DE337639C - Wechselstrommotor mit einem Laeufer und einem Staender, deren Wicklungen durch einenKommutator verbunden sind - Google Patents

Wechselstrommotor mit einem Laeufer und einem Staender, deren Wicklungen durch einenKommutator verbunden sind

Info

Publication number
DE337639C
DE337639C DE1915337639D DE337639DD DE337639C DE 337639 C DE337639 C DE 337639C DE 1915337639 D DE1915337639 D DE 1915337639D DE 337639D D DE337639D D DE 337639DD DE 337639 C DE337639 C DE 337639C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
stator
field
commutator
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1915337639D
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEULAND PATENTS Ltd
Original Assignee
NEULAND PATENTS Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEULAND PATENTS Ltd filed Critical NEULAND PATENTS Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE337639C publication Critical patent/DE337639C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K51/00Dynamo-electric gears, i.e. dynamo-electric means for transmitting mechanical power from a driving shaft to a driven shaft and comprising structurally interrelated motor and generator parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)

Description

  • Wechselstrommotor mit einem Läufer und einem Ständer, deren Wicklungen durch einen Kommutator verbunden sind. Vorliegende Erfindung betrifft einen WechstIstrommotor, der im wesentlichen; ausgebildet ist wie eine dynamoelektrische Maschine nach Patent 347985, die sich vorzugsweise für Kupplungszwecke zwischen einer getriebenen und einer treibenden Welle eignet, wobei gleichzeitig an der Maschine eine Vorrichtung vorgesehen ist, um fremde Energie zum Detiiebe derart zuzuführen, daß der Motor sotvohl hinsichtlich der' Geschwindigkeit als ai.ich des Leistungsfaktors regelbar ist. Gleichzeitig vermag die Maschine auch Selbsterregung zu liefern:.
  • Die Maschine besitzt zunächst d'ie bekannte Ausführung reit Ständer, Läufer und dazwischen umlaufendem Anker, wobei der Läufer mit einem Kommutator versehen ist.
  • Gegenüber derartig als Gleichstrommaschine arbeitenden Typen unterscheidet sich die Maschine gemäß Patent 347985 .dadurch, .daß sie auch als Wechselstromkommutatormaschine arbeitet, indem zwischen dem Läufer und dem Ständer mehrphasiger Wechselstrom durch' den mit demLäufer verbundenenKommutator und feststehenden Bürsten übertragen wird tind die Mehrphasigkeit dieser Ständerwicklung aus Zahl und Anordnung der Bürsten sich ergibt. Der Anker trägt dabei zwei Sätze unabhängig voneinander erregter Feldmagnete, von denen der eine in Induktionswirkung zum Ständer und der andere in Induktionswirkung zum Läufer steht. Die Vorteile, .die diese Anlage besitzt, bestehen in: der besseren Wirkungsweise, der leichteren Bauart, einer leichteren Handhabung und einer besseren Ausnutzung der elektrischen Verhältnisse.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun der Läufer mit Wechselstrom, und zwar entweder Einphasen- oder Dreiphasenstrom gespeist. Die Wirkungsweise der Maschine gestaltet sich, dann in der Weise, daß der Läufer infolge des zugeführten Wechselstromes die gewünschte Geschwindigkeit annimmt und mit dem Läuferfeld in irgendeiner geeigneten Weise synchronisiert. Hierauf . dreht sich der Läufer unter stetem Synchronismus mit dem Läuferfeld, worauf an der Ankerwelle Kraft abgenommen werden kann. Zwischen der Speiseleitung und dem Läufer oder auch zwischen der Läuferwicklung und der Ständerwicklung ist ein selbsttätiger Transformator eingeschaltet, der die Aufgabe erfüllt, die Geschwindigkeit und den Leistungsfaktor des Ankers zu regeln.
  • An Stelle der Fremderregung des Ankers kann man auch auf :den Kommutator des Läufers Bürsten derart anordnen, daß dem Läufer Gleichstrom entnommen wird, so daß,die Maschine reit Selbsterregung läuft.
  • Auf der Zeichnung bedeutet: Fig. i einen Längsschnitt durch einen geniäß vorliegender Erfindung ausgebildeten Wechselstrommotor nebst einem Stromschema, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Motor, während Fig. 3 ein Leitungsschema, das den Stromverlauf durch den Motor zeiao-t, @ veranschaulicht.
