DE1266870B

DE1266870B - Alternating current machine, in particular small alternating current motor, with an alternating flux excited by a single-phase excitation coil

Info

Publication number: DE1266870B
Application number: DE1960L0037699
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Gocht
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-12-08
Filing date: 1960-12-08
Publication date: 1968-04-25
Also published as: GB1005766A; CH391080A

Description

Wechselstrommaschine, insbesondere Wechselstromkleinstmotor, mit einem von einer einphasigen Erregerspule erregten Wechselfluß Die Erfindung bezieht sich auf Wechselstrommaschinen, insbesondere Wechselstromkleinstmotoren mit Spaltpolen. Während im Ständer von Mehrphasenmotoren (Drehstrommotoren, Zweiphasenmotoren) allein durch den Anschluß der Polwicklungen an die entsprechenden Phasen des Mehrphasennetzes ein optimales Kreisdrehfeld zustande kommt, gelingt es bei Einphasenmotoren erst durch künstliche Hilfsmittel, wie Hilfspole, Kondensatoren, Kurzschlußringe, Polversetzungen u. a., ein mehr oder weniger vollkommenes Drehfeld als abgeleitetes Zweiphasendrehfeld zu erzeugen. Das günstigste und bei gegebenen Polkraftflüssen kräftigste Drehfeld erhält man in einem Ständer mit gleichen, symmetrisch geformten und gleichmäßig über die Bohrungsperipherie verteilten Polen, die abwechselnd Haupt-und Hilfspole repräsentieren und gleich große, gegen die Nachbarpole jeweils um 90° phasenverschobene Kraftflüsse führen (= optimales Kreisdrehfeld mit räumlicher und zeitlicher 90°-Verschiebung). Derartige optimale Kreisdrehfelder sind bei Einphasenmotoren bisher nur beim sogenannten Kondensatormotor verwirklicht worden, bei denen die 90°-Verschiebung durch Kondensatoren, die Erregerwicklungen auf den Hilfspolen vorgeschaltet sind, erzielt wird.AC machine, in particular AC miniature motor, with a Alternating flux excited by a single phase excitation coil The invention relates to on AC machines, in particular AC miniature motors with shaded poles. While in the stator of multiphase motors (three-phase motors, two-phase motors) alone by connecting the pole windings to the corresponding phases of the multi-phase network An optimal rotary field is achieved, it is only possible with single-phase motors by artificial aids such as auxiliary poles, capacitors, short-circuit rings, pole dislocations inter alia, a more or less perfect rotating field as a derived two-phase rotating field to create. The most favorable and strongest rotating field for a given polar force flux is obtained in a stand with the same, symmetrically shaped and evenly Poles, alternating between the main and auxiliary poles, were distributed over the periphery of the borehole represent and equal in size, each phase shifted by 90 ° with respect to the neighboring poles Lead force flows (= optimal circular rotating field with spatial and temporal 90 ° shift). Such optimal circular fields of rotation are so far only in the so-called single-phase motors Capacitor motor has been realized in which the 90 ° shift by capacitors, the excitation windings are connected upstream on the auxiliary poles, is achieved.

