DE1817496C3 - Synchroübertrager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sijnchroübertrager der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angt jebenen Bauart. Unter einem »Synchroübertrager« wird dabei ein drehtransformatorähnliches Bauelement mit Luftspalt verslanden, welches Winkelstellungen in elektrische Größen oder elektrische Größen in Winkelstellungen umsetzt. Derartige Synchroübertrager werden auch gelegentlich als »Selsyn« oder Funktionsgeber bezeichnet.

Ein Synchroübertrager der genannten Gattung ist beispielsweise in der US-PS 25 71 810 beschrieben. Bei diesem bekannten Synchroübertrager ist die schräg verlaufende Kurzschlußwindung zwischen den beiden stationären Wicklungen auf-dem Mittelabschnitt einer aus magnetischen Werkstoff bestehenden Welle angeordnet, die beide stationären Wicklungen trägt. Hierdurch wird es notwendig, eine der stationären Wicklungen in inneren Schlitzen eines Blechpaketes auszubilden, was eine komplizierte Wicklungstechnik erforderlich macht. Außerdem ist hierdurch eine teure und komplexe Schwenkbefestigung für die Kurzschlußwindung erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines derartigen Synchroiibertragers, insbesondere im Hinblick auf die Bewicklung, zu vereinfachen.

Erfindungsgemäß gelöst wird die gestellte Aufgabe bei dem im Oberbegriff des Anspruchs I angegebenen Synchroübertrager durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs I angegebenen Merkmale. Dadurch, daß die Kurzschlußwindung des Rotors das Blechpaket umgibt, wird es möglich, die Wicklungen mit den herkömmlichen Spiilenwickelmaschinen in die außenseitig gebildeten Nuten einzulegen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird weiter der Durchmesser

■r, des Übertragers verringert, was für viele Anwendungszwecke von Vorteil ist.

Eine Vereinfachung hinsichtlich der Stromzuführung ergibt sich, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Wicklungszuleitungen durch eine axiale Bohrung im Kerm herausgeführt sind. Eine solche Ausbildung der Stromzuführung macht die Anwendung eines Lagers an dieser Stelle schwierig und daher befindet sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Lagerstelle des Rotors im freistehenden Kernende.

Die Blechpakete können einen Doppel-T-Anker bilden, der besonders einfach zu bewickeln ist.

Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Synchroübertragers,

Fig.2 einen Schnitt nach der Linie II-II gemäß Fig. 1,

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Rotor mit Kurzschlußwicklung,

F i g. 4 eine Stirnansicht des Rotors gemäß F i g. 3;

Fig.5 eine gegenüber Fig.3 um 90° gedrehte Ansicht des Rotors;

F i g. 6 eine axiaie Ansicht des den Anker bildenden Blechpaketes mit Außermuten;

F i g. 7 einen Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Synchroübertragers mit Doppel-T-Anker;

F i g. 8 eine axiale Stirnansicht des bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 benutzten Doppel-T-Ankers.

In der Zeichnung ist ein Synchroübertrager dargestellt, dessen Gehäuse durch einen ferromagnetischen Topf 10 mit einer Stirnwand 11 gebildet wird. Ein zentraler Kern 12 aus ferromagnetischem Werkstoff besitzt ein Endteil 13, welches sich durch eine Mittelöffnung in der Wand 11 hindurcherstreckt. Der Kern 12 besitzt eine Mittelbohrung f * zur Aufnahme einer Zuleitung, sowie einen hervorspringenden Flansch 15. Der Flansch 15 wird vom Inneren des Topfes 10 aufgenommen und der Kern 12 ist durch einen Sprengring 16 befestigt, der über eine Unterlagsscheibe 17 und eine Befestigungsscheibe 18 schnappt, die Befestigungsmittel und Gewinde mit Einstellschrauben 19 aufweist. Die Unterlagsscheibe 17 dient als Schutzplatte und verhindert eine nachteilige Beeinflussung der magnetischen Eigenschaften durch die Stirnwand 11, wenn die Einstellschrauben 19 angezogen werden.

Zwischen der Stirnwand 11 und dem Endteil 13 ist ein Zwischenraum vorgesehen, um die mittige Einstellung dieser beiden Teile zu ermöglichen, um so die minimale magnetische Kopplung (Nullspannung) bei entfernter Kurzschlußwindung 42 des Rotors zu erhalten. Die Einstellung der drei Einstellschrauben hilft beim Erhalt der minimalen Kopplung; sie befestigen in angezogenem Zustand die Stirnwand 11 und den Kern 13 miteinander unter Abstützung an dem Sprengring 16.

Der Kern 12 trägt eine Einphasenwicklung 20 zwischen dem Flansch 15 und einem geschlitzten Kunststoffhalter 21, der durch Preßsitz am Kern 12 befestigt ist. Der Kunststoffhalter 21 weist — wie in F i g. 2 gezeigt — einen Schlitz 22 auf, damit der Preßsitz möglich ist. Die Zuleitungen 23 und 24 der Wicklung 20 verlaufen durch den Schlitz 22 und durch die Öffnung 25 im Kern 12 und von dort in die Mittelbohrung 14 hinein, welche die Zuleitungen aufnimmt.

