DE156408C

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Publication number: DE156408C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft einen Induktionsmotor mit einer oder mehreren Phasen, dessen Induktor seitlich zum Anker angeordnet ist. Ein solcher Motor besitzt vor den üblichen Drehstrommotoren mit peripherischem Induktor den Vorteil, daß der Luftspalt wesentlich kleiner gemacht werden darf, da ein Durchbiegen der Welle oder Verschleiß der Lager keine Berührung des Rotors mit dem Stator

ίο herbeiführen kann. In bezug auf Tourenregelung lassen sich bei einem solchen Motor die sonst bekannten Verfahren ebenfalls verwenden, wie Einschaltung von Widerständen in den Anker oder Anwendung verschiedener Wicklungen in denselben Nuten mit verschiedener Polzahl.

Es läßt sich leicht beweisen, daß die Tourenzahl eines solchen Motors gegeben ist durch die Gleichung

_V._L

wenn ν die Periodenzahl, L die Länge eines Doppelpols und r den Polabstand bedeutet. Der Hauptgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Tourenzahl der Flachringmaschine dadurch zu ändern, daß r, also der Polabstand, geändert wird. Dies läßt sich auf zwei verschiedene Weisen ausführen. Entweder können mehrere Polkränze konzentrisch zueinander vorgesehen werden, die, jeder für sich, wenn sie beispielsweise die gleiche Pollänge haben, Umdrehungen des Ankers erzielen, die umgekehrt proportional sind mit dem Polabstande.

Ein zweites Verfahren, eine Veränderung des Polabstandes zu erzielen, besteht darin, daß ein Polkranz vorgesehen wird, dessen einzelne Pole oder Polgruppen radial verstellt werden können; je weiter die Pole abgestellt werden, um so geringer ist die Tourenzahl.

Das erstgenannte Verfahren gestattet es, wie eben ausgeführt, verschiedene Geschwindigkeitsstufen einzustellen. Es kommt auf dasselbe hinaus, wie wenn man einen Drehstrommotor mit mehreren getrennten Statoren mit verschiedenen Polzahlen versehen wollte. Während jedoch ein derartiger Drehstrommotor in bezug auf. Raum- und Materialverbrauch keinen wesentlichen Vorteil vor ebensovielen einzelnen Drehstrommotoren haben würde, steht bei einem AVanderfeldmotor, wenn man die langsame Fahrt durch den äußeren Kranz erzielt, Raum für andere Wicklungen innerhalb des Kranzes frei, so daß eine Vergrößerung des Ankers und ein Mehrverbrauch an Raum durch Hinzufügen der neuen Polkränze nicht erforderlich ist.

Das zweite Verfahren gestattet innerhalb bestimmter Grenzen eine allmähliche verlustlose Änderung der Tourenzahl.

In der Zeichnung ist ein Motor mit seitlich zum Anker angeordnetem Induktor dargestellt, und zwar zeigt Fig. ι den Motor von vorn gesehen,

Fig. 2 von der Seite,

Fig. 3 einen Teil. des Induktors in vergrößertem Maßstabe,

Fig. 4 die Induktorzähne in vergrößertem Maßstabe, . ,

Fig. 5 eine Ausführungsform mit radial verstellbarem Pol.

Auf jeder Seite des Ankers steht ein Stator

Claims

(Fig. ι), dessen Form, Anordnung und Bewicklung sehr verschiedenartig sein kann. In dem Ausführungsbeispiel besteht er aus dem ringförmigen Polträger 17 und den eigentlichen Polen 6. Die Seitenansicht des Motors (Fig. 2) stellt ihn im Quadranten a so dar, wie er sich dem Auge von der Seite darbietet; im Quadranten b ist der vordere Polträger mit seinen Polen fortgelassen; in c ist auch der Anker fortgenommen; in d fehlen auch die hinteren Pole, so daß nur noch der hintere Polträger übrig bleibt. Die Pole brauchen nicht einzeln am Polträger befestigt zu werden; man kann mehrere mit einem gemeinsamen Eisenkörper zu einem Polschilde vereinigen und durch Zusammenstellen der Polschilde den Polkranz bilden. Es ist (Fig. ι und 2) angenommen, daß je zwei Pole von der Länge L einen solchen Schild bilden, der einen Winkel von 900, also J/4 des Umfangs einschließt. Im Punkt 20 endigen je zwei solcher Polschilde; die Entfernung ihrer Enden ist im allgemeinen sehr klein und kann von Fall zu Fall so bemessen werden, wie es gerade eine bequeme Teilung verlangt, da die magnetischen Verhältnisse durch die Größe dieses Abstandes nicht geändert werden und daher keine Berücksichtigung verlangen. In Fig. 3 ist ein Polschild in größerem Maßstabe gezeichnet. Durch kleine Pfeile ist der Wicklungssinn der drei Phasen angegeben und ist zu erkennen, daß die beiden Pole in Reihe geschaltet sind. Man wird den Zähnen in bekannter Weise an ihrem äußeren, dem Anker zugewendeten Ende einen breiteren Querschnitt geben als am inneren, um so das Feld gleichmäßiger zu gestalten, so daß ein Pol von oben gesehen die in Fig. 4 dargestellte Form zeigt. Es ist klar, daß die Pole statt mit Zähnen auch mit Löchern versehen werden können, in welche die Wicklung ähnlich wie bei den Lochankern verlegt wird. Da zwischen den Polen und dem Anker anziehende magnetische Kräfte wirken, sind Versteifungen vorzusehen, etwa eine Winkelstange 18 (Fig. ι und 2), die den Abstand der Polträger wahrt und zweckmäßig aus magnetischem Material besteht. Ordnet man zwei solcher Polkränze an, so ergibt sich ohne weiteres, daß man den Motor mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten laufen lassen kann. Das Anlassen eines solchen Motors wird in vielen Fällen in der Weise geschehen können, daß die beiden Induktorwicklungen hierzu in Reihe geschaltet werden. . Es ist nicht nötig, daß, während ein Polkranz am Netz liegt und den Anker antreibt, die anderen Kränze geöffnet sein müssen; man kann sie auch auf einen Widerstand, z. B. den Stator eines anderen Motors schalten, welchem sie nun ihrerseits, da sie vom Anker des Hauptmotors induziert werden, Strom von einer anderen Periodenzahl als der des Leitungsnetzes liefern. Auf diese Weise dient der Motor als Periodenumformer, womit man gleichzeitig eine beliebige Spannungsumformung verbinden kann. Die Periodenumsetzung kann zum Anlassen von Motoren, zur Tourenregelung, zur Erzielung von Kraftrückgabe, usw. benutzt werden. In Fig. 5 ist ein vierpoliger Motor schematisch dargestellt, dessen Pole voneinander getrennt sind und dessen Tourenregelung durch eine radiale Verstellung der Pole erfolgt. Wie aus der anfangs gegebenen Gleichung sich ergibt, ändert sich die Umdrehungszahl des Motors umgekehrt proportional mit dem Polabstande. In dem Ausführungsbeispiel Fig. 5 sind die vor dem Anker 7 liegenden Pole 8, 9, 10, 11 in der Einstellung für die schnellste Geschwindigkeit ausgezogen und für eine langsamere gestrichelt gezeichnet und ist angenommen, daß sie mit Hilfe je eines gezahnten Gestänges 12, 13, 14, 15 von einem Zahnrade 16 aus, welches etwa mit Hilfe einer Schnecke und eines Handrades angetrieben wird, radial verschoben werden; die vier Gestänge 12 bis 15 sind nebeneinander um je 900 versetzt um das Zahnrad herum angeordnet. Bei einem sechspoligen Motor müssen die Gestänge um ^-2— = 6o° gegeneinander versetzt sein. Auf diese Weise kann die Tourenzahl ohne Verluste geregelt werden, und zwar allmählich, was bei den üblichen Drehstrommotoren nicht möglich ist. Alles in der Beschreibung vom Induktionsmotor Gesagte läßt sich sinngemäß auf die Kommutatormaschine übertragen. Die Möglichkeit, die Phasenverschiebung eines derartigen Motors aufzuheben und ihn auch als asynchronen Generator zu verwenden, ist in derselben Weise wie bei den asynchronen Motoren mit peripherischem Induktor gegeben. Pate nt-A ν Sprüche:

1. Regulierbarer Induktionsmotor mit seitlich zum Anker angeordnetem Induktor, dadurch gekennzeichnet, daß seine Tourenzahl durch Veränderung des Polabstandes verändert wird.

2. Eine Ausführungsform des Motors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere konzentrisch zueinander angeordnete Induktorkränze vorgesehen sind.

3. Eine Ausführungsform des Motors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus verschiedenen Polschilden be-

stehender Polkranz radial verstellt werden kann.

4. Eine Ausführungsform des Motors nach Ansprüchen 1 und 3, gekennzeichnet durch die mechanische Verbindung aller Pole mit einem gemeinsamen Zahnrade und durch die Anordnung der Polträger um das Zahnrad in der Weise, daß durch Drehen des letzteren eine radiale Verschiebung der Pole erfolgt.

ζ. Eine Schaltungsweise des Motors nach Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für eine andere als die augenblicklich gewählte Geschwindigkeit gebauten Pole oder ein Teil derselben auf einen Hilfsmotor oder anderen Widerstand geschaltet werden zur Transformierung der Periodenzahl, zum Anlassen , zur Tourenregelung, und zur Kraftrückgabe. so

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.