DE2029462C3

DE2029462C3 - Linear machine with repulsion effect for single-phase alternating current

Info

Publication number: DE2029462C3
Application number: DE19702029462
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr. 1000 Berlin Harz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-06-09
Filing date: 1970-06-09
Publication date: 1974-02-21
Also published as: DE2029462B2; DE2029462A1

Description

Es sind Linearmotoren bekanntgeworden, die mit einem Wanderfeld arbeiten, das durch einen Drehstrom in der Erstwicklung des Motors gebildet wird und in der kurzgeschlossenen Zweitwicklung, die auch aus einer fortlaufenden flachen Schiene aus Eisen oder einem anderen Metall bestehen kann, Ströme erzeugt, die der Kräftebildung und damit der Bewegung von Ständer und Läufer des Motors gegeneinander dienen. Diese Ausführungsform des Linearmotors entspricht im wesentlichen einem aufgeschnittenen und in die Ebene abgewickelten Drehstrommotor, die Erstwicklung ist wie bei diesem in Nuten untergebracht und muß über mindestens drei Zuleitungen gespeist werden. Man kann zwar einen solchen Motor auch an ein Einphasennetz anschließen, dann benötigt man aber wie bei einem Einphaseninduktionsmotor zum Anfahren eines Kondensator oder eine Drosselspule, um ein phasenverschobenes Feld in einer Phase zu erzeugen. Im Betrieb kann dann auf diese Anfahrhilfe verzichtet werden. Grundsätzlich arbeitet aber der DtewrSgendc Erfindung zeigt, wie man diese Nachteile vermeidet. Zu diese". Zweck wird von der bekannten Tatsache Gebrauch gemacht daß ,n einer »o in einem einphasigen Wechselfeld befmdhchen kurzgeschlossenen Windung Ströme erzeugt werden,ehe bewirken, daß die Windung aus dem Bereich dieses Feldes herausbewegt wird. Ist die Windung z. B. drehbar, so stellt sie sich so ein, daß ihre W.cklungsachse .5 zu der des Wechselfeldes senkrecht steht. Ein bekanntes Beispiel für diese Wirkung ist der Repulsionsmo tor bei dem der Läufer über einen Stromwender un,! Bürsten einachsig kurzgeschlossen und die Laufe r wicklungsachse durch aie Bürsten in einem bestimm «. .en einstellbaren Winkel zur Standerwicklungsachse festgehalten wird, wodurch dann die gewünschte Drehmomentbildung eintritt. Wen der schwierigen Stromwendung konnten diese Maschinen nicht fur größere Leistungen ausgeführt werden. Neuerdings ist as der Repulsionsmotor in der We₁Se verwnkhcht wor den, daß man die Läuferwicklung einphasig dauern,., kurzschließt und die Ständerwicklungsachse elektro nisch weiterschaltet.Linear motors have become known that work with a traveling field that is formed by a three-phase current in the first winding of the motor and that generates currents in the short-circuited second winding, which can also consist of a continuous flat rail made of iron or some other metal, which generate forces and thus serve to move the stator and rotor of the motor against each other. This embodiment of the linear motor corresponds essentially to a three-phase motor cut open and unwound in the plane, the first winding is housed in slots as in this one and must be fed via at least three supply lines. Such a motor can also be connected to a single-phase network, but then, as with a single-phase induction motor, you need a capacitor or a choke coil to start up a phase-shifted field in one phase. This traction help can then be dispensed with during operation. Basically, however, the DtewrSgendc invention shows how to avoid these disadvantages. For this purpose, use is made of the known fact that, in a winding which is short-circuited in a single-phase alternating field, currents are generated before the winding is moved out of the area of this field. rotatable, it adjusts itself so that its rotation axis .5 is perpendicular to that of the alternating field.A well-known example of this effect is the repulsion motor in which the rotor is uniaxially short-circuited via a commutator and brushes and the course r development sachse is held by aie brushes in a limited hours ". .en adjustable angle to Standerwicklungsachse, which then enters the desired torque education. who the difficult commutation could these machines not run for greater achievements. Recently, it has verwnkhcht as the repulsion in the World ₁ Se wor that one lasts the rotor winding single-phase,., short-circuits and the stator winding axis electro ni sch advances.

