DE662075C - Laeufer fuer mehrpolige, selbstanlaufende Einphasen-Synchronkleinmotoren mit durch Kurzschlusswicklungen auf den Hilfspolen erzeugtem Drehfeld - Google Patents
Laeufer fuer mehrpolige, selbstanlaufende Einphasen-Synchronkleinmotoren mit durch Kurzschlusswicklungen auf den Hilfspolen erzeugtem DrehfeldInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
- H02K21/145—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having an annular armature coil
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/02—Synchronous motors
- H02K19/04—Synchronous motors for single-phase current
- H02K19/06—Motors having windings on the stator and a variable-reluctance soft-iron rotor without windings, e.g. inductor motors
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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- H02K2201/12—Transversal flux machines
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
AUSGEGEBEN AM
4. JULI 1938
Bei Synchronmotoren müssen für das Intrittfallen des Läufers zugleich verschiedene
Bedingungen erfüllt sein, nämlich, daß die Drehzahl des Läufers mit der Frequenz des
Ständerfeldes in Übereinstimmung steht und daß diese Übereinstimmung gerade dann vorhanden
ist, wenn Ständer- und Läuferpole einander gegenüberstehen und ihr maximales Moment entwickeln. Damit das Intrittfallen
to des Läufers unter den jeweils günstigsten Bedingungen
erfolgt, ist es zweckmäßig, den Läufer möglichst leicht auszubilden.
Bei einem selbstanlaufenden Synchronmotor mit mehrpolpaarigem Ständer oder Läufer ist
es notwendig, das synchrone Stillstandsmoment des Läufers möglichst gering zu halten, damit aus allen Lagen des Läufers ein
zuverlässiger Anlauf erfolgen kann. Dies kann z. B. durch einen großen Luftspalt zwischen
Ständer- und Läuferpol erreicht werden. Dieses Mittel bewirkt aber eine erhebliche
Verminderung des von dem Motor erzeugten Drehmomentes.
Die .Erfindung ermöglicht das Beibehalten eines verhältnismäßig kleinen Luftspaltes, wodurch
ein ausreichend hohes Drehmoment gewährleistet wird. Dies wird dadurch erreicht,
daß bei einem Läufer für mehrpolige Einphasen-Synchronkleinmotoren mit durch Kurzschlußwicklungen
auf den Hilfspolen erzeugtem Drehfeld, bei denen der Abstand eines Ständerhauptpoles der einen Polarität von
einem Hilfspol der anderen Polarität der Läuferpolteilung und diese der Ständerpolteilung
entspricht, die aus Nord- und Südpol bestehenden Polpaare des Läufers mit einem ein ganzes Vielfaches der Ständerpolteilung
betragenden gegenseitigen Abstand so angeordnet sind, daß bei jeder einer 1J2 Periode
entsprechenden Drehung des Läufers nur ein Teil der Läuferpolpaare solchen Ständerpolen
gegenübersteht, in denen ein Flußmaximum auftritt. Im einzelnen kann dabei die Zahl der
ausgeprägten Läuferpole derart kleiner sein als der Quotient aus Läuferumfang und -polteilung,
daß der in Bogengraden gemessene Abstand zweier einem Durchmesser benachbarter Läuferpole gleich i8o° + Polteilung
ist. Eine derartige Anordnung hat bei Synchronkleinmotoren mit einer großen Anzahl
von Polen, die auf einem kleinen Polumfang zusammengedrängt sind, noch den besonderen
Vorteil, daß sich die Läuferpole nicht gegenseitig störend beeinflussen und im Betrieb
ihre Polarität unverändert beibehalten, auch dann, wenn der Läufer nicht polarisiert ist
*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:
Dr. Richard Schachenmeier in Berlin-Grunewald
und Dipl.-Ing. Wilhelm Streb in Berlin-Halensee.
und aus weichem Stahl oder Eisen hergestell ist. Die Verringerung des Läufergewichtes
hat außerdem noch den Vorteil, daß dieLagerreibung vermindert und infolgedessen das
nutzbare Drehmoment vergrößert wird.
In der Zeichnung sind zwei Au-sführungsbeispiele
des Läufers schematisch dargestellt und zwar sollen die beiden Läufer an Stelle eines Läufers mit 24 gleichmäßig verteilten
Polen Verwendung" finden.
