CH335311A - Elektrische Wälzmaschine vergrösserten Anlauf- und Kippmomentes - Google Patents

Elektrische Wälzmaschine vergrösserten Anlauf- und Kippmomentes

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CH335311A
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    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/06Rolling motors, i.e. motors having the rotor axis parallel to the stator axis and following a circular path as the rotor rolls around the inside or outside of the stator ; Nutating motors, i.e. having the rotor axis parallel to the stator axis inclined with respect to the stator axis and performing a nutational movement as the rotor rolls on the stator
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Description


  Elektrische     Wälzmaschine    vergrösserten     Anlauf-        und    Kippmomentes    Elektrische     Wälzmaschinen    sind Motoren,  in deren Ständer ein umlaufendes, meist     ma-          -net.Lsches    Feld erzeugt wird, deren drehbarer  Teil (Wälzer) jedoch nicht um eine festste  liende     Aclise    umläuft, sondern sich über eine  mit dem Ständer fest. verbundene Wälzbahn  abwälzt. Hierbei ist es notwendig, dass der  Wälzer in jedem Zeitpunkt einer Kraft aus  gesetzt ist, die ihn gegen seine Berührungs  stelle mit der Wälzbahn drückt.

   Zur Erzie  lung dieser einseitigen Zugkraft muss auch  das umlaufende Feld einseitig wirken; hierfür  wird zweckmässig ein     G'leichpolfeld    verwendet,  das meist durch einen überlagerten     CTleich-          strom    oder durch Gleichrichter bewirkt wird,  die die negativen Halbwellen unterdrücken.  



  Die     Ausbildunsn,        des    Wälzers kann ent  weder zylindrisch sein, wenn er in einem  hohlzylindrischen Ständer mit radialen Kraft  linien im     Luftspalt        umläuft;    er kann aber  auch als Kegel oder als Scheibe ausgebildet   erden, wenn er zum     Umlauf    auf einem Stän  der, der axiale Kraftlinien im Luftspalt er  zeugt,     ausgebildet    ist.     (koniseher.    Wälzer).

   In  jedem Falle empfiehlt es sich, den magne  tischen Kreis in Richtung einer     Zy    linder  bzw.     Ke-elerzeugenden    zu erstrecken, wie in  den     Ausführungsbeispielen    nach     Fig.    1, ?, 3,       -1        :,@        e@elgt    ist.  



  Der     Durchmesser    eines zylindrischen Wäl  zers bzw. die Neigung der Erzeugenden eines       konisehen    Wälzers wird meist nur uni weniges    kleiner gewählt als der Durchmesser der  Bohrung eines zylindrischen Ständers bzw.  die Neigung der entsprechenden Erzeugen  den eines konischen Ständers, so dass eine  ausserordentlich hohe Übersetzung ins Lang  same, beispielsweise im Verhältnis<B>100:</B> 1, und  auch weit darüber möglich ist.

   Jede     Wälz-          maschine    läuft     also        wesentlich    langsamer um  als das in ihr wirksame Drehfeld; sie ersetzt  somit einen Motor mit einem mehrfachen  Zahnrad- oder     Schneckenv        orgelege.    Der Vor  teil aller     Wälzmaschinen    gegenüber     Vorgelege-          motoren    liegt darin, dass es, überhaupt keine  Teile gibt, die mit der Umlaufzahl des Dreh  feldes umlaufen, denn nur der Berührungs  punkt zwischen Wälzer und Wälzbahn hat  die Umlaufzahl des Drehfeldes, während sich  der Wälzer selbst langsam entgegen der Dreh  feldumlaufrichtung dreht;

   der Wälzer muss  also nur auf eine wesentlich geringere An  triebsdrehzahl, beispielsweise
EMI0001.0036  
   der Dreh  felddrehzahl, beschleunigt werden. Da die  kinetische Energie mit dem Quadrat der Dreh  zahl zunimmt, ergibt sich zunächst, dass ein  Motor mit einem     Vorgelege        100:1    das  10 000fache auf die Antriebswelle reduzierte  Schwungmoment haben würde.