  • Der aus Lamellen zusammengesetzte Ständer i wird von .dem Gestell 2 getragen. Längsschlitze 3 dienen zur Aufnahme der Mehrphasenwicklung q.. Der Läufer 5 ist ebenfalls aus Lamellen zusammengesetzt und sitzt auf einer Nabe 6 der Wele 7. Die Läuferwicklung 8 ist in Längsschlitzen g eingebettet. Die Welle 7 trägt auch deal Kommutator io, der (in der gezeichneten Weise) mit der Läuferwicklung in Verbindung steht. Drei Schleifringe i i der Welle 7 sind an den Kommutator in der aus Fig. i und 3 ersichtlichen Weise angeschlossen und stehen durch einen Schalter 12 mit einer Mehrphasenwechselstromleitung 13 in Verbindung.
  • Statt Mehrphasenstrom kann man auch eine Einphasenstromquelle verwenden, in welchem Falle nur zwei Schleifringe nötig sind.
  • Das Maschinengestell trägt die Mehrphasenbürsten 14., 15, 16, welche gegen den Kommutator io in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise anliegen und durch Leitungen iq.', 15', 16' zu den entsprechenden Phasen der Ständerwicklung q. hinführen.
  • Das Feldmagnetelernent oder der Anker besteht aus zwei Sätzen von Feldmagneten, die durch den magnetisch leitenden Ring 17 getragen werden, welcher in dem Ringraum zwischen dem Ständer und dem Läufer vorgesehen ist und durch ein Stahlspeichenrad 18 getragen wird. Das letztere ist auf der Muffe ic, befestigt, die die Welle 7 drehbar umgibt und mit der anzutreibenden Welle gekuppelt ist.
  • Der Ring 17 besitzt sechs radial sich erstreckende Polschuhe, welche abwechselnd nach außen und innen gerichtet sind. Die Zwischenteile des Ringes bilden magnetisch leitende Joche, welche die Polflächen der einen Seite mit den benachbarten Polflächen: der anderen Seite verbinden. Die Jochteile des Ringes 17 verbinden die inneren Enden der äußeren Pole 20a, tob und 2o° mit den äußeren Enden der inneren Pole 2111, gib, 2ic. Diese zwei Sätze vonPolen bilden dieKerne für zwei Sätze von Felidmagneten, welche in induktiver Beziehung zum Ständer und Läufer stehen. Die Feldmagnetspulen 20a', 20b1, 20e' des Ständers (Ständerfelder) sind in gleicher Richtung gewickelt und hintereinander geschaltet. Die Feldinagnetspulen 2ia', 2,b', 21e' des Läufers (Läuferfeld) sind ebenfalls in gleicher Richtung, aber entgegengesetzt zu den Ständerfeldspulen gewickelt und ebenfalls v_rter sich hintereinander geschaltet. Die auf der Muffe ig sitzenden zwei Paar Schleif-' ringe 20d, 20e und 21d, 2ie sind mit den Feldj magnetsätzen verbunden.
  • Als Quelle für den Magnetisierungsstrom ist eine Batterie auf der Zeichnung angegeben, mit der die Schleifringe durch Bürsten zot, 20d bzw. 2it, gib und Leitungen 23, 2q., 25, 26 (Fig. i) verbunden sind. Die beiden Felder werden auf diese Weise unabhängig voneinander erregt. Um die relative Feldstärke veränderlich zu gestalten, sind Widerstände 27 und 28 vorgesehen, welche mit den Feldmagnetstromkreisen in Verbindung stehen, während die Richtungsumkehr der Magnetisierungsström@e durch einen Stromwender 29 erfolgt, der z. B. in dem Ständerfeldstromkreis eingeschlossen ist.
  • Werden .die Ständer- und Läuferfelder in gleicher Stärke und entgegengesetzt erregt, dann durchqueren die Kraftlinieniströme jedes benachbarten Feldpolpaares beide Polstücke vnd die verbindenden Läufer- und- Ständerteile, ohne die den Polen benachbarten Jochstücke des Ringes zu durchfließen.
