c aufgetragen ist. Die Gegen-BHK wird durch die Drossel 92 unschädlich gemacht.This results in a Gagen-E! 5K v / echsölndcr polarity rectangular shape between the brushes 84 and 85, which is plotted in line c. The counter-BHK is supported by the Throttle 92 rendered harmless.

Der Phasenwinkel des aagnetisclieti Flusses 0 relativ zu den Konjrautatorsegoenten kann durch Auswahl der Stellung derThe phase angle of the aagnetisclieti flow 0 relative to the Konjrautatorsegoenten can be determined by choosing the position of the

Jj ti/Jj ti /

Bürsten 04 und 85 relativ zu den Segmenten 71 bis 82 bestimmt v/erden·Brushes 04 and 85 are determined relative to the segments 71 to 82 v / earth

Pig.to zeigt oino Abwandlung der Einrichtung nach Fig.8. In Fig.io iot jedes aus Anker- und ₍iirregerwicklungeri bestehende Paar durch eine goraeinsnrao 'Wicklung ersetzt, bei der jedes Jände wahlweise mit olnoin Glelchütromschienenpanr 96,97 oder 98, 99 über ein Schaltcrprmv verbunden ist. J-tn einzelnen ist z,.B, die Wicklung 51' wahlwoists an einem linde mit dem Gleichstron)£tchicnenpftr.r 9S und 97 über ain Selialtsrpaar 1o1a und ι öl a verbunden und am anderen tfndo mit dom Gleichstromschienenpaar 98 und 99 über ein Schnlterpnav 1o1c und 1o1 d» Die Schienen jedes Schienenpaaros sind Ubox* eino Stromquelle 9o, oine Drossel 92 und einen Hauptschaltor 94 untoreslnamlor verbunden,, Die übrigen Wicklungen 52' ,53* und 54' oiml mit den? Schionenpasr auf gleiche Weise wie die Wicklung 51' verbunden. Die Schalter der Wicklungen 52',53' und 54' sind »it do« Beaugsziffern 1o2, 1o3 und 1o4 und mit den Buchstaben a,b_fo und d bozeichnot.Pig.to shows a modification of the device according to Fig.8. In Fig.io iot each _{pair consisting of armature and (} exciter windings) replaced by a goraeinsnrao 'winding, in which each Jände is optionally connected to olnoin Glelchütromschienenpanr 96,97 or 98, 99 via a Schaltcrprmv. J-tn individual is z ,. B, the winding 51 'Wahlwoists on a linden tree with the DC) £ tchicnenpftr.r 9S and 97 connected via a Selialtsrpaar 1o1a and ι oil a and on the other tfndo with dom DC busbar pair 98 and 99 via a Schnlterpnav 1o1c and 1o1d »the rails Each pair of rails are Ubox * a power source 9o, a choke 92 and a main switch 94 untoreslnamlor connected, the other windings 52 ', 53 * and 54' oiml with the? Schionenpasr connected in the same way as the winding 51 '. The switches of the windings 52 ', 53' and 54 'are "it do" reference numbers 1o2, 1o3 and 1o4 and are marked with the letters a, b _f o and d.

Aus der Mgur ist ersichtlich, daß die Wicklungen ρ&-·* rallel an der Stroraquelle 9o liegen. Wardon die Schalter 1o1cv und b geschlossen, so erzeugt die Wicklung 51* einen magnet!* sehen 3?luß in der einen Richtung, während bei geschlossenes Schalter 1o1& und d eine magnetischer Fluß 0 in der andere» Richtung erzeugt wird. Es ist selbstverständlich., daß s.B. die Schalter 1o1a oder b und c nicht gleichzeitig geschlossen werden dürfen. Die übrigen Wicklungen können wahlweise einen entsprechenden magnetischen I-luß 0 in einer der beiden üichtungenFrom the Mgur it can be seen that the windings ρ & - · * lie parallel to the source of the Strora 9o. If the switches 1o1cv and b are closed, the winding 51 * generates a magnet! * See 3? Flux in one direction, while when the switch 101cv and d is closed, a magnetic flux 0 is generated in the other direction. It goes without saying that switches 1o1a or b and c must not be closed at the same time. The remaining windings can optionally have a corresponding magnetic flux 0 in one of the two directions

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erzeugen, indem zwei einander zugeordnete Schalter w±e z.B.generate by two switches associated with each other w ± e, for example

di^ Schalter 1o2a und b oder c der Wicklung 52' betätigt werden.di ^ switch 1o2a and b or c of the winding 52 'are operated.

