DE1096484B

DE1096484B - Anordnung zur Erzwingung einer bestimmten, gewuenschten Phasenlage des Rotors von Synchronmaschinen beim Anlassen

Info

Publication number: DE1096484B
Application number: DEN11009A
Authority: DE
Inventors: Henricus Jozef Van Franciscus; Josue Jean Philippe Valeton
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1954-08-03
Filing date: 1955-08-01
Publication date: 1961-01-05

Description

Anordnung zur Erzwingung einer bestimmten, gewünschten Phasenlage des Rotors von Synchronmaschinen beim Anlassen Es ist bereits bekannt, z. B. beim Filmantrieb zum Abtasten beim Fernsehen, zur Herbeiführung von Synchronismus zwischen der Filmbewegung und den Bildsynchronisierimpulsen des Fernsehsignals und der richtigen dazwischenliegenden Phase sowie für einen schnellen Anlauf einen Synchronmotor zu verwenden, bei dem der Anker mit permanentmagnetischen Polen und außerdem mit einer Käfigwicklung mit vorstehenden Polen, deren Anzahl der der permanentmagnetischen Pole entspricht, versehen ist.
Bei einer Anordnung zur Erzwingung einer bestimmten, gewünschten Phasenlage des Rotors von Synchronmaschinen beim Anlassen ist - gemäß der Erfindung - eine mit dem als Käfiganker ausgeführten Rotor des Motors gekoppelte, zwischen den Polen eines mit einem impulsförmigen Strom gespeisten Elektromagneten angeordnete Scheibe aus elektrisch gut leitendem Material vorgesehen, wobei nur ein Teil der Scheibe sich zwischen den genannten Polen befinden kann und die Scheibe derart mit Aussparungen versehen ist, daß der zwischen den Polen des Elektromagneten verbleibende Scheibenteil vom nur kurzzeitig erregten pulsierenden Feld dieses Magneten derart abgebremst wird, daß unter Aufhebung der Abbremsung Synchronismus bei der bestimmten, gewünschten Winkelstellung des Rotors gegenüber den Polen des Stators erreicht wird.
Es ist zwar auch zur Synchronisierung eines Antriebsmotors eine Anordnung bekannt, die eine mit der Welle des Motors festgekuppelte, aus elektrisch leitendem Material bestehende Scheibe mit einem Kranz von Löchern enthält, welche zwischen den Polen eines mit dem steuernden Strom beschickten Elektromagneten umläuft. Während hiermit die Synchronisation eines an sich nicht synchronlaufenden Antriebsmotors erreicht werden soll, benutzt die Erfindung einen Synchromotor, der bei einer bestimmten Phase der Netzfrequenz jeweils eine genau definierte Winkelstellung zwischen Rotor und Stator aufweisen soll, die bei einem mehrpoligen Synchronmotor ohne besondere Maßnahmen nicht erreichbar ist. Die erfindungsgemäß gekennzeichnete Lösung ermöglicht dies bei Anwendung von einfachen, handelsüblichen Synchronmotoren mit Käfigwicklung und vorstehenden Polen durch den Zusatz einer einfachen Vorrichtung, um die gewünschte Phasenlage zu erhalten.
An Hand der schematischen Darstellung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
In Fig. 1 ist ein Synchronmotor 1 mit Käfiganker zum asynchronen Anlauf mit dem Wechselstromnetz 2 verbunden. Auf der Welle 3 des Motors sitzt eine Scheibe 4, z. B. aus Kupfer, mit Aussparungen, z. B. entsprechend Fig. 2. Die Scheibe befindet sich teilweise zwischen den Polen des Elektromagneten 5, der mittels der Spule 6 und des Gleichrichters 7 ebenfalls aus dem Netz mit impulsförmigem Strom gespeist wird.
Das zwischen den Polen erzeugte Feld hat also den in Fig. 3 a wiedergegebenen Verlauf; die Dauer eines jeden Impulses ist 0,01 Sekunden bei einer Netzspannung von 50-.
Wenn der Motor 1500 Umdrehungen je Minute macht, bedeutet dies 25 Umdrehungen je Sekunde oder 1/25 Sekunde je Umdrehung. Hieraus folgt, daß sich die Teile 8 der Scheibe während 1/10o Sekunde zwischen den Magnetpolen befinden. Dies ist schematisch als eine Funktion der Zeit in Fig. 3 b dargestellt, wo die schraffierten Teile die Zeit darstellen, während der sich Kupfer zwischen den Polen befindet. In Fig. 3 c ist die Phase um 180° zeitlich verschoben. Die Pole des Elektromagneten sind derart in bezug auf die Scheibe 4 angeordnet, daß, wenn der Motor in der richtigen Phasenlage läuft, die Phasenbeziehung zwischen der rotierenden Scheibe und der Netzspannung entsprechend den Fig. 3 a und 3 c ist. Dies bedeutet, daß die Stromimpulse gerade in Augenblicken auftreten, in denen sich kein Kupfer zwischen den Polen des Elektromagneten befindet; mit anderen Worten, es wird kein Bremsmoment auf die Scheibe 4 ausgeübt.
Läuft der Motor unrichtig, so liegt das Phasenverhältnis zwischen der rotierenden Scheibe und der Netzspannung entsprechend den Fig. 3 a und 3 b, und _, der Motor wird abgebremst. Schlüpft der Motor dann über eine halbe Polteilung (180° elektrisch), so entspricht die Lage wieder den Fig. 3 a und 3 c, so daß keine weitere Bremswirkung auftritt.
Dies ist selbsttätig durchführbar, indem stets beim Anlaufen des Motors, wenn dieser annähernd synchron läuft, während z. B. 1 oder 2 Sekunden die Spule mit der gleichgerichteten Spannung erregt wird, z. B. mittels eines Relais.
Hat der Motor eine andere Drehzahl, so muß auch eine andere Scheibe verwendet werden oder eine geeignete Übersetzung Zwischen der Motorwelle 3 und der Scheibe 4 vorgesehen werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Erzwingung einer bestimmten, gewünschten Phasenlage des Rotors von Synchronmotoren beim Anlassen, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem als Käfiganker ausgeführten Rotor des Motors gekoppelte, zwischen den Polen eines mit einem impulsförmigen Strom gespeisten Elektromagneten (5) angeordnete Scheibe (4) aus elektrisch gut leitendem Material vorgesehen ist, wobei nur ein Teil (8) der Scheibe sich zwischen den genannten Polen befinden kann und die Scheibe derart mit Aussparungen versehen ist, daß der zwischen den Polen des Elektromagneten verbleibende Scheibenteil (8) vom nur kurzzeitig erregten pulsierenden Feld dieses Magneten derart abgebremst wird, daß unter Aufhebung der Abbremsung Synchronismus bei der bestimmten, gewünschten Winkelstellung des Rotors gegenüber den Polen des Stators erreicht wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 418 019, 535 378, 613851.