  • Wird der Strom in den Läuferfeldspulen geschwächt, dann erfährt .auch .der den. Läufer durchfließende Strom eine Schwächung, während der Stromflußdurch den Ständer nicht verändert wird. Die Differenz zwischen den Ständer- und Läuferströmen fließt quer durch den Ring. Der Magnetstrom durch den Ständer wird in keiner Weise beeinflußt, salbst wenn das Läuferfeld vollständig ausgeschaltet wird. In diesem Falle fließt der ganze Ständerstrom durch die Jochteile des Ringes. Wenn die Stromrichtung in den Läuferfeldgpulen umgekehrt wird, bleibt das Ständerfeld auch .dasselbe, aber die Jochstücke des Ringes nehmen dann sowohl die Ständer- als auch die Läuferfeldiströme auf. Aus diesem Grunde kann entweder das Läufer- oder Ständerfeld ohne eine gegenseitige Störung verändert oder umgekehrt werden.
  • Die Läuferwicklung 8 ist eine Serienwicklün:g und für 6 Pole vorgesehen.. Der dem Läufer zugeführte Strom wird durch den Kommutator io kommutiert und der Ständerwicklung 4: durch die feststehenden Mehrphasenbürsten 1q., 15 und 16 und die dazugehörigen Leitungen übermittelt. Die Bürsten sind so angeordnet, daß Mehrphasenströmevon ihnen entnommen und der Ständerwicklung zugeführt werden:. Die letztere ist zweckmäßig für so viele-Pole angeordnet als die Läuferwicklung und für so viele Phasen, als Ströme von den Kommutatorbürsten aufgenummen werden.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform ist die: Ständerwicklung eine Dreiphasenwicklun: g. Die durch volle Linien dargestellten Spulen 4d (Fig. 3) gehören zu einer Phase, die Spulen 4b (-.-.-.-) gehören zur zweiten und die Spulen 4c zur dritten Phase.
  • Die Mehrphasensträme, welche von .den Bürsten- abgenommen werden, fließen durch die Ständerwicklung und schaffen ein Drehfeld von gleicher Winkelgeschwindigkeit wie die des Ankers 17. Die Bürsten sind mit der Ständerwicklung so verbunden, daß der Ständ erstrom auf das Ständerfeld eine Zugkraft ausübt. Das Feld des Ständerstromes ist um 9o° elektrische Grade zum Ständerfeld des Ankers beim Stillstand des letzteren versetzt. Dieses Verhältnis bleibt bei allen Geschwindigkeiten des Ankers bestehen und sorgt für eine Zugkraft so lange, als die elektromotorische Kraft des Läufers über die gegenelektromotorische Ständerkraft vorherrscht. Die Drehrichtung des Ankers hängt von der Richtung des Magnetisierungsstromes des Ständerfeldes ab. Wenn die Zugkraft des Ständerfeldes derjenigen des Läuferfeldes entgegengesetzt ist, :dann wird der Anker in der entgegengesetzten Richtung umlaufen, als wenn die beiden Zugkräfte in derselben Richtung wirken. Durch Umkehr des Stromivenders 29 wird das Ständerfeld in seiner Richtung geändert und dadurch auch die Umkehrung des Ankers herbeigeführt.
  • Soll der Motor angelassen werden, dann wird .der Wechselstrom in die Läuferwicklung durch Schließung des Schalters 12 eingeführt, worauf der Läufer auf diie gewünschte Geschwindigkeit gebracht und mit .dem Läuferfeld in irgendeiner geeigneten Weise synchronisiert wird. Hierauf dreht .sich der Läufer unter stetem Synchronismus mit dem Läuferfeld, worauf der Motor durch, die Welle des Ankers Kraft abgeben kann,.
  • Beim Anlassen und bei geringen Geschwindigkeiten .des Ankers ist das Läuferfeld vorzvgsweise schwach, während das Ständerfeld voll erregt werden kann, um,die größte Zugkraft zu .geben. Um dies zu ereichen, wird der Wifderstandshebel 28' (Fig. 3) aus der gezeichneten Lage in seine äußerste Rechtsstellung übergeführt, wodurch ,das Stän:derfeld vollständig erregt wird, während .der I-Jebel 27' des Läuferfeldwiderstandes 27 um einen Schritt nach .rechts bewegt wird, .demzufolge das Läuferfeld über sämtliche Widerstände geschlossen ist.
  • Der Stromkreis für das Läuferfeld ist dabei folgender: Von: .der Batterie 22 über Leitung 25, Widerstand. 27, Leitung 25', Bürste 21t Schleifriaig Zia Läuferfeldspulen 21a', 21b1, 2z°1, Schleifring 2zc, Bürste Zig ünd über Leitung 26 zurück zur Batterie.