Unter der Annahme, daß die Zahl der gleichzeitig an der Stromquelle liegenden Wicklungen unverändert bleibt, können die Schalter 1o1 bis 1o4 periodisch geschlossen und geöffnet v/erden, so d33 durch die Wicklungen 51' bis 54' periodisch ein Strom fließt, der einen vechscinden magnetiscnen Fluß erzeugt, wie in Zeile b der Pig.9 dargestellt. Dabei macht die Drossel 92 die Gegen-ElfiK unschädlich (Pig.9).Assuming that the number of windings simultaneously applied to the power source remains unchanged, you can the switches 1o1 to 1o4 are periodically closed and open to earth, so d33 periodically through the windings 51 'to 54' a current flows that creates a varied magnetic flux, as shown in line b of Pig. 9. The throttle 92 makes the counter-ElfiK harmless (Pig.9).

Der Kommutator 71, die Bürsten 84 und 83 (Pig.8) und die Schalter 1o1 bis Io4 (Fig.io) können durch Halbl8iterschn.ltelemonte vie Thyristoren oder Sransistoren ersetzt worden.The commutator 71, the brushes 84 and 83 (Pig.8) and the switches 1o1 to Io4 (Fig.io) can be telemonte by means of half a liter vie thyristors or transistors have been replaced.

Bei der Errichtung nach I?ig.1o ist os nicht notwendig, einen gleichen /Seitabstand zwischen dem Anschalten einer Wicklung an die entsprechenden Sammolschiencn und detn Anschalten dor benachbarten Wicklung an diese Schienen einzuhalten. Z.B. kann dor Stro^fluß durch die Wicklung 51* und die Wicklung 54' kura bemessen sein und eier Stromfluß durch die Wicklungen 52' und 53· lang dauern, so daß ein magnetischer Fluß jede gewünschte Kurvenform v/ie z.B« dio Sinusform erreicht.When erecting according to I? Ig.1o, os is not necessary, an equal / side distance between turning on one The winding to the corresponding busbars and the connection of the adjacent winding to these bars must be observed. E.g. the current can flow through the winding 51 * and the winding 54 'must be measured and a current flow through the windings 52 'and 53 · take a long time, so that a magnetic flux every desired curve shape, e.g. the sinus shape, is achieved.

In Fig.11 ist eine Synchronmaschine gezeigt, die Einrichtungen zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes nach J?ig.1o aufweist. Die Anordnung enthält einen hohlen Stator 21 o, Erregerwicklungen 212a,b,...n, die in den Nuten des Sta.toi.-s liegen und einen Rotor 214, der i*·.· Ständer drehbar ist. Die Wicklungen 212a,b,...η sird über ein Paar GleichstroTssararaelschie-In Fig.11 a synchronous machine is shown, the devices for generating a rotating magnetic field according to J? ig.1o. The arrangement includes a hollow stator 21 o, Excitation windings 212a, b, ... n, which are in the grooves of the Sta.toi.-s lie and a rotor 214, which i * ·. · stator is rotatable. The windings 212a, b, ... η are connected via a pair of direct currents

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• · m • · m aa

»· ft»· Ft

wen 96 und 97 über die entsprechenden Schalter 2i6a,b,»..n, die thyristoren oder Transistoren sein können, verbunden. Die Wicklungen können Blindleistung liefern. Wie bei der Anordnung nach Pig.10 wird das GleichstrorascYiienenpaar 96,97 mit einer Gleichstromquelle 9o über «ine Drossel 92 und einen Hauptechalter 94 verbunden.wen 96 and 97 via the corresponding switches 2i6a, b, ».. n, die thyristors or transistors can be connected. The windings can deliver reactive power. As with the arrangement according to Pig. 10, the pair of direct currents is 96.97 with a Direct current source 90 via a choke 92 and a main switch 94 connected.