Der rechte Teil des Kerns 12 besitzt einen Abschnitt mit vermindertem Durchmesser; dieser Abschnitt trägt ein Blechpaket 30, welches in F i g. 6 dargestellt ist. Das Blechpaket 30 weist ausgerichtete Nuten auf, die eine Dreiphasenwicklung 31 aufnehmen. Die drei Zuleitungen 32, 33 und 34 der Wicklung 31 werden durch die öffnung 25 in die im Kern 12 ausgebildete Mittelbohrung 14 geführt.

Zur Einstellung der Kopplung zwischen den Wicklungen 20 und 31 ist ein Rotor 40 vorgesehen, der konzentrisch um das Blechpaket 30 und um die Wicklung 31 herum und innerhalb des Topfes 10 angeordnet ist. Der Rotor 40 ist von einer Welle 41 getragen und weist eine Kuvzschlußwindung 42 mit zwei Diagonalausschnitten auf, die sich über die Länge des Blechpaketes 30 hinweg erstreckt

Die auf dem Topf 10 hervorstehende Welle 41 ist an einem Teil befestigt, dessen Drehung gemessen werden soll, wobei der Topf 10 stationär befestigt ist, so daß der Rotor 40 innerhalb des Spaltes zwischen dem Blechpaket 30 und dem Topf 10 verlauf L

Im Betrieb wird die Wicklung 31 nicht v»>n einer Drehstromquelle, sondern asymmetrisch erregt, beispielsweise durch Verbindung einer Einphasenquelle mit den Klemmen von zwei der drei Wicklungsstränge. Die Kopplung des durch die Wicklung 31 erzeugten Flusses zur Wicklung 20 wird durch die Winkelstellung des abgeschrägten Rotors 40 geregelt

Das heißt, wenn der abgeschrägte Rotor 40 gedreht wird, so nimmt er mehr oder weniger des Flusses auf, der durch den radialen Luftspalt zwischen Blechpaket 30 und Topf 10 verläuft. Auf diese Weise wird mehr oder weniger Strom in seiner kurzgeschlossenen Windung 42 fließen, wodurch weniger oder mehr zusätzlicher Fluß im Kern 12 erzeugt wird, so daß der in der Wicklung 20 induzierte Strom in einer Beziehung zur Winkelstellung des Rotors 40 steht

Fig.7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der ■ Erfindung, welches eine axial kürzere Bauweise des Synchroübertragers erlaubt. Die in Fig.7 gezeigte Vorrichtung weist ein Gehäuse 60 auf, welches eine innere Magnethälse 61, einen Magnetkern 62, einen isolierenden Abstandshalter 63 und eine Endplatte 64

i» enthält, die durch die Schulter 65 und einen Sprengring 66 in Eingriff mit dem Gehäuse 60 gehalten sind. Ein stationärer Magnetkern 67 trägt ein Blechpaket 68, welches vom Rotor 69 in ähnlicher Weise wie bei F i g. 1 umschlossen ist Am linken Ende des Magnetkerns 62 ist

i> eine Lagerstelle vorgesehen, in welcher das Lager 70 den Zapfen 71 der Welle 72 aufnimmt, die die Kurzschlußwindung 69 des Rotors trägt. Auf der Welle 72 kann ein Ritzel 73 vorgesehen sein, und ihr zweites Ende trägt einen Lagerzapfen 74, der mit einem Lager

.'ο 75 zusammenwirkt

Eine der Einphasenwicklung 20 der Fig. 1 entsprechende Einphasenwicklung 80 wird vom Magnetkern 62 getragen, während das Blechpaket 68 entweder ausgeprägte Pole oder Nuten aufweist

>■> F i g. 8 zeigt die Gestalt des Blechpaketes 68 in axialer Ansicht Hier ist das Blechpaket als Doppel-T-Anker 68a ausgebildet

Aus F i g. 7 ergibt sich, daß die Zuleitungen für die Wicklung 60 und die auf dem Blechpaket 68

in ausgebildete Wicklung durch den Kanal 67 und den Mittelkanal 90 zu den Zonen außerhalb der Vorrichtung in der Weise erfolgen kann, wie dies im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben wurde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Synchroübertrager, bestehend aus einem weichmagnetischen, topfförmigen Körper mit einem ■"> zentralen, ebenfalls weichmagnetischen Kern, einer in dem topfförmigen Körper und um den Kern herum angeordneten Ringwicklung, einer in dem topfförmigen Körper und um den Kern herum angeordneten, in axialen Nuten eines Blechpaketes in liegenden zweiten Wicklung und einem konzentrisch innerhalb des topfförmigen Körpers gelagerten Rotor mit einer Kurzschluß-Windung in einem radialen Luftspalt gegenüber den Nuten des Blechpaketes, dadurch gekennzeichnet, i"> daß die Kurzschlußwindung (42) des Rotors (40) das Blechpaket (30) mit der in Außennuten desselben liegenden Wicklung (31) umfaßt.

2. Synchroübertrager nach Anspruch 1 mit einer axialen Bohrung im Kern, dadurch gekennzeichnet, >i> daß die Wickätwigszuleitungen (23, 24, 32, 33, 34) durch eine Mittelbohrung (14) im Kern (12) geführt sind.

3. Synchroübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechpaket (68) einen -'"> Doppel-T-Anker (68a;bildet (F i g. 7,8).

4. Synchroübertrager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Lagerstelle (70, 71) des Rotors im freistehenden Kernende (62) befindet (F ig. 7). )o