Kann sich die obengenannte kurzgeschlossene so Windung, die auch eine flache Metallplatte sein kann, nur senkrecht zur Achse des Wechselfeldes bewegen, so wird eine Kraft in dieser Richtung auf sie ausgeübt, die sie dem Einfluß des Wechselfeldes zu entziehen versucht. Diese Repulsionswirkung wird auch bei den aus der deutschen Patentschrift 973 306 und der französischen Patentschrift 695 386 bekannten Linearmotoren für einphasigen Wechselstrom ausgenutzt. Bei diesen ist die Zweitwicklung jeweils eine Kurzschlußspule, die auf einem Anker aus Eisenb ecnen angeordnet ist. Die dadurch entstehende Repulsionswirkung daß die Kurzschlußspule von einem einphasigen Wechselfeld durchsetzt und dabei im wesentlichen senkrecht zu diesem Feld aus ihm herausgedrückt wird, wird abei durch ein derartiges Blechpaket fast völlig zunichte gemacht, denn über die außerhalb des Bereiches der kurzgeschlossenen Spulen befmdhchen Ankerbleche kann sich der von der Erstwicklung „„_c„«h»„^ F!„R sehr leicht schließen, weil dieser Anke neu keine* Gegendurchflutung aufweist und einen so guten magnetischen Leitwert hat. Die Erstwicklung braucht daher bei den bekannten Maschinen nur einen verhältnismäßig kleinen Strom aufzunehmen, um den vollen Fluß im Streuweg, außerhalb des Bereiches der Kurzschlußspule, zu erzeugen. Demgemäß ist auch der Strom in der Kurzschlußspule, der ja im Überdekkungsbereich die Durchflutung der Entwicklung aufheben soll, sehr klein, und man erreicht deshalb nur sehr kleine Schubkräfte. Außerdem vergrößern die Ankerbleche die Masse des Zweitteiles, was bei dessen Bewegung große Massenkräfte verursacht.If the above-mentioned short-circuited turn, which can also be a flat metal plate, can only move perpendicular to the axis of the alternating field, a force is exerted on it in this direction, which it tries to remove from the influence of the alternating field. This repulsion effect is also used in the linear motors for single-phase alternating current known from German patent specification 973 306 and French patent specification 695 386. In these, the second winding is in each case a short-circuit coil which is arranged on an armature made of iron bars. The resulting repulsion effect, that the short-circuit coil is penetrated by a single-phase alternating field and is pushed out of it essentially perpendicular to this field, is almost completely destroyed by such a laminated core, because the armature plates located outside the area of the short-circuited coils can cause the from the first winding "" _c "" h "" ^ F! "R close very easily because this Anke now has no * counterflow and has such a good magnetic conductance. The first winding therefore only needs to take up a relatively small current in the known machines in order to generate the full flux in the leakage path, outside the area of the short-circuit coil. Accordingly, the current in the short-circuit coil, which is supposed to cancel the flow through the development in the overlapping area, is very small, and therefore only very small thrust forces are achieved. In addition, the anchor plates increase the mass of the second part, which causes great inertia forces when it moves.

Weiterhin liegt bei den aus den Fig. 2 bis 7 der französischen Patentschrift 695 386 bekannten Lmearmotoren die kurzgeschlossene Zweitwicklung stets unter dem Einfluß von zwei benachbarten flußfuhrenden Polen. Wenn sich demnach bei dem einen Pol der von der Kurzschlußspule abgedeckte und demnach nahezu flußlose Bereich unter dem Einfluß der Bewegung verringert, so vergrößert er sich im gleichenFurthermore, in the case of FIGS. 2 to 7, the French patent 695 386 known Lmear motors the short-circuited secondary winding is always under the influence of two adjacent flux-carrying ends Poland. If, accordingly, the one covered by the short-circuit coil at one pole and accordingly the almost flowless area decreases under the influence of the movement, it increases in the same way

Maße bei dem Nachbarpol, d. h., die Kurzschlußspule arbeitet beim einen Pol motorisch und beim anderen generatorisch. Die Kraftwirkung nach außen ist demnach sehr gering, wozu noch die Verringerung infolge der Überbrückung eines Teiles des Luftspaltes durch das Ankereisen kommt. Dies hat zur Folge, daß die ausgeübte Kraft völlig Null is;, wenn sich die beiden Spulenseiten der Kurzschlußspule jeweils unter der Polmitte befinden.Dimensions at the neighboring pole, d. That is, the short-circuit coil works with a motor at one pole and at the other regenerative. The external force is therefore very small, plus the reduction as a result bridging part of the air gap the anchor iron is coming. As a result, the force exerted is completely zero when the two The coil sides of the short-circuit coil are each below the pole center.

