DE2840222A1 - Dynamo with rotating stator and rotor - has coupling system using gears, and brushes pass pulsating current through armature and excitation windings - Google Patents

Dynamo with rotating stator and rotor - has coupling system using gears, and brushes pass pulsating current through armature and excitation windings

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DE2840222A1
DE2840222A1 DE19782840222 DE2840222A DE2840222A1 DE 2840222 A1 DE2840222 A1 DE 2840222A1 DE 19782840222 DE19782840222 DE 19782840222 DE 2840222 A DE2840222 A DE 2840222A DE 2840222 A1 DE2840222 A1 DE 2840222A1
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Abstract

The stator carries excitation windings and brushes for the commutator. The rotor (24) and stator (32) are coupled through gears with a specified speed ratio, so that they can rotate relative to each other. The brushes collect a pulsating current whose frequency is determined by the relative speed of the stator and rotor, and pass it in series through the armature and excitation winding (38). The gearing can be arranged to rotate the rotor and stator in opposite directions to give a high relative speed without excessive rotational speed.

Description

Dynamomaschine Dynamo machine

[)it3 Erfindung bezieht sich allgemein auf Dynamomaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.[) it3 invention relates generally to dynamo machines according to the Preamble of claim 1.

Der Aufbau von Gleich- oder Wechselstrommotoren oder -generatoren mit konzentrischen Anker-Läufern und Feld-Ständern ist bekannt. Zum Stand der Technik gehören auch Anordnungen mit unterschiedlichen Kraftlinienwegen und bauliche Abwandlungen zur Erzielung besonders wirkungsvoller magnetischer und elektrischer Wachselwirkungen. Allgemein werden jedoch die Betriebskenndaten durch die zwischen dem Anker und den Foldwicklungan vorgesehenen olektrischen Verbindungen bestimmt, zu welchen Rethen-, Neben- und Doppelschlußanordnungen gehören.The construction of DC or AC motors or generators with concentric armature runners and field stands is known. The prior art also includes arrangements with different force line paths and structural modifications to achieve particularly effective magnetic and electrical waxing effects. In general, however, the operating characteristics are through the electrical connections provided between the armature and the fold winding determines which Rethen, secondary and double connection arrangements belong to.

Die Erfindung bezweckt daher hauptsächlich die Schaffung einer dynamoelekrischen Maschine mit besondere günstigen 8etriobskenndaten für einen vielseitigeren, zuverlässigeren und wirkungsvolleren 3etrieb.The main aim of the invention is therefore to provide a dynamo-electric Machine with particularly favorable 8etriobs characteristic data for a more versatile, more reliable and more effective operation.

Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Anker- und Feldwicklungen gegensinnig umlaufender Rotor und Statoranordnungen einer Dynamomaschine über eine Bürsten- und Stromwenderanordnung miteinander elektrisch in Reihe verbunden sind, um bei einer in Abhängigkeit von den Drehgeschwindigkeiten des Rotors und des Stators pulsierenden Frequenz Strom zu führen. Der Bürstenkontaktdruck wird dabei vorzugsweise durch eine Federspannung festgelegt, die unabhängig von einer während dor Statordrehung ausgeübten Zentrifugalkraft ist, um stndig eine einwandfreie Kommutierung bzw. Stromwendung zu gewährleisten.This is achieved according to the invention essentially in that the Armature and field windings rotating in opposite directions rotor and stator arrangements one Dynamo machine electrically with each other via a brush and commutator arrangement connected in series at one depending on the rotational speeds of the rotor and the stator pulsating frequency current to carry. The brush contact pressure is preferably determined by a spring tension that is independent of a centrifugal force exerted during the rotation of the stator to impeccable To ensure commutation or commutation.

In bavorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einer nach Art eines Induktionsmotors aufgebauten Konstruktion konzentrisch angeordnete Anker- und Statorrotoren zur Ausführung einer relativen Drehbewegung bei einem festgelegten, vorzugsweise zwischen Null und minus Eins liegenden Drehzahlverhältnis über eine Getriebeverbindung miteinander in Eingriff sind, um bei einer Synchrondrehzahl optimale Betriebskenndaten zu erreichen. Die Anker-und Statorwicklungen sind über eine auf dem umleufonden 5tator angeordnete Bürstonanordnung in Reihe geschaltet. Wegen der Getriebsverbindung zwischen Rotor und Stator wird ein Folge- bzw. Mischbetrieb erreicht und ein bei Reihenschlußbetrieb mögliches Durchgehen des Motors verhindert:. Die auf dem Stator angeordneten Bürsten- und Schleifringanordnungen stellen die elektrischen Verbindungen zwischen den Feldwicklungen und der Bürstenanordnung zu einem Netzanschluß her.In a preferred embodiment of the invention it is provided that at a structure constructed in the manner of an induction motor and arranged concentrically Armature and stator rotors for executing a relative rotary movement at a specified, preferably lying between zero and minus one speed ratio over a Gear connection are engaged with each other to optimal at a synchronous speed To achieve operational characteristics. The armature and stator windings are on one The brush tone arrangement arranged around the umleufonden 5tator connected in series. Because of the A sequential or mixed operation is achieved through the transmission connection between the rotor and stator and prevents the motor from running away in series operation :. the Brush and slip ring arrangements arranged on the stator provide the electrical Connections between the field windings and the brush arrangement to a mains connection here.

Die Bürstenanordnung weist Bürste-Kontaktelemente auf, die unter einer Federkraft mit einem StromWender- bzw. Kolnmutatorring de.s Ankers zusam menwirken, wobei die Unabhängigkeit der Federkraft von einer Zentrifugalkraft eine einwandfreie Kommutierung aufrechterhält.The brush arrangement has brush contact elements, which under a Spring force interacts with a current reversing or Kolnmutatorring of the armature, whereby the independence of the spring force from a centrifugal force is flawless Maintains commutation.

Weitere Vorzüge und Wierkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Dynamomaschine, Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine in der Ebene 2-2 in Fig. 1 geschnittene Ansicht, Fig. 3 eine in der Ebene 3-3 in Fig. 1 geschnittene Ansicht, Fig. 4 eine in der Ebene 4-4 in Fig. 1 geschnittene Ansicht, Fig. 5 eine in der Ebene 5-5 in Fig. 3 geschnittene, vergrößerte Teilansicht, Fig. 6 eine in der Ebena 6-6 in Fig. 3 geschnittene, vergrößerte Teilansicht, Fig. 7 eine seitliche Teilansicht eines Teiles des auseinandergenommenen rotors gem. Fig. 1 Fig. 8 eine geschnittene Teilansicht der maschine mit ausgebautem Rotor und Fig. 9 ein Schaltbild der in Fig. 1 gezeigten Maschine.Further advantages and features of the invention emerge from the claims as well as from the following description and the drawing of one preferred embodiment of the invention. 1 shows a side view a dynamo machine according to the invention, Fig. 2 in an enlarged scale one in the Plane 2-2 in FIG. 1, a sectional view, FIG. 3 a view in plane 3-3 in FIG. 1 sectional view, FIG. 4 a sectional view in plane 4-4 in FIG. 1, FIG. 5 shows an enlarged partial view cut in the plane 5-5 in FIG. 3, FIG. 6 shows an enlarged partial view sectioned at level 6-6 in FIG. 3, FIG. 7 a partial side view of part of the dismantled rotor according to. 1 Fig. 8 is a sectional partial view of the machine with the rotor removed and Fig. 9 is a circuit diagram of the machine shown in FIG.

Eine in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Dynamomaschine 10 weist ein zylindrisches Gehäuse 12 mit einem Fuß 14 auf, das aus elektrisch leitendem Material besteht, so daß es geerdet oder mit einem elektrischen Masseanschluß verbunden werden kann. Eine Maschinenwelle 16 erstreckt sich an einem Axialende des Gehäuses durch eine Endplatte 10. Der andere axiale Endabschnitt der Welle liegt in einem Getriebegehäuse 10, welches beispielsweise mit Schraubbolzen 22 an diesem Ende des Zylindergehäuses 12 befestigt ist. Die Maschine 10 kann entweder als Wechsel- oder Gleichstrommotor oder -generator betrieben werden.A dynamo machine 10 according to the invention shown in FIG. 1 has a cylindrical housing 12 with a foot 14 made of electrically conductive Material is made so that it is grounded or connected to an electrical ground connection can be. A machine shaft 16 extends at an axial end of the housing by an end plate 10. The other axial end portion of the shaft lies in one Gear housing 10, which, for example, with screw bolts 22 at this end of the Cylinder housing 12 is attached. The machine 10 can be either as a change or DC motor or generator operated.

