DE254919C

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Publication number: DE254919C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

K PATENTAMT.K PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 47h. GRUPPECLASS 47h. GROUP

Kr. WONGROWITZ.Kr. WONGROWITZ.

Elektromagnetisches Wechselgetriebe. Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. März 1909 ab.Electromagnetic change gear. Patented in the German Empire on March 2nd, 1909.

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Wechselgetriebe, welches, ohne eine Umsteuerung der Antriebsmaschine zu benötigen, ohne Schwächung des Drehmomentes alle gewünschten Geschwindigkeiten der Arbeitsmaschine in beiden Drehrichtungen zu erreichen gestattet.The invention relates to an electromagnetic change gear which, without reversing of the prime mover, without weakening the torque all desired Permitted to achieve speeds of the working machine in both directions of rotation.

Es wird dies dadurch ermöglicht, daß auf der treibenden Welle innerhalb eines feststehenden Magnetkörpers ein eine kurzgeschlossene Wicklung tragender Anker angeordnet ist und in dieser Wicklung sowohl durch den feststehenden als auch noch durch einen zweiten auf der anzutreibenden Welle befestigten Magnetkörper elektromotorische Kräfte induziert werden, welche sich in ihrer Wirkung zusammensetzen und je nach der Einstellung der Erregung des feststehenden Magnetkörpers den anderen anzutreibenden Magnetkörper in der Ruhelage erhalten oder in einem oder dem anderen Sinne mit allen gewünschten Geschwindigkeiten in Umdrehung versetzen.This is made possible by the fact that on the driving shaft within a fixed Magnet body arranged an armature carrying a short-circuited winding is and in this winding both by the fixed and still by one second magnet body attached to the shaft to be driven induces electromotive forces which are composed in their effect and depending on the setting of the excitation of the fixed magnetic body the other magnetic body to be driven received in the rest position or in one or the other Set other senses in rotation at all desired speeds.

Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand in beispielsweiser Ausführungsform. The drawing illustrates the subject matter of the invention in an exemplary embodiment.

Fig. ι zeigt eine Seitenansicht und Fig. 2 einen Schnitt- durch die Achse.Fig. Ι shows a side view and Fig. 2 shows a section through the axis.

Auf der treibenden Welle jF sitzt der Anker, der aus zwei aufeinander befestigten Teilen, einem Teil D und einem Teil E besteht. Zwischen beiden befindet sich ein Stahlring L; der Teil D ist aus Eisenband gewickelt, während der Teil E in bekannter Weise aus Eisenringen besteht. Zweck dieser Anordnung der Teile D und E ist, den in Richtung der Bleche dieser Teile verlaufenden Kraftlinien aus dem feststehenden Magnetkörper B und aus dem auf der anzutreibenden Welle G sitzenden Magnetkörper A den Durchtritt durch den Anker zu erleichtern.The armature, which consists of two parts fastened to one another, part D and part E , sits on the driving shaft jF. There is a steel ring L between the two; part D is wound from iron tape, while part E consists of iron rings in a known manner. The purpose of this arrangement of parts D and E is to facilitate the passage through the armature of the lines of force from the stationary magnet body B and from the magnet body A seated on the shaft G to be driven , running in the direction of the sheets of these parts.