Um die komplizierte, störanfällige und relativ teure Kondensatorschaltung zu vermeiden, wird bei zahlreichen Motortypen eine allerdings stets unterhalb 90° liegende Phasenverschiebung der Hilfspolkraftflüsse bewirkt, und zwar durch kräftige Kurzschlußringe, die auf den Hilfspolen angeordnet sind und den Kraftfluß, der in den Hilfspol führt, belasten. Die bekannteste Ausführung dieser Art ist der Spaltmotor nach dem »Warren«-Typ, bei dem jeder der beiden ausgeprägten Pole durch einen Schlitz in Haupt- und Hilfspol unterteilt ist, wobei die Spaltpolkraftflüsse räumlich eine 90°-Lage beibehalten, aber der Spaltpolphasenwinkel 9p zwischen beiden Flüssen praktisch nur 40 bis 50° erreicht und somit weit hinter den 90° des klassischen Zweiphasendrehfeldes zurückbleibt. Infolgedessen bildet sich ein ausgesprochen elliptisches Drehfeld aus, bei dem Größe und Winkelgeschwindigkeit innerhalb der Polteilung variieren. Dadurch erleidet der Motor Gangschwankungen, und sein Drehmoment liegt wesentlich tiefer als beim Kreisdrehfeld.About the complicated, failure-prone and relatively expensive capacitor circuit to avoid, however, one is always below 90 ° with numerous motor types Lying phase shift of the auxiliary pole force flows caused by powerful Short-circuit rings, which are arranged on the auxiliary poles and the power flow, which in the auxiliary pole leads, load. The best-known version of this type is the gap motor according to the "Warren" type, in which each of the two salient poles through a slot is divided into main and auxiliary pole, with the shaded pole force flows spatially one Maintain 90 ° position, but the shaded pole phase angle 9p between the two rivers is practical only reached 40 to 50 ° and thus far behind the 90 ° of the classic two-phase rotating field remains behind. As a result, a pronounced elliptical rotating field is formed in which the size and angular velocity vary within the pole pitch. As a result, the engine suffers gear fluctuations and its torque is substantial deeper than with the rotary field.

Bei einigen bekannten Motoren wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß beim Zweiphasenfeld auch mit Spaltpolwinkeln, die kleiner als 90° sind, ein richtiges Kreisdrehfeld erzielt werden kann, nämlich dann, wenn gleichzeitig folgende Bedingungen erfüllt sind: Der Phasenwinkel der Kraftflüsse zwischen den Hauptpolen muß 180° betragen; die Hilfspole müssen räumlich über die 90°-Lage (Mittellage) hinaus in die Stellung (180-p)° versetzt werden; alle Kraftflüsse in den Haupt- und Hilfspolen müssen betragsmäßig gleich groß sein. Allerdings wird die Größe und Stärke eines solchen Kreisdrehfeldes um so geringer, je mehr der Spaltpolphasenwinkel 9p hinter 90° zurückbleibt. Bei dem praktischen Mittelwert (p = 45° bleibt die Größe des Drehfeldes um 30 °/o hinter der des optimalen Kreisdrehfeldes zurück. Ferner führt die praktische Verwirklichung des theoretisch richtigen Gedankens auf Schwierigkeiten, die zu Unvollkommenheiten Anlaß geben. Dem räumlichen Polversatz der Hilfspole sind durch die notwendigen räumlichen Abmessungen der Polschuhe praktische Grenzen gesetzt, und meistens erzwingt der Versatz in Verbindung mit der Notwendigkeit zur Gleichmachung der Kraftflüsse entweder starke Reduktionen der Polschuhbreiten oder gröbere Formänderungen und Unsymmetrien bei den Polformen.Some known engines make use of the fact that that in the two-phase field also with shaded pole angles that are smaller than 90 ° correct circular rotating field can be achieved, namely when the following Conditions are met: The phase angle of the power flows between the main poles must be 180 °; the auxiliary poles must be spatially over the 90 ° position (central position) be moved to the position (180-p) °; all power flows in the main and auxiliary poles must be the same in terms of amount. However, the size and The strength of such a rotating field, the lower the greater the shaded pole phase angle 9p lags behind 90 °. With the practical mean value (p = 45 °, the size remains of the rotating field by 30 ° / o behind that of the optimal circular rotating field. Further the practical realization of the theoretically correct thought leads to difficulties, which give rise to imperfections. The spatial pole offset of the auxiliary poles are practical limits set by the necessary spatial dimensions of the pole shoes, and mostly the offset forces in connection with the need for equalization of the force flows either strong reductions in the pole piece widths or larger changes in shape and asymmetries in the pole shapes.

