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Elektromotor, insbesondere für Sprechmaschinen. Elektromotorische
Antriebe für Sprechmaschinen erfordern einen außergewöhnlichen gleichmäßigen Gang,
sowohl über längere "Leiten als auch innerhalb ;eder einzelnen Umdrehung, was um
so schwerer erreicht werden kann, als die geringe Drehzahl die Ausnutzung von Schwingwirkungen
verhindert. Die Geschwindigkeit der Plattentellerumdrehung soll vor allem unabhängig
sein von den Spannungsschwankungen des speisenden Netzes, von den Schwankungen der
Temperatur, der Umgebung sowie der Erwärmung der Wicklungen und von Änderungen im
magnetischen Verhalten des Eisens des Elektromotors. Dabei soll die Geschwindigkeit
von Hand fein verstellbar und in weiten Grenzen regelbar sein, und schließlich wird
vollkommene Geräuschlosigkeit und Freiheit des Plattentellers von Nebenbewegungen
gefordert, die zu Nebengeräuschen führen würden.
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Die bisher verwendeten schnellaufenden Motore, die mit Untersetzung
auf die Plattentellerwellen arbeiteten, zeigen meist mehrere ,ler geschilderten
Fehler. Es ist anderseits bereits vorgeschlagen, den Elektromotor ohne Zwischengetriebe
unmittelbar auf clie Plattentellerachse wirken zu lassen und zum Regeln der Geschwindigkeit
einen Flielikraftregler anzuordnen. Ferner ist es bei anderen Elektromotoren bekannt,
den inneren Leitungswiderstand so hoch zu bemessen, daß die elektromotorische Kraft
des Ankers nur einen geringen Bruchteil der Klemmspannung beträgt. Gemäß der Erfindung
ist ein Elektromotor der letztgenannten Art zum unmittelbaren Antrieb von langsam
laufenden Wellen, wie der Plattentellerwelle einer Sprechmaschine, derart ausgebildet,
daß das magnetische Feld von Stator- oder Rotoreisen oder beider derart übersättigt
ist, daß die Kraftliniendichte im ganzen magnetischen Kreis bedeutend größer ist,
als dies bei gewöhnlichen Elektromotoren zur Erreichung eines guten Wirkungsgrades
notwendig ist, so daß sie mindestens 2oooo Gauß beträgt. Gewöhnliche N ebeuschlußniotor
en reagieren wegen der starken Hvsterisis ihrer Feldmagnete erfahrungsgemäß stark
auf Spannungsschwankungen und ihr Feld ist bei anderen Erschütterungen nie völlig
konstant zu halten. Gewöhnliche Serienmotoren besitzen die gleiche Eigenschaft,
wenn sie auch den Vorteil haben, wahlweise für Gleichstrom oder für Wechselstrom
brauchbar zu sein. Das Magnetfeld soll daher übersättigt werden, d. h. es soll in
größeren Bereichen Kraftliniendichten von etwa 2oooo Gauß und mehr besitzen. An
einzelnen Stellen, z. B. an den Zahnfüßen, kann die Kraftliniendichte bis
gegen
d.oooo Gauß steigen. Durch diese hohe Magnetisierung wird einerseits erreicht, claß
selbst starke Änderungen des erregenden Stromes keine erheblichen Feldänderungen
erzeugen, und anderseits, daß der aufsteigende ,und absteigende Ast der Magnetisierungslinie
zusammenfallen, so daß die Hysterisis des Feldes verschwindet und keine sekundären
Störungen verursachen kann. Hierdurch ist der Einfluß der obengenannten Schwankungen
auf das Magnetfeld ausgeschaltet oder so stark vermindert, daß er nicht mehr störend
ist.
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Es sind zwar . Elektromotoren bekannt, die am Zahnfuß Kraftliniendichte
bis zu 25ooo Gauß besitzen. Jedoch reicht die alleinige Sättigung dieser kurzen
Stellen im Zahnfuß nicht aus, um die Hysterisiserscheinun.g des gesamten Magnetfeldes
zu unterdrücken. Beim Motor nach der Erfindung sollen daher größere Bereiche des
Eisens übersättigt werden, vor allem die Magnetkerne und Magnetjoche im Ständer
(Stator) oder Läufer (Rotor). Es wird hierdurch erreicht, daß das Magnetfeld in
denjenigen Teilen des Eisens, in denen seine Hauptenergie konzentriert wird, hysterisisfrei
wird. Die Drehzahl des Motors wird nunmehr nicht, wie es sonst üblich ist, direkt
konstant gehalten, weil dann Spannungsschwankungen wieder erheblichen Einfluß auf
sie haben würden, sondern es wird ein indirekter Weg benutzt, indem das Drehmoment
des Motors, das von Feldstärke und Strom abhängig ist, möglichst unabhängig von
der Drehzahl gehalten wird. Dann kann man durch Anwendung von empfindlichen Fliekraftbremsreglern,
wie .sie auch sonst für den Sprechmaschinenantrieb üblich sind, die Drehzahl gleichbleibend
halten. Die Unabhängigkeit des Drehmomentes von der Drehzahl wird erreicht durch
möglichst geringe elektromotorische Kraft des Ankers, die nur einen geringen Bruchteil
der zugeführten Spannung betragen soll, während der Hauptteil dieser Spannung durch
den inneren Widerstand der Wicklungen aufgezehrt wird.
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Einen so großen inneren Widerstand hat man bei langsam laufenden Motoren
bisher möglichst zu vermeiden gesucht, um den Wirkungsgrad hoch zu halten. Nach
der Erfindung soll der innere Widerstand unter Verzicht auf hohen Wirkungsgrad gerade
möglichst groß sein, um den Einfluß der Spannungsschwankungen auf die Drehzahl zu
verringern oder gar auszuschalten. Eine geringe Leistungsaufnahme des Motors wird
dabei in an sich bekannter Weise durch den j unmittelbaren Antrieb und Fortfall
aller Übertragungsverluste erzielt. Sie läßt sich wegen des Fortfalls aller schädlichen
Reibungen durch geeignet starke Bemessung der Wicklung auf einen niedrigen Wert
bringen.
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Die Übersättigung,des Feldes braucht nicht im ganzen Kreise zu erfolgen.
Es genügt, wenn sie in einem beliebigen Teil des Magnetkreises besteht: im Ständer
oder Läufer, oder beiden. Zur Gewichtsersparnis ist es zweckmäßig, das Ständerjoch
mit kleinem Querschnitt auszuführen und dadurch zu übersättigen. Durch die hohe
Feldsättigung wird bewirkt, daß die Stromaufnahme des Motors, die nur von Drehmoment
und Feldstärke abhängt, unabhängig von der Drehzahl wird und nicht nur in dem .ganzen
Regelungsbereiche des Motors, sondern auch beim Stillstand der Welle fast konstant
bleibt. Bei Wechselstrombetrieb ersetzt die Reaktanz der Wicklungen einen Teil der
Wirkung des inneren Widerstandes. Dies hat den weiteren Vorteil, daß sie gänzlich
unabhängig von Temperaturschwankungen ist, die aber auch sonst vom Fliehkraftregler
ausgeglichen werden.
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In der Zeichnung ist ein Elektromotor zum Antrieb des Plattentellers
einer Sprechinaschine dargestellt. in ist der Rotor, f ist sein (übersättigtes)
Eisenjoch, w ist die Plattentellerwelle und c der Plattenteller. N.Iit r ist .der
Fliehkraftregler- bezeichnet, der in bekannter Weise durch einen Hebel h auf größere
oder geringere Bremswirkung eingestellt werden kann.