DE1663154C - Linearer Asynchronmotor - Google Patents

Description

Diu ürflndung bezieht sich auf einen linearen In den Zeichnungen ist eine inNgcsnmi mit 10

Asynchronmotor mit einem ortsfest waagerecht an- bezeichnete Servovorriehtimg zum Koglstrleren eines

geordneten, über die μιιηζο Wegstrecke reichenden Meßwertes dargestellt. Die Sorvovorrlchtung 10 um-

: Anker aus magnetisierburcm Material, mit einem fallt einen gemilß der lirfiiuhmg ausgebildeten

parallel zu ihm bewegbaren, bewegliche Anschluß- 5 lineurcn Asynchronmotor.

leitungen und bewickelte I'olzllhnc tragenden, ein Der Motor umfaßt zwei Stirnwände 12 und 14,

phasenabhlingig in einer von zwei Richtungen wan- die durch zwei sich in der Llingsrichtung erstrek-

derndes Magnetfeld erzeugenden Induktor als Liliifer kende Schienen 16 und 18 verbunden sind. Die Stirn-

und mit einem Fllhrungssehlenenpaar, auf dem RoI- wunde 12 und 14 können aus einem unmagnetisehen len des LiUi fers κο abiollen, daß ein konstanter Ue- io oder einem magnetischen Material hergestellt sein,

triebsluftspall zwischen den parallelen Anker- und Die Llingsschienen 16 und 18 können ebenfalls aus

Liiufeiflachen festgelegt ist. einem magnetischen oder einem unmugnclischcn

Hei einem bekannten Motor dieser Art (britische Material bestehen. Zu Ahsehirmimgszweeken wird Patentschril't %7 985, Fig. 6, 71 liegen die Rollen es jedoch vorgezogen, die Schienen 16 und 18 aus des Läufers sowohl im Betrieb als auch in der Ruhe- 15 einem magnetischen Material herzustellen. Gemiiß stellung von oben auf dem Führiingsschienenpaar Fig. 2 sind Tnigklötze 20, 22, 24 und 26 mit den auf. Hierbei ist es möglich, daß auf die Flihrungs- Stirnwänden 12 und 14 verschraubt oder auf andere schienen gefallene kleinere Fremdkörper den Roll- Weise verbunden. Diese Tragklötze dienen als Unterwiderstand vergrößern und die ninhaltiing des zu- Stützungen für die Schienen 16 und 18 sowie den aus lässigen Luflspaltes beeinträchtigen. Außerdem ist ao Schichten aufgebauten Anker 28. Hierbei erstrecken - beim Abschalten lies bekannten Motors mit einem sich Befestigungsorgane 30 und 32 durch Offnungen vom Rollwiderstand abhängigen Nachlauf zu rechnen. in den Schienen 16 und 18, den Tragklötzen 20, 22,

Der I-rh'ndung liegt die Aufgabe zugrunde, den 24 und 26 sowie dem Anker 28, um diese Teile in

bekannten Motor so für eine Verwendung als kleiner ihrer Lage zu halten. Der Anker 28 wird zusätzlich

Stellmotor für Meß/wecke weiterzubilden, daß der 35 durch Tragklöt/e 21, 23, 25 und 27 unterstützt, denen

Luftspalt und der Rollwiderstand durch eventuell Befestigungsorgane 29 und 31 zugeordnet sind,

eingedrungene Staubteile od. dgl. nicht beeinträchtigt Gemäß Fig. 2 und 1 umfaßt der Anker 28

werden. mehrere Schichten oder Bleche 34, an denen ebene

Diese Aufgabe wird erlindungsgemäß durch die Pollliichen 36 ausgebildet sind. Kurzschlußschienen

gemeinsame Anwendung folgender Merkmale gelöst: 30 37 und 38 erstrecken sich parallel zu ilen Blechen 34

a) Die nach unten weisenden Laufkanten des Füh- auf beiden Seiten des Blechpakets und sind durch rungssehienenpaars sind durch die Rollen des Ankerstäbe 39 miteinander verbunden, die unter Läufers nur während der Eünschaltzeit des einem Winkel zur Längsachse des Ankers 28 ange-Motors infolge der dann der Schwerkraft ent- ordnet sind. Die Aiikersliibc 39 können gegebenengegeiigcrichtetea magnetischen Kraft belastet. 35 falls so angeordnet sein, daß sie sich rechtwinklig

b) Dicht unterhalb des Läufers ist eine Auflage zur Längsachse des Ankers 28 erstrecken. Wie schon (Schienen) vorgesehen, auf welcher ein Trag- erwähnt, sind Befestigungsorgane 30 und H vorgeklotz des Läufers nach Abschaltuni; des Motors sehen, mn den Anker 28 fest mit den Tragklötzen 20, aufliegt. 22, 24 und 26 zu verbinden.