Durch die vorliegende Erfindung soll dagegen bei einer I.ineannaschine mit Repulsionswirkung für einphasigen Wechselstrom eine wesentlich größere Schubkraft erzielt werden. Die Erfindung geht aus von einer Linearmaschine mit Repulsionswirkung, bestehend aus einem im wesentlichen C-förmigen Blechpaket, in dem durch eine mit Strom konstanter Frequenz gespeisten Erstwicklung ein Wechselfluß erzeugt wird, der im Luftspalt eine relativ zum Blechpaket bewegliche und kurzgeschlossene Zweitwicklung durchsetzt, welche die dem Querschnitt des Blechpaketes entsprechenden Polflächen teilweise überdeckt. Gemäß der Erfindung ist diese Linearmaschine so ausgebildet, daß der Luftspalt außerhalb des Gegendurchflutungsbereiches der Zweitwicklung eisenfrei ist und die Zweitwicklung Metallplatten (Wicklungsplatten) aufweist, die im Abstand von etwa der Länge der Polfläche aufeinander folgen, und daß ferner die Erstwicklung nur Strom führt, solange die Polfläche von den Wicklungsplatten beim Vorbeibewegen in der Weise überdeckt wird, daß die abgeschirmte Fläche bei motorischem Arbeiten von einem stellbaren ϊ löchstwert bis Null abnimmt, bei generatorischem Arbeiten dagegen von Null bis zu einem stellbaren Höchstwert zunimmt.By contrast, the present invention is intended to provide a single-phase machine with repulsion action for single-phase AC a much greater thrust can be achieved. The invention is based on a linear machine with repulsion effect, consisting of an essentially C-shaped laminated core, in which an alternating flux is generated by a primary winding fed with a current of constant frequency, which penetrates a short-circuited secondary winding that is movable relative to the laminated core in the air gap, which partially covers the pole faces corresponding to the cross section of the laminated core. According to According to the invention, this linear machine is designed so that the air gap outside the counter-flow area of the second winding is free of iron and the Second winding metal plates (winding plates), which are spaced approximately the length of the pole face follow one another, and that furthermore the first winding only carries current as long as the pole face of the Winding plates is covered when moving past in such a way that the shielded surface when motorized Working from an adjustable ϊ hole value decreases to zero, in the case of regenerative work, however, from zero to an adjustable maximum value increases.

Bei der gemäß der Erfindung ausgebildeten Linearmaschine enthält also der Zweitteil außerhalb des Bereiches der Zweitwicklung keine die magnetische Leitfähigkeit beeinflussenden Eisenteile, so daß demnach die ganze Luftspaltbreite des feststehenden Teiles für die Kraftbildung zur Verfügung steht. Man erhält allerdings auch für den kleinen, die Zweitwicklung durchsetzenden Fluß nur den schlechten magnetischen Leitwert von Luft. Dieser Fluß ist aber sehr klein, weil er ja nur die kleinen Spannungsabfälle decken muß, die der Strom in der Zweitwicklung verursacht. Daher ist auch der auf diese Rußbildung entfallende Anteil im Erststrom sehr klein. Dem verbleibenden großen Anteil entspricht aber der Zweitstrom, der damit die dem großen Luftspalt und dem Quadrat der Induktion entsprechend große Kraft ausübt, welche die Zweitwicklung in der gewünschten Richtung vorwartstreibt, bis sie bei abnehmender Treibkraft die ganze Polfläche freigegeben hat, was der sogenannten Leerlaufstellung entspricht. Da sich bei der gemäß der Erfindung ausgebildeten Linearmaschine die Kurzschlußspule stets nur im Bereich eines Wechselflußpoles befindet, nimmt die von ihr abgeschirmte Polfläche beim motorischen Arbeiten von einem stellbaren Höchstwert bis auf Null ab, beim generatorischen Arbeiten dagegen von Null bis zu einem stellbaren Höchstwert zu. Die Kraft Null wird erst am Polende erreicht.In the linear machine designed according to the invention So the second part does not contain the magnetic one outside the area of the second winding Conductivity influencing iron parts, so that accordingly the entire air gap width of the fixed part is available for force generation. However, you also get the secondary winding for the small one penetrating flow only the poor magnetic conductance of air. But this river is very small because it only has to cover the small voltage drops caused by the current in the secondary winding. Therefore, the proportion of this soot formation in the first flow is also very small. The remaining one However, a large proportion corresponds to the second flow, which means that the large air gap and the square the induction correspondingly large force exerts which the secondary winding in the desired direction drives forward until it has released the entire pole face with decreasing driving force, what is known as the Corresponds to idle position. Since in the linear machine designed according to the invention, the short-circuit coil is always only in the area of an alternating flux pole, takes the pole face shielded by it when working with a motor, from an adjustable maximum value down to zero, when working with a generator on the other hand from zero to an adjustable maximum value. The force becomes zero only at the end of the pole achieved.