   Da beim An  lauf einer     Wälzmasehine    die Berührungsstelle  zwischen Wälzer und     Wälzbahn        praktisch     sofort mit dem Drehfeld der Maschine um  läuft,     erreichen    alle     Wälzmaschinen,    ähnlich      wie Druckluft- oder     hvclraulische    Kolben, ihre  Solldrehzahl im Bruchteil einer Periode, also  etwa in     1/10o        Sekunde.    Das Hauptanwen  dungsgebiet von     Wälzmaschinen    sind Steuer  geräte, Regler, Hebezeuge,     Wipptisehe,        Ver-          stellvorrichtungen,    Aufzüge,

   Türen und der  gleichen mehr, also Antriebe, die ihre     End-          drehzahl    rasch zu erreichen haben und die  rasch     stillzusetzen    sind. Dabei ist, eine Rutsch  kupplung und eine Bremse meist entbehrlich.    Ein weiteres wichtiges     Anwendungsgebiet     sind     verlustlos    regelbare Antriebe mit Ener  gierückgewinnung. Die erwähnte     Wälzbahn     kann eine Zylinderfläche, eine Kegelfläche  oder eine Ebene sein. Wird der Scheitelwinkel  der Kegelfläche verstellbar ausgeführt, so er  gibt sieh die Möglichkeit, die     Abtriebsdrehzahl     stetig zu ändern.

   Für die konische     Wälz-          inaschine    kommen als Anwendungsgebiet zu  den Hebezeugen,     Verstellvorrichtungen    und  Aufzüge noch hinzu: Werkzeugmaschinen,  Papiermaschinen, kleine     Walzwerke,    Spinn  maschinen und dergleichen. Ausserdem gibt es  rein elektrische Anwendungen und die An  wendung als Pumpen. Näheres darüber ent  hält ein Aufsatz des Patentinhabers in der  Zeitschrift des     österreichischen    Ingenieur  und Architekten-Vereins 1952, Heft 1/2, sowie  die österreichische Patentschrift     Nr.166850     vom 5. 9. 1948 und deutsche Patentschrift       Nr.902883    vom 22.12.1951.  



  Das geringe     Sehwunginoment    der Wälz  maschine stellt jedoch nicht nur einen grossen  Vorteil für Steuerungen aller Art dar, es ist       gleichzeitig    eine unerlässliche Bedingung für  den Anlauf. Gelingt der Anlauf nicht inner  halb     1/2    bis 1 Periode, so setzt sieh die Ma  schine gar nicht in Bewegung. Da das Läufer  gewicht der dritten Potenz des     Durchmessers,     das Schwungmoment daher der fünften Potenz  des Durchmessers proportional ist, das Dreh  inoment aber bei derselben Induktion nur der  dritten Potenz des Durchmessers proportional  ist, ergibt. sieh ein     grösstzulässiger    Durch  messer, oberhalb dessen die - Maschine nicht  mehr anläuft.

   Deshalb sind die bisherigen  elektrischen     Wälzmaschinen    auf kleine Durch-    messec und damit auf kleine Leistungen be  schränkt.  



  Das in einer     Wälzmaschine    wirksame Dreh  moment enthält zwei Komponenten, nämlich  erstens das synchrone     Drehmoment,    mit dem  der. Schwerpunkt des Wälzers     iin    Synchronis  mus des Drehfeldes erhalten wird, und     z\vei-          tens    das insbesondere beim Anlauf wirksame  asynchrone Drehmoment, durch das der Wäl  zer um seine     Momentanachse,    das ist seine  Berührungslinie mit der     @Välzbahit    verdreht  wird.

   Das synchrone     Drehmoment    wird durch  die     magnetische    Zugkraft des Drehfeldes er  zeugt, während das     asy        nehrone    Drehmoment  durch die im Wälzer erzeugten     Wirbelströme     zustande kommt. Die Kräfte, die die Wirbel  ströme hervorrufen,     können    durch eine resul  tierende Kraft ersetzt werden, deren Angriffs  punkt     etwa    an der Stelle der grössten Wir  belstromdichte     liegt.    Bei     Wälzern    aus massi  vem Eisen liegt dieser Angriffspunkt sehr  nahe dem Berührungspunkt zwischen Wälzer  und Ständer.  



  Gegenstand der     Erfindun-    ist eine elek  trische     Wälzmaschine,        deren\        (asynchrones)          Anlaufmoment    praktisch ohne     Verfrösserun#,g     des     Schwungmomentes    gegenüber     \dem    An  laufmoment der     Wälzmaschine    bekannter Bau  art beträchtlich erhöht- ist.

   Erfindungsgemäss  ist das Anlaufmoment des Wälzers dadurch  erhöht, dass die     Wirkungslinien    der     magne-          tischen    Zugkraft und der von den Wälzer  strömen ausgeübten Kraft einerseits     und    die       Momentanaehse    anderseits durch Formgebung  des     Wälzers    voneinander weggerückt sind, so  dass diese Kräfte unter einem grösseren Hebel  arm gegen die     Momentaiiaelise    angreifen.  



  Die     erfindungsgeinä.sse    Vergrösserung der       ausführbaren    Leistung der     Wälzmaschine    ge  stattet erst, das oben     angeführte    Anwendungs  gebiet mit     Wälzmaschinen    auszurüsten.  



  Für das Auseinanderrücken der von den       Wälzerströmen    ausgeübten Kraft und der       1-Iomentaitaclise    sind für die Formgebung des  Wälzers zwei Möglichkeiten gegeben; nämlich  erstens dadurch, dass der     zy        lindrisehe    bis  schwach konische Wälzer durch     Einsehnü-          rungen        spulenför        inig        gestaltet    ist und zwei-           teils    dadurch, dass der     spulenför        urige    Wälzer  aus einem zylindrischen Eisenkern mit ring  förmigen Blechpaketen besteht.

   Zum Ver  ständnis der letzteren Möglichkeit sei auf  die bereits erwähnte Tatsache hingewiesen,  dass bei Wälzern aus massivem Eisen der       Angriffspunkt    der asynchronen Drehkraft  nahe dem Berührungspunkt zwischen Wälzer  und Ständer liegt; wenn der Wälzer jedoch  nur einen Kern aus massivem Eisen besitzt,  der von einer     Lamellierung    umgeben ist, rückt  die     Stelle,    an der die grösste     Wirbelstrom-          dichte    auftritt,

   nach innen an die Grenze       zwisehen    dem Kern und der     Lamellierung.     Damit wird aber auch der Angriffspunkt der       asyirehronen    Drehkraft vom Berührungspunkt  mit der     Wälzbahn    entfernt und dadurch  das asynchrone Drehmoment erhöht.  



  Ausführungsbeispiele der Erfindung sind  in den     Fig.    1 bis     5a    gezeigt, während in den       Fig.6    bis 10 erläuternde     schematische        Dar-          stellungen    gegeben sind. Die     Fig.l    und 1a  zeigen in Längs- bzw. Querschnitt und zum  Teil in Ansicht eine zylindrische     Wä.lz-          rnasclrine,    deren Anlaufmoment einerseits       durch        Lamellierung    ihres Wälzers und ander  seits mit Hilfe einer gegenüber dem Wälzer  vergrösserten Wälzbahn vergrössert ist.

   In der  erläuterten     Fig.6    ist. die     anlaufrnomenterhö-          hende    Wirkung der     Lamellierung    bzw. einer       Einsehnürung    des Wälzers veranschaulicht.

    Zur Erläuterung der Erhöhung des Anlauf  momentes mit Hilfe einer vergrösserten Wälz  bahn dient die     Fig.7.        Fig.8    zeigt beispiels  weise eine Schaltung zur Erzeugung eines  umlaufenden     Gleichpolfeldes    in einer     Wälz-          rnasehine.    In     Fig.2        ist    eine konische     Wälz-          maschine    im Längsschnitt dargestellt, deren  Wälzer in Anlaufstellung gezeichnet ist. Die  in     Fig.4    dargestellte konische Wälzmaschine  enthält zwei Wälzer, die in Betriebsstellung  dargestellt sind.

   In     Fig.        ä    ist eine massen  ausgeglichene konische Wälzmaschine darge  stellt, deren Ständer in     Fig.        5a    in Ansicht von  oben gezeigt ist. In     Fig.3    sind drei mitein  ander gekuppelte zylindrische Wälzmaschinen  dargestellt. Einzelheiten hierzu zeigen die       Fig.        3n    bis<B>3e.</B> In den     Fig.    9 und     9a    ist in    Längs- bzw. Querschnitt eine zylindrische  Wälzmaschine mit- einer anders ausgebildeten       Wälzbahn    dargestellt.

   Zur Erläuterung der  Ausführung nach     Fig.    9 bzw.     9a    dient schliess  lich die     Fig.10.     



  Der in     Fig.1    beispielsweise     dargestellte          zylindrische    Wälzmotor besitzt einen Wälzer,  der aus einem massiven Kern 1 und auf die  sem aufgesetzten ringförmigen Blechpaketen 2  besteht, die durch aufgesetzte und verkeilte  Druckplatten befestigt sind. Der magnetische  Kreis schliesst sich über die     Ständerbleche    3  und wird erregt durch die     verteilte    Mehr  phasenwicklung 4, die stark gesehnt ist. Der  prinzipielle Aufbau der Schaltung ist der       Fig.8    zu entnehmen.

   An die Leiter eines       Dreiphasennetzes    sind über Gleichrichter G  sechs am Umfang des Ständers verteilte Wick  lungen angeschlossen, derart, dass je zwei ein  ander diametral gegenüberliegende. Wicklun  gen von um     180     verschobenen     gleichsinnig     magnetisierenden Halbwellen durchflossen  sind. Die sechs Wicklungen werden nachein  ander von den sechs Halbwellen durchflossen;  das resultierende     Ständerfeld    übt somit auf  den Wälzer eine einseitig wirkende Kraft aus,  deren Vektor mit der     Drehfeldgeschwindig-          keit    umläuft.

   Die in     Fig.1    mit 5 bezeich  neten     Dämpfungsringe    aus elektrisch leiten  dem     Material,    zum Beispiel Kupfer oder  Messing, haben den Zweck, die     Pulsationen     des umlaufenden Feldes auszugleichen.  



  Die     Ständerbleche    3 sind, wie aus     Fig.1a     ersichtlich, etwa nach einer     Evolvente    ge  krümmt und durch ein mehrteiliges Ständer  rohr 8 konzentrisch zusammengepresst. Da  durch wird auch die Wicklung 4 gegen die       Dämpfungsringe    5- gedrückt. Das Zusammen  pressen kann durch     tangentiale    Schrauben  oder durch entsprechende     konische    Ausbil  dung der Deckplatten 6 des Ständers bewirkt  werden. Die Deckplatten 6 tragen Reibbahnen  9, auf denen sich die den Wälzer tragenden  Reibscheiben 7 abwälzen.  



  Bei der in     Fig.1    dargestellten     Wälzerform     treten die     Wälzerströme    nicht nur an der       ilbertrittsfläche    der Kraftlinien vom Ständer  in den Wälzer auf, sondern auch in den drei      vorstehenden Ringen ?. Dadurch wird die  Stelle, an der die grössten     Wirbelstromver-          luste    auftreten und an der auch die Reak  tionskraft der Wirbelströme angreift, vom  Rande des Wälzers (wo sie bei einem.  massiven Wälzer ohne     Einschnürung    auf  treten würde) gegen die Mittelachse des       Wälzers    gerückt.

   Die     Läuferströme    tre  ten bei der Ausführung nach     Fig.    1, nach  der die Ringe insbesondere     lamelliert    sind,  vornehmlich an der     Übertrittsstelle    der     Kraft-          linien    aus den Blechpaketen, aus     Transforina-          torenblech    2, in den massiven Zylinder 1 auf.  



  Zur Erläuterung der hierbei auftretenden  Kräfteverhältnisse dient die     Fig.6.    Der hier  mit W bezeichnete zylindrische Wälzer hat.  den Durchmesser     D1    und läuft in der Boh  rung vom Durchmesser D eines Ständers     S     um. Die am Wälzer W angreifende magne  tische Zugkraft P, die für das synchrone  Drehmoment massgebend ist, eilt gegenüber  der Berührungsstelle     B    des Wälzers W mit.  seiner Wälzbahn um einen Winkel a voraus,  so dass sich ein synchronisierendes Moment  von der Grösse     hD        #   <I>P</I> ergibt.

   Das für den  Anlauf massgebende asynchrone Drehmoment  wird durch die im Wälzer auftretenden Wir  belströme verursacht, die bei einem Wälzer  aus massivem     Eisen    eine resultierende Dreh  kraft Q erzeugen, deren Angriffspunkt von  der Berührungsstelle die Entfernung     a1    auf  weist. Das asynchrone Drehmoment hat also  bei den bekannten Wälzmaschinen die Grösse       ccl#Q.     



  Wird der Abstand zwischen dein     Momen-          tanpol    R und der von den     Wirbelströmen     ausgeübten Kraft     Q1    durch Formgebung ver  grössert,     also    beispielsweise dadurch, dass der  Wälzer W vorspringende Ringe R erhält, so  vergrössert sich das asynchrone     Drehmoment     bei gleichbleibendem Bohrungsdurchmesser D  auf den Wert     (dl    +     b)        #        Ql,    wobei mit.     b    =  
EMI0004.0033  
   die Vergrösserung des Hebelarmes der  asynchronen Drehkraft bezeichnet ist.

   Mit     cl          ist    der durch die Formgebung des Wälzers  gemäss der Erfindung reduzierte     Durchmesser     des     Wälzerkernes    bezeichnet.    Diese Reduktion des Durchmessers     d    des       Wälzerkernes    kann entweder durch spulen  förmige Ausbildung des Wälzers zustande  kommen oder dadurch, dass das Ringgebiet     R     um den Wälzerkern, wie in     Fig.    1 dargestellt.  lamelliert ausgeführt. wird.  