Gemäß (3er in i?ig.8 gezeigten Anordnung müssen die Erregerwicklungen 2*.2a,b,...n den iirregerstrom führen. Jedoch sind Strömo in solchen Erregerwicklungen, die doro mastic ti schon Pol des Kütors 214 entgogovjgerichtet sind,, nicht innoer wirkäc.rä. Beispielsweise ist es vorteilhaft, die Jirregcrwicklurigon 212a, b,c»i,j,k und 1 zu boaufochlngen. wühretid die übriger· V/icklunigen keinen Strom erhalten. In dicse»n Jiusarataenhang sobl er^vähntAccording to the arrangement shown in i? Ig.8, the Excitation windings 2 * .2a, b, ... n carry the excitation current. However are Strömo in such excitation developments that the doro mastic ti do Poles of the guardian 214 are deviated, not innoer effective. For example, it is advantageous to use the Jirregcrwicklurigon 212a, b, c »i, j, k and 1 to boaufochlngengen. The rest of the troubles are lost received no electricity. In this Jiusarataenhang so mentioned

j werden, daß diejenigen Wicklungen, denen ^rregerstroni augeführtj be that those windings, which ^ rregerstroni auge

j wird, fortschreitend wechseln, wenn sich der ilotor 214 dreht.j will progressively change as the iotor 214 rotates.

* Dadurch ist in der Anordnung nach Fig. 11 irataer nur eine bestima-* As a result, in the arrangement according to Fig. 11 only a certain

j. te Anzahl von Erregerwicklungen dauernd· erregt*j. th number of excitation windings continuously excited *

Obwohl die Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, sind Abwandlungen und Veränderungen im nahmen der Erfindung möglich.Although the invention based on a few preferred exemplary embodiments has been described, modifications and changes in taking the invention are possible.

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660851816.9.71660851816.9.71

Claims (10)