Fig. 2 zeigt, daß de Welle 16 fest mit: einer Rotoranordnung 24 an sich bekannter Konstruktion verbunden ist. Die Rotoranordnung weist eine Ankerwicklung üblicher Wicklungsart, vorzugsweise eine eingngige Schleifenwicklung, auf, bei welcher die Spulenwindungen 26 in parallel zur Drehachse der Welle 16 der laufenden Nuten des Ankers 27 liegen, siehe Fig. 4. Die Ankerwicklungsleifen 26 sind elektrisch mit Stremwendersegmenten eines Kommutaterrioqes 20 ebenfalls bekannter Bauart verbunden, siehe Fig. 2 und 3. Der Kommutatorring 2B steht mit einer allgemein mit 30 bezeichneten, an einem Staterteil 32 sitzenden und mit diesem drehbaren Bürstenanordnung in Verbindung. Vier Polstücke 34 sind beispielsweise mit Schrauben 36 an dem Stator 32 befestigt, von welchem sie radial nach innen zum Anker vorstehen. Feldwicklungsabschnitte 38 sind um jedes Polstück 34 herumgelegt und elektrisch miteinander in Reihe geschaltet, siehe insbesondere Fig. 8, und bilden somit ei-ne in bekannter Weise aufgabaute Feldwicklungsanordnung.Fig. 2 shows that de shaft 16 is fixed with: a rotor assembly 24 on known construction is connected. The rotor assembly has an armature winding usual type of winding, preferably a single loop winding, in which the coil turns 26 in parallel to the axis of rotation of the shaft 16 of the running grooves of the armature 27, see FIG. 4. The armature winding loops 26 are electrical with commutator segments of a commutator circuit 20 also of known design connected, see Figs. 2 and 3. The commutator ring 2B is provided with a generally designated 30, on a stator part 32 seated and rotatable with this brush arrangement in connection. Four pole pieces 34 are fastened to the stator 32 with screws 36, for example, from which they protrude radially inward to the anchor. Field winding sections 38 are wrapped around each pole piece 34 and electrically with each other connected in series, see in particular FIG. 8, and thus form a known Way up-built field winding arrangement.

Der Stator 32 ist konzentrisch zur Rotoranordnung 24 angeordnet und weist an seinen gegenüberliegenden axialen Enden Endwände 40 bzw. 42 auf, die mit Hilfe mehrerer langer Befestigungsbolzen 44 befestigt sind. Der Stator 32 ist mit Hilfe von Lagarn 46 und 48, die auf Axialvorsprüngen 50 und 52 dor Endwände 40 bzw. 42 angeordnet sind, in dem Gehäuse 12 drehbar gelagert. Die Maschinenwelle 16 ist mit Hilfe von Lagern 54 und 56, die in Ausnchmungen der Axialvorsprünge 50 und 52 der Endwände 40 und 42 sitzen, drehbar in dem Steter 32 gelagert. Der Axialvorsprung 52 der Endwand 42 ist über Befestigungsschrauben 58 mit einem in dem Getriebegehäuse 20 untergebrachten Kegelzahnrad 60 verbunden. Das Kegelrad 60 kämmt mit zwei Kegelzwischenrädern 62, die drehbar auf Spindeln 64 gelagert sind, welche am Getriebegehäuse 20 befestigt sind und eine zur Drehachse der maschinenwelle 16 senkrechte Drehachse bilden. Ein weiteres, in dem Getriebegehäuse über eine Keilnutverbindung oder Kerbverzahnung mit dor Welle 16 verbundenes Kegelrad 66 kämmt ebenfalls mit den Zwischenzahnrädern 62 und vervollständigt somit die Antriebsverbindung zwischen der Läuferanordnung 24 und dem die Polstücke 34 und die Feldwindungsabschnitte 38 tragenden Stator 32. Der Stator 32 wird dadurch bei einem bevorzugten Drehzahlverhältnis zwischen Null und minus Eins entgegengesetzt zur Drehrichtung des Läufers gedreht.The stator 32 is arranged concentrically to the rotor assembly 24 and has at its opposite axial ends end walls 40 and 42, respectively, which with Using several long fastening bolts 44 are attached. The stator 32 is with With the help of Lagarn 46 and 48, which rest on axial projections 50 and 52 on the end walls 40 and 42 are arranged, rotatably mounted in the housing 12. The machine shaft 16 is with the help of bearings 54 and 56, which are in recesses of the axial projections 50 and 52 of the end walls 40 and 42 are seated, rotatably supported in the steter 32. The axial projection 52 of the end wall 42 is via mounting screws 58 with one in the gear housing 20 housed bevel gear 60 connected. The bevel gear 60 meshes with two intermediate bevel gears 62, which are rotatably mounted on spindles 64 which are fastened to the gear housing 20 and form an axis of rotation perpendicular to the axis of rotation of the machine shaft 16. A further, in the gear housing via a spline connection or serration bevel gear 66 connected to shaft 16 also meshes with the intermediate gears 62 and thus completes the drive connection between the rotor arrangement 24 and the stator 32 carrying the pole pieces 34 and the field turn sections 38. The stator 32 is thereby at a preferred speed ratio rotated between zero and minus one opposite to the direction of rotation of the rotor.