  Eine weitere Erhöhung des Anlaufmomen  tes (ohne Vergrösserung der     Läuferverluste     bei unveränderter magnetischer Zugkraft) ist  bei der Wälzmaschine nach     Fig.l    dadurch  erzielt,     da.ss    der Wälzer nicht direkt in der       Ständerbohrung    umläuft, sondern mit Reib  scheiben 7 versehen ist, deren Durchmesser  grösser als der     Wälzerdurchmesser    ist,     -wobei     für die Reibscheiben 7 eine zur     Ständerboh-          rung        konzentrische    Wälzbahn 9 vorgesehen  ist. Zur Erläuterung dieser Verhältnisse dient  die     Fig.7.     



  Wenn der     Wälzbahndurehinesser        Dl,        grösser     gewählt wird als der Bohrungsdurchmesser D  des Ständers, dann ergibt sich ein     sy        nehroni-          sierendes    Moment     hC        #   <I>P</I> und ein     asy        nehrones     Moment     (a.   <I>+</I>     a1)

          #   <I>Q.</I> Die Vergrösserung des  Hebelarmes     beträgt        gegenüber    der gewöhn  liehen     Wälzmaschine    \für das     synchroilisie-          rende    Moment     hc.    -     h.L    und für das asyn  chrone Moment     a-          Eine    noch wirksamere Formgebung der  Wälzbahn im Sinne einer Erhöhung des An  laufmomentes besteht darin,

       da.ss    in     kinenia-          tiseher    Umkehr der     Verhältnisse    Reibscheibe  - Wälzbahn der Wälzer eine die     Wälzbahn     umfassende Reibscheibe trägt, die sieh     -nm     einen am Ständer befestigten     Wälzring    herum  abwälzt. Eine solche Ausführung ist. in     Längs-          und        Querschnitt    in den     Fig.    9 bzw.     9a        dargc-          stellt    und an Hand der     Fi-.    10 erläutert.

   Die  an den Wälzer 1. angesetzte     Reibseheibe        7(r     umfasst     finit    einem Laufring     7b    die     Wälzbahn     9 von aussen. Der     Innendiirchinesser    des Lauf  ringes     7b    ist mit     D,    und der     Aussendurch-          messer    des     Wälzringes    9 mit Dl, bezeichnet.

    Hierbei ergibt sich ein synchronisierendes Mo  ment     hD        #   <I>P</I> und ein asynchrones     Moment          (a.   <I>-</I>     a1)        #   <I>Q.</I> Die Vergrösserung des Hebel  armes beträgt gegenüber der gewöhnlichen       Wälzmasehine    für das synchronisierende Mo-           ment:        h.n   <I>-</I>     h.$   <I>=</I>     hC   <I>-</I>     h$    +     2a        sin   <I>a</I> und für  das asynchrone Moment:

       a;,   <I>- 2a1 =</I>     D,   <I>-</I>     g,          Zal.    Hierin bedeutet     ö    die Exzentrizität von       Wälzer-    und     Ständerachse.     



  Durch die erfindungsgemässe Verlänge  rung des Hebelarmes zufolge der Formgebung       des    Wälzers wird das Anlauf- und     Kippinc-          ment    bei elektrisch unverändertem     Wälzmot.or-          st5nder    beträchtlich erhöht.

   Dabei ist zu be  achten,     dass    die von den.     Wirbelströmen    -aus  geübte Kraft wegen der entgegengesetzt ge  richteten Kraft der im schwächeren Feld     etwa     in     Wälzermittelhöhe    fliessenden Rückströme  die     Resultante    Q bis in die Nähe des     untern          Wälzerrandes,    bei weniger günstiger Form  gebung sogar darunter rückt, so dass der  Anlauf erst durch die erfindungsgemässe Ver  längerung des Hebelarmes gelingt und der  innenliegenden Wälzbahn, als dem. wirksam  sten Mittel hierzu, der Vorzug zu     geben    ist,  soweit es der etwas höhere Herstellungspreis  irgendwie gestattet.  



  Die Erfindung ist nicht auf zylindrische       Wälzmaschinen    eingeschränkt; die Erhöhung  des     Anlaufmomentes    bei einer Wälzmaschine  mit ebenem oder leicht, konischem     Wälzer    ist  in     Fig.    2 dargestellt. Bei dieser Ausführung  der Wälzmaschine ist der Wälzer aus     rinnen-          förmigen    Blechen 16 gebildet. Er ist auf seiner       Aelise        verschwenkbar,    jedoch gegen diese     un-          verdrehbar    angeordnet. Durch Verschiebung  des Schwenkpunktes kann die Drehzahl ver  stellt werden, wie durch den Pfeil angedeutet  ist.