- 19 Schutzansprüche- 19 claims for protection 1. Dynamoelektrische Maschine mit unbewiekeItem Läufer aus magnetischem Material, welches nicht permanentmagnetisch ist, und mit einer Wechselstrosrwicklung sowie einer Gleichstromwicklung im Ständer, welche induktiv mit diesem gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromwicklung (l6, 116, 212) und die Wechselstromwickiung (12, 112, 212) derart aufgebaut und angeordnet sind, daß der Gleichstromwicklung (l6, 116, 212) ein Strom zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes zuführbar ist, welches senkrecht, auf einem in der Vechselstromwicklung (12, 212, 212) erzeugten magnetischen Drehfeld steht.1. Dynamo-electric machine with a non-adjustable rotor Made of magnetic material, which is not permanently magnetic, and with an alternating current winding and a direct current winding in the stator, which are inductively coupled to this, characterized in that the DC winding (16, 116, 212) and the AC winding (12, 112, 212) are constructed and arranged in such a way that that the direct current winding (16, 116, 212) can be supplied with a current for generating a rotating magnetic field, which perpendicular to a rotating magnetic field generated in the alternating current winding (12, 212, 212). 2. IS^schine nach Anspiuch 1, in der Art einer Synchronmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromwicklung im Ständer als Mehrphasenwechselstromwicklung aufgebaut ist und eine Einrichtung zur Erzeugung des magnetischen Drehfeldes in der Gleiehsivomwicklung (16) einen festen Kommutator {22, Fig« 3) mit einer Vielzahl von Segmenten (24) aufweist, welche mit der Gleichstromwicklung (16) verbunden sind, daß ein Paar diametral gegenüberliegender, auf dem Segmenten schleifender Bürsten (26a,b) vorgesehen ist, die mit einer Gleichstromquelle (32) verbunden sind, und daß eine Einrichtung (3²O vorgesehen ist, welche die Bürsten in bezug auf den Kommutator in Drehung versetzt.2. IS ^ machine according to claim 1, in the manner of a synchronous machine, characterized in that the alternating current winding in the stator is constructed as a polyphase alternating current winding and a device for generating the rotating magnetic field in the Gleiehsivomwicklung (16) a fixed commutator {22, Fig «3 ) has a plurality of segments (24) which are connected to the direct current winding (16), that a pair of diametrically opposed brushes (26a, b) which slide on the segments and which are connected to a direct current source (32) are provided, and that a device (3 ² O is provided which sets the brushes in rotation with respect to the commutator. 3. Maschine naoh Anspruch 1, in der Art einer Synchronmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Vechseistromwicklung im Ständer als Mehrphasenwechselstromwickiung ausgeführt ist und eine Einrichtung zur Erzeugung des magnetischen "Drohfeldes in der GleiehsfcrOmwicklung (16) aus einer Anzahl mit der Gleichstromwicklung verbundenen Schaltelementen besteht, welche mit einer Gleichstromquelle3. Machine according to claim 1, in the form of a synchronous machine, characterized in that the Vechseistromwickiung in the stator as a polyphase alternating current is carried out and a device for generating the magnetic "threatening field" in the GlehsfcrOmwick (16) consists of a number of switching elements connected to the direct current winding, which are connected to a direct current source - 20 -- 20 - verbunden sind, und da£ eine Einrichtung vorgesehen isc, die diese Schaltelemente nacheinander leitend steuert.connected, and that a facility is provided which controls these switching elements one after the other conductive. 4. Maschine nach Anspruch 1 in der Art einer Gleichstrommaschine, dadurch gekennzeichnet» daß die Wechselstromwicklung im Ständer als Gleichstromankerwicklung ausgebildet ist, durch welche ein senkrecht auf dem durch die Gleichstromwicklung (116) erzeugten magnetischen Drehfeld stehendes magnetisches Drehfeld erzeugbar ist.4. Machine according to claim 1 in the manner of a direct current machine, characterized in that »that the alternating current winding in the stator is designed as a direct current armature winding through which a perpendicular the magnetic generated by the DC winding (116) Rotating field standing magnetic rotating field can be generated. 5· Maschine nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der magnetischen Drehfelder aus einem ersten festen Kommutator (122) mit einer Anzahl von mit der Gleichstromankerwioklung (112) verbundenen Segmente (124) besteht, und ein erstes Paar diametral gegenüberliegender auf den Segmenten schleifender Bürsten (126a_a b) vorgesehen ist, daß ein zweiter fester Kommutator (123) mit einer Anzahl von mit den entsprechenden Anschlüssen (120) der Gleichstromwicklung (1ΐβ) verbundenen Segmenten (125) und ein zweites Paar xiian.etral gegenüberliegender auf dem zweiten Kommutator schleifender Bürsten (127a, b) vorgesehen sind, und daß eine Gleichstromquelle zur Speisung der Gleichstromanker- und üer Gleichstromwick-iung über den ersten bzw. zweiten Kommutator vorgesehen ist, wobei das erste und zweite Bürstenpaar während des Betriebes so gegeneinander versetzt sind, daß durch die erston und zweiten Gleichstromanker- und die Gleichstromwicklung magnetische Dren^nlder erzeugbar sind, die im wesentlichen aufeinander senkrecht stehen.5 · machine after. Claim 4, characterized in that the device for generating the rotating magnetic fields consists of a first fixed commutator (122) with a number of segments (124) connected to the direct current armature (112), and a first pair of diametrically opposed brushes sliding on the segments (126a _a b) it is provided that a second fixed commutator (123) with a number of segments (125) connected to the corresponding connections (120) of the direct current winding (1ΐβ) and a second pair of xiian.etrally opposite ones wiping on the second commutator Brushes (127a, b) are provided, and that a direct current source is provided for feeding the direct current armature and the direct current winding via the first and second commutator, respectively, the first and second pairs of brushes being offset from one another during operation so that the first and second direct current armature and the direct current winding magnetic drifts can be generated, d ie are essentially perpendicular to one another. 