Wie bereits erwähnt wurde, sind die elektrisch in Reihe geschalteten Feldwindungsabschnitte 38 mit einer Netzanschlußklemme 68 verbunden, die mit Hilfe einer nicht leitenden Hülse 70, siehe Fig. 2, isoliert an dem Gehäuse 12 vorgesehen ist. Die elektrische Verbindung zwischen dem Netzanschluß 68 und der Feldwicklungsanordnung wird über eine Schleifringanordnung 72 hergestellt. Zur Schleifringanordnung gehört ein Wicklungsanschlußbplzen 74, der mittels einer nicht gleitenden Hülse r6 isoliert am Stator 32 angeordnet: ist. Der Polbolzen 74 ist mit einem elektrisch leitenden Ring 78 verbunden, der in der Nähe des einen Axialendes des zylindrischen Stators 32 auf dessen Außenfläche über eine nicht leitende Zwischenlage 80 abgestützt ist, siehe insbesondere Fig. 7. Die Anschlußklemme 68 steht mit dem {Ringleiter 78 in Schleifberührung, siehe Fig. 2. Der andere Anschlud der in Reihe liegenden Feldwicklungsabschnitte 38 ist über eine Zuleitung 82, siehe Fig. 0, mit der Uürstenanordnung 30 verbunden.As mentioned earlier, those are electrically connected in series Field winding sections 38 connected to a power supply terminal 68, which with the help a non-conductive sleeve 70, see FIG. 2, is provided on the housing 12 in an insulated manner is. The electrical connection between the mains connection 68 and the field winding arrangement is made via a slip ring assembly 72. Part of the slip ring assembly a winding terminal block 74 which insulates by means of a non-sliding sleeve r6 arranged on the stator 32: is. The pole bolt 74 is electrically conductive Ring 78 connected near one axial end of the cylindrical stator 32 is supported on its outer surface via a non-conductive intermediate layer 80, see in particular Fig. 7. The terminal 68 is with the {ring conductor 78 in Sliding contact, see Fig. 2. The other terminal of the field winding sections lying in series 38 is connected to the primary arrangement 30 via a supply line 82, see FIG.

Fig. 3 zeigt deutlich, daß dio DürsLenanord'nung vier in Winkelabständen von 900 auf dem Stromwender stehende DDrsteneinheiten aufweist. Die 1000 voneinander entfernten Bürsteneinheiten sind parallel gescnaltet und ein Paar dieser Bürsteneinheiten 84 ist über ein Verbindungselement 86 mit dem Leitungsanschluß 62 der Feldwicklungsanordnung verbunden. Das andere Paar 88 der Bürsteneinheiten ist über den elektrisch leitenden Stator 32 und das Gehäuse 12 geerdet. Jede der in Fig. 3 bis 5 gezeigten Bürstenainheiten weist ein auf einem von der Endwand 42 des Stators vorstehenden Zapfen 92 schwenkbar gelagertes Hebelelement 90 auf. An einem Ende des Ilebelelementes 92 sitzt jeweils ein auf dem Kommutator stehendes Bürsten-Kontaktelement 94.3 clearly shows that the DürsLenanord'nung four at angular intervals of 900 standing on the commutator unit. The 1000 of each other remote brush units are connected in parallel and one pair this Brush units 84 are connected to the line connection via a connecting element 86 62 of the field winding arrangement connected. The other pair 88 of the brush units is grounded through the electrically conductive stator 32 and the housing 12. Each of the The brush units shown in FIGS. 3 to 5 have a brush unit on one of the end wall 42 of the stator protruding pin 92 on pivotably mounted lever element 90. At one end of the ilebel element 92 sits one standing on the commutator Brush contact element 94.

Das andere Ende jedes Hebelelementes 9U weist: ein verhältnismäßig massives ZentriFugal-Gogengswicht 96 auf, durch welches das Hobelement in Abhängigkeit von der Drehung des Stators 32 ein in Fig. 3 im Gegensinn zum Uhrzeiger gerichtete Fliehkraftvorspannung erfährt. burcil ein Federelement 98 wird für jede Bürsteneinheit ein unabhängiger Kontaktdruck festgelegt. Das Federoloment 98 ist auf dem Lagerzapfen 92 angeordnet und mit einem ringförmig gebogenen Ende an einem an der Endwand 42 sitzenden Stift 100 verankert. Das andere Ende der Feder groift an dem Hebelelement nahe bei dem Ende an, von welchem das Kontaktelemont 94 vorsteht. Das Kontaktelement ist beispielsweise mit einer Schraube 1G2 am Ende des Hebelelementes befestigt.The other end of each lever element 9U has: a relative massive ZentriFugal Gogengswicht 96, through which the hob element in dependence of the rotation of the stator 32 is directed counterclockwise in FIG. 3 Experiences centrifugal preload. burcil a spring element 98 is used for each brush unit an independent contact pressure is established. The spring torque 98 is on the bearing journal 92 and having an annularly curved end at one on the end wall 42 seated pin 100 anchored. The other end of the spring grips the lever element near the end from which the contact element 94 protrudes. The contact element is attached, for example, with a screw 1G2 at the end of the lever element.

Die Bürsteneinheiten des Haares 84, siehe insbesondere Fig.6, sind gegen den Stator 32 isoliert, dessen Endwand 42 den in einer Isolierhülse 104 abgestützten Lagerzapfen 92 trägt.The brush units of the hair 84, see in particular Fig. 6, are isolated from the stator 32, the end wall 42 of which is supported in an insulating sleeve 104 Bearing pin 92 carries.

Fig. 3 zeigt, daß die elektrischen Verbindungselemente 86 der Bürsteneinheiten 84, mit welchen ein Anschluß der Feldwicklungsanordnung verbunden ist, über Verbindungsleitungen 106 an die Kontaktelemente 94 angeschlossen sind, während elektrische Zuleitungen 103 über Stifte 11£] eine Verbindung zwischen dan Kontaktelementen 94 der Bürsteneinheiton 80 und der Endwand 42 des Stators herstellen. Über Schleifringanordnungen 112, siehe Fig. 2, 3 und 4, besteht dauornd eine Masseverbindung zwischen dom Stator 32 und dem Gehäuse 12.3 shows that the electrical connectors 86 the Brush units 84 to which one terminal of the field winding arrangement is connected are connected to the contact elements 94 via connecting lines 106, while electrical leads 103 via pins 11 £] establish a connection between dan Establish contact elements 94 of the brush unit 80 and the end wall 42 of the stator. There is a permanent ground connection via slip ring arrangements 112, see FIGS. 2, 3 and 4 between dome stator 32 and housing 12.

Das Gehäuse 12 kann über eine Anschlußklemme 114, siehe Fig. 2, geerdet werden. An den Klemmen 68 und 114 kann also eine elektrische Spannung angelegt, oder es kann elektrische Energie abgenommen werden.The housing 12 can be grounded via a connection terminal 114, see FIG will. An electrical voltage can therefore be applied to terminals 68 and 114, or electrical energy can be drawn off.

