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Synchronmotor, insbesondere für Sprechmaschinenantrieb.
Es sind Synchronmotoren bekannt geworden, bei denen eine einzige ringförmige Erregerwicklung so zwischen Stator und Rotor angeordnet ist, dass sie Stator und Rotor gleichzeitig erregt. Die Feldlinien dieser Motoren umschliessen die Wicklung und durchsetzen dabei Stator und Rotor gleichmässig und im wesentlichen homogen in radial zur Motorachse gerichteten Ebenen, wie dies in Fig. 1, die einen deraitigeil Motor in axialem Schnitt zeigt, schema. tisch dargestellt ist.
Motoren dieser Bauart eignen sich insbesondere zum Antrieb von Sprechmaschinen, weil sie leicht vielpolig und daher als Langsamläufer ausgebildet werden können. Die Pole werden dabei in zwei in axialer Richtung übereinander liegenden Reihen am Stator und Rotor vorgesehen, wie in Fig. 2 angedeutet, die einen radialen Schnitt durch den in Fig. 3 wiedergegebenen Motor zeigt. Bei der bekannten Bauart durchsetzen die Feldlinien den Luftspalt zweimal, u. zw. in entgegengesetzten Richtungen.
Diese Motoren haben sich, soweit es sich um das Abspielen von fabriksmässig hergestellten Schallplatten handelt, durchaus bewährt, da bei der dafür erforderlichen Leistung die Erwärmung des Motors nicht übermässig gross wird und sein Streufeld so schwach ist-besonders bei einer Kapselung des Motors aus Gusseisen-, dass es auch den empfindlichsten elektrischen Tonabnehmer praktisch nicht stört.
Anders werden die Verhältnisse aber, wenn diese Motoren eine Leistung erhalten sollen, die für die Selbstaufnahme von Schallplatten ausreicht. Man muss dann die Erregung der Spule erhöhen, wenn man die Abmessungen des Motors nicht übermässig vergrössern will.
Hiedurch wird aber die magnetische Sättigung des Kraftlinienweges gross und damit wächst auch die Streuung. Besonders unangenehm wirkt sich dies an der Oberseite des Motors aus, weil dort die Streulinien in den eisernen Plattenteller übertreten. Dies ergibt zwar beim Schneiden der Platte keine nennenswerten Störungen, jedoch tritt bei ihrem Abspielen ein starkes Summen in der Netzfrequenz auf. Man hat sich hiegegen dadurch zu schützen versucht, dass man unter den Plattenteller Absehirm- platten setzte. Dies war teuer und führte auch noch nicht zu einer vollständigen Behebung der auftretenden Mängel.
Ein anderer Nachteil war der, dass die Motoren dieser Bauart sich in elektromagnetischer Beziehung ähnlich verhielten wie ein leerlaufender Transformator, d. h. eine starke Drosselwirkung hatten. Dies setzte einer Leistungssteigerung des Motors durch Erhöhung der Erregung ohne gleichzeitige Vergrösserung seiner Abmessungen ebenfalls Grenzen.
In ähnlicher Richtung machten sich die Wirbelströme geltend, die im Stator und Rotor entstehen, auch wenn sie bei der Fertigung des Motors aus Gusseisen an sich durch den hohen spezifischen Widerstand des Gusseisens vermindert werden. Bei einer Erhöhung der Erregung über ein bestimmtes Mass hinaus werden jedoch auch diese Wirbelströme so gross, dass die von ihnen hervorgerufene Erwärmung bei einer bestimmten Motorgrösse unzulässig gross wird ; ausserdem erzeugen die Wirbelströme ihrerseits wieder ein Streufeld, das in ähnlicher Weise störend auf den Tonabnehmer einwirkt wie das eigene Feld der Spule.
Gegenstand der Erfindung ist ein Motor der eingangs erwähnten Bauart, der sich dadurch wesentlich und vorteilhaft auszeichnet, dass er eine Vergrösserung der Erregung und damit eine Erhöhung der Leistung
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zeigt, ohne dass dadurch die Streuung und die Erwärmung unzulässig gross wird, so dass der-Motor ohne nennenswerte Vergrösserung der Abmessungen ausgeführt werden kann..