Die Zweitwicklung durchläuft zwei Leerlaufstellungen, die erste, wenn ihre Vorderseite die Polfläche erreicht, und die zweite, wenn ihre Rückseite die Polfläche verläßt. Man braucht nun nur dafür zu sorgen, daß die Erstwicklung vom Netz abgeschaltet wird, wenn die Zweitwicklung die erste Leerlaufstellung erreicht, und erst wieder zugeschaltet wird, wenn sie die Kurzschlußstellung mehr oder weniger lange verlassen hat. Dies bereitet aber keine Schwierigkeiten, wenn die Erstwicklung elektronisch zu- und abgeschaltet wird. Es ergibt sich dabei der Vorteil, daß die im Luftspalt jeweils gespeicherte magnetische Eneigie stets wieder an das Netz zurückgeliefert wird und in der Zweitwicklung außer der Stromwärme keine weiteren Verluste auftreten, weil keine Schlupfleistung vor-J° handen ist. Man kann daher bei allen Geschwindigkeiten mit gleicher Frequenz und auch mit gleichbleibender Spannung arbeiten, wobei die entwickelte Schubkraft davon abhängt, bei welcher Polflächenbedeckung die Erstwicklung zu- und abgeschaltet wird. Man kann natürlich die elektronische Steuerung stets bei der gleichen Polflächenbedeckung freigeben und mit Spannungssteuerung, z. B. mittels Stufenumspanner, arbeiten.The second winding passes through two idle positions, the first when its front side is the pole face and the second when its rear side leaves the pole face. All one has to do now is to ensure that the first winding is disconnected from the mains when the second winding reaches the first idle position, and is only switched on again when they leave the short-circuit position for a longer or shorter period has. However, this does not cause any difficulties if the initial winding is switched on and off electronically will. This has the advantage that the magnetic tendency stored in each case in the air gap always occurs is returned to the network and in the secondary winding no other heat than electricity Losses occur because there is no slip power before -J ° hand is. One can therefore at all speeds with the same frequency and also with constant Tension work, the developed thrust depends on the pole face coverage at which the primary winding is switched on and off. You can of course always use the electronic control release with the same pole face coverage and with voltage control, z. B. by means of a step transformer, work.

Im folgenden sei die Erfindung an Hand der in den Fi g. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert:In the following the invention is based on the in Fi g. 1 to 6 illustrated embodiments in more detail explained:

Fi g. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht und F i g. 2 in Seitenansicht senkrecht zur Bewegungsrichtung das Blechpaket 1 eines Umspanners mit einem Luftspalt as in der Mitte des rechten Schenkels. Zu beiden Seiten des Luftspaltes ist die unterteilte Erstwicklung 2, 3 angeordnet, die über die Thyristoren 4, 5 an ein Einphasennetz angeschlossen ist. Die Zweitwicklung wird durch eine Anzahl, im Beispiel durch drei, rechteckige flache Metallplatten (Wicklungsplatten) 6, 7, 8, z. B. aus Eisen oder Kupfer gebildet, deren Fläche etwa der Polfläche des Blechpaketes entspricht und die in der Bewegungsrichtung einen gegenseitigen festen Abstand etwa von der Länge der Polfläche haben. Je nach dem jeweiligen Verwendungszweck sind die Teile der Zweitwicklung 6, 7, 8 ortsfest angeordnet, und das Blechpaket 1 mit der Erstwicklung 2, 3 bewegt sich oder umgekehrt.Fi g. 1 shows a perspective view and FIG. 2 in a side view perpendicular to the direction of movement, the laminated core 1 of a transformer with an air gap as in the middle of the right thigh. On both sides of the air gap, the subdivided primary winding 2, 3 is arranged, which is connected to a single-phase network via the thyristors 4, 5 connected. The second winding is made rectangular by a number, in the example by three flat metal plates (winding plates) 6, 7, 8, e.g. B. made of iron or copper, the area of which is about corresponds to the pole face of the laminated core and which is a mutual fixed in the direction of movement Distance about the length of the pole face. Depending on the intended use, the Parts of the second winding 6, 7, 8 are arranged in a stationary manner, and the laminated core 1 with the first winding 2, 3 is moved yourself or vice versa.

Das Blechpaket 1 mit der Erstwicklung 2, 3 sei im dargestellten Ausführungsbeispiel ortsfest und die Zweitwicklung 6, 7, 8 beweglich und die Wicklungsplatte 7 habe eine Stellung zur Polfläche des Blechpaketes, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist, wo V₃ der Blechpaket-Polfläche im linken Bereich durch die Wicklungsplatte 7 abgeschirmt und nur V₃ im rechten Bereich frei sind. Für den durch Kreuze und Punkte angedeuteten Durchflutungsaugenblick kann sich der Hauptfluß in der durch Pfeile angedeuteten Richtung nur über die rechte, nicht abgeschirmte Polfläche schließen, während die Wicklungsplatte 7 nur von einem kleinen Fluß durchsetzt wird, der die durch Kreuz und Punkt angedeutete Gegendurchflutung hervorruft. Bei der angegebenen Richtung von Strom und Feld wird auf die Wicklungsplatte 7 eine Kraft ausgeübt, die sie in der durch den Pfeil angegebenen Richtung nach links treibt.The laminated core 1 with the first winding 2, 3 is fixed in the illustrated embodiment and the second winding 6, 7, 8 is movable and the winding plate 7 has a position relative to the pole face of the laminated core, as shown in FIG. 2 is shown, where V _{3 of} the laminated core pole face in the left area is shielded by the winding plate 7 and only V ₃ in the right area are free. For the moment of flow indicated by crosses and dots, the main flow in the direction indicated by arrows can only close over the right, unshielded pole face, while the winding plate 7 is only penetrated by a small flow, which causes the counter-flow indicated by cross and dot. With the indicated direction of current and field, a force is exerted on the winding plate 7 which drives it to the left in the direction indicated by the arrow.

