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Erregersystem für Klauenpolmaschinen Elektrische Wechsel- oder Drehstrommaschinen,
welche mit aus zwei miteinander festverbundenen Teilrädern bestehenden Klauenpolläufern
ausgebildet sind, deren achsparallele und ineinandergreifende Klauen keine wesentlich
wirksame ferromagnetische Verbindung miteinander haben und in Umfangsrichtung mit
wechselnder Polarität ausgebildet sind, wobei an ihnen Polringe angeordnet sein
können, wobei fernerhin der magnetische Fluß mit einer feststehenden Erregerwicklung
erzeugt wird und, jeweils über einen Luftspalt, in gleichnamige Pole des Klauenpolläufers
übertritt, von diesen über den mit dem Erregerteil festverbundenen induzierten Teil
in die Gegenpole des Klauenpolläufers und von diesen über den an ihnen angeordneten
Polring zurück zum Erregerteil, sind bekannt.
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Ein derartig bekannter Klauenpolläufer ist in der Zeichnung in der
Fig.1 dargestellt. Hier sind mit axialem Abstand zueinander auf der Welle 1 zwei
Polringe 2, 3 angeordnet, von welchen die ineinandergreifenden Klauen
9, 10 ausgehen und wechselnde Polarität aufweisen.
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Einen derartigen Läufer, eingebaut in einer eingangs beschriebenen
elektrischen Wechsel- oder Drehstrommaschine, zeigt nun Fig. 2.
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Nach dieser sind am Gehäuse 14 der Erregerteil 12
mit
den Erregerwicklungen 11 einerseits und außerdem der induzierte Teil 13 angeordnet,
beide also feststehend und in radialer Richtung voneinander getrennt. Zwischen .dem
Erregerteil 12 und dem induzierten Teil 13 befindet sich topfartig der Klauenpolläufer
6, welcher fliegend und drehbar über die Welle 1 gelagert ist.
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Es hat sich nun herausgestellt, daß bei der elektrisehen Entre.gung
des Erregerteils 11 die Gefahr besteht, daß der Klauenpolläufer wechselnder Polarität
zu einem Klauenpolläufer gleicher Polarität ummagnetisiert wird. Damit würden die
Vorteile eines mit wechselnder Polarität ausgebildeten Klauenpolläufers beseitigt
sein. Die Ursache dafür wird an Hand der Fig. 3 beschrieben, welche einen Längsschnitt
durch den Klauenpolläufer 6 der Fig.1 und 2 darstellt.
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Hier ist etwa auf dem linken Drittel der Welle 1, die nur an
ihrem rechten Teil und dabei also fliegend gelagert ist, der Klauenpolläufer 6 mit
seinen beiden Polringen 2, 3 angeordnet. Die Polringe 2, 3 sind mit
den Klauen 9, 10 ausgebildet, die abwechselnd polarisiert sind. Radial innerhalb
des Klauenpolläufers 6 befindet sich etwa an der Stelle 5 der Erregerteil.
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Ist nun der Erregerteil 5 stromdurchflossen, so wird sich ein magnetisches
Feld in bekannter Weise aufbauen, welches beispielsweise am linken Ende des Klauenpolläufers
6 seinen Nordpol hat (etwa am Punkt 8), während die entgegengesetzte Südpolarität
am rechten Ende des Klauenpolläufers 6 sein wird. Der mit .dem Klauenpolläufer 6
verbundene Wellenstumpf 7 wirkt hierbei wie ein in das System einseitig eingeschobener
Stabmagnet. Er ,erhöht die magnetische Streuung. Sein magnetischer Einfluß ist jedoch
bei Fremderregung nur gering.
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Bei Abschaltung der Erregung verbleibt im Klauenpolläufer 6 ein Restmagnetismus,
dessen Nordpolarität etwa in Höhe des Punktes 8 anzusetzen ist, während seine Südpolarität,
wie bereits erwähnt, außerhalb des Klauenpolläufers 6 nach rechts auf den Wellenstumpf
7 verschoben ist, da jetzt die Stabmagnetwirkung der Wellenstumpfremanenz sich voll
auswirken kann, d. h., daß in Höhe des Punktes 4 wegen der Minderung des verbleibenden
Gesamtmagnetismus (Remanenz) so wenig Durchfiutung vorhanden sein wird, daß der
zu diesem Punkt 4 gehörende Polring 3 und die an ihm angeordneten Klauen
10 durch den Gegenpolring 2 und dessen Klauen 9 ummagnetisiert werden.
Aus dem Wechselpolläufer ist ein Gleichpolläufer geworden. Derartige Maschinen können
sich aber nicht selbst erregen.
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Aufgabe Ader Erfindung ist es, diese Nachteile zu verhindern und dadurch
eine Selbsterregung der Maschinen, wie sie in der Beschreibungseinleitung näher
bezeichnet sind, sicherzustellen.
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Erfindungsgemäß sind zurErhaltung derwechselnden Polarität des Klauenpolrades
auch bei nicht eingeschalteter elektromagnetischer Erregung im Erregerteil ein oder
mehrere Ferromagnete angeordnet und
vom übrigen Eisen des Erregerteils
magnetisch isoliert.
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Derartige nach der Erfindung angeordnete Ferromagnete bewirken also,
daß, ausgehend vom feststehenden Erregerteil, beim Abschalten der elektromagnetischen
Erregung doch noch so viel Remanenz vorhanden bleibt; daß die Eigenschaft des Klauenpolläufers,
nämlich mit Klauen wechselnder Polarität ausgerüstet zu .sein, in wünschenswerter
Weise erhalten bleibt. Die Gefahr, daß derartige Maschinen durch eine ungünstig
verlaufende Entregung vom erstrebten Wechselpoltyp zu,einem Gleichpoltyp ummagnetisiert
werden, ist dadurch vermieden.
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Der Einbau von derartigen Ferromagneten in den Erregerteil einer derartigen
elektrischen Maschine bereitet prinzipiell keine Schwierigkeiten. Es besteht aber
die Möglichkeit, daß die Polarität,der einzelnen Magnete beim Einbau verwechselt
wird, so daß als resultierende Magnetisierung nicht eine klar definierte Nord- und
Südpohnagnetisierung, sondern unter Umständen eine gegen Null gehende Magnetisierung
erreicht wird. Diese Gefahr läßt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in.
einfacher Weise dadurch vermeiden, daß ,der Ferromagnet ringförmig, mit Radialkomponentender
Induktion, ausgebildet ist. Es wird also in diesem Falle nur ein einziger Ferromaignet
in den feststehenden Erregerteil der elektrischen Maschine eingebaut, :der außerdem
klardefiniert auf der einen Seite des Ringes seine Nordpolarität und auf der anderen
dazu radial versetzten Seite seine Südpolarität hat. Ein Verwechseln der Polaritäten
in der Werkstatt ist dadurch nicht mehr möglich. Selbstverständlich müssen die Ferromagnete
vom übrigen Eisen des Erregerteils zur Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses
magnetisch isoliert sein.