Dies wird dadurch erreicht, dass für die Erregung des Motors nicht mehr eine zusammenhängende Wicklung, sondern zwei Einzelspulen vorgesehen sind, die gegenläufig geschaltet sind, in axialer Richtung übereinander liegen und durch einen mit Polzähnen versehenen ringförmigen Körper aus magnetischem Material, zweckmässig Gusseisen, voneinander getrennt sind.
Jede dieser beiden Spulen wird von einem Magnetfeld umgeben, dessen Kraftlinien ebenso wie bei der bisherigen Motorausführung in radial zur Motorachse gerichteten Ebenen verlaufen und die zugehörige Spule umschliessen. Infolge der Gegenschaltung der beiden Spulen ist die Richtung der beiden Felder in dem zwischen sie gelegten Abstandsring die gleiche, wie dies aus der Darstellung der Fig. 3 hervorgeht, in der ein Ausführungsbeispiel des Motors nach der Erfindung in einem axialen Schnitt dargestellt ist,
Die beiden Spulen S1, S2 liegen zu-beiden Seiten des Abstandsringes A, der an seinem inneren Umfang mit Polen versehen ist.
Der Stator weist ferner je einen unteren und oberen Polring P1, P2 mit gleicher Polteilung wie der Abstandsring auf, während der Rotor R zweckmässig aus einem Stück gefertigt ist und alle drei Polringe des Stators in axialer Richtung überbrückt. Der Übergang der Kraftlinien im Luftspalt findet also. bei dem Motor nach der Erfindung an drei Stellen statt, im Gegensatz zu den bekannten Motoren, bei-denen-dies wie erwähnt, nur-an zwei Stellen geschieht.
Die Fig. 4 zeigt-rein schematisch die Schaltung der beiden Spulen , und ihre Lage zur Achse.
Ein Vergleich des neuen Motors (Fig. 3) mit einem Motor der bisherigen Bauart (Fig. 1) ergibt, dass auf der Ober und Unterseite der Spulen das Feld nur halb so gross'wie bisher wird'-gleiche Feld-" stärke und damit gleiche Leistung vorausgesetzt'-, während in der Mitte zwischen den beiden Spulen durch die Zusammensetzung der beiden gleichgerichteten halben Felder ein resultierendes Feld von derselben Grösse wie bisher besteht.
Durch diese Verteilung des Feldes ist die Streuung an den oberen und unteren Polen gegenüber der bisherigen Bauart derart vermindert, dass selbst bei einer verstärkten
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der beiden Spulen die Drosselung bzw. der induktive Widerstand der Erregerwicklung stark herabgesetzt wird, so dass der Motor stärker erregt-werden kann als bisher und damit auch zur Hergabe einer grosseren Leistung fähig wird.
Der'Motor nach der Erfindung hat ausserdem gegenüber dem Motor der-alten Bauart den Vorteil, dass bei gleicher Leistungsabgabe der Wattverbrauch nur halb so gross ist wie bisher. Diese Verbesserung des Wirkungsgrades ist unter anderm darauf zurückzuführen, dass bei der erfindungsgemässen Anordnung der beiden Spulen die Wirbelströme sowohl m dem Rotor als auch in dem Stator gegeneinander gerichtet sind, sich in jedem Teil dadurch teilweise gegenseitig aufheben und nicht zur Erwärmung des Motors beitragen können.
Auch ist das Feld der Wirbelströme kompensiert und verschwindet'praktisch vollkommen, so dass die hiedurch bisher bedingten Störungen ausgeschaltet werden.'
Es ist auch durch praktische Versuche bestätigt worden, dass ein nach der vorliegenden Erfindung
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dessen Leistung hergeben kann, ohne dass er wärmer wird, während die Streuung bei ihm sogar noch vermindert worden ist.
Die Motoren nach der Erfindung sind zwar besonders'geeignet für den Sprechmaschinenantrieb,
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'PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Synchronmotor, insbesondere für Sprechmaschinenantrieb, mit einer gleichachsig zum Stator und Rotor liegenden ringförmigen Erregerwicklung, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerwicklung in zwei in axialer Richtung übereinanderliegende Einzelspulen unterteilt ist, die gegenläufig geschaltet und durch einen ringförmigen Körper aus magnetischem Material voneinander getrennt sind.