Hat die Rückseite der Wicklungsplatte 7 die linke Seite der Polfläche erreicht (Fig. 3), so ist die Vorderseite der Wicklungsplatte 8 an der rechten Seite der Polfläche von 1 angekommen, und die beiden Thyristoren 4 und 5 werden so lange gesperrt, bis die Wicklungsplatte 8 die Lage der Wicklungsplatte 7 in Fig. 2 eingenommen hat bzw. davor oder dahinter je nach der gewünschten Antriebskraft, die man erreichen will. Bezeichnet man in Fig. 2 die Polbreite mit b und hat die Rückseite der Wicklungsplatte 7 einen Abstand χ von der rechten Längsseite der Polfläche, so ist die Erstwicklung über den Weg b— χ einge-If the back of the winding plate 7 has reached the left side of the pole face (Fig. 3), the front side of the winding plate 8 has arrived at the right side of the pole face of 1, and the two thyristors 4 and 5 are blocked until the winding plate 8 has taken the position of the winding plate 7 in FIG. 2 or in front of or behind it, depending on the desired driving force that is to be achieved. If the pole width is denoted by b in FIG. 2 and the rear side of the winding plate 7 is at a distance χ from the right-hand longitudinal side of the pole face, the first winding is over the path b - χ.

schaltet und über den Weg b + χ ausgeschaltet. Je kleiner demnach χ ist, desto langer ist die Wicklung ein- und desto kürzer bleibt sie ausgeschaltet. Die Polbreite b entspricht beim umlaufenden Repulsionsmotor einem Winkel von 180°, und der Höchstwert des Drehmomentes tritt etwa bei einem Winkel von 150° auf. Demgemäß würde beim Linear-Repulsionsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung die Erstwicklung über etwa 83 % der Polteilung ein- und über etwa 117% ausgeschaltet sein.switched and switched off via path b + χ . Accordingly, the smaller χ , the longer the winding is on and the shorter it remains off. The pole width b corresponds to an angle of 180 ° in the rotating repulsion motor, and the maximum value of the torque occurs approximately at an angle of 150 °. Accordingly, in the linear repulsion motor of the present invention, the primary winding would be on for about 83 % of the pole pitch and off for about 117%.

Um nun den Ausfall an Antriebskraft während der Ausschaltzeit der Erstwicklung zu vermeiden, kann man ein zweites Blechpaket vorsehen, bei dem die Lage der bei ihm durchlaufenden Wicklungsplatte um eine ganze Polteilung oder um ein Mehrfaches daran räumlich versetzt ist. So zeigt Fig. 3 ein zweites Blechpaket 9, das um drei Polteilungen = 540° gegenüber dem Blechpaket 1 versetzt ist und dessen Polfläche durch die Wickiungsplatte 6 voll abgeschirmt ist, während sich unter der Polfläche des Blechpaketes 1 keine Wicklungsplatte befindet, so daß sich hier der Fluß ungehindert ausbilden kann. Während der Zeit, in der in der Wicklungsplatte 6 von der Wicklung des Etlechpaketcs 9 etwa vom Winkel 150° an Ströme erzeugt werden, die die Wicklungsplatte von rechts nach links bewegen, kann sich die Wicklungsplatte 8 unter die Polfläche des Blechpaketes 1 schieben, dessen Wicklung abgeschaltet ist, so daß diese Wicklung schon kurze Zeit, nachdem die Wicklungsplatte 6 in die feldfreie Zone gekommen ist, eingeschaltet werden kann, etwa beim Winkel 180° der Polteilung des Blechpaketes 1, so d?ß nunmehr von diesem und der Wicklungsplatte 8 die Antriebskräfte für den Zweitteil geliefert werden. Über eine kurze Zeit 30° = 180°- 150° bei der Polteilung des Blechpaketes 1 sind die Wicklungen beider Blechpakete 1 und 9 ausgeschaltet, so daß während dieser Zeit keine Kräfte auf den Zweitteil ausgeübt werden.In order to avoid the loss of drive power during the switch-off time of the primary winding, can provide a second laminated core in which the position of the winding plate passing through it a whole pole pitch or a multiple thereof is spatially offset. Thus, Fig. 3 shows a second Laminated core 9, which is offset by three pole pitches = 540 ° with respect to the laminated core 1 and its Pole face is fully shielded by the winding plate 6, while under the pole face of the Laminated core 1 is no winding plate, so that the flow can develop here unhindered. During the time in which in the winding plate 6 of the winding of the Etlechpaketcs 9 approximately from the angle 150 ° of currents can be generated that move the winding plate from right to left, the Slide the winding plate 8 under the pole face of the laminated core 1, the winding of which is switched off, like this that this winding a short time after the winding plate 6 has come into the field-free zone, can be switched on, approximately at the angle of 180 ° of the pole pitch of the laminated core 1, so that now from this and the winding plate 8, the driving forces for the second part are supplied. Over a short time 30 ° = 180 ° - 150 ° with the pole pitch of the laminated core 1, the windings of the two laminated cores 1 and 9 are switched off, so that during this time no forces are exerted on the second part.

