DE413063C

DE413063C - Elektrischer Uhrenantrieb mittels umlaufender Synchron-Wechselstrommotoren

Info

Publication number: DE413063C
Application number: DEM72797A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-03-05
Filing date: 1921-03-05
Publication date: 1925-05-01
Also published as: DE413065C; FR30819E; US1665890A; FR548217A

Description

Elektrischer Uhrenantrieb mittels umlaufender Synchron-Wechselstrommotoren. Für den Antrieb von elektrischen Uhren werden Elektromotoren verwendet, bei denen ein die Wechselstromspule tragender Elektromagnet mit einem permanenten Magneten zusammenarbeitet, zwischen dessen Polen der Elektromagnet eingebaut ist. Sofern nicht der Kern des Elektromagneten mit dem permanenten Magneten verbunden ist, stehen beide Magnete außer unmittelbarer magnetischer Beziehung. Es wird jedoch auch der Kern des Elektromagneten mit dem permanenten Magneten gekuppelt, und zwar mit seinem :einen. Pol, um dadurch eine Wechselwirkung im magnetischen Fluß beider Magnete zu erzielen. Den bisher üblichen Elektromotoren dieser Art ist ein verhältnismäßig geringer Wirkungsgrad eigen,, weil im einen Fall die wechselseitige Beeinflussung der Magnetkreise beider Magnete nicht zur Ausnutzung kommt, im anderen Falle aber .der Kraftlinienfluß des permanenten Magneten durch den Anbau des Elektromagneten an seinen einen Pol bzw. als Polschuh geschwächt. wird. Da jedoch Elektromotoren für den Uhren= antrieb ununterbrochen laufen sollen, ist sowohl die einfachste und zuverlässigste Bauart des Motors bei spezifisch kleiner Drehzahl und ein leichter Gang, wie auch .ein möglichst günstiger Wirkungsgrad bzw. ein auf das geringste Maß beschränkter Stromverbrauch von Bedeutung, wofür die Nutzbarmachung des magnetischen Kraftlinienstromes in vollem Ausmaß Bedingung ist.
Diesen Anforderungen entspricht der elektrische Uhrenantrieb mittels umlaufender Synchron-Wechselstrommotoren nach vorliegender Erfindung. Diese besteht darin., daß der zwischen den Polen, des permanenten Erregermagneten eingebaute Elektromagnet an der Indifferen;zstelle des .ersteren. mit einem, Pol angesetzt ist und mit seinem anderen Pol in .den Bereich der Pole des permanenten Magneten greift. Dadurch schließen die Segmente des in der Ebene der drei Pole beider Magneten sich drehenden Rotors abwechselnd den magnetischen Kraftlinienfluß zwischen dem freien Pol des Elektromagneten und jedem Pol des permanenten Magneten kurz. Infolge des Einflusses des Elektromagneten wechselt die Stärke der Polarität des permanenten Magneten zwischen einem Höchst- und Mindestmaß. Zugleich werden durch den Elektromagneten magnetisclhe Polwechsel im Rotor induziert. Ein solcher Motor zeichnet sich neben. der Einfachheit seiner Bauart durch einen außerordentlich kleinen Strorn.-verbrauch aus.
Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Abb. i ist ein, senkrechter Querschnitt durch eine Ausführungsform und Abb. z ein senkrechter Längsschnitt nach Linie 2-2 in Abb. i. Die Abb. 3 und ¢ sind ähnliche Schnitte einer anderen Ausführungsform unter Fort:assung des Uhrwerks, und zwar Abb. 3 nach Linie 3-.3 in Abb. 4 und diese nach Linie q.-q. in Abb. 3. Abb. 5 ist ein wagerechter Schnitt nach Linie 5-5 in Abb. 3 und Abb. 6 eine Oberansicht zu Abb. ¢. Die Abb.7 und 8 zeigen Querschnitte nach den Linien 7-7 und 8-8 in Abb. q., um die verschiedene Stellung der Polwechselsegmente des Rotors kenntlich zu machen.