Der Ständer nach Abb. 1 ist mit 24 Polen ausgestattet, die von einer einzigen Erregerwicklung
erzeugt werden und neben ausgeprägten Hauptpolen 1,4,7,10, 13,16,19,22
sowie schwächer ausgebildeten Hauptpolen 2, 5,8,11,14,17,20,23 mit Kurzschlußwicklung
versehene Hilfspole 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24
bilden. Die Pole der einen Polarität können z. B. an dem Mantel eines topfförmigen Ständers,
die der anderen Polarität an einer Kopfplatte angeordnet sein, wobei zwischen Kopfplatte
und Topf eine konzentrische Erregerwicklung angeordnet ist. Die Haupt- und Hilfspole sind so angeordnet, daß sie ein mehrpoliges
Drehfeld erzeugen. Da der Ständer 24 Polzacken hat, ist seine Polteilung (kleinster
Abstand zwischen zwei benachbarten Polen verschiedenen Vorzeichens) */24.
Bei einer bekannten Synchronmaschine würden den Ständerpolen entsprechende
Läuferpole gegenüberstehen, und die Zahl der Läuferpole würde bei einem 24poligen Ständer
ebenfalls 24 Läuferpole betragen. Die Polteilung des Läufers wäre dann ebenfalls 1Z24.
Bei dem erfindungsmäßigen Läufer sind jedoch einzelne Pole fortgelassen, aber die Polteilung
als solche bleibt die eines 24poligen Motors. Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 1
besitzt der Läufer sechs Polzacken a, b, c, d,e und /. Die Zacken sind so angeordnet, daß der
magnetische und geometrische Schwerpunkt mit der Drehachse zusammenfällt. Verlängert
man beispielsweise den Polzacken α über den Drehpunkt hinaus nach rückwärts, so ist der
in Bogengraden gemessene Abstand zwischen ■dieser Verlängerung und dem benachbarten
Polzacken d gleich der Pol teilung des Ständers, also gleich dem Abstand zweier benachbarter
Ständerpole. Infolge der gleichen PoI-teilung von Ständer und Läufer und der Unterdrückung
von Ständerpolen wird dabei erreicht, daß die zur Synchronisierung benutzten Richtkräfte in jedem Augenblick nur einzelnen
der Läuferpole aufgezwungen werden. Hieraus ergibt sich, daß der Motor nur eine
einzige synchrone Betriebsdrehzahl aufweist. Die Anordnung ist so getroffen, daß auch bei
am Ständer schwächer ausgebildeten oder unterdrückten Polen die Pole des Läufers
nach einer 1^ Periode entsprechenden Drehung
eine der früheren Lage zum Ständer analoge Lage einnehmen. Dadurch wird bewirkt, daß
unabhängig von der Zahl und Anordnung der das Drehfeld ergebenden Pole stets in genau
,"{bestimmter Weise Richtkräfte auf den Läufer
;<fermaßen ausgeübt werden, daß eine stark
>ynchronisierende Kraft erzeugt wird, die den Läufer zum Einhalten einer bestimmten synchronischen
Drehzahl zwingt. Man kann sich also, da am Ständer mehrere gleichmäßig ausgebildete
Sektoren vorgesehen sind, nur die Sektoren vertauscht denken, um den Läufer nach einer 1J2 Periode entsprechenden Winkeldrehung
oder einem Vielfachen davon wieder mit sich selbst zur Deckung zu bringen. Es sei angenommen, daß z. B. der Pol 1 in einem
bestimmten Augenblick ein Nordpol ist und daß ihm der Zacken a des Läufers gegenübersteht.
Dieser möge ein Südpol sein. In dem angenommenen Fall würde dann dem Ständerpol 4 der Zacken h des "Läufers gegenüberstehen,
also ein Nordpol. Der Pole des Läufers, der ebenfalls ein Südpol ist, steht dem Pol 9
gegenüber, der in dem betrachteten Augenblick infolge seiner Kurzschlußwicklung ebenso wie der Pol ϊ 2 unerregt ist, so daß
von diesen Polen eine Richtkraft auf den Läufer nicht ausgeübt wird. Dasselbe ist der
Fall bei den Läuferpolen e und f, die den
schwächer ausgeprägten Ständerpolen 17 und 20 gegenüberstehen. Nach Verlauf von V2 Periode
befindet sich der Läuferpol α unter dem Ständerpol 2, der jetzt ein Nordpol ist, jedoch
infolge der verkürzten Ausführung eine verhältnismäßig geringe Richtkraft auf den
Läufer ausübt. In dem gleichen Augenblick steht aber der Südpol c und der Nordpol d
vor den jetzt erregten Polen 10 und 13, so daß der Läufer wieder eine Richtkraft erfährt.