Man kann dies vermeiden, wenn man mehrere, räumlich gegeneinander versetzte Blechpakete vorsieht, wie dies in Fig. 4 mit drei Blechpaketen 1, 9, 10 gezeigt ist. Hier sind über eine doppelte Polpaarteilung = 720° drei Blechpakete 1, 9, 10 mit ihren Erst wicklungen und einem gegenseitigen Abstand von 60° verteilt, und man erreicht auf diese Weise, daß stets mindestens ein Blechpaket wirksam ist. Das Blechpaket 9' soll nur andeuten, daß sich das tatsächlich vorhandene Blechpaket 9 in der gleichen Stellung gegenüber einer Wickiungsplatte des Zweitteiles befindet und die Aufgabe des nicht benötigten Blechpaketes 9¹ übernimmt.This can be avoided if several laminated cores spatially offset from one another are provided, as shown in FIG. 4 with three laminated cores 1, 9, 10. Here are over a double pole pair pitch = 720 ° three laminated cores 1, 9, 10 with their first windings and a mutual distance of 60 ° distributed, and in this way, at least one laminated core is always effective. The laminated core 9 'is only intended to indicate that the actual laminated core 9 is in the same position with respect to a winding plate of the second part and takes over the task of the laminated core 9 ^{1 that is not required.}

In dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel bewegt sich der Zweitteil von rechts nach links, wenn die Erstwicklungen der Blechpakete 1, 9, 10 in einer Stellung der Wicklungsplatten eingeschaltet werden, in der sich die linken Seiten der Wicklungsplatten jeweils etwa beim Winkel 150° oder weniger der zugehörigen Polteilung der Blechpakete befinden. Die Wicklungen werden ausgeschaltet, wenn die linken Seiten den Winkel 0° erreicht haben oder auch schon vorher.In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the second part moves from the right to the left when the first windings of the laminated cores 1, 9, 10 in one position of the winding plates be switched on, in which the left sides of the winding plates are each approximately at an angle of 150 ° or less of the associated pole pitch of the laminated cores. The windings are switched off, when the left sides have reached the angle 0 ° or even before.

Der Verlauf der Kraft über dem Polwinkel beim Anfahren ist in Fig. 5 angedeutet, er entspricht etwa dem Vertauf des Drehmomentes beim Repulsionsmotor über dem Bürstenwinkel. Man kann auch hier das Mehrfache des Nennwertes erreichen. Zur Umkehr der Bewegungsrichtung werden die Wicklungen eingeschaltet, wenn die rechten Seiten der WicklungsThe course of the force over the pole angle when starting is indicated in Fig. 5, it corresponds approximately the value of the torque in the repulsion motor over the brush angle. You can do that here too Reach multiples of face value. To reverse the direction of movement, the windings are turned on when the right sides of the winding platten etwa den Winkel 30° erreicht haben und beim Winkel 180° abgeschaltet.plates have reached an angle of approximately 30 ° and switched off at an angle of 180 °.

Man kann auch die Erstwicklungen, wie im Beispiel von Fig. 4, gleichmäßig an ein Drehstromnetz anThe first windings can also be connected evenly to a three-phase network, as in the example of FIG. 4 schließen, die Wirkungsweise der Maschine bleibt hierbei trotzdem die eines einphasigen Repulsions-Linearmotors, die drei Phasen des Drehstromnetzes werden lediglich zeitlich nacheinander einphasig belastet.close, the operation of the machine remains nevertheless that of a single-phase repulsion linear motor, the three phases of the three-phase network are only loaded one-phase one after the other.

ίο Der einfache Aufbau und der geringe Aufwand, namentlich bei der benötigten Elektronik, läßt vielerlei Anwendungen dieser Maschinenart zu. Man kann sie z.B. für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge verwenden, weil im Gegensatz zu bekanntenίο The simple structure and the low cost, especially for the electronics required, this type of machine can be used in many different ways. One can they use e.g. for vehicles, especially rail vehicles, because in contrast to known ones

>5 Linearmotoren nur eine Oberleitung benötigt wird. Man wird in diesem Fall die Wicklungsplatten des Zweitteiles ortsfest anordnen und den Endteil auf dem Fahrzeug unterbringen. Die einfache Anordnung der Erstwicklungen läßt ihre Ausführung als Hochspan-> 5 linear motors only one overhead line is required. In this case, the winding plates of the Arrange the second part in a fixed position and place the end part on the vehicle. The simple arrangement of the First windings allow their execution as high-voltage

»o nungswickiung zu. Man kann die Maschine wie normale Repulsionsmotoren mit konstanter Spannung {bei konstanter Frequenz) betreiben, doch ist auch eine Änderung der Spannung über einen Umspanner möglich. Man erhält dann kleinere Blindleistung beim»Development development too. The machine can be operated like normal repulsion motors with constant voltage {operate at constant frequency), but there is also a change in voltage via a transformer possible. You then get a smaller reactive power at

»5 Anfahren. Auch Umschalten von Wicklungsteilen ist möglich.»5 start up. Switching of winding parts is also possible possible.

