DE2100041A1 - Reluktanzmaschine - Google Patents

Description

Reluktanzmaschine

Die Erfindung betrifft eine Reluktanzmaschine mit Magnetisierungswicklung (Motor oder Generator) und mit ausgeprägten Polen.

Eine Reluktanzmaschine kann aus einem Stator mit Arbeitswicklungen in den Lücken zwischen den Statorpolen und einem wicklungsfreien Rotor mit Polen bestehen. Bei Motorbetrieb z.B. werden die Arbeitswicklungen so gesteuert, daß die Wicklungen mit Strom gespeist werden, wenn die magnetische Leitfähigkeit zunimmt, und stromlos gemacht werden, wenn die magnetische Leitfähigkeit anfängt abzunehmen. In der Anziehungsperiode, d.h. wenn die Rotorpole sich den Statorpolen nähern, werden die Arbeitswicklungen somit gespeist, aber wenn die Rotorpole die Statorpole passiert haben, wird diese Speisung reduziert oder abgeschaltet. Zur Speisung der Arbeitswicklungen ist somit eine steuerbare Stromquelle erforderlich, z.B. ein gesteuerter Gleichrichter, und seine Kosten sind relativ groß im Verhältnis zu dem der Reluktanzmaschine. Einfacher ausgedrückt kann nan sagen, daß die Kosten für diese Stromquelle von dem maximalen Zeitmittelwert des gelieferten, mehr oder weniger

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pulsierenden Gleichstroms abhängig sind. Eine Anlage mit gesteuerter Stromquelle kann daher relativ kostspielig werden.

Die Erfindung betrifft eine Reluktanzmaschine der beschriebenen Art, die von einer steuerbaren Stromquelle gespeist wird, deren Kosten bei derselben Leistung niedriger sind als die der bisher bekannten Maschinen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stator außer einer Arbeitswicklung in den Lücken zwischen den Statorpolen eine weitere Wicklung hat, die mit im wesentlichen konstantem Gleichstrom von einer separaten Stromquelle gespeist wird und dabei eine konstante Vormagnetisierung in den magnetischen Kreisen der Arbeitswicklung herbeiführt. Dies bedeutet, daß man zur Erreichung von ein und derselben Leistung wie eine Reluktanzmaschine üblicher Art einen kleineren Zeitmittelwert für den Strom in der Arbeitswicklung ausnutzen und somit eine billigere, gesteuerte Stromquelle anwenden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Reluktanzmaschine aus mehreren Teilmaschinen zusammengebaut, wobei die Konstantstromwicklung (Spule) für alle Teilmaschinen gemeinsam ist.

IM einen vorteilhafte/! Gang und bessere Starteigenschaften zu erhalten, werden die Pole der verschiedenen Teilmaschinen um

360 Grade zueinander verschoben, wobei η die Teilmaschinenzahl η

ist. Bei drei Teilmaschinen ist die Verschiebung somit 120°, bei

fünf 72°.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand ier Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine Reluktanzmaschine mit drei Teilmaschinen und Fig. 2 schematisch die Lage der Pole zueinander.

Fig. 1 zeigt eine Reluktanzmaschine mit ausgeprägten Polen, die aus drei Teilmaschinen 11, 12, 13 zusammengebaut ist. Jede Maschine und/oder Teilmaschine besteht aus einem Stator. In den Lücken zwischen seinen Polen sind Spulen 14 bis 17 der Arbeitswicklung angeordnet, die von einer steuerbaren Stromquelle gespeist wird, z.B. von einem gesteuerten Gleichrichter, wobei der Strom in der Arbeitswicklung ein mehr oder weniger pulsierender Gleichstrom sein wird. Zwischen an oder gemischt mit der Arbeitswicklung sind mit im wesentlichen konstanten Gleichstrom von einer separaten Stromquelle gespeiste Spulen 18 und 19 einer Vormagnetisierungswicklung angeordnet. In dem gezeigten Fall (drei Teilmaschinen 11 bis 13) sind die Vormagnetisierungsspulen 18, 19 gemeinsam für die verschiedenen Teilmaschinen. Der Bedarf an Magnetisierung von den Arbeitswicklungen wird durch das Vorhandensein dieser Vormagnetisierungswicklung kleiner, und damit auch die Kosten für die ganze Anlage, von denen ja die gesteuerten Gleichstromquellen wie die gesteuerten Gleichrichter einen wesentlichen Posten ausmachen. Diese können jetzt im Verhältnis zu entsprechenden Anlagen mit Üblichen Reluktanzmaschinen kleiner bemessen werden.

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Um einen gleichmäßigen Gang, gute Starteigenschaften und besserer Wirkungsgrad zu erreichen, sind die Rotorpole der verschiedenen Teilmaschinen winkelmäßig um 360 Grade zueinander verschoben,

η
wobei η die Teilmaschinenzahl ist, in dem gezeigten Fall also 120°, (Siehe Fig. 2, in der die Rotorpole der drei Teilmaschinen mit 1, 2, 3» 4 numeriert sind.)

Das Anordnen von Vormagnetisierungs- und Arbeitswicklungen im Verhältnis zueinander kann innerhalb der nachfolgenden Patentansprüche variiert werden, ebenso die Ausführung im übrigen. Die Maschine kann sowohl als Motor als auch als Generator arbeiten, wobei im letzteren Fall die mechanisch zusammengefügter Rotoren von einer nicht gezeigten Antriebsanordnung angetrieben werden. Die Arbeitswicklungen mehrerer Teilmaschinen können auch in tangentialer Richtung nacheinander an einem Statorring wie die Wicklungsphasen einer Drehstrommaschine angeordnet werden.

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Claims (3)

Patentansprüche:

1./ Reluktanzmaschine mit ausgeprägten Polen und einer gleichstromgespeisten Arbeitswicklung in jeder Lücke zwischen den Starorpolen, welche Wicklung von einer steuerbaren Stromquelle, z.B. einem Stromrichter, gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator außer der Arbeitswicklung mit einer weiteren Wicklung versehen ist, die mit im wesentlichen konstantem Gleichstrom von einer separaten Stromquelle gespeist wird und dabei eine konstante Vormagnetisierung der magnetischen Kreise der Arbeitswicklung herbeiführt.

2. Reluktanzmaschine nach Anspruch 1, bestehend aus mehreren mechanisch zusammenwirkenden Teilmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die mit konstantem Gleichstrom gespeisten Spulen für alle Teilmaschinen gemeinsam sind.

3. Reluktanzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorpole in den verschiedenen Teilmaschinen winkelmäßig um 360 Grade zueinander verschoben sind, wobei η der Anzahl

η
der Teilmaschinen entspricht.

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