  • Der Stän.derfeldstrom nimmt folgenden Verlauf: Von der Batterie 22 über Leitung , -a31, Kontakt des Stromwenders 29, Leitung 23, Bürste 2of, Schleifring 2od, Ständerfeldspulen 2od', 2o , 20c', Schleifring 2oe, Bürste 2o01, Leitung 24, Kontakt des Stromwenders 29, Leitung 24', Widerstand 28 und über Leitung 24" zurück zur Batterie.
  • Die Drehgeschwindigkeit .des Ankers läßt sich durch die Wahl- der Ständerfelldstärke regeln, und durch die Stärke des Läuferfeldes läßt sich der Leistungsfaktor der Vorrichtung regeln. Man kann hierdurch bewirken, daß man mit .einem Einheitsleistungsfaktor arbeitet. Man kann aber auch dem Hauptsystem immer den gleichen Strom zuführen und auf Wunsch den Leistungsfaktor des Speisesystemns regeln-.
  • - Wie schon erwähnt, läßt sich die Geschwindigkeit regeln, indem man das Verhältnis zwischen dem Potential der Läuferwicklung und dem Gegenpotential der Ständerwicklung verändert. Zu diesem Zwecke ist der selbsttätige Transformator 30 zwischen die Kommutatorbürsten 14, 15, 16 und die Ständerwicklung 4 eingeschaltet. In diesem Falle bleibt das Läuferpotential annähernd dasselbe für alle Feldgeschwindigkeiten, vorausgesetzt, daß der zugeführte Strom ein konstantes Potential aufweist, während der selbsttätige Transformator 3o das Potential des Ständers und das Verhältnis. zwischen dem veränderlichen Gegenpotentiall des Ständers und dem konstanten Potential regelt.
  • Ein anderes Mittel zurÄnderung undRegelung der Geschwindigkeit besteht darin, das Läuferpotential zu regeln, indem man einen selbsttätigen Transformator 31 zwischen die Wechselstromquelle 13 und die L äuferschleifringe i i einschaltet. In diesem Falle kann der Transformator 30 zwischen den Kommutatorbürsten und der Ständerwicklung in Fortfall kommen und durch feststehende Leitungsverbindungen ersetzt werden.
  • Wird der selbsttätige Transformator 31 verwendet, dann ist die Wirkung folgende: Ist der Läufer mit dem Läuferfeld synchronisiert, dann wird die Läuferspannung durch den Transformator 31 verändert und das Läuferfeld so geregelt, daß der gewünschte Leistungsfaktor erzielt wird. Das Potential an den Kommutatorbürsten würde in diesem Falle proportional sein mit dem Läuferpotential. Das Ständerfeldbleibt in diesem. Falle konstant und voll erregt, so daß der Transformator 31 auch dazu dient, das Verhältnis zwischen .dem Potential an den Kommutatorbürsten und den- Gegenpotential der Ständerwicklung zu regeln und demzufolge auch die Geschwindigkeit in gewünschter Weise zu überwachen.
  • Es ist darauf hinzuweisen:, d'aß die Geschwindigkeit, wenn sie einmal geregelt ist, bei allen Belastungen konstant bleibt und nicht den Wert übersteigen kann, bei welchem die gegenelektromotorische Kraft des Ständers der elektromotorischen Kraft des Läufers gleichkommt.
  • Falls gewünscht, kann der Läufer zur Erregung des Ankers verwendet werden, zu welchem Zweck der Anker zwei Bürsten 32, 33 trägt, die mit den Feldmagneten durch die Leitung 3:4 und 35 verbunden sind. Diese Bürsten schleifen auf dem Kommutator und sind so angeordnet, daßf sie Gleichstrom übertragen.
  • Durch- Schalter 36 und 37 können die Bürsten 32 und 33 von den Feldmagnetspulen abgeschaltet werden, wenn eine besondere Erregung vorgenommen werden soll.
  • Die Stromquelle 13 ist als Mehrphasenwechselstromgenerator dargestellt. Es ist aber darauf hinzuweisen, daß auch Einphasenwechselstrom verwendet werden kann.
  • Die dargestellte Bauart der Maschine bietet den Vorteil, mit verhältnismäßig schwachen Feldmagnetströmen auszukommen und besitzt eine einfache und kräftige drehbare Anlaßanordnung.