Man kann die Maschine auch für Förderanlagen aller Art verwenden, wobei die Blechpakete ortsfest sein können und der Zweitteil in Form einer FlachThe machine can also be used for conveyor systems of all kinds, with the sheet metal stacks being stationary can be and the second part in the form of a flat kette ausgeführt sein kann. Es ist dann nur darauf zu achten, daß die mechanischen Verbindungen mit den Wicklungsplatten keine Kurzschlußwindungen bilden, weil sonst der Wechselfluß in jeder Stellung des Zweitteiles gegenüber dem Erstteil kurzgeschlossenchain can be executed. It is then only towards it ensure that the mechanical connections with the winding plates do not form any short-circuit turns, because otherwise the alternating flow will be short-circuited in every position of the second part in relation to the first part wäre und die Wirkung als Repulsionsmaschine nicht zustande käme. Auch generatorisches Arbeiten ist möglich, wenn man die Steuerung für eine bestimmte Bewegungsrichtung, z. B. nach rechts, beibehält, die -Lastkraft aber größer als die Motorkraft werden läßt,and the effect as a repulsion machine would not come about. Generative work is also possible if you have the control for a certain direction of movement, z. B. to the right, maintains the -Load force but can be greater than the engine power, so daß der Zweitteil nach links durchgezogen wird. Zum Bremsen bei gleichbleibender Bewegungsrichtung wird die Steuerung auf die entgegengesetzte Richtung gestellt.so that the second part is pulled through to the left. To brake while the direction of movement remains the same, the control is switched to the opposite one Direction posed.

Die Steuerung der Thyristoren wird zweckmäßigThe control of the thyristors is expedient

von der Stellung der Wicklungsplatten zum Blechpaket abhängig gemacht, z. B. durch Lichtschranken, die von den vorbeilaufenden Wicklungsplatten unterbrochen werden, oder durch Schwingkreise, die von den Platten verstimmt werden. Durch Verschiebung diesermade dependent on the position of the winding plates to the laminated core, z. B. by light barriers that are interrupted by the passing winding plates, or by resonant circuits that are controlled by the Records are detuned. By shifting this Signalgeber gegenüber dem Blechpaket kann der Polteilungswinkel bestimmt werden, bei dein die Thyristoren gezündet und gesperrt werden.Signal generator opposite the laminated core, the pole pitch angle can be determined at which the thyristors are ignited and blocked.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens besteht bei Webstühlen für die HinAnother possible application of the concept of the invention is in looms for the Hin und Herbewegung des Schützen, der die Spule des Schußfadens trägt, oder an dessen Sielte eines Greifers, der den Schußfaden von einer außerhalb der Webebahn befindlichen Spule abzieht. Um Schützen und Greifer in ihrer für den Webevorgang zweckmäßigstenand reciprocating the shuttle carrying the bobbin of weft thread, or on his side of a looper which withdraws the weft thread from a bobbin outside of the weaving web. To Sagittarius and Grippers in their most appropriate for the weaving process

Form zu lassen, werden die Beschleunigungs- und Bremskräfte auf sie zweckmäßig mit Hülfe einer besonderen Vorrichtung übertragen, die auch den Zweitteil des Linearmotors darstellt.To let form, the acceleration and braking forces are expediently transferred to them with the aid of a special device, which also the Represents the second part of the linear motor.

Fig. 6 zeigt schematisch dargestellt eine solcheFig. 6 shows such a schematic representation

Anordnung für die Hin- und Herbewegung eines Webstuhl-Schützen. Der Schützen 11 wird senkrecht zur Bildebene hin- und herbewegt. Er wird für das Beschleunigen bzw. Verzögern von einer VorrichtnnoArrangement for the reciprocation of a loom shuttle. The shooter 11 becomes vertical moved back and forth to the image plane. It is used for accelerating or decelerating a device

12 aufgenommen, die zweckmäßig aus Leichtme?all besteht und an beiden Seiten flache Flügel 13, 14 hat, die die Aulgabe der obengenannten Wicklungsplatten übernehmen. Sie ragen in den Luftspalt je eines Blechpaketes IS, 16 mit zugehörigen Erstwicklungen 17, 18 und 19, 20, deren Polflächen sie bei Beginn der Beschleunigung mit einem Polteilungswinkel von etwa 150" etwa zu 83 '7c bedecken. Beim Einschalten der Entwicklungen (über Thyristoren) wird die Vorrichtung 12 mit dem Schützen 11 beispielsweise aus der Bildebene herausgeschleudert. Durch ein zweites Paar von Wicklungsplatten im Abstand von einer Polteilung entgegen der Bewegungsrichtung kann die Vorrichtung durch Wiedereinschaltung der Erstwicklungen nach einer Pause von etwa einer Poittilung erneut beschleunigt werden.12, which is suitably made of light alloy and has flat wings 13, 14 on both sides, which take on the task of the winding plates mentioned above. They protrude into the air gap of a laminated core IS, 16 with associated first windings 17, 18 and 19, 20, the pole faces of which they cover at the start of acceleration with a pole pitch angle of about 150 "at about 83 '7c . When the developments are switched on (via thyristors ) the device 12 with the shooter 11 is thrown out of the plane of the picture, for example, by using a second pair of winding plates at a distance of one pole pitch opposite to the direction of movement, the device can be accelerated again by switching on the first windings after a pause of about one poittilung.

