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Vorrichtung zum Anlassen von Synchronmotoren kleiner Leistung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Anlassen von Synchronmotoren kleiner Leistung, insbesondere zum Anlassen mehrerer, untereinander streng synchron laufender Synchronmotoren mit einem von einer beliebigen Energiequelle gespeisten Gebermotor, dessen Rotor vorzugsweise aus einem
Permanentmagnet besteht.
Es ist bekannt, dass die beim Anlassen eines Synchronmotors erforderliche Leistung ein Vielfaches der Nennleistung des Synchronmotors beträgt, so dass für den Anlassvorgang ein erhöhter Energiebedarf er- forderlich ist, was insbesondere beim Anlassen von Synchronmotoren kleiner Leistung nachteilig ist.
Dieser Nachteil wird durch die Erfindung dadurch vermieden, dass auf der Welle des Gebermotors eine Trommel angeordnet ist, die ein Graphikon aufweist, welches zur Modulation einer Strahlung be- liebiger Art dient, welche einem strahlungselektrischen Wandler zugeführt wird, der das modulierte Strahlenbündel in eine der Frequenz des modulierten Strahlenbündels entsprechende elektrische Grösse umformt, welche vorzugsweise über einen Verstärker dem Synchronmotor bzw. den Synchronmotoren zugeführt wird, wobei die elektrische Grösse während der Anlassperiode des Synchronmotors, welche der Anlassperiode des Gebermotors entspricht, eine bis zum Wert der Synchronfrequenz des Synchronmotors ansteigende Frequenz besitzt.
Dadurch, dass der den Synchronmotor speisende Strom während der Anlassperiode eine bedeutend niedrigere Frequenz aufweist, als der normalen Frequenz des Synchronmotors entspricht, wird der Synchronmotor langsam angelassen, ohne dass eine Anlasskupplung, wie sie bei mit normalfrequentem Strom gespeisten Synchronmotoren benötigt wird, vorgesehen werden muss. Vor allem aber wird durch die erfindungsgemässe Anlasseinrichtung der Vorteil erzielt, dass der Synchronmotor mit einer Anlassleistung angefahren werden kann, welche die Betriebsleistung nicht übersteigt. Es muss daher für den Anlassvorgang des Synchronmotors kein erhöhter Energieaufwand zur Verfügung gestellt werden.
Dies ist dann von besonderem Vorteil, wenn der Speisestrom des Motors von einem Verstärker geliefert wird, welcher dann entsprechend geringer dimensioniert werden kann.
Insbesondere ist die erfindungsgemässe Anlasseinrichtung besonders geeignet zur Verwendung im industriellen oder kommerziellen Fernsehen für die Bildübertragung oder bei Mehrfach-Fernsprech-oder Fernschreibanlagen.
Bei Verwendung der erfindungsgemässen Anlasseinrichtung zum Anlassen mehrerer Synchronmotoren wird der Vorteil erreicht, dass die Synchronmotoren untereinander streng synchron in bezug auf die Geschwindigkeit als auch auf die Phasenlage arbeiten. Die erfindungsgemässe Anlasseinrichtung ist daher insbesondere geeignet, um beispielsweise Winkeländerungen winkelgetreu auf jede beliebige Entfernung mit höchster Ungenauigkeit zu übertragen, wobei die Anlagekosten sehr gering gehalten werden können.
Selbstverständlich können die verwendeten Synchronmotoren auch mit Übersetzungsgetrieben versehen sein.
Einen besonderen Vorteil bietet die Verwendung von Strahlungen von radioaktiven Isotopen. Es kann dann die erfindungsgemässe Einrichtung sehr klein gemacht werden und ist sehr wenig störungsanfällig.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt.
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Die Fig. 1. 2 und 3 zeigen in perspektivischer Darstellung drei bevorzugte Ausführungsformen eines anzulassenden Synchronmotors. Fig. 4 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung von mehreren anzu- lassenden Synchronmotoren dar, welche von einem gemeinsamen Netz gespeist werden. Fig. 5 zeigt schematisch das Schaltbild eines in den Fig. 1-3 dargestellten Synchronmotors. Fig. 6 stellt das Schalt- bild einer erfindungsgemässen Anlasseinrichtung und Fig. 7 die Abwicklung des Graphikons dar.
Der in Fig. 1 dargestellte Synchronmotor besitzt eine Welle l, auf welcher eine Magnetnadel 2 als
Läufer befestigt ist. Weiters ist auf der Welle 1 eine die Lage des Läufers anzeigende Anzeigevorrich- tung l'angeordnet. Der Motor weist ferner zwei feststehende und zueinander senkrecht angeordnete Rah- menspulen 3 und 4 auf, welche mit Wechselstrom gespeist werden und ein magnetisches Drehfeld erzeu- gen. Um die Spulen 3 und 4 ist eine magnetische Abschirmung 5 angeordnet.
Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Synchronmotors. Auf der Welle 6 ist der Läu- fer angeordnet, welcher in diesem Ausführungsbeispiel die Form einer magnetischen Scheibe 7 aufweist.
Weiters trägt die Welle 6 die die Lage des Läufers anzeigende Anzeigevorrichtung 6'. Der Ständer des
Synchronmotors besitzt wieder zwei rechtwinkelig zueinander angeordnete Spulen 8 und 9 zur Erzeugung des Drehfeldes und ist wieder mit einer magnetischen Abschirmung 10 versehen.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines anzulassenden Synchronmotors. Der auf der Welle 11 befestigte Läufer besitzt hier die Form eines magnetischen Zylinders 12. Auf dieser Welle ist weiters die die Lage des Läufers anzeigende Anzeigevorrichtung 11'vorgesehen. Der Ständer des Synchronmotors besteht wie bei den vorhergehenden Beispielen aus zwei zueinander senkrecht angeordneten Spulen 13 und 14, welche von einer magnetischen'Abschirmung 15 umgeben sind.
Fig. 4 zeigt ein von einem Wechselstromgenerator 16 gespeistes elektrisches Verteilnetz 17, über welches drei mit M., M2. Mg bezeichnete Synchronmotoren der vorher beschriebenen Art gespeist werden. Die Welle dieser Synchronmotoren tragen Zeiger 18, 18', 18", welche in jedem Augenblick die gleiche Winkellage mit einer festen Richtung einschliessen.
Fig. 5 zeigt das Schaltbild eines der in den Fig. 1-3 dargestellten Synchronmotoren. Um die für die Erzeugung eines Drehfeldes nötige elektrische Phasenverschiebung zwischen den beiden Spulen 3 und 4 zu erhalten, ist in Serie mit der Spule 3 eine Eisendrossel 23 und in Serie mit der Spüle 4 ein Kondensator 22 angeordnet. 41 und 42 stellen Schutzwiderstände dar.
In Fig. 6 ist das Schaltbild einer erfindungsgemässen Einrichtung zum Anlassen von Synchronmotoren dargestellt.
Ein von einem Einphasennetz gespeister Gebermotor 31 treibt über die Welle 32 eine Trommel 33, auf deren Umfang ein Graphikon 34 angeordnet ist, welches für eine beliebige Strahlung teils durchlässig und teils undurchlässig ist. Die Strahlungsquelle 35 ist im Inneren der Trommel 33 angeordnet und durch eine Hülse, welche mit einem dünnen Schlitz zum Austreten eines Strahlungsbündels versehen ist, abgeschirmt. Das aus diesem Schlitz austretende Strahlenbündel wird durch das auf der rotierenden Trommel33 angeordnete Graphikon 34 moduliert und dann einem strahlungselektrischen ; Wandler 36 zugeführt, welcher das modulierte Strahlenbündel in eine der Form und Frequenz des modulierten Strahlenbündels entsprechende elektrische Grösse umwandelt.
Diese elektrische Grösse wird in einem Verstärker 37 verstärkt und über die Leitungen 38 oder auch drahtlos einem oder mehreren synchron anzulassenden Synchronmotoren 39 zugeführt.
Die Abwicklung des auf der Trommel 33 angeordneten Graphikons 34 ist in Fig. 7 dargestellt.
Soll der Synchronmotor 39 angelassen werden, so wird der Gebermotor 31 von der Geschwindigkeit Null hochgefahren, bis er nach einer gewissen Zeit bzw. nach einer gewissen Anzahl von Umdrehungen seine Nenndrehzahl erreicht. Die vom strahlungselektrischen Wandler 36 erzeugte elektrische Grösse besitzt während des Anlassvorganges daher die im Abschnitt A des Diagramms der Fig. 6 dargestellte Form und Frequenz. Hat der Gebermotor 31 seine Nenndrehzahl erreicht, so besitzt die vom Strahlungselektrischen Wandler erzeugte elektrische Grösse während der ganzen weiteren Betriebsdauer des Synchronmotors 39 die im AbschnittB des Diagramms dargestellte konstante Frequenz 40. Durch diese Schaltung wird der Synchronmotor 39. langsam anfahren und nach der Periode A die Synchrondrehzahl erreichen, ohne dass dabei eine die Betriebsleistung übersteigende Anlassleitung erforderlich ist.
Wenn beispielsweise für den Anlassvorgang eine Leistung von 1 W erforderlich wäre, während im Betrieb nur 0, 1 W erforderlich ist, so wird mit der erfindungsgemässen Anlasseinrichtung auch die Anlassleistung auf 0, 1 W beschränkt werden. Dies ist besonders von Vorteil, wenn die Speiseleistung von einem Verstärker geliefert wird, welcher in diesem Fall nur für die Betriebsleistung des Synchronmotors dimensioniert zu werden braucht, wodurch bedeutende Raum-. Gewichts-und Kosteneinsparungen erreicht werden.