Bei dem Beispiel in Abb. i und 2 ist an. einem Gestell der permanente ErregermagnetM befestigt. Seine beiden Schenkel sind hufeisenförmig gegeneinander gebogen und bis in den Bereich des Rotors A gefübrt. Dieser besteht aus den auf einer Welle befestigten Scheiben a1, a2 aus nichtmagnetischem Metall und den P,olwechs:elsegmen,ten i bis 6 aus Weicheisen. An der Indifferenzstelle i des Erregermagneten M ist der Ankermagnet E befestigt, dessen freier Pol zwischen den. beiden Polen des Erregermagneten M in den Bereich des Rotors A greift. Der Ankermagnet E trägt eine Wechselstromspule J für den Anschluß an ein vorhandenes Wechselstromnetz.
Im angenommenen Beispiel enthält der Rotor sechs Segmente. Dementsprechend stehen die Pole des Erregermagneten. M um ein Sechstel Umfang des Rotors auseinander. Wird der Strom eingeschaltet und der Rotor ,4 von Hand angeschnellt, dann wird @er durch die wechselnde Intensität und die wechselnden Pole des Ankermagneten E entsprechend beeinflußt und in Übereinstimmung mit der Periodenzahl des W ecbselstromes in Drehung erhalten. Die Drehung, des Rotors wird mittels einer Übersetzung" also z. B. wie dargestellt, durch Schneckengetriebe u, ttl, n2 auf das Uhrwerk Z übertragen.
Der Vorzug eines solchen Synchronmotors besteht in seinem außerordentlich geringen Stromverbrauch, da bei gleichbleibenden Polen des Erregermagrrteten nur :die Pole des Ankermagneten durch den Strom gewechselt i und dessen magnetische Kraftlinien nicht zerstreut werden, sondern durch den geringen magnetischen Widerstand der umlaufenden Polwechselsegmente bei jedem Polwechsel im vollen Ausmaß zur Erzeugung der mechanischen Kraftwirkung dienen. Da ein Polwechselsegment während des Verlaufes einer Wechselstromperiode die drei Pole der Magnete durchläuft, so läßt sich die Drehzahl, des Rotors durch Änderung der Anzahl dieser Segmente, ebenso auch die Zahl der Erreger-und Ankerpole beliebig wählen.
Bei dem - Beispiel nach Abb. 3 bis 8 sind zwei Ankermagnete El, E2 gewählt, die @ebenfalls mit ihrem einen Pol an der Indifferenzstelle e" des Erregermagneten M befestigt sind. Um ähnlich wie im :erstbeschriebenen Beispiel in derselben Drehungsebene liegende Pole des Erregermagneten M benutzen zu können, greifen seine Pole mit Polschuhen, über die beiden Ankermagnete El, E2 hinweg. Die Welle des Rotors trägt dementsprechend zwei Paar Polwechselsegm@ente Al, 43 und A2"44. In diesem Falle kreisen in. einer Drehungsebene nur zwei Segmente, welche umschichtig den magnetischen Kraftlinienfluß zwischen je .einem Pol N (oder S des Erregermagneten M und dem dazwischenliegenden Pol eines der Ankermagnete El, E2 schließ-en. Die Segmentpaare sind mit Bezug auf ihrd Welle um go' versetzt. Die Wirkung dieses Motors ist im übrigen dieselbe wie oben beschrieben. Anstatt permanenter Erregermagnete können auch Elektromagnete verwendet werden. Es werden dann auf die Schenkel des Erregermagneten Stromspulen B geschoben.

Claims

PATENTANSPRUCH: Elektrischer Uhrenantrieb mittels umlaufender Synchron-Wechselstrommotoren mit permanentem Magneten und zwischen. dessen Polen .eingebautem Elektromagneten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Polen (N und S) des permanenten, Erregermagneten (M) an dessen Indifferenzstelle ein Elektromagnet (E) mit s:einerri einen: Pol angesetzt ist und mit seinem anderen Pol in den Bereich der Pole des Erregermagneten greift, damit die Segmente (i bis 6) des in der Ebene der drei Pole sich drehenden Rotors (A) abwechselnd den magnetischen Kraftlinienfluß zwischen dem freien Pol des Elektrom.agneten (E) und jedem Pol (N und S) des permanenten Magneten (M) kurzschließen.