Auf dem Anker befindet sich eine in sich kurzgeschlossene Wicklung H, die, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, so verläuft, daß sie während des Betriebes sowohl von den Kraftlinien des Magnetkörpers A als auch von denen des Magnetkörpers B geschnitten wird. Beide Magnetkörper besitzen ausgeprägte Pole. Die Polteilung von B entspricht der von A. Auf der Zeichnung sind der Einfachheit halber für den Magnetkörper A nur zwei Pole angenommen. Die Erregung der Magnetkörper A und B erfolgt von einer fremden Stromquelle aus, und zwar wird der Magnetkörper A wie gewöhnlich mit Gleichstrom erregt und behält gleiche Feldstärke, während der Magnetkörper B den Erregerstrom durch Schleifringe, verstellbare Bürsten und den feststehenden Kollektor K erhält. Die Kollektorbürsten liegen einander diametral gegenüber und schleifen von innen auf den Kollektorsegmenten. Diese sind an die Erregerwicklung des Magnetkörpers B₁ die eine gewöhnliche Gleichstromankerwicklung ist, angeschlossen. Bei Verfolgung des Stromlaufs des den feststehenden Magnetkörper B erregenden Stromes, der an der einen auf dem feststehenden Kollektor if wandernden Bürste eintritt, um, nachdem er die Wicklung durchflossen hat, an der anderenOn the armature there is a self-short-circuited winding H which, as can be seen from the drawing, runs in such a way that it is intersected by both the lines of force of the magnet body A and those of the magnet body B during operation. Both magnetic bodies have pronounced poles. The pole pitch of B corresponds to that of A. In the drawing, for the sake of simplicity, only two poles are assumed for magnet body A. The excitation of the magnet bodies A and B comes from an external power source, namely the magnet body A is excited as usual with direct current and maintains the same field strength, while the magnet body B receives the excitation current through slip rings, adjustable brushes and the fixed collector K. The collector brushes are diametrically opposed to each other and grind from the inside on the collector segments. These are connected to the excitation winding of the magnet body B _1, which is an ordinary DC armature winding. When following the current flow of the current exciting the stationary magnet body B , which occurs at one brush moving on the stationary collector if, after it has flowed through the winding, at the other

Bürste auszutreten, ergibt sich, daß die durch den Stromlauf erzeugten Nord- und Südpole der Erregerwicklung des Magnetkörpers B mit den Bürsten gleichmäßig mitwandern, und dadurch auch mit den Polen des Magnetkörpers A gleichmäßig mitwandern, da die Bürsten mit dem Magnetkörper, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, fest verbunden sind. Man hat es daher ohne weiteres in der Hand,Brush exit, it follows that the north and south poles of the excitation winding of the magnet body B generated by the current flow move evenly with the brushes, and thus also move evenly with the poles of the magnet body A , since the brushes with the magnet body, as shown in the drawing can be seen, are firmly connected. So you have it in your hand without further ado,

ίο daß beispielsweise durch entsprechende Einstellung der Bürsten einem Südpole des Körpers A immer ein Nordpol gegenübersteht, oder bei Umkehr der Richtung eines der Erregerströme sich immer gleichnamige Pole gegenüberbleiben.ίο that, for example, by setting the brushes accordingly, a south pole of body A is always opposite a north pole, or when the direction of one of the excitation currents is reversed, poles of the same name always remain opposite each other.

Aus dieser Anordnung ergibt sich folgende Wirkungsweise: Wird der Anker in Umdrehung gesetzt, so wird durch elektrodynamische Wechselwirkung zwischen der Wicklung H und dem Magnetkörper A der letztere mitgenommen. Bei Leerlauf ergäbe sich hierbei Synchronismus zwischen A und D E, abgesehen von einer sehr geringen Schlüpfung infolge der Lagerreibung. Bei Belastung bleibt der Magnetkörper A hinter dem Anker D E so weit zurück, bis der zum entsprechenden Drehmoment nötige Strom in der Wicklung H erzeugt wird.This arrangement results in the following mode of operation: If the armature is set in rotation, the latter is carried along by electrodynamic interaction between the winding H and the magnet body A. When idling, this would result in synchronism between A and DE, apart from a very small amount of slippage as a result of bearing friction. When loaded, the magnet body A remains behind the armature DE until the current required for the corresponding torque is generated in the winding H.

Wenn zunächst der zu verändernde Erregerstrom eine derartige Richtung hat, daß sich ungleichnamige Pole zwischen A und B gegenüberstehen und beispielsweise der in der Wicklung H durch die Belastung gegebene Strom durch eine elektromotorische Kraft hervorgerufen wird, die die Größe und Richtung der mit ausgezogenen Linien dargestellten Pfeile hat und durch entsprechende Erregung des Magnetkörpers B in der Wicklung H eine gleich große und entgegengesetzt gerichtete elektromotorische Kraft erzeugt wird (wie durch punktierte Pfeile angegeben ist), so wird die Schlüpfung vergrößert und der Anker allmählich stillgesetzt, da die hierbei durch Schneiden der Kraftlinien aus A entstehende elektromotorische Kraft durch die der Wicklung von dem Magnetkörper B aufgedrückte, gleich große und entgegengesetzte ausgeglichen wird.If the excitation current to be changed has such a direction that opposite poles between A and B face each other and, for example, the current given in winding H by the load is caused by an electromotive force which has the magnitude and direction of the arrows shown with solid lines has and by appropriate excitation of the magnetic body B in the winding H an equally large and oppositely directed electromotive force is generated (as indicated by dotted arrows), the slip is increased and the armature gradually stopped, as the lines of force cut off A generated electromotive force by which the winding of the magnet body B is pressed, equal in size and opposite is compensated.