Fig. 9 zeigt schematisch vereinfacht den elektrischen Schaltungsaufbau der vorstehend beschriebenen Dynamonaschine, deren Feldwicklungsabschnitte 38 über die Bürsteneinheiten B4 mit der Ankerwicklung 26 in Reihe liegen. Die in Reihe geschalteten Feldwicklungsabschnitts sind außerdem über die Schleifringanordnung 72 mit der positiven Anschlußklemme 68 verbunden, während die Schleifringanordnung 112 die Erdklemme 114 über die Bürsteneinheiten 00 mit der Feldwicklungsanordnung verbindet. Die Schaltung zeigt also einen Reihenschlußmotor, so daß die ifiaschine 10 üblicherweise die zu Reihenschlußmotoren gehörenden Kenndaten hat, wie z. n. hohe Drehzahlen bei geringer Belastung und hohes Ausgangsdrehmoment bei g-roßer Belastung. Die bei Reihenschlußmotoren übliche hohe Ausgangsdrehzahl ist jedoch durch die erfindungsgemäße Anordnung begrenzt, bei welcher der Stator in entgegengesetzte Richtung und mit: der gleichen Geschwindigkeit wie der Rotor umläuft, wos im Ergebnis zu einem anderen Kraftflußverlauf zwischen Stator und Rotor führt. Außerdem reguliert die Drahgeschwindigkeit des Stators den durch die Bürsteneinheiten auf den am Rotor befestigten Stromwender ausgeübten Kontaktdruck, um auch bei Drehzahländerungen eine einwandfreie Strommendung zu gewähr leisten. Wenn daher eine Spannung an den Klemmen G8 und 114 angelegt wird, fließt also ein pulsierender Strom über die Dürsteneinheiten in Reihe durch die Feldwicklungsabschnitte 38 und Abschnitte der Ankerwicklung 26, um eine gogonsinnige Drehbewegung von Rotor und Stator zu erzeugen. Die Frequenz des pulsierenden Stromes hängt sowohl von der Läuferdrehzahl als auch vom Drehzahlverhältnis zwischen Rotor und Stator ab.9 shows the electrical circuit structure in a schematically simplified manner the dynamo machine described above, whose field winding sections 38 over the brush units B4 with the armature winding 26 are in series. Those connected in series Field winding section are also about the slip ring assembly 72 with the positive Terminal 68 connected, while the slip ring assembly 112 the ground terminal 114 connects via the brush units 00 to the field winding arrangement. The circuit So shows a series motor, so that the ifiaschine 10 usually to Series motors belonging characteristic data, such as. n. high speeds at low Load and high output torque under heavy loads. The in series motors However, the usual high output speed is due to the inventive arrangement limited in which the stator in opposite direction and with: the same Speed as the rotor rotates, which results in a different flow of force leads between stator and rotor. It also regulates the wire speed of the The stator is connected to the commutator attached to the rotor by the brush units Contact pressure exerted in order to ensure proper current transmission even when the speed changes to ensure. Therefore, when a voltage is applied to terminals G8 and 114, So a pulsating current flows through the brush units in series through the Field winding sections 38 and sections of the armature winding 26 to make a gogon sense To generate rotary motion of the rotor and stator. The frequency of the pulsating current depends on both the rotor speed and the speed ratio between the rotor and stator.

Die relative Drehbewegung zwischen Rotor und Stator reguliert ferner die Magnetwirkungen, so daß dio maschine im Betrieb bei einer Synchrondrehzahl stabilisiert wird, bei welcher der Wirkungsgrad der Energieumwandlung am größten ist. Die erfindungsgemäße maschine zeichnet sich also dadurch aus, daß sie Kenndaten eines Serien- und eines Synchronmotors aufweist, wobei gerade wegen dieses Hybrid-Verhaltens die üblicherweise bei solchen Motoren auftretenden Nachteile vermieden werden. Somit gestattet die erfindungsgemäße Maschine durch Steuerung der Eingangsspannung oder der am Ausgang liegenden Belastung einen Mehrstufen- bzw. rIiischbetrieb insofern, als ihre Drehfeld-Kenndaten sich in Übereinstimmung mit auftretenden Änderungen der elektrischen und magnetischen Beziehungen ändern.The relative rotational movement between rotor and stator is also regulated the magnetic effects, so that the machine stabilizes in operation at a synchronous speed at which the efficiency of the energy conversion is greatest. The inventive machine is characterized by the fact that it contains characteristics of a series and a Having synchronous motor, which is precisely because of this hybrid behavior which is usually the case disadvantages occurring in such motors can be avoided. Thus, the machine according to the invention by controlling the input voltage or the output lying load a multi-stage or rIish operation insofar as their rotating field characteristics in agreement with occurring changes in the electrical and change magnetic relationships.

A n s p r ü c h e L e e r s e i t eExpectations L e r s e i t e

Claims (8)

M n s p r ü c h e tragenden Rotor und einem dazu konzentrisch angeordneten, Feldwicklungen und auf den Strommendern aufliegende Bürsteneinheiten tragenden Stator, dadurch gekennzeichnet, daß ,Rotor (24) und Stator (32) über Getriebsmittel (60 - 66) mit einem vorqebbaren Drehzahlverhältnis relativ zueinander drehbar angeordnet sind, daß die Bürsteneinheiton (84, 88) so angeordnet sind, daß Strom mit einer durch die Drehgeschwindigkeiten von Rotor und Stator bestimmten, pulsierenden Frequenz in Reihe durch die Anker- und Feldwicklungen (2b, 38) geleitet wird. M n s p r ü c h e supporting rotor and a concentrically arranged, Field windings and stator carrying brush units resting on the current transmitters, characterized in that the rotor (24) and stator (32) via gear means (60 - 66) arranged rotatably relative to one another with a predeterminable speed ratio are that the brush unit (84, 88) are arranged so that current with a pulsating frequency determined by the speed of rotation of rotor and stator is passed in series through the armature and field windings (2b, 38). 2. Dynamomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsteneinheiten (84/88) mit einem als Funktion der Drehgeschwindigkeit des Stators (32) veränderlichen Kontaktdruck gegen den Kommutator gedrückt sind. 2. Dynamo machine according to claim 1, characterized in that the Brush units (84/88) with one as a function of the speed of rotation of the stator (32) variable contact pressure are pressed against the commutator. 3. Dynamomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgegebene Drehzahlverhältnis zwischen Null und minus Eins liegt. 3. Dynamo machine according to claim 1, characterized in that the predetermined speed ratio is between zero and minus one. 4. Dynaomaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen auf dem Steter (32) angeordneten Schleifring (78) zur elektrischen Verbindung der Bürsteneinheiten (84) und der Feldwicklungen (38) i-½einer Netzanschlußklemmen (68). 4. Dynaomaschine according to claim 1, characterized by an on the slip ring (78) arranged on the stator (32) for the electrical connection of the brush units (84) and the field windings (38) i-½ of a power supply terminal (68). 5. Dynamomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten (84, 88) mit einem als Funktion von der urahgeschwindiglinit des Stators (32) veränderlichen Kontaktdruck gegen den Kommutator (28) vorgespannt sind, uno daß Federmittel (98) zur Erzeugung eines von der Drahgeschwindigkeit unabhängigen Kontaktdruckes zwischen den Bürsteneinheiten und dem Kommutator vorgesehen sind.5. dynamo machine according to claim 1, characterized in that the Brushes (84, 88) with a function of the urahgeschwindiglinit of the stator (32) variable contact pressure against the commutator (28) are biased, uno that spring means (98) for generating an independent of the wire speed Contact pressure between the brush units and the commutator are provided. 6. Dynamomaschine nach Anspruch 1, 7 dadurch gekennzeichnet, daß der rotor ei einer am Netzanchluß (68, 114) angelagten Spannung mit einer synchronen Drehzahl umläuft.6. Dynamo machine according to claim 1, 7, characterized in that the rotor ei a voltage applied to the network connection (68, 114) with a synchronous one Speed revolves. 7. Dynamomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rotor (24) und Stator (32) über die zwischengeschalteten Getriebsmittel (60 - 65) mit gleichen Geschwindigkeiten gegeneinnig angetrieben sind.7. dynamo machine according to claim 1, characterized in that the rotor (24) and stator (32) via the intermediate gear means (60-65) are driven in opposite directions at the same speeds. 8. Dynamomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klemme (114) des Netzanschlusses mit dem den Stator (32) einschließenden, geerdeten [ilaschinengehäuse (12) verbunden ist.8. dynamo machine according to claim 1, characterized in that a Terminal (114) of the mains connection with the earthed one enclosing the stator (32) [ilmachine housing (12) is connected.
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EP0390927A1 (en) * 1988-09-14 1990-10-10 SAKAI, Hirozumi Rotary machine
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