Bei einer bekannten Ausführung mit gleichartigen Haupt- und Hilfspolen nehmen die Polschuhflächen durch die erzwungene Reduzierung nur noch etwa die Hälfte des Bohrungsumfangs in Anspruch. Die Folge ist eine Leistungsverminderung bei gegebener Maximalinduktion. Außerdem kann bei diesem bekannten Motor die Gleichmachung der Polflüsse nur durch Verkleinerung des Hauptpolflusses verwirklicht werden, und zwar wird dieser durch Einschnürungen im Kern gedrosselt. Bei einem anderen bekannten Motor wird unter Verzicht auf die Vorteile räumlicher Symmetrien eine Steigerung der Hilfskraftflüsse vorgenommen, indem beispielsweise die Polschuhflächen der Hilfspole größer oder ihre Triebluftspalte kleiner als die der Hauptpole gemacht sind. Durch solche Maßnahmen werden aber längs des Bohrungsumfangs unterschiedliche Flußdichten erzeugt, die Drehmomentschwankungen und bei gepolten Kurzschlußläufern und bei Magnetläufern Anlaufschwierigkeiten durch Stillstandspunkte verursachen. Zusammenfassend ergibt sich, daß nur bei der allsymmetrischen Anordnung des normalen Zweiphasenmotors mit p = 90° ein optimales Kreisdrehfeld zustande kommt.In a known embodiment with main and auxiliary poles of the same type, the pole shoe surfaces only take up about half of the circumference of the bore due to the forced reduction. The result is a reduction in performance for a given maximum induction. In addition, in this known motor, the equalization of the pole fluxes can only be achieved by reducing the main pole flux, which is throttled by constrictions in the core. In another known motor, without the advantages of spatial symmetries, the auxiliary power flows are increased by, for example, making the pole shoe surfaces of the auxiliary poles larger or their drive air gaps smaller than those of the main poles. By means of such measures, however, different flux densities are generated along the circumference of the bore, which cause torque fluctuations and, in the case of polarized squirrel cage rotors and magnetic rotors, start-up difficulties due to standstill points. In summary, it can be seen that only with the all-symmetrical arrangement of the normal two-phase motor with p = 90 ° does an optimal rotating field arise.

Bei den klassischen Spaltpolmotoren sind die Spaltpole in der neutralen Zone durch meistens schmale Luftspalte voneinander getrennt, um einen sicheren Übergang der Triebflüsse in den Läufer zu erwirken. Bei zahlreichen bekannten Motoren sind die Luftspalte geschlossen worden, wodurch Stegbrücken geschaffen wurden. Durch diese Maßnahme entsteht eine ringförmig geschlossene Ausführungsform für das ganze Ständersystem. Die in den Brückenstegen stattfindende Mischung von belasteten und unbelasteten Teilflüssen von Pol und Gegenpol soll zurVergrößerung des Phasenwinkels 9p, also zur Verbesserung des Drehfeldes ausgenutzt werden. Der Kraftfluß in den Brückenstegen geht aber an den Triebflüssen vorbei und muß deshalb niedrig gehalten werden, um eine unzulässige Verkleinerung des Nutzdrehmomentes zu vermeiden. Der Triebluftspalt bei diesen Motoren wird daher möglichst eng gehalten, damit sich der größte Teil des Kraftflusses über den Läufer schließt, bzw. die Steuerquerschnitte werden so eng bemessen, daß die Stege sich sättigen und den Kraftfluß drosseln. Durch diesen Aufbau des Motors ist es nicht möglich, genau definierte Hauptpol- bzw. Hilfspolflüsse zu erhalten, so daß auch kein optimales Kreisdrehfeld für diese Motoren erreicht wird.In classic shaded pole motors, the shaded poles are in the neutral position Zone separated from one another by mostly narrow air gaps to ensure a safe transition to bring about the instinctual flows in the runner. Numerous known engines are the air gaps have been closed, creating bridge bridges. By this measure creates an annularly closed embodiment for the whole Stand system. The mixture of contaminated and unloaded partial fluxes from the pole and opposite pole is intended to increase the phase angle 9p, i.e. used to improve the rotating field. The power flow in the Bridge bridges, however, go past the instinctual flows and must therefore be kept low in order to avoid an impermissible reduction of the useful torque. Of the The drive air gap in these engines is therefore kept as narrow as possible so that most of the power flow over the rotor closes, or the control cross-sections are dimensioned so closely that the webs are saturated and throttle the flow of force. Due to this structure of the motor it is not possible to have precisely defined main pole or to obtain auxiliary pole flows, so that there is also no optimal circular rotating field for them Motors is achieved.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einem Einphasen-Wechselstrommotor ohne Kondensator ein optimales Kreisdrehfeld zu erzielen. Die Wechselstrommaschine, insbesondere der Wechselstromkleinstmotor, mit einem von einer einphasigen Erregerspule erregten Weehselfluß, der an zwei gegenüberliegenden Stellen einem den Läufer umschließenden Poleisen zugeführt wird, dessen belastete und unbelastete Pole der gleichen Polarität unmittelbar und dessen belastete und unbelastete Pole verschiedener Polarität über belastete magnetische Brücken magnetisch derart miteinander verbunden sind, daß die belastetenBrücken (Fachteile) zwischen belasteten und unbelasteten Polen verschiedener Polarität sowie die unmittelbaren magnetischen Verbindungen zwischen den belasteten und unbelasteten Polen der gleichen Polarität in wechselnder Folge paarweise die Rahmenzweige (Jochzweige) und die belasteten und unbelasteten Pole gemeinsam mit dem Läufer in wechselnder Folge paarweise die Sternzweige einer magnetischen Brückensternschaltung zur Erzielung eines Drehfeldes bilden, hat erfindungsgemäß das Kennzeichen, daß die magnetische Brückensternschaltung als 90°-Quadraturschaltung eines ringförmigen, die Rahmenzweige (Jochzweige) der Brückensternschaltung bildenden Ständerpoleisens mit einem teilweise die Sternzweige der Brückensternschaltung bildenden Innenpolkranz ausgebildet ist, bei dem die unbelasteten Pole und die belasteten Pole gleicher Polarität räumlich um einen Winkel von 90° gegenehiander versetzt sind und sowohl die unbelasteten als auch die belasteten Pole einander radial gegenüberstehen, und daß die durch Kurzschlußringe belasteten, mit magnetischen Verlustwiderständen behafteten sowie die unbelasteten, als magnetische Feldwiderstände ausgebildeten Rahmen (Joch-) und Sternzweige der magnetischen Brückensternschaltung so bemessen sind, daß die Kraftflüsse in allen vier Polen gleich groß und jeweils im Uhrzeigersinn fortschreitend gegeneinander um 90° nacheilend sind, indem die Rahmen- und Sternzweige nach den Gleichungen mit den Zusatzbedingungen R2=Ri, R4=R3 abgestimmt sind, wenn R3 bzw. X3 der magnetische Feld- bzw. Verlustwiderstand jedes durch einen belasteten Pol und den Läufer gebildeten Sternzweiges sowie R4 der magnetische Feldwiderstand jedes durch einen unbelasteten Pol und den Läufer gebildeten verlustwiderstandslosen Sternzweiges und R2 bzw. X2 der magnetische Feld- bzw. Verlustwiderstand jedes belasteten Rahmenzweiges (Jochzweiges) zwischen einem belasteten und einem unbelasteten Pol verschiedener Polarität sowie R,. der magnetische Feldwiderstand jedes unbelasteten, verlustwiderstandslosen Rahmenzweiges (Jochzweiges) zwischen einem belasteten und einem unbelasteten Pol gleicher Polarität ist (F i g. 2).The object of the invention is to achieve an optimal rotating field in a single-phase AC motor without a capacitor. The alternating current machine, especially the small alternating current motor, with a alternating current excited by a single-phase excitation coil, which is fed at two opposite points to a pole iron surrounding the rotor, its loaded and unloaded poles of the same polarity directly and its loaded and unloaded poles of different polarity via loaded magnetic bridges are magnetically connected to each other in such a way that the loaded bridges (compartment parts) between loaded and unloaded poles of different polarity as well as the direct magnetic connections between the loaded and unloaded poles of the same polarity in alternating order in pairs, the frame branches (yoke branches) and the loaded and unloaded poles together with form the rotor in alternating order in pairs the star branches of a magnetic bridge star circuit to achieve a rotating field, according to the invention has the characteristic that the magnetic bridge star circuit is designed as a 90 ° quadrature circuit of a ring-shaped stator pole iron forming the frame branches (yoke branches) of the star bridge circuit with an inner pole ring partially forming the star branches of the star bridge circuit, in which the unloaded poles and the loaded poles of the same polarity spatially offset from one another by an angle of 90 ° and that both the unloaded and the loaded poles are radially opposite each other, and that the frames (yoke) and star branches of the magnetic bridge star circuit loaded by short-circuit rings, afflicted with magnetic loss resistances and the unloaded frame (yoke) and star branches formed as magnetic field resistances are dimensioned in such a way that the power flows are of the same size in all four poles and each progressing clockwise and lagging each other by 90 °, in that the frame and star branches according to the equations are matched with the additional conditions R2 = Ri, R4 = R3, if R3 or X3 is the magnetic field resistance or loss resistance of each star branch formed by a loaded pole and the rotor, and R4 is the magnetic field resistance of each loss resistance formed by an unloaded pole and the rotor Star branch and R2 or X2 the magnetic field resistance or loss resistance of each loaded frame branch (yoke branch) between a loaded and an unloaded pole of different polarity as well as R ,. the magnetic field resistance of each unloaded, loss resistance-free frame branch (yoke branch) between a loaded and an unloaded pole of the same polarity is (FIG. 2).

Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß der ganze ringförmig geschlossene Jochkreis ibetriebsmäßig einen kräftigen Drosselfluß führt, jedoch wird durch die Kurzschlußringe auf den Jochabschnitten ein genau bestimmter Teil des Jochkraftflusses in die Hilfspole hineingedrückt.The invention has the advantage that the whole is annular closed yoke circuit i operationally leads a strong throttle flow, however becomes a precisely defined part due to the short-circuit rings on the yoke sections of the yoke force flow is pressed into the auxiliary pole.

Der Grundgedanke der Erfindung sei zunächst an Hand einer aus der elektrischen Meßtechnik bekannten, in F i g. 1 dargestellten elektrischen 90°-Schaltung (Quadraturschaltung) erläutert. Das Bild zeigt das Schaltschema einer Wechselstrombrüeke mit Innenstern, welche aus zweimal vier Impedanzen Z1, Z2, Z3 und Z4 zusammengeschaltet ist (Z- = R -I- jX). Die Bedingung dafür, daß die Sternströme I3 und 14 gleich groß und in ihrer Phasenlage um 90° verschoben sind, lautet in symbolischer Schreibweise Die auf den Sternpunkt zufließenden vier Ströme folgen, wenn man sie nacheinander entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn fortschreitend betrachtet, nach Abgleich der Brücke derart aufeinander, daß jeder nachfolgende gegen den vorhergehenden Strom jeweils um 90° nacheilend verschoben ist.The basic idea of the invention is first of all based on one known from electrical measurement technology, shown in FIG. 1 illustrated electrical 90 ° circuit (quadrature circuit) explained. The picture shows the circuit diagram of an alternating current bridge with an inner star, which is interconnected from two four impedances Z1, Z2, Z3 and Z4 (Z- = R -I- jX). The condition for the star currents I3 and 14 to be of the same size and shifted in their phase position by 90 ° reads in symbolic notation The four currents flowing towards the star point follow, if one looks at them one after the other in a counterclockwise direction, after balancing the bridge in such a way that each subsequent one is shifted 90 ° behind the previous one.

Das magnetische Schaltbild nach der Erfindung ist in F i g. 2 dargestellt. Betrachtet man die Rahmenzweige der Brücke als Jochabschnitte, die Sternzweige als Polabschnitte einer Wechselstrommaschine, so ergibt sich, daß man unter Zuhilfenahme der Gleichung (1) durch entsprechenden Abgleich der Quadraturbrücke die für ein Kreisdrehfeld erforderliche Quadratur der aufeinanderfolgenden Polkraftflüsse erreichen kann. In dem Schaltbild sind die elektrischen Ströme durch die Kraftflüsse, ohmsche Widerstände durch magnetische Feldwiderstände R, induktive Blindwiderstände durch magnetische Verlustwiderstände jX (durch Kurzschlußringe und Eisenverluste) zu ersetzen. Da magnetische Widerstände, die nach Art kapazitiver Blindwiderstände eine Voreilung des Kraftflusses verursachen, mit einfachen Mitteln nicht herzustellen sind, muß eine magnetische Brücke nach Gleichung (1) verwendet werden, die nur aus Feld-und Verlustwiderständen zusammengesetzt ist. F i g. 2 stellt eine besonders einfache Brücke dieser Art dar. In ihr wurde gewählt: R2°Rl; 84-R3; X1-X4-0. (2) Für diese Schaltung lautet die Bedingung für Gleichheit und Quadratur der Kraftflüsse 03 und 04 Die nach Gleichung (2) gewählten Bedingungen sind konstruktiv sehr einfach zu erfüllen dadurch, daß man die Längen und Querschnitte der Jochabschnitte, der Pole und der Triebluftspalte gleich groß macht.The magnetic circuit diagram according to the invention is shown in FIG. 2 shown. If one considers the frame branches of the bridge as yoke sections, the star branches as pole sections of an alternating current machine, it follows that, with the aid of equation (1), the quadrature of the successive pole force flows required for a circular rotating field can be achieved by appropriate adjustment of the quadrature bridge. In the circuit diagram, the electrical currents are to be replaced by the power flows, ohmic resistances by magnetic field resistances R, inductive reactances by magnetic loss resistances jX (by short-circuit rings and iron losses). Since magnetic resistances, which cause the flow of force to lead in the manner of capacitive reactances, cannot be produced by simple means, a magnetic bridge according to equation (1) must be used, which is composed only of field and loss resistances. F i g. 2 represents a particularly simple bridge of this type. In it, the following was chosen: R2 ° Rl; 84-R3; X1-X4-0. (2) For this circuit, the condition for equality and quadrature of the force flows is 03 and 04 The conditions selected according to equation (2) can be met structurally very easily by making the lengths and cross-sections of the yoke sections, the poles and the drive air gaps the same.

Der Jochring mit dem Polsystem nach der Erfindung gemäß F i g. 3 und 4 ähnelt dem Ständereisen eines zweipoligen Einphasen-Kondensatormotors, aber die Wirkungsweise beider Motoren ist ganz verschieden. Während beim Kondensatormotor sämtliche Polschenkel Wicklungen tragen und den Hilfspolwicklungen Kondensatoren vorgeschaltet werden, fehlen diese Wicklungen beim Motor nach der Erfindung, und die Erregerspule sitzt außerhalb, denn der Kraftfluß wird durch Kernansätze in den Jochring eingeführt. Die Quadratur der Polflüsse wird hier, wie gesagt, durch Abgleichung der magnetischen Widerstände einer magnetischen Quadraturbrücke, insbesondere durch Anbringung passender Kurzschlußringe auf bestimmten Joch- und Polabschnitten erreicht. Die in F i g. 3 und 4 dargestellte elektrische Maschine hat einen ringförmigen Jochteil mit vier gleichmäßig am Ringumfang verteilten Innenpolen. Der durch die Erregerspule 5 erzeugte Kraftfluß 0 wird durch die Hauptschenkel 6 und 7 über die Jochansätze in den Jochring eingeführt bzw. aus dem Ring herausgeführt. Hinter dem linken Jochansatz teilt sich der Kraftfluß 0 nach dem Brückensternprinzip auf: In den Ringabschnitten (Jochabschnitten) fließen die Kraftflüsse 01 (Ringabschnitt 10) und 02 (Ringabschnitt 20), während in den durch die Polschenkel und Triebspalte gebildeten Sternabschnitten die Kraftflüsse 0s (Hauptpolabschnitt 30) und 04 (Hilfspolabschnitt 40) fließen, die bei richtigem Abgleich der magnetischen Teilwiderstände gleich groß und um 90° phasenverschoben sind. Zum Abgleich dienen die Kurzschlußringe 21 (auf den Ringabschnitten 20) und 31 (auf den Polschenkeln 30 der Hauptpole). 8 ist der Läufer, 32 und 42 sind die Triebluftspalte des Motors. Zum Feinabgleich als Ausgleich für fabrikatorisch bedingte Ungleichheiten werden bedarfsweise Einschnürungsstellen 12 bzw. 22 an den Ringabschnitten 10 und 20 oder auch Luftschlitze angebracht.The yoke ring with the pole system according to the invention according to FIG. 3 and 4 is similar to the stator iron of a two-pole single-phase capacitor motor, but the Both engines work very differently. While with the capacitor motor all pole legs carry windings and the auxiliary pole windings capacitors are connected upstream, these windings are missing in the motor according to the invention, and the excitation coil sits outside, because the power flow is through core approaches in the Yoke ring introduced. The quadrature of the pole fluxes is here, as I said, by adjustment the magnetic resistances of a magnetic quadrature bridge, in particular by Attachment of suitable short-circuit rings on certain yoke and pole sections achieved. The in F i g. 3 and 4 shown electrical machine has an annular yoke part with four inner poles evenly distributed around the circumference of the ring. The one through the excitation coil 5 generated power flow 0 is through the main legs 6 and 7 via the yoke attachments introduced into the yoke ring or led out of the ring. Behind the left yoke attachment The power flow 0 is divided according to the bridge star principle: In the ring sections (Yoke sections) the power flows 01 (ring section 10) and 02 (ring section 20), while in the star sections formed by the pole legs and drive gaps the power flows 0s (main pole section 30) and 04 (auxiliary pole section 40) flow, which, if the partial magnetic resistances are adjusted correctly, are the same size and by 90 ° are out of phase. The short-circuit rings 21 (on the ring sections 20) and 31 (on the pole legs 30 of the main poles). 8 is the runner, 32 and 42 are the drive air gaps of the engine. For fine adjustment as compensation for manufacturing Conditional inequalities are, if necessary, constriction points 12 and 22 at the Ring sections 10 and 20 or air slots attached.

Für den Motor nach F i g. 5 sind die gleichen Bezugszeichen wie für F i g. 3 und 4, jedoch mit einem Strich als Index, verwendet, z. B. Spule 5', Kurzschlußring 21'. Dieser Motor unterscheidet sich von der beschriebenen Ausführung nur dadurch, daß die Spulen- und Jochachsen in die Mittelebene der Bohrung verlegt sind und daß der Polring oval geformt ist. Durch diese Änderungen ist der Aufbau gedrungener.For the engine according to FIG. 5 are the same reference numerals as for F i g. 3 and 4, but with a prime as an index, used e.g. B. coil 5 ', short-circuit ring 21 '. This motor differs from the version described only in that that the coil and yoke axes are relocated to the center plane of the bore and that the pole ring is oval in shape. These changes have made the structure more compact.

Das beschriebene Verfahren läßt sich auch auf Motoren für höhere Polzahl ausdehnen, wenn jedem zusätzlichen Polpaar zwei weitere Ringeinspeisungen zugeordnet werden.The method described can also be used on motors with a higher number of poles expand if two additional ring feeds are assigned to each additional pole pair will.

Als Läufer kommen sämtliche herkömmliche Typen in Betracht, soweit sie eine annähernd geschlossene Oberfläche besitzen. Besonders vorteilhaft sind Ausführungen mit massivem Eisenkern (d. h. mit niedrigem magnetischem Widerstand), wie z. B. Asynchronläufer.All conventional types come into consideration as runners, so far they have an approximately closed surface. Are particularly advantageous Solid iron core designs (i.e. low magnetic reluctance), such as B. Asynchronous rotor.

Claims

Claims: 1. Alternating current machine, in particular a small alternating current motor, with an alternating flux excited by a single-phase excitation coil, which is fed at two opposite points to a pole iron surrounding the rotor, whose loaded and unloaded poles of the same polarity directly and whose loaded and unloaded poles of different polarity are loaded Magnetic bridges (yoke parts) are magnetically connected to each other in such a way that the loaded bridges (yoke parts) between loaded and unloaded poles of different polarity as well as the direct magnetic connections between the loaded and unloaded poles of the same polarity in alternating order in pairs the frame branches (yoke branches) and the loaded and unloaded poles together with the rotor in alternating order in pairs form the star branches of a magnetic bridge star circuit to achieve a rotating field, characterized in that the magnetic B Back star connection is designed as a 90 ° quadrature connection of a ring-shaped stator pole iron forming the frame branches (yoke branches) of the bridge star circuit with an inner pole ring partially forming the star branches of the bridge star circuit, in which the unloaded poles (40, 40 ') and the loaded poles (30, 30' ) of the same polarity are spatially offset from one another by an angle of 90 ° and both the unloaded and the loaded poles face each other radially, and that those loaded by short-circuit rings (21, 21 ', 31, 31') have magnetic loss resistances (X) afflicted as well as the unloaded, designed as magnetic field resistances (R) frame (yoke) and star branches of the magnetic bridge star circuit are dimensioned in such a way that the power flows in all four poles are the same and each progressively lagging each other by 90 ° in a clockwise direction Frame branches (R1, R2, X2) and star branches (R3, R4, X3) according to the equations are matched with the additional conditions R2 = Ri, R4 = R3, if R3 or X3 is the magnetic field resistance or loss resistance of each star branch formed by a loaded pole and the rotor and R4 is the magnetic field resistance of each loss resistance formed by an unloaded pole and the rotor Star branch and R2 or X2 the magnetic field or. Loss resistance of each loaded frame branch (yoke branch) between a loaded and an unloaded pole of different polarity and Ri is the magnetic field resistance of each unloaded loss resistance-free frame branch (yoke branch) between a loaded and an unloaded pole of the same polarity (Fig. 2).

2. AC machine according to claim 1, characterized characterized in that they connect the annular stator pole iron to the coil (5) Yoke parts (6, 7) run parallel to the motor axis.

3. AC machine behind Claim 1, characterized in that the ring-shaped stator pole iron with the coil (5 ') connecting yoke parts (6', 7 ') in a plane perpendicular to the motor axis get lost.

4. AC machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the yoke sections (10) of the ring-shaped stator iron, which are designed without a short-circuit ring with an isthmus (12), e.g. B. notch or hole are provided.

5. AC machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that without a short-circuit ring executed yoke sections (10) of the annular stator pole iron with non-magnetic Inserts (e.g. air gaps) are provided. Considered publications: German Patent No. 627135; German Auslegeschrift No. 1055 678; Austrian Patent No. 171114; British Patent Nos. 385,470, 423,037; U.S. Patents No. 2,072,894, 2,454,589, 2,492,207; Electrical engineering and mechanical engineering, 62nd year, 1944, p.320.