c) Der Tragklotz trägt einen Arm, an dem Anzeig- 40 Ein Läufer 40 wird durch die Unterseite der Schieund/odt-r Stellmittel (Schleifkimtakte) ange- neu 16 und 18 (Fig. 1) so geführt, daß er längs der bracht sind. Schienen hin- und herbewegt werden kann. Gemäß

Hierdurch ist nicht nur erreicht, daß stets ein Fir. 4 ist ein Läufertragklotz 42 vorgesehen, der

gleichmäßiger Rollwiderstand und Betriebsluftspalt zwei Paare von Laufrollen 44 und 46 aufweist, die

sichergestellt sind, sondern es ergibt sich auch noch 45 auf einer Seite des Tragklotzes 42 unterhalb der

der weitere Vorteil, daß der Nachlaufweg auf ein Schiene 16 (vgl. Fig. 1) angeordnet sind. Line /ylin-

Minimuni herabsetzhar ist, weil die Rollen nur in dnsehe Laufrolle 48 ist auf der anderen Seite des

der Betriebsstellung an ihren Führungsschienen Tragklot/es 42 unterhalb dei anderen Schiene 18 an-

anlicgen. geordnet. Die Schiene 16 ist auf ihrer Unterseite mit

Die Vorteile der Maßnahmen nach den Unter- 50 einer abgerundeten Kante 50 versehen, die gemäß

anspriieheii μehen aus der Beschreibung hervor. I i μ. I in den Raum /wischen den beiden Paaren

F.in Beispiel der lirfiiulung wird an Hand der von Laufrollen 44 und 46 eingreift. Die Rollen der

Zeichnungen beschrieben. Ls zeigt beiden Paaie4-I und 46 sind so angeordnet, daß sie

I i μ. 1 den Linhau des Motors in einein Regi- sieh um Achsen drehen können, zwischen denen ein

stricrgcral, 55 Winkel von 120 vorhanden ist. Auf diese Weise bil-

F ig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 im Grundriß, den die Schiene 16 und die Laufrollen44und46 Mitwobei ein Teil des Ankers weggebrochen gezeichnet tel, um den Läufer 40 zu führen, wenn er sich unterist, um ilen Läufer erkennbar zu machen, halb des Ankers 28 hin- und herbewegt. Die soeben

Fig. 3 die Anordnung nach F i g. 1 in Richtung beschriebene Anordnung schaltet ferner alle Unregel-

(ler Pfeile 3, wobei der BereV-'h des Luftspaltcs dent- Cm mailigkeiten bzw. Abweichungen der Bewegung des

lieh erkennbar ist, Läufers 40 von einer geraden Bahn aus. Die Lauf-

I'ig. 4 zeigt (Il-ii Läufer und seinen Stcllnrm von rollen 44 und 46 hüben zylindrische Uml'aiigsflächen,

oben, so daß nur eine PunkllKTÜhning /wischen diesen

F ig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Flächen und der abgerundeten Kante 50 der Schiene

Fig.-J. 65 16 voihamlen ist; hierdurch wird die Reibung auf

Fig. 6 schematise!) eine Schaltung, bei welcher ein Mindestmaß verringert. Die Laufrolle 48 ist cben-

(ler erliiiihingsgeiuiille Motor verwendet weiden falls zylindrisch und arbeitet mit der abgerundeten

^1/!inn Unterkante 52 der Schiene 18 zusammen.

Dei Läufer40 ist in Fig, I In seiner BelriebsMel- einen oder der anderen, enlgeucnucsclzten Meinung

lung wiedergegeben, wobei die I aufrollen 44,46 und bewegen kann. Dies fc-wirkl auch eine Umkehrung

48 im den Schienen 16 und IH angreifen. In seine», der llcwegung des Uuifwrs gegenüber dem /\uker.

