DE871919C - Elektrischer Getriebemotor - Google Patents

Description

• Elektrischer Getriebemotor Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Getriebemotor, der aus einem Elektromotor mit Doppeldrehung und einem Dreiradumlaufgetriebe besteht.
• Es gibt Arbeitsmaschinen, die in sehr kurzzeitig aussetzendem Betrieb besonders schwere Anlauf-Bedingungen haben, z. B. Ladegeräte, wo die Arbeitsperiode bereits vor Beendigung der Beschleunigungsperiode vorüber ist. Außer tder Beschleunigungsarbeit mruß dann also noch ein Lastmoment überwunden werden. Um diese Bedingungen zu erfüllen, muß der gewählte Motor in außergewöhnlich großen Dimensionen gegenüber den normalen gängigen Typen ausgewählt werden. Zur Erfüllung dieser Forderung ist im folgenden ein Getriebemotor beschrieben, der die Schwungenergie rotierender Massen zur Bewältigung der -Beschleunigungsarbeit heranzieht. Die Beschreibung der Konstruktion soll zunächst an Hand der Zeichnung vorgenommen werden: Der Motor zeigt, rein elektrisch gesehen, die Konstruktion eines Dreh'stromkurzschluBmotors, bei .dem sowohl (der Rotor r1 wie der Stator B drehbar angeordnet sind. Die elektrische Energie wird dem Stator B über Schleifringe zugeführt. Bei gleichem Schwungmoment rotieren@dann-di@e,beiidenRotationskörper A und b' (Fig. i) im Leerlauf in entgegengesetzter Drehrichtung mit einer Drehzahl nA und n.6, welche die Hälfte der synchronen Drehzahl n, beträgt. Wird der Rotationskörper A oder B durch ein Lastmoment in seiner Drehzahl verringert, so ändert sich die Drehzahl nA und nB in der Weise, daß jeweils rcA -f- yiB = n, @bleibt. Das Getriebe :selbst ähnelt einem Planetengetriebe, bei dem das mit der Drehzahl n1 umlaufende Ritzel i (Sonnenritzel) mit dem Rotationskörper B starr verbunden ist. Das Umlaufrad .3 -.ist mit - einem Ritzel 2 und dem Körper A starr verbunden und läuft mit der Drehzahl n2 um: Die Zahnräder 4 werden -von dem als feststehende Scheibe ausgebildeten Planetenradträger 5 in ihrer Lage festgehalten. Die Antriebsdrehzahl n2 ist dann durch folgende Beziehungen bestimrif; 'wobei r1 den Radius des Teilkreises des Ritzel-s -i und r.-den des Teilkreises des Umlaufrades 3 bedeuten: Als Beispiel sind folgende Übersetzungsverhältnisse gewählt: Dabei kann in allen Fällen die Wicklung und dementsprechend der Motor in seinen Abmessungen für 300a U/min (synchrone Drehzahl) ausgelegt werden, da die relative Geschwindigkeit des Drehfeldes immer die gleiche bleibt.
• Ein weiteres wesentliches Merkmal der Karstruktion ist in Fig. ä veranschaulicht. Die Trägerscheibe 5 für die Zahnräder 4 ist hier drehbar an-,geordnet, als Bremsscheibe ausgebildet und kann .durch ein Bremsband 6 oder eine ähnliche Vorrichtung abgebremst wenden. Hierdurch ist ein Mittel -gegeben; die Schwungenergie des Rotorkörpers-B, welche normalerweise erheblich größer ist als sie von A, für den Anlauf auszunutzen: Der Anlauf -des Motors erfolgt, in Losstellung, und infolge des immer vorhandenen Lastmomentes wird das Zahnrad 2 und damit auch der Rotor A in Ruhestellung beharren. Der Rotorkörper B läuft reit der vollen dem Drehfeld entsprechenden Drehzahl 3000- um und damit auch die Räder i und 4 des Getriebes; die Bremsscheibe 5 wird ebenfalls mitgenommen. Wird die Scheibe 5 jetzt abgebremst, dann fällt die Drehzahl des Rotors B auf die dem Übersetzungsverhältnis entsprechende herunter und die Schwungenergie, des Rotorkörpers B entlädt sich auf den Rotor A und das Antriebssystem (v,-l- auch Fig. 3 und 4). -Die Schwungenergie eines rotierenden Körpers ist proportional dem Faktor n2. Bei Abfall der Drehzahl von 3000 auf 2ooo wenden über 5o'/o, der Energie frei. -Durch Lösen der Bremsung kommt das Antriebssystem sofort zum Stillstand, die Bewegungsenergie kann sich innen Rotorkörper entladen und zur Beschleunigung desselMn beitragen. In der Arbeitspause geht der Rotor B wieder auf volle Drehzahl. Die Drehzahländerungen haben auf das elektrische Netz nur geringen Einfiuß, da die Schwun.gradenergie zur Leistung der Nutzarbeit mit herangezogen wird. Der Energiebedarf ist in Fig. 5 abhängig von der Zeit dargestellt. Es ist zu erwarten, daß sich als Netzarbeit ein mittlerer Wert einstellt, der durch die Mittellinie dargestellt wird und erheblich niedriger liegen dürfte als bei direktem starrem Antrieb. Von besonderem Vorteil ist noch, daß keinerlei elektrische Anlaßvorrichtungen erforderlich sind .und damit die elektrische Ausrüstung äußerst einfach ist: Das Anwen@dungsgeil>iet des beschriebenen Motors ist nicht allein auf den oben angedeuteten Fall begrenzt. Der Motor kann ,auch überall dort Anwendung finden, wo sehr große Schwungmomente auftreten (Lastenförderung), sowie dort, wo Antrieb-smaschinen mit einem Schwungrad ausgestattet sind (Brecher, Stanzen usw.) ; hier sind Motoren notwendig, die in der Drehzahl sehr nachgiebig sein müssen, !damit ,das Schwungraid seine Energie abgeben kann. Auch bei Gesteinsbohrmaschinen findet sich ein besonderes Anwendungsgebiet. Die Antriebswelle kann bis mm Stillstand abgebremst werden, wenn die Bremsung nachgiebig gestaltet wind; so:daß das Drehmoment das Reiibungsmoment überwindet. Bei Festfressen des Bohrers kann durch erneute Kupplung (an der Bremse) die Schwungenergie des umlaufenden Stators mit zum Wiederanlauf herangezogen werden. Die Größe des zusätzlichen Anzugsmomentenverlaufs hängt dann nur von der Bremszeit ab.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE-, i: Elektrischer Getriebemotor, bestehend aus Elektromotor mit Doppeldrehung und einem Dreiradumtaufgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Stator als Schwungrad dient und zur Bewältigung schwerer Anlaufmomente nach Erreichung der Leerlaufdrehzahl mit der Ankerwelle über das Dreiradumlaufgetriebe kuppelbar ist.
2. 2. Getriebemotor nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sonnenrad eines Planetengetriebes mit dem umlaufenden Stator, das andere Sonnenrad mit dem Rotor verbunden ist, während der Steg als umlaufende Bremsscheibe ausgebildet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 355 640.