   Der Wälzer ist mit einem konzentrischen  Ring 1.3     aus        unmagnetischem    Material ver  sehen, mit dem er sieh auf der mit. einer  dünnen Schicht.     aufv        ulkanisierten    Gummis       versehenen    Reibbahn 12 des Ständers abwälzt.       1)er    Ständer besteht. aus einem ringförmigen  Teil. 18 aus     sternförmifl,    oder     evolventenartig          gesehiehteten    Blechen.

   In axialer Richtung  sind an den Teil     18    weitere, ebenfalls     lamel-          lierte        Ringteile    17     angesetzt,    deren freie End  flächen den freien     Endflächen    des Blech  paketes 16 des Wälzers gegenüberstehen. Der  magnetische Fluss wird von der auf dem     in-          nern    Ringteil 17 sitzenden     Wicklung    4 er-    zeugt, tritt durch den Luftspalt 11 in     das     Blechpaket 16 des Wälzers ein, verläuft dort  in Richtung der     Lamellierung        biss    zum.

   Luft  spalt 10; über den letzteren tritt der magne  tische Fluss in den äussern Ring 17 des Stän  ders ein und schliesst sich über den Teil 18.  Der mittels Druckschrauben 11 an den Blechen  16 befestigte     Dämpfungsring    15 bildet mit  den Druckschrauben 14 zusammen eine Käfig  wicklung für ein verhältnismässig grosses  Anlaufmoment. Der     Dämpfungsring    15 hat  auch bei dieser Ausführung den Zweck, Pul  sationen des umlaufenden Feldes auszuglei  chen.

      Die erfindungsgemässe Erhöhung des An  laufmomentes wird bei der Ausführung nach       Fig.    2 dadurch erzielt, dass die Bleche 16     rin-          nenförmig    gebogen sind, wodurch die Stelle,  an der die     Wälzerströme    auftreten und an  der die resultierende Reaktionskraft angreift,  von der Reibbahn weggerückt ist. Durch den  Ring 17 ist auch die Wirklinie der. magne  tischen Zugkraft von der     Momentanachse    weg  gerückt.

   Bei der     Ausführung    nach     Fig.    2 las  sen sich sowohl der Ständer als auch der Wäl  zer ähnlich wie der in     Fig.1a    dargestellte  Ständer aus     evolventenförmig    gebogenen und  geschichteten Blechen aufbauen. Das     U-för-          mige    Profil des Ständers (das in     Fig.    2 durch  den     Zusammenbau    der Teile 17 und 18 ent  steht) und das     rinnenförmige    Profil des       Wälzers    werden in diesem Fall durch ein  entsprechendes Schnitt- bzw.     Stanzwerkzeug     erzielt.

   Hierdurch ergibt sieh im Ständer eine  schräge     Nutung,    in der eine verteilte Wick  lung angeordnet ist, wodurch sich Geräusch  freiheit und auch eine Reduzierung der Wir  belstromverluste am     Wälzerumfang    erreichen  lassen.  



  Zur     Einstellung    der Lauf- und Kraftver  hältnisse dieser Wälzmaschine ist ihre Achse  in Längsrichtung verstellbar, wobei der Nei  gungswinkel des Wälzers gegen seine Reib  bahn verändert wird.         Fig.    3 zeigt eine Anordnung von zylindri  schen     Wälzmaschinen,    deren Wälzer     20    zwecks  Massenausgleich in     besonderer    Weise mitein-           ander    gekuppelt sind. Die drei Wälzer laufen  in Ständern 3 mit einer gemeinsamen Achse.  Die Anordnung enthält für die drei Wälzer  sechs Reibbahnen 12:.

   Die Reibscheiben 7 sind  der Einfachheit halber mit demselben Durch  messer gezeichnet wie die zylindrischen Wäl  zer 20, sind jedoch zur Vergrösserung des  Drehmomentes     grösser.    Die     Kupplungen    zwi  schen den Wälzern sind mit 19 bezeichnet  und in     Fig.    3a, im Schnitt senkrecht zur     Wä.l-          zeraehse    dargestellt. Die Berührungspunkte  der drei     Reibscheibenpaare    7 schliessen mit  einander     Winkel    von je 1'20  ein. Die Achs  zapfen der     Wälzer    werden beispielsweise un  ter Zuhilfenahme von Hilfsrollen zu einer  Rollenkupplung vereinigt.

