DE2340828A1 - Buerstenlose synchronmaschine - Google Patents

Description

LLOYD DYNAMOWERKE GMBH 23 A 0828

28 Bremen 1, Hastedter Osterdeich 250

FOLD 73/8 (LDW) 3. 8. 1973

Ha/Stf.

Zusatz zu Patent (Anm.Aktz.: P 22 02 575.8)

Bürstenlose Synchronmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine bürstenlose Synchronmaschine, deren rotierende Erregerwicklung über ebenfalls rotierende Stromrichter aus einer Wechselspannungs-Haupterreger— maschine gespeist wird, deren ruhende Feldwicklung durch eine Wechselspannungs-Hilfserregermaschine über nachgeschaltete ruhende Stromrichter gespeist wird, wobei die Erregerdurchflutung der Hilfserregermaschine durch den Erregerstrom der Synchronmaschine und das Erregerfeld der Hilfserregermaschine durch einen magnetischen Nebenschluß des erregenden Polsysteas der Synchronmaschine erzeugt ist, gemäß Hauptpatent (Patentanmeldung P 22 02 575.8).

Als geeignete Ausführungsfor« einer Anordnung geaiäA dea Haupt— patent wurde vorgeschlagen, das Polsystea der Hilfserreger maschine durch eine einseitige axiale Verlängerung der

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Polschuhe der Synchronmaschine zu bilden.

Eine solche Ausbildung des Polsystems für die Hilfserregermaschine ist für Maschinen mit Schenkelpolläufer ohne weiteres ausführbar. Höherpolige Maschinen erhalten jedoch aus einzelnen Blechen geschichtete Trommelläufer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei Synchronmaschinen mit Trommelläufer das Polsystem der Hilfserregermaschine als magnetischen Nebenschluß des erregenden Polsystems der Synchronmaschine auszubilden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß bei einer Synchronmaschine mit einem geblechten Trommelläufer in eine Stirnseite des Trommelläufers nahe am Außenumfang eine der Polzahl gleiche Anzahl massiver Polstege aus Weicheisen eingesetzt ist, welche sich, parallel zur Maschinenachse verlaufend, bis über das am Maschinengehäuse befestigte Blechpaket der Hilfserregermaschine hinaus erstrecken.

Bei Synchronmaschinen der eingangs beschriebenen Art bestehen außerdem Schwierigkeiten bezüglich des am Maschinengehäuse befestigten, stillstehenden Blechpaketes der Hilfserregermaschine. Dieses Blechpaket ist relativ kurz, besitzt jedoch - bedingt durch Läufer- und Gehäusedurchmesser - einen relativ großen Durchmesser. Aus diesem Grund stellt ein solches Blechpaket ein in sich labiles Gebilde dar, welches nur unter Schwierigkeiten mit einer Wicklung versehen und im Gehäuse montiert werden kann.

Der Erfindung liegt daher die weitere Aufgabe zugrunde, das ruhend« Blechpaket der Hilf»erregermaschine stabiler und einfacher Siontlerbar zu gestalten.

Zur Lösung dieser weiteren Aufgabe wird vorgeschlagen, daS das ruhende, am Maschiaengehäuse befestigte Blechpaket der Hilfs-

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erregermaschine als Teilstuck eines geblechten Ringes ausgebildet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Synchronmaschine gemäß der Erfindung und

Fig. 2 die schematische Darstellung des ruhenden Blechpaketes der Hilfserregermaschine, welches als Ringstück ausgebildet ist.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, trägt das Ständerblechpaket 1 der Synchronmaschine die Ankerwicklung 2. Auf einer Welle 3 ist der Trommelläufer 20 mit der Erregerwicklung 21 befestigt. Die Gleiche Welle 3 trägt auch das Blechpaket 6 mit der Ankerwicklung 7 der Haupterregermaschine, deren mit der Erregerwicklung versehenes Polsystem 8 mit dem Gehäuse 10 fest verbunden ist. Die in der Ankerwicklung 7 der Haupterregermaschine erzeugte Spannung wird in dem auf der Welle 3 angeordneten Stromrichter 11 gleichgelichtet und treibt einen Strom durch die Erregerwicklung 21 der Synchronmaschine.

Das Polsystem der Hilfserregermaschine wird durch Polstege 17 gebildet, welche eine einseitige axiale Verlängerung des Trommelläufers 20 bilden. Zu diesem Zweck werden die aus weichmagnetischem Werkstoff bestehenden Polstege in dafür bestimmte stirnseitige Ausnehmungen des Läuferblechpaketes eingesteckt und durch .Splinte oder dergleichen bzw. durch Anschweißen an die Endsch<iib<" am axialen Verschieben gehindert. Die Polstege sind nahe am Außenumfang des Trommellaufers angeordnet.

Die Polsteq·· -stellen eine axiale Verlängerung des Polsystems der Synchronmaschine dar, durch welche über den magnetischen

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Kreis der Hilfserregermaschine ein magnetischer Nebenschluß für das Polsystem der Synchronmaschine gebildet wird. Dadurch wird in der ruhenden Ankerwicklung 14 der Hilfserregermaschine, die in Nuten des Ankerblechpaketes 15 untergebracht ist, eine Spannung erzeugt, die über eine nicht näher beschriebene, beispielsweise als steuerbare Stromrichter ausgebildete Stelleinrichtung 16 die Erregerwicklung 9 der Haupterregermaschine speist.

In vorteilhafter Weise kann in die Polstege 17 ein dauermagnetisches Stück 18 eingesetzt werden, welches dazu bestimmt ist, den permanenten Magnetismus zur Selbsterregung zu liefern.

Die Anzahl der Polstege entspricht der Anzahl der Pole der Synchronmaschine. Da Trommelläufer auch bei höherpoligen, d. h. mehr als zweipoligen Synchronmaschinen Verwendung finden, ist auch die Zahl der Polstege entsprechend groß. Die Polstege sind möglichst nahe am Außenumfang des Läuferblechpaketes angeordnet. Deshalb besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die Polstege zum Abstützen der stirnseitig aus dem Läuferblechpaket herausragenden Wickelköpfe zu benutzen. Diese sind zur Maschinenwelle 3 hin abgekröpft, um Platz für die Polstege zu schaffen. Sie befinden sich daher innerhalb des durch die Polstege gebildeten Kranzes, durch welchen sie bei Fliehkraftbeanspruchung in ihrer Position gehalten werden.

Die Hilfserregermaschine besitzt ein ruhendes Blechpaket 15 mit einer ein- oder mehrphasigen Wechselstromwicklung 14, in welcher durch die rotierenden Polstege 17 eine Spannung erzeugt wird. Das Blechpaket 15 besitzt eine relativ kurze Baulänge, aber einen relativ großen Durchmesser, der vom Durchmesser des durch die Polstege gebildeten Kreises abhängig ist. Infolge der bei hochpoligen Maschinen großen Anzahl von Polstegen ergibt sich jedoch in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, das Blechpaket nicht mehr als geschlossenen Kreisring

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sondern nur noch als Teilstück eines Ringes auszubilden, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist. Das Ringstück 22 kann derart am Gehäuse 10 befestigt werden, daß es entweder innerhalb oder außerhalb des Kreises der Polstege angeordnet ist. In den entsprechend angeordneten Nuten 23 ist die Ankerwicklung 14 untergebracht. In Abhängigkeit von der Anzahl der Pole der Synchronmaschine ist die Länge des Kreisbogens für das Ringstück 22 so zu wählen, daß sich zumindest jederzeit zwei Polstege 17 in magnetischer Verbindung mit dem Ringstück befinden.

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Claims (6)

1. LLOYD DYNAMOWERKE GMBH 23 A 0828

   Bremen 1, Hastedter Osterdeich 250

   FOLD 73/8 (LDW) 3. 8. 1973

   Ha/Stf.

   Patentansprüche

   Bürstenlose Synchronmaschine, deren rotierende Erregerwicklung über ebenfalls rotierende Stromrichter aus einer Wechselspannungs-Haupterregermaschine gespeist wird, deren ruhende Feldwicklung durch eine Wechselspannungs-Hilfserregermaschine über nachgeschaltete ruhende Stromrichter gespeist wird, wobei die Erregerdurchflutung der Hilfserregermaschine durch den Erregerstrom der Synchronmaschine und das Erregerfeld der Hilfserregermaschine durch einen magnetischen Nebenschluß des erregenden Polsystems der Synchronmaschine erzeugt ist, gemäß Hauptpatent ... (Patentanmeldung P 22 02 575.8), dadurch gekennzeichnet , daß bei einer Synchronmaschine mit einem geblechten Trommelläufer (20) in eine Stirnseite des Trommelläufers nahe an seinem Außenumfang eine der Polzahl gleiche Anzahl massiver Polstege (17) aus Weicheisen eingesetzt ist, welche sich, parallel zur Maschinenachse verlaufend, bis über das am Maschinengehäuse (10) befestigte Blechpaket (15) der Hilfserregermaschine hinaus erstrecken.
2. 2. Bürstenlose Synchronmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstege (17) als Profileisenstäbe ausgebildet sind, die in eingestanzte, axial verlaufende Ausnehmungen des Trommelläufers (20) eingesetzt und dort durch Mittel wie Splinte oder dergleichen gegen Axialverschiebung gesichert wird.

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3. 3. Bürstenlose Synchronmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelköpfe der Haupterregerwicklung (21) auf der die polstege (17) tragenden Stirnseite des Trommelläufers (20) zur Maschinenwelle (3) hin abgekröpft sind und sich in radialer Richtung gegen die Polstege (17) abstützen.
4. 4. Bürstenlose Synchronmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einen Teil der Polstege (17) ein dauermagnetisches Stück (18) so eingesetzt ist, daß es eine freie, zum Luftspalt gerichtete Fläche aufweist.
5. 5. Bürstenlose Synchronmaschine, deren rotierende Erregerwicklung über ebenfalls rotierende Stromrichter aus einer Wechselspannungs-Haupterregermaschine gespeist wird_f deren nicht rotierende Feldwicklung durch eine Wechselspannungs-HiIfserregermaschine über nachgeschaltete ruhende Stromrichter gespeist wird, wobei die Erregerdurchflutung der Hilfserregermaschine durch den Erregerstrom der Synchronmaschine erzeugt ist, gemäß Hauptpatent ... (Patentanmeldung P 22 02 575.8), dadurch gekennzeichnet , daß das ruhende, am Maschinengehäuse (10) befestigte Blechpaket (15) der Hilfserregermaschine als Teilstück (22) eines geblechten Ringes ausgebildet ist.
6. 6. Bürstenlose Synchronmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Nuten (23) des Blechpaketes (15) der Hilfserregermaschine eine ein- oder mehrphasige Wechselstromwicklung (14) eingelegt ist.

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