6. Maschine nach Anspnch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der magnetischen Drehfelder eine Anzahl von ersten Schaltelement aufweist, die mit entsprechenden Anschlüssen der ersten6. Machine according to claim 4, characterized in that the device for generating the rotating magnetic fields has a number of first switching elements, which are connected to corresponding connections of the first - 21 -- 21 - • I «I• I «I i S i I i S i I k * 9 I k * 9 I. 9- Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der 9- machine according to claim 7, characterized in that the device for generating the - 22- 22 Gleichstromankerwicklung verbunden slnd_# daß die Einrichtung eine Anzahl von sweJton Schaltelementen aufweist, die mit entsprechenden Anschlüssen der Gleichstromwicklung verbunden sind, wobei die Glolehstromankerwicklung und die Oleichstremwioklung Über die or-DC armature winding connected slnd _# that the device has a number of switching elements which are connected to corresponding terminals of the DC winding, the Glolehstromanker winding and the direct current winding via the or- sten bzw· zweiten Schaltelemente speist aus einer Gleichstromquelle einspeisbar sind, und daß Mittel vorgesehen sind, die die ersten und zweiten So halteriemen te 5ö leifcüna | zu steuern, daß die durch die beiden Wicklungen erzeugten magnetischen Drehfelder im wesentlichen senkrcoht aufeinander stehen. The first or second switching element is fed from a direct current source are feedable, and that means are provided that the first and second So halteriemen te 5ö leifcüna | to control that the rotating magnetic fields generated by the two windings are essentially perpendicular to one another. 7. Maschine nach Ansp'i*nch 4, daduroh gekennzeichnet, daß die Gleichstromanker, und die Gleichstromwicklung im ständer als eine einzige Wicklung (112, 212) ausgeführt sind, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die in dieser Wicklung zwei im wesentlichen senkrecht aufeinander stehende magnetische Drehfelder erzeugt. 7. Machine according to Ansp'i * nch 4, daduroh marked, that the DC armature, and the DC winding in the stator as a single winding (112, 212) are carried out, and that a device is provided that in this winding two essentially Magnetic rotating fields that are perpendicular to one another are generated. 8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der aufeinander senkrecht stehenden magnetischen Drehfelder einen Kommutator (122) mit einer Anzahl mit der Wicklung verbundenen Segmenten (124) und einem Antrieb (15²O aufweist, daß zwei Bürstenpaare (126a, b; 127a, b) mit jeweils diametral gegenüberliegenden Bürsten vorgesehen sind, die auf je einem Schleifringpaar (128a, b; 129a, b) schleifen, daß beide Bürstenpaare einen Winkel von 90° miteinander einschließen und die Wicklung über den Kommutator., die Bürstenpaare und die Schleifringpaare aus zwei Gleichstromquellen (132, I33) speisbar sind.8. Machine according to claim 7, characterized in that the device for generating the mutually perpendicular rotating magnetic fields has a commutator (122) with a number of segments connected to the winding (124) and a drive (15 ² O, that two pairs of brushes ( 126a, b; 127a, b) are each provided with diametrically opposed brushes, each grinding on a pair of slip rings (128a, b; 129a, b) so that both pairs of brushes enclose an angle of 90 ° with one another and the winding over the commutator., the pairs of brushes and the pairs of slip rings can be fed from two direct current sources (132, I33). beiden magnetischen Drehfelder eine Anzahl erster Schaltelemente (138) enthält, die mit der Wicklung (112) im Ständer verbunden sind, daß eine Anzahl zweiter Schaltelemente (158) mit der Wicklung verbunden ist, und die Wicklung über die ersten und zweiten Schaltelemente mit Gleichstrom gespeist wird, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist·., welche die ersten und zweiten Schaltelemente (138) derart leitend steuert, daß zwischen den ersten ιιπα zweiten leitend gesteuerten Schaltelementen ein Winkel von im wesentlichen 90° liegt.two magnetic rotating fields contains a number of first switching elements (138) which are connected to the winding (112) in the stator, that a number of second switching elements (158) are connected to the winding, and the winding is fed with direct current via the first and second switching elements is, wherein a device is provided ·. Which controls the first and second switching elements (138) conductively in such a way that an angle of essentially 90 ° lies between the first ιιπα second conductive switching elements. 10. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der magnetischen Drehfelder eine Anzahl von Schaltelementen (216) aufweist, die mit der Wicklung (212) im Ständer verbunden sind, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die diejenigen Schaltelemente nacheinander an zwei Stellen leitend steuert, die im wesentlichen einen Winkel von 90° untereinander bilden.10. Machine according to claim 7, characterized in that the device for generating the magnetic rotating fields has a number of switching elements (216) connected to the winding (212) in the stator are connected, and that a device is provided which those switching elements one after the other in two places conductively controls, which essentially form an angle of 90 ° with each other.