  • Dank der besonderen Anordnung der Pole und der Verbindungsjoche kann das ganze Ankergerippe aus einem Stück gegossen werden, und die Tragscheibe 18 kann auch aus Stahl bestehen, da nur die die gleiche Polarität aufweisenden Pole mit derselben verbunden sind.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE i.Wechselstrommotor mit einem Läufer und einem Ständer, deren Wicklungen durch einen Kommutator verbunden sind und zwischen denen ein umlaufender Anker angeordnet ist, dessen Pole in abwechseln1dier Folge auf einen aus magnetischem Material bestehenden Ring aufgesetzt .sind und mit der Läufer- und Ständerwicklung in Induktion stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer mit Ein-oder Mchrphasenwechselstrom derartig gespeist wird; d'aß zwischen dem Läufer und dem Ständer mehrphalsiger Wechselstrom .durch den mit dem Läufer verbundenen Kommutator und feststehende Bürsten übertragen wind und die Mehrphasigkeit der Ständerwicklung aus Zahl und Anordnung der Bürsten sich ergibt.
  2. 2. Motor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Läufer-und Ständetwicklung oder zwischen der Läuferwicklung und dem Speisestromkreis selbsttätige Transformatoren (30) zur Regelung der Geschwindigkeit und des Leistungsfaktors vorgesehen sind.
  3. 3. Motor nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem mit dem Läufer verbundenen Kommutator Gleichstrom zur Selbsterregung der Feldmagnete des Ankers entnommen wird.
DE1915337639D 1915-10-06 1915-10-06 Wechselstrommotor mit einem Laeufer und einem Staender, deren Wicklungen durch einenKommutator verbunden sind Expired DE337639C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE337639T 1915-10-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE337639C true DE337639C (de) 1922-08-21

Family

ID=6221680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1915337639D Expired DE337639C (de) 1915-10-06 1915-10-06 Wechselstrommotor mit einem Laeufer und einem Staender, deren Wicklungen durch einenKommutator verbunden sind

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE337639C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69830452T2 (de) Elektrische Maschine mit Flussumschaltung, insbesondere Stromgenerator für Kraftfahrzeuge
DE337639C (de) Wechselstrommotor mit einem Laeufer und einem Staender, deren Wicklungen durch einenKommutator verbunden sind
DE60203657T2 (de) Einheit bestehend aus elektromagnetischen Bremse und deren elektrische Versorgung
EP1758229B1 (de) Elektromotor
DE347985C (de) Elektrische Kupplung mit einem Laeufer und einem Staender, deren Wicklungen durch einen Kommutator verbunden sind
AT21799B (de) Einphasenmotor.
AT81924B (de) Elektrische Kupplung.
DE394128C (de) Einankerumformer mit getrennten Wicklungen in denselben Nuten
AT106399B (de) Wendepoleinrichtung für Drehstromkollektor-Nebenschlußmotoren.
DE490504C (de) Nebenschluss-Kommutatormotor fuer Ein- und Mehrphasen-Wechselstrom mit Wendepolen
AT83330B (de) Synchronmotor.
DE484185C (de) Kompensierte elektrische Wechselstrommaschine
DE103627C (de)
DE305368C (de)
AT93541B (de) Vorrichtung zum Regeln und Einstellen der Geschwindigkeit von Wechselstrommotoren.
DE830977C (de) Ein- und mehrphasige Frequenz- und Phasenwandlergruppe
DE622232C (de) Umlaufender Frequenz- und Phasenzahlumformer
DE160883C (de)
AT147435B (de) Dynamomaschine für Gleich- und Wechselstrom.
DE521138C (de) Doppeltgespeiste Wechselstrommaschine mit einem frei drehbaren Zwischenlaeufer
DE435361C (de) Laeufergespeiste Synchronmaschine mit mehreren verschiedenachsigen Erregerwicklungen auf dem Staender
DE330852C (de) Als Wechselstrommotor mit Kommutator ausgebildete Kraftuebertragungskupplung nach dem Induktionstypus
DE646781C (de) Spannungs-, Frequenz- und Phasenzahlumformer fuer elektrische Fahrzeugantriebe
DE397623C (de) Einstellbare Geschwindigkeitshemmung fuer Einzelantrieb der Elemente von Papiermaschinen u. dgl. durch Elektromotoren
DE960750C (de) Elektrischer Fahrzeugantrieb, insbesondere Schiffsantrieb