   Jede Rollenkupp  lung besteht aus zwei Wellenzapfen 21 und  22, der Hilfsrolle 23 gleichen     Durchmessers,     der Hilfsrolle 24 etwas kleineren Durchmes  sers, dem Distanzkäfig 25 und     dem    biegsamen  Reibband 26. Der     Durchmesser    der Hilfsrolle  24 muss so gross sein, - dass sich die drei gleich  grossen Kreise 21, 22, 23 nicht berühren und  durch den Distanzkäfig distanziert werden       können.    Eine noch etwas bessere Ausführung  einer     Kupplung    zeigen     Fig.3b    und<B>3e,</B> die  statt eines     Distanzkäfigs    drei weitere Hilfs  rollen verwendet.

   Das Reibband wird hier  durch zwei entgegengesetzt konische Ringe 27,  28 ersetzt, deren     Anpressdruck    durch eine  übergeschobene Hülse 29 mit einem Gewinde  ring 30 eingestellt werden kann.  



  In vollkommenerer Weise kann der Mas  senausgleich durch vier zylindrische Wälzer  erreicht werden, deren symmetrisch liegende  Berührungsstellen     Wälzer-Reibbahn    um 180   gegeneinander versetzt sind.  



  Auch bei konischen Wälzmaschinen ist  gegebenenfalls ein     Massenausgleich    erforder  lich.     Fig.4    zeigt eine konische     Wälzmaschine     mit zwei     spiegelbirdlich    angeordneten und  bewegten Wälzern, wodurch ein Ausgleich der  axialen Massenkräfte erzielt wird.  



       Fig.5    und     5a    zeigen eine massenausge  glichene Wälzmaschine mit zwei ebenen Wäl  zern und vier     Ständerwickhingen    im Längs  schnitt und in Ansieht von oben. Der Massen-         ausgleieh    wird durch     Zusammenwirken        der     zwei doppelt wirkenden Wälzer     a.iis        gerollten     Blechen erzielt..

   Der magnetische     Rüeksehluss     ist., wie aus     Fig.5a        zui    ersehen, durch An  ordnung der Bleche in Sternform in     sechs     Zweige aufgeteilt, Die     R.ückführung-bleehe     sind mit. einer     (xleielist.romwieklun        s"    31 be  setzt, die zur     Erzeugung    einer der     Wechsel-          strommagnet.isierung    überlagerten     (Tleic@i-          strommagnetisierLina@    dient.

   Hierdurch werden  die negativen Halbwellen kompensiert und  ein     Gleichpolfeld        erzeugt.    Aue],     liier    ist e  zweckmässig, den Ständer mit     schrägen    Nuten  und     gelehnter        Wieklun        g        auszuführen,        uni     ein     gleichmässiges    Drehfeld und eine gerin  gere     Blindstromaufnahme        zii    erreichen.

   Der  mechanische Teil ist. in Anlehnung an     Fig.4     ausgebildet     zii    denken, wobei für die     Anbrin-          gung    der Teile<B>1.92</B>     und    13 im Innern der       Ständerwieklung    reichlich Platz vorhanden  ist.

   Ausserdem ergibt der     trapezförmige    Blech  querschnitt. der     Wälzer,    dass die Stelle, an der  die     Wälzerströme    auftreten, und an der die  resultierende     Reaktionskraft    angreift, von der  Reibbahn weggerückt     ist.    Eine     Längsverschie-          bung    der     Wellenhälften    für die Drehzahlrege  lung, wie in     Fig.4    durch Pfeile angedeutet.,  ist. bei dieser Bauart nicht beabsichtigt.

   Sie  lässt jedoch ein besonders hohes     Reibungs-          moment    und ein besonders kleines     Wälzer-          schwungmoment    erwarten.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Elektrische Wälzmaschine, gekennzeichnet. durch einen Wälzer finit dadurch erhöhtem Anlaufmoment, dass die Wirkungslinien der magnetischen Zugkraft und der von den Wäl- zerströmen. ausgeübten Kraft einerseits und die Momentanachse anderseits durch Form gebung des Wälzers voneinander weggerückt sind, so dass diese Kräfte unter einem grö sseren Hebelarm gegen die Momentanaehse angreifen. CTNTERANSPR1'CHE 1.
    Elektrische Wälzmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zylin(Iriselie bis schwach konische Wälzer spulenfö rniig,@ eingeschnürt ist. '. Elektrische Wä.lzmasehine nach Patent- ansprueli und U nteransprueh 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der spulenförmige Wälzer aus einem zylindrischen. Eisenkern mit ring- förtnien. Blechpaketen besteht.
    ). Elektrische Wälzmaschine nach Patent- ansprueli und ZTnteranspriich 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der spulenförmige Wälzer aus einem zylindrischen Dauermagnetkern mit ringförniigen Blechpaketen besteht. -1. Elektrische -\fiälzmaschine nach Patent- # -ins # j)ruieh,
    dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Wälzer zwei unmagnetisehe Reib scheiben erhält, deren Durchmesser grösser ist als der Aussendurchmesser des Wälzers. @. Elektrische Wälzmaschine nach Patent- ansprueli, dadurch gekennzeichnet, da.ss der zylindrische Wälzer mit, zwei unmagnetischen Laufringen. versehen ist, die die am Ständer befestigten Reibbahnen umfassen und sieh auf diesen abwälzen. 6.
    Elektrische Wälzmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss der konische bis ebene Wälzer eine rinnenförmige Gestalt erhält. 7. Elektrische Wälzmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der rinnenförmige Wälzer aus ein bis zwei Grup pen von rinnenförmig gepressten Blechen zii- sammengesetzt ist. B.
    Elektrische Wälzmaschine nach Patent anspruch und Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die rinnenförmigen Bleche eine Anlaufwicklung erhalten, die vorteilhaft aus nicht isolierten Druckschrauben zur Be festigung der Bleche aneinander besteht. 9. Elektrische Wälzmaschine nach Patent ansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass der konische bis ebene Wälzer einen getrennten Reibring erhält, dessen Reibfläche in Richtung der Umlaufachse vom Wälzer weiter wegge schoben ist als der Luftspalt, über den die Kraftlinien in den Ständer übertreten. 10.
    Elektrische Wälzmasehine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer und der bewickelte Wälzer aus evol- ventenartig geschichteten Blechen zusammen gesetzt ist. 11. Elektrische Wälzmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der bewickelte konische bis ebene Wälzer aus ge wickelten und sternförmig geschichteten Blechen zusammengesetzt ist. 12. Elektrische Wälzmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer gegenüber der Wälzeraehse schräg verlaufende Nuten für die Wicklung erhält. 13.
    Elektrische Wälzmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines Massenausgleiches die Anzahl der auf gemeinsamen Antrieb arbeitenden zylindrischen Wälzer auf drei vermehrt ist, deren Achsen so distanziert sind, dass ihre Berührungspunkte mit der Reibbahn -um 120 gegeneinander versetzt sind und die drei Wälzer durch Übertragungsmittel, beispielsweise durch Rollenkupplung im Gleichlauf gehalten wer den. 14.
    Elektrische Wälzmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines Massenausgleichs die Anzahl der auf gemeinsamen Antrieb arbeitenden zylindrischen Wälzer auf vier vermehrt ist, deren Achsen so distanziert sind, dass ihre symmetrisch liegenden Berührungspunkte mit der Reibbahn um 180 gegeneinander ver setzt sind und die vier Wälzer durch Über tragungsmittel, beispielsweise durch Rollen kupplung im Gleichlauf gehalten werden. 15. Elektrische Wälzmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbeschleunigung des konischen bis ebenen Wälzers senkrecht zur Maschinenachse durch Anordnung eines spiegelbildlich bewegten Wälzers ausgeglichen ist.
    16. Elektrische Wälzmaschine nach Patent anspruch und Unteranspruch 1.5, dadurch ge kennzeichnet, dass zwei weitere Ständer und ein magnetischer Rückschluss hinzugefügt sind, wobei die Wälzer aus Blechen gewickelt sind. 17. Elektrische Wälzmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Reibbahn eine dünne Gummischicht auf vulkanisiert ist.
CH335311D 1951-12-21 1952-12-22 Elektrische Wälzmaschine vergrösserten Anlauf- und Kippmomentes CH335311A (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1221349B (de) * 1960-04-26 1966-07-21 Richard Schoen Dipl Ing Dr Tec Anordnung zur Verbesserung des Anlaufes bzw. Laufes von elektrischen Waelzmaschinen mit zylindrischem Laeufer
DE1261239B (de) * 1959-03-25 1968-02-15 Claude Rosain Wechselstrommotor mit einem mit Umrollbahnen fuer den Laeufer versehenen Stator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1261239B (de) * 1959-03-25 1968-02-15 Claude Rosain Wechselstrommotor mit einem mit Umrollbahnen fuer den Laeufer versehenen Stator
DE1221349B (de) * 1960-04-26 1966-07-21 Richard Schoen Dipl Ing Dr Tec Anordnung zur Verbesserung des Anlaufes bzw. Laufes von elektrischen Waelzmaschinen mit zylindrischem Laeufer

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