Dieses Verfahren bietet z. B. eine Handhabe, um ganz allmählich durch allmähliche Verringerung der Wirkung der Erregerwicklung von B die Geschwindigkeit von Null aus zu steigern. This method offers z. B. a handle to gradually increase the speed from zero by gradually reducing the effect of the field winding of B.

Durch Vergrößerung der durch den Magnetkörper B erzeugten gegenelektromotorischen Kraft über dasjenige Maß, das den Magnet- 5.S körper A zur Ruhe bringt, wird dieser gezwungen, um ein Gegengewicht für die der Wicklung H aufgedrückte elektromotorische Kraft zu finden, rückwärts zu laufen.By increasing the counter-electromotive force generated by the magnet body B beyond the amount that brings the magnet body A to rest, the latter is forced to run backwards in order to find a counterweight for the electromotive force impressed on the winding H.

Bei Umkehr der Richtung des zu verändernden Erregerstromes kommen gleichnamige Pole gegenüber zu stehen.If the direction of the exciting current to be changed is reversed, poles of the same name appear to face.

Eine durch die Erregung erzeugte elektromagnetische Kraft in der Wicklung H hat nun eine Summation der durch die beiden Magnetkörper erzeugten elektromotorischen Kräfte zur Folge und der Magnet körper A sucht dem Anker D E voranzueilen, da er nur so ein wirksames Gegengewicht für die der Wicklung H durch den Magnetkörper B aufgedrückte elektromotorische Kraft finden kann, die er beim Zurückbleiben nur vergrößern würde.An electromagnetic force generated by the excitation in the winding H now has a summation of the electromotive forces generated by the two magnet bodies and the magnet body A seeks to advance the armature DE , as it is only an effective counterweight for the winding H through the Magnet body B can find impressed electromotive force, which it would only increase if left behind.

Selbstverständlich können die beiden Magnetkörper ihre Stelle vertauschen, und zwar so, daß der Gußkörper A an die Stelle von B tritt, dagegen der gewickelte Blechkörper B auf der Welle G umläuft, mit ihm auch sein Kollektor K. Durch diese Anordnung hat man eine einfachere Erregerstromzuführung und Kommutierung, da die Bürsten stillstehen.Of course, the two magnetic bodies can swap their positions in such a way that the cast body A takes the place of B , while the wound sheet metal body B rotates on the shaft G , with it also its collector K. This arrangement provides a simpler excitation current supply and commutation, since the brushes stand still.

Die beschriebene Einrichtung eignet sich in vorteilhafter Weise für Schiffsturbinen und besonders auch für Kraftfahrzeuge aller Art, da bei ihr der Geschwindigkeitskasten, ferner Welle, Kupplung, Kettenräder oder Kegelrädergetriebe sowie alle hierzu gehörigen Hebelgestänge, das Schwungrad und Differentialgetriebe in Wegfall kommen.The device described is suitable in an advantageous manner for marine turbines and particularly also for motor vehicles of all kinds, since with it the speed box, distant shaft, Coupling, chain wheels or bevel gears as well as all associated lever linkages, the Flywheel and differential gear are eliminated.

Claims

Patent claim:

Electromagnetic change gear, characterized in that the armature of two Synchronous machines electrically and mechanically connected to a short-circuit armature and in the latter electromagnetic forces are induced by two synchronous magnetic fields, the resulting effect of the seated on the driven shaft, one let the magnetic body generating magnetic fields run forwards or backwards, with the finest regulation of the speed Changing the excitation of a magnetic body is made possible while the excitation of the other magnet body remains the same.

1 sheet of drawings.