Statt dessen kann die Vorrichtung 12 auch nur mit einem Paar von Wicklungsplatten ausgeführt und durch ein zweites, in entsprechendem Abstand angeordnetes Paar von Blechpaketen, ähnlich wie im Beispiel nach Fi g. 3 erneut beschleunigt werden. Am anderen Ende der Webebahn wird der Schützen durch eine gleiche Vorrichtung wie 12 aufgefangen und in den Blechpakcten abgebremst, um dann in entgegengesetzter Richtung wieder beschleunigt zu werden. Die Vorrichtung muß in der jeweils erreichten Endlage nach Beendigung des Beschleunigungsvorganges festgehalten werden, damit sie für den kommenden Bremsvorgang bereitsteht. Auch hier macht sich der Vorteil bemerkbar, dalJ im Zweitteil nur die für die Aufrechterhaltung des Stromes benötigten Verluste und keine Schlupfleistung auftreten, wie das bei Wan-Instead, the device 12 can also be implemented with just a pair of winding plates and by a second, appropriately spaced pair of laminated cores, similar to the example according to Fig. 3 can be accelerated again. At the other end of the web, the archer is through the same device as 12 caught and braked in the Blechpakcten, to then in the opposite Direction to be accelerated again. The device must be in the end position reached after completion of the acceleration process are held so that they can be used for the coming Braking process is ready. Here, too, the advantage is noticeable that in the second part only those for the Maintaining the current required losses and no slip power occur, as is the case with Wan-

i» derfeldmotoren beim Abweichen von Synchronismus der Fall ist.i »derfield motors when deviating from synchronism the case is.

In ähnlicher Weise können auch andere Arbeitsmaschinen mit gradliniger Bewegung, /.. B. Hobelmaschinen, angetrieben werden.In a similar way, other work machines with straight movement, / .. B. planing machines, are driven.

Entsprechend der Einschaltdauer von etwa 42% innerhalb einer Periode = zwei Polteilungen, geht die Ausnutzung der Maschine auf etwa 65 % zurück, d. h., sie muß für die gleiche Leistung wie eine Maschine für 100% Einschaltdauer um e'-.va 50% größer bemessen werden. Dieser Nachteil wird aber durch den einfachen Aufbau, die wirtschaftliche Fertigung und die einfache zugehörige Elektronik bei weitem aufgehoben. Corresponding to the duty cycle of about 42% within one period = two pole divisions, the Utilization of the machine back to about 65%, d. that is, it must be capable of the same performance as a machine for 100% duty cycle e '-. above all 50% larger will. This disadvantage is due to the simple structure, the economical production and the simple electronics that go with it have been eliminated by far.

Hierzu I Blatt ZeichnungenFor this purpose I sheet drawings

Claims

Patent claims:

1. Line sewing machine with repulsion effect, consisting from a substantially C-shaped laminated core, by passing through a constant current Frequency fed first winding an alternating flux is generated. In the air gap a relatively to the laminated core movable and short-circuited secondary winding penetrates which the cross-section the corresponding pole face of the laminated core is partially covered, characterized in that that the air gap outside the counter-flow area of the secondary winding is free of iron and the secondary winding is made of metal plates (6, 7, 8) (winding plates), which are spaced about the length of the pole face on top of each other follow, and that also the first winding (2, 3) only carries current as long as the pole face of the Winding plates (6, 7, 8) is covered when moving past in such a way that the shielded Area decreases when working with a motor from an adjustable maximum value to zero, when working with a generator Work, however, increases from zero to an adjustable maximum value.

2. Linear machine according to claim 1, characterized in that a second laminated core (9) with first winding at a distance of one or an odd multiple of the length of a pole face acts on the same winding plates (6, 7, 8) of the second part.

3. Line sewing machine according to claim 1, characterized in that when using several Laminated cores these are arranged so that with staggered activation of the first windings an even force is exerted on the second windings.

4. Linear machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that when switching the first windings via thyristors (4, s) these depending on the mutual, adjustable The position of the laminated core (1) and winding plates (6, 7, 8) can be controlled.

Motor with a traveling field, the speed of which corresponds to the frequency of the supplied current, and if the speed of the motor runner deviates from this speed, the second development occurs Hatching power on that useless in warmth