DE4423783A1 - Wanderfeldinduktor - Google Patents
WanderfeldinduktorInfo
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- DE4423783A1 DE4423783A1 DE19944423783 DE4423783A DE4423783A1 DE 4423783 A1 DE4423783 A1 DE 4423783A1 DE 19944423783 DE19944423783 DE 19944423783 DE 4423783 A DE4423783 A DE 4423783A DE 4423783 A1 DE4423783 A1 DE 4423783A1
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- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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Description
Die Erfindung betrifft einen Wanderfeldinduktor nach
dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die Verwendung von Wanderfeldinduktoren ist bei Ver
fahren und Vorrichtungen zum Entstapeln und Verein
zeln von unmagnetischen Blechplatinen bekannt (DE 44 03 099
und DE 44 03 011). Dabei werden von den Wan
derfeld- bzw. Schubinduktoren mechanische Schubkräfte
in der Ebene von Platinen aus elektrisch leitfähigem
unmagnetischem Material erzeugt, die durch Adhäsion
aneinanderhaftende gestapelte Bleche einzeln von dem
Stapel trennen sollen. Die Schubinduktoren werden
nach dem bekannten Verfahren mittels mehrphasigem
Wechselstrom erregt, wodurch in der Blechebene Schub
kräfte entstehen, die etwa dem Quadrat der Wander
feldamplitude proportional sind. Da eine bestimmte
Schubkraft zum Entstapeln und Vereinzeln unabdingbar
ist, sind bei sehr großen Blechplatinen mehrere In
duktoren notwendig, die gleichzeitig arbeitend, dem
Netz eine unvertretbar große Kurzzeitleistung entneh
men würden.
Aus der DE 32 04 635 C2 ist ein Linearmotor bekannt,
der für Antriebe für Oberflächen-Schnellverkehrsmit
tel und andere Transporteinrichtungen verwendet wer
den kann und der einen Induktor mit m-phasiger Wick
lung und ein mit dem Induktor elektromagnetisch ge
koppeltes Sekundarteil aufweist, wobei die Wicklung
des Sekundarteils in voneinander elektrisch isolierte
m-phasige Wicklungseinheiten eingeteilt ist und an
jede Phase jeder Wicklungseinheit wenigstens ein Kon
densator angeschlossen ist. Eine solche Anordnung
soll die Blindleistung des asynchronen Linearmotors
kompensieren und den Wirkungsgrad erhöhen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
Wanderfeldinduktor zu schaffen, bei dem der Energie
bedarf verringert wird, d. h. der bei geringem Spei
sestrom eine große feldbildende Wanderfeldamplitude
erzeugt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Da
durch, daß der Induktivität des Induktors eine Kapa
zität zur Bildung eines Parallelresonanzkreises zu
geordnet ist und daß eine weitere Induktivität vor
gesehen ist, die mit der Kapazität des Parallelreso
nanzkreises einen Reihenresonanzkreis bildet, können
aufgrund der Resonanzüberhöhungen große Ströme und
damit große Schubkräfte erzeugt werden. Die verwende
ten Frequenzumrichter und die notwendigen Zusatzbau
gruppen können gegenüber den Speiseverfahren nach dem
Stand der Technik wesentlich geringer dimensioniert
werden, und die Belastung des Versorgungsnetzes wird
im Verhältnis der Resonanzüberhöhung reduziert.
Vorteilhafterweise können mehrere Wanderfeldindukto
ren am Ausgang eines Frequenzumrichters betrieben
werden, wobei durch unterschiedliche Dimensionierung
der einzelnen Resonanzkreise gleichzeitig unter
schiedliche Schubkräfte realisiert werden können.
Beispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge
stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 die schaltungsgemäße Ausgestal
tung eines Wanderfeldinduktors
nach einem ersten Ausführungsbei
spiel der Erfindung,
Fig. 2 die schaltungsgemäße Ausgestal
tung des Wanderfeldinduktors des
Wanderfeldinduktors nach einem
zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 die schaltungsgemäße Ausgestal
tung des Wanderfeldinduktors nach
einem dritten Ausführungsbeispiel
und
Fig. 4 die schaltungsgemäße Ausgestal
tung des Wanderfeldinduktors nach
einem vierten Ausführungsbei
spiel.
In Fig. 1 ist ein Frequenzumrichter 1 mit einer nicht
dargestellten dreiphasigen Versorgungsspannung ver
bunden. Der Wanderfeldinduktor 2 ist als Sternschal
tung mit herausgeführtem Sternpunkt geschaltet, wobei
die Induktivitäten L4, L5, L6 des Wanderfeldinduktors 2
zu dem Sternpunkt zusammengeschaltet sind und jeweils
parallel zu diesen Induktivitäten die Kondensatoren
C1, C2, C3 liegen. In der ersten Phase ist zwischen
Frequenzumrichter und Parallelschaltung aus Indukti
vität L5 und Kondensator C2 eine Induktivität L1, in
der zweiten Phasen zwischen der Parallelschaltung aus
C1 und L4 und Frequenzumrichter 1 eine Induktivität
L2 und zwischen Parallelschaltung aus C3 und L4 und
Frequenzumrichter 1 eine Induktivität L3 geschaltet.
Die Induktivitäten L4, L5, L6 des Wanderfeldinduktors 2
und die jeweils parallelgeschalteten Kondensatoren
C1, C2, C3 bilden einen Parallelresonanzkreis, und die
Kapazität der Kondensatoren C1, C2, C3 bildet mit den
Induktivitäten L1, L2, L3 einen Reihenresonanzkreis, so
daß eine Kombination aus einem Parallelresonanzkreis
und einem Reihenresonanzkreis entsteht. Praktisch
liegen drei (Parallel-)Resonanzkreise vor, die über
die Induktivitäten miteinander gekoppelt sind. Jedoch
kann das äußere Prinzip hinreichend genau wie ein
einzelner Resonanzkreis beschrieben werden. Der In
duktor könnte daher auch als "Resonanzinduktor" be
zeichnet werden.
Die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Schal
tungsanordnung ist wie folgt. Eine dreiphasige Ver
sorgungsspannung mit bestimmter Spannung und Frequenz
wird über den Frequenzumrichter 1 in einen Wechsel
strom mit beispielsweise 8 Aeff mit einer Frequenz von
etwa 300 Hz umgewandelt. Aufgrund der Resonanzen des
durch die Induktivitäten L4, L5, L6 und die Kapazitäten
C1, C2, C3 gebildeten Parallelresonanzkreises und des
aus den Induktivitäten L1, L2, L3 und den Kapazitäten
C1, C2, C3 gebildeten Reihenresonanzkreises wird der am
Ausgang des Frequenzumrichters 1 liegende dreiphasi
ge, feldbildende Strom um den Faktor der Resonanzüb
erhöhung des Parallelresonanzkreises vervielfacht
(z. B. zu 40 Aeff), wobei der oberhalb der Parallelresonanzfrequenz
aufgrund des Überwiegens der Kapazität
systembedingte Abfall des Induktorstromes durch die
Pre-Resonanzflanke des Reihenresonanzkreises kompen
siert wird. Durch eine optimale Dimensionierung der
Kondensatoren C1, C2, C3 und der Induktivitäten
L1, L2, L3 sowie der Induktivitäten L4, L5, L6 des Induk
tors 2, beispielsweise zur Erzielung einer Resonanz
frequenz des Parallelresonanzkreises bei 300 Hz und
des Reihenresonanzkreises bei 320 Hz, können die Par
allel- und Reihenresonanzen so ausgenutzt werden, daß
sich ein Verhältnis von Speisestrom zum Induktorstrom
von etwa einer Größenordnung z. B. von 5 bis 10 im
Bereich der Resonanzüberhöhung ergibt. Diese großen
Ströme erzeugen ein Wanderfeld mit einer großen Am
plitude, so daß bei dem vorliegenden Anwendungsver
fahren der Entstapelung von übereinander angeordneten
Blechen in der Blechebene große Schubkräfte erzeugt
werden. Der schubkraftbildende Feldanteil der Grundwelle
wird darüber hinaus durch die Resonanzeigen
schaften der Stromkreise dadurch erhöht, daß die stö
renden Oberwellenanteile gleichfalls verringert wer
den. Infolge der hohen