Die Hilfspole 18 und 21 sind unerregt und üben keine Richtkraft auf die Läuferpole e
und / aus. Nach einer weiteren 1J2 Periode
stehen die Läuferpole e und/ den ausgeprägten Ständerpolen 19 und 22 gegenüber, die nun
die Richtkraft ausüben. Es kommen also jeweils abwechselnde Pole des Ständers und des
Läufers derart zur Wirkung, daß der Läufer eine synchrone Drehzahl annimmt, die die
gleiche ist, als wenn der Läufer mit 24 Polen ausgerüstet wäre.
Eine andere Ausführungsform ist in Abb. 2
dargestellt. Der Läufer ist bei dieser Anordnung nur mit vier Polzacken versehen. Auch
in diesem Falle nimmt der Läufer eine Drehzahl an, die einem Läufer mit 24 ausgeprägten,
in gleichem Abstand angeordneten Polen entspricht. Da die Pole des Läufers auf
wenige Stellen konzentriert sind, können sie rerhältnismäßig kräftig ausfallen, so daiä das
Drehmoment demjenigen eines Läufers mit einer größeren Anzahl von ausgeprägten Polen
entspricht.
Claims (3)
- Patentansprüche:ι. Läufer für mehrpolige, selbstanlaufende Einphasen- Synchronkleinmotoren mit durch Kurzschlußwicklungen auf den Hilfspolen erzeugtem Drehfeld, bei denen, der Abstand eines Ständerhauptpoles der einen Polarität von einem Hilfspol der anderen Polarität der Läuferpolteilung entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Nord- und Südpol bestehenden Polpaare des Läufers mit einem ein ganzes Vielfaches der Ständerpolteilung betragenden gegenseitigen Abstand so angeordnet sind, daß bei jeder einer */2 Periode des Wechselstromes entsprechenden Drehung des Läufers nur ein Teil der Läuferpolpaare solchen Ständerpolen gegenübersteht, in denen ein Flußmaximum auftritt.
- 2. Läufer für mehrpolige, selbstanlaulende Synchronkleinmotoren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der ausgeprägten Läuferpole derart kleiner ist als der Quotient aus Läuferumfang und -polteilung, daß der in Bogengraden gemessene Abstand zweier einem Durchmesser benachbarter Läuferpole (z.B. 14 und 17 oder 13 und 16) gleich i8o° + Polteilung ist.
- 3. Läufer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei am Ständer schwächer ausgebildeten oder unterdrückten Polen die Pole des Läufers in solcher Anzahl und Verteilung vorhanden sind, daß die Läuferpole jeweils nach einer 1^ Periode des Wechselstroms entsprechenden Drehung eine der früheren Lage zum Ständer analoge Lage einnehmen.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA68468D DE662075C (de) | 1933-01-28 | 1933-01-28 | Laeufer fuer mehrpolige, selbstanlaufende Einphasen-Synchronkleinmotoren mit durch Kurzschlusswicklungen auf den Hilfspolen erzeugtem Drehfeld |
GB2485/34A GB432492A (en) | 1933-01-28 | 1934-01-24 | Improvements in and relating to electric motors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA68468D DE662075C (de) | 1933-01-28 | 1933-01-28 | Laeufer fuer mehrpolige, selbstanlaufende Einphasen-Synchronkleinmotoren mit durch Kurzschlusswicklungen auf den Hilfspolen erzeugtem Drehfeld |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE662075C true DE662075C (de) | 1938-07-04 |
Family
ID=34706222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA68468D Expired DE662075C (de) | 1933-01-28 | 1933-01-28 | Laeufer fuer mehrpolige, selbstanlaufende Einphasen-Synchronkleinmotoren mit durch Kurzschlusswicklungen auf den Hilfspolen erzeugtem Drehfeld |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE662075C (de) |
GB (1) | GB432492A (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2437201A (en) * | 1947-06-16 | 1948-03-02 | Francis J Landgraf | Synchronous electric clock motor |
US4883999A (en) * | 1988-08-15 | 1989-11-28 | Pacific Scientific Company | Polyphase electronically commutated reluctance motor |
-
1933
- 1933-01-28 DE DEA68468D patent/DE662075C/de not_active Expired
-
1934
- 1934-01-24 GB GB2485/34A patent/GB432492A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB432492A (en) | 1935-07-24 |
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