Ruhestellung sllllzt sieh der Lihiier40 im den unic- Aul diese Weise kann \cr;inlü(il werden, daß sich du

reu Schienen 54 und 56 (Auflage) nb, Diese unier.-n 5 Liiufer gegenüber dem Anker hin- und herlvw.ri.

Schienen werden unmittelbar innerhalb des Trug- Aus den Fig. 4 und 5 sind weitere Fiii'clheiien

klotze. 42 durch Stangen 58, öl) und 62 scrMcIHmr des Läufers 40 ersichllich. Man eikennl. daß der den

unterstützt. Unmittelbar hinler der.Stange 62 ist eine Liiufer tragende Klotz 42 allgemein ringförmig ist.

viel ic, hier nicht gezeigle Stung·· vorgesehen. Die Dur geschichtete Magnetkern 72 erstreckt sich (|uer

Stangen 58, 62 und 60 sind mit den Schienen 16 und i« zu dem ringförmigen Tnigklolz und wird durch zwei

!»durch Schrauben 63 und 65 verbunden, die durch Stangen 90 und 92 in seiner I.agc gehalten, die sich

Schlitze 64 und 66 der Stangen ragen. Die unit reu durch CUTmingen in dem Magnetkern 72 erstrecken

Schienen 54 und 56 sind mit ilen Stangen durch und mit dem ringförmigen Tragklotz 42 durch vier

Schrauben 67 und 69 verbunden, die sich durch Befestigungsschrauben 98 und 100 verbunden sind.

Schulze.68 und 70 der Schienen erstrecken. Auf diese 15 Diese Befestigungsschrauben dienen dazu, die Stan-

Weise ist es möglich, die unleren Schienen 54 und 56 gen 90 und 92 gegen ilen iingförmigen Tragklotz. 42

so einzustellen, daß sie sich parallel zu ύϋη Schienen zu ziehen, so dnU der Mtignctkcrn 72 auf der Ober-

16 und 18 erstrecken, wobei diese Schienen in einem seile des Tragklotzes 42 festgehalten wird,

solchen Abstand unterhalb der Schienen 16 und 18 An der Unterseite des Tragklotzcs 42 ist auf einer

aiigeoiihiet sind, daß sich der Tragkiolz 42 gerade ao Seile desselben ein Trüget 102 für l.eilungsanschlüsse

eben von den unteren Schienen 54 und 56 abheben befestigt. Auf dem Anschlußträger 102 sind mehrere

kann, wenn der Läufer 40 seine Betriebsstellung Anschlußstifte 104 vorgesehen, mit denen die strom-

cinnimmt. führenden Leitungen 106 verbunden werden. Die

Der Läufer 40 umfaßt einen aus Schichten auf- Leitungen 106 erstrecken sich durch OlTnungeii 108 in

gebauten magnetischen Kern 72, der durch den Trag- 35 dem Aiischlußträger 102. Ober die Leitungen 106

klotz 42 unterstützt wird. Zwischen dem Trügklotz 42 wird der Strom den l.aufcrwicklimgcii zugefühii.

und dem Magnetkern 72 kann ein elektrisch isolic- Line Mange oder Schiene 110 ist mit eine,η I iiile

rendes Material angeordnet sein. Der Tragklotz 42 an einem schmalen Fortsatz 112 beksii-i. dei sich an

und die Laufrollen 44, 46 und 48 können aus einem eine Si-ite des ringförmigen I ragkl.itzes 42 anschließt,

leichten Material bestehen, ilas nnmagnelisch sein 30 Die Schiene oder der Arm 110 kann als hohles rohr

kann. förmiges Bauteil ausgebildet sein.

Der Magnetkern 72 weist mehrere Polstücke 74 Das freie Fnde des Arm> UO ist lösbar mit einem

auf, die gemäß F i g. 3 in ebenen PollHichen 76, 78 Zeiger verbunden, der eiiu· Registrieifeder trägt. Der

und 80 enden. Auf die Polstüeke sind Wicklungen, Zeiger ist in einem zu diesem Zweck am freien linde

z.B. die in Fig. 4 mit 82, 84 und 86 bezeichneten, 35 des Arms 110 vorgesehenen Schlitz 128 angeordnet,

aufgebracht. Diese Wicklungen sind hier nur schema- Die Registrierfeder Kt geeignet, eine Aufzeichnung

tisch dargestellt, d. h. die Zeichnungen zeigen nicht über die Bewegung des I äufers 40 auf einem durch

notwendigerweise die tatsächliche Form der Wick- einen Motor angetriebenen Registrierstreifen 130 des

hingen. Hier nicht gezeigte Leiter sind mit diesen Registriergeräts 132 herzustellen. Bei dem Registrier-

Wicklungen so verbunden, daß der ί äuler ein Ma- 40 gen·ι 132 handelt es sich um ein Gerät, bei dem ein

gnetfeld erzeugt, das sich längs des Läufers bewegt. Registrierstreifen 130 kontinuierlich mit einer vorbe-

Der ortsfeste Anker 28 wird oberhalb des Läufeis stimmten Geschwindigkeit an der Registrierfedei 124

40 so unterstützt, daß zwischen dem Anker und dem vorbeigezogen wird.

Läufer ein Betriebsluftspalt 88 voibanden ist. Der Bei den Informationen, die auf dem Streiten 130 Luftspalt 88 verläuft in waagerechter Richtung, und 45 registriert werden, kann es sich um verschiedene seine Größe wird dadurch festgelegt, daß die Lauf- Größen handeln; man kann z. B. Temperatuien. die rollen 44, 46 und 48 zur Anlage au den Schienen 16 Standhöhe um I lüssigkeiien, die Feuchtigkeit. Cieunil 18 kommen. Bei der Moulage des Motors wird schwiiuligkciun usw. registrieren; im folgenden wird der Luftspalt 88 so eingestellt, daß si. h der richtige näher auf da» Registrieren soL her Meßwerte einmagnetische Widerstand für den durch die Laufet- 50 gegangen. Dei lineare Aswichuuimotor 10 M mit wicklungen ei zeugten magnetischen 1 eitimgsweg er- dem Oberteil des RcgUtikiiviats 132 durch 1 raggibt. Is hat sich gezeigt, daß d,11111. vwr.ii optimale klotze 133 lösbar verbunden.

l-rgebnisse erzielt werden sollen, die Buhe des Luft- Line Skala 1 .Vt ist mit dem Regisiiieigerät 132 .111

Spaltes 88 im Bereich von etwa 0.1 bis 11..'; nun liegen ihren Linien mit Hilfe von Hallerungen 136 lösbar

und vorzugsweise etwa 0.15 mm betrauen.soll. 55 vcibuiulen. Der Zeiger arbeitet nit der Skala 134

Die auf dem Läufer 40 angeordneten Wicklungen zusammen, um die Stellung des I aufers 40 gegenüber

erzeugen ein sich bewegendes Magnetfeld. Durch dem Anker 28 an/nzeis'cn f icgclvncnialls kann die

theses sieh bewegende Magnetfeld wird in bei Asyn- Skala 134 in Tenipe-mlur-, Standliöhen-, Feucluig-

chronmotoren üblicher Weise ein Strom in den Kurz- keits-, Geschwindigkcitsc-inheiten usw. geeicht sein.

schlußsläben 38 und den Ankerstäbeu 39 induziert, 60 Der 1 äufer 40 ist ii:it emem Schleifdrahtpolentio-

wodurcli ein Gegenmagnclfeld erzeugt wird. Fine meler verbunden, das auf Halleums-cn 13f> anueoicl-

rcsullierende Kraft der beiden Magnetfelder ν er- iiel ist. die mit ilen Stirnwänden 12 und 14 aus einem

schiebt den Läufer gegenüber dein Anker. Die Wick- Si Lick bestehen. Gemäß Fig. 2 unifaßt das Polentio-

liingen auf dem Lanier 40 können wie üblich zwei- meter mehrere U-förinige Sehleifiliähte, die so aii-

phasig sein, wobei die eine Phase elektrisch um ^l»i) 65 geordnet sind, daß ihre freien Liulen der Stirnwand

gegenüber der anderen verschoben ist Die Wicklun- 12 benachbart sind, und daß sich ihre gekrümmten

gen des Läufers 40 sind so angeschlossen, daß sich Verbinduiigsabsclmille um Fühlungen herum er-

das durch sie erzeugte Magnetfeld wahlweise in der strecken, die von einem linde elastischer S-förmiger

I 663

Tnmorganc aus imtcrstül/t werden, welche an der anderen Stirnwand 14 befestigt sind. Bei den verschiedenen Sehleildrähten kann es sich um Widcrslandsdrähle handeln, die unterschiedliche ohmsche Widerstände je Längeneinheit aufweisen, um verscliiedcnen zu messenden Werten zugeordnet werden zu können.

F i g. «Ί zeigt schemalisch ein Anweiuhingsbeispicl für ein Potentiometer und einen linearen Asynchronmotor IQ nach dei I riindimg. (icmiiß Γ i g. 6 liegen Stromquellen 170 und 171 an Widerständen 172 und 138 für Sehleifkontaktgabe an. An dem Widerstand 172 greift ein verstellbarer Potentiometerkontakt 176 an. «.lessen Anschlußendc zur Zuführung einer Meßspaunung direkt mit einer Klemme eines stabilisierten Zeihaekervcrstiirkers 174 verbunden ist. Der Verstärker 174 ist \on bekannter Bauart und im Handel erhältlich. Der Kontakt 176 verändert seine Stellung längs des Widerstandes 172 entsprechend einem gemessenen Wert. z. It. einer Temperatur, der Standhöhe einer Flüssigkeit, der Feuchtigkeit, einer Geschwindigkeit od. dgl. F.in Doppelschleifkonlakt 156 überbrückt die Schleifdrähte 138 und 140, um der anderen Klemme des Zerhackerverstärkers 174 eine Yergleiehsspannung zuzuführen. In abgeglichenem Zustand sind die bei 176 und 156 abgegriffenen Spannungen gleich.

Jede Difl'ercnzspannung. die an den beiden Fingangsklcmincn des Verstärkers 174 erscheint, repräsentiert ein Fehlcrsignal. das auf eine Änderung der Stellung des Poteiitiomeierkonlaktes 176 zurückzuführen ist. Der Zerhacken erstärker 174 legt eine entsprechende verstärkte Wechselspannung an die Läufei wicklungen des Motors 10 an. Der Läufer ändert dann seine Stellung in der Richtung, die durch die Richtung der Spannung des Fehlcrsignals bestimmt ist. Dabei verstellt ei den Doppelschleifkonlakl 156 in Richtung eines neuen Spannungsabgleichs. Die Größe der Bewegung des Läufers, die erforderlich ist. um das S\ stern ins Gleichgewicht zu bringen, wird mit Hilfe der Registrierfeder auf dem sich bewegenden Registrierstreifen aufgezeichnet.

Ls sei ferner bemerkt, daß der Betricbsluftspalt 88 gegebenenfalls einstellbar sein kann.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Linearer Asynchronmotor mit einem ortsfest waagerecht angeordneten, über die ganze Wegstrecke reichenden Anker aus magnclisierbarcm Material, mit einem parallel zu ihm bewegbaren, bewegliche Anschlußleilungcn und bewickelte Polzähne tragenden, ein phasenabhängig in einer von zwei Richtungen wanderndes Magnetfeld erzeugenden Induktor als Läufer und mit einem Führungsschienenpaar, auf dem Rollen des Läufers so abrollen, daß ein konstanter Betricbsluftspall zwischen den parallelen Anker- und Läuferflächen festgelegt ist, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender Maßnahmen bei einem Stellmotor für Mcßz wecke:

a) Die nach unten weisenden Laufkanten (50, 52) des Führungsschienenpaares (16, 18) sind durch die Rollen (44, 46, 48) des Läufers (40) nur während der FJnschaltz.eil des Motors infolge der dann der Schwerkraft entgegengerichlclen magnetischen Kraft belastet.

b) Dicht unterhalb des Läufers ist eine Auflage (Schienen 54, 56) vorgesehen, auf welcher ein Tragklotz (42) des Läufers nach Abschaltung des Motors aufliegt.

c) Der Tragklotz trägt einen Arm (110), an dem Anzeig- (124, 126) und oder Stellmittel (Schleifkontakte 156) angebracht sind.

2. Asynchronmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der einen Seite des Läufers zwei jeweils gegeneinander sehräggoslcllte Rollenpaare (44. 46) und an dessen anderer Seite eine Rolle (48) vorgesehen ist. wobei die schräggestellten RoUenpaarc im Betiiebszustand, an der unten abgerundeten Laufkante (50) der Schiene (16) entlanglaufend, den Läufer in Längsrichtung führen.

3. Asynchronmotor nach Anspiuch 1 oder 2, gekennzeichnet durch seine Verwendung als Stellglied für Schleifkontakte zum Abgleich einer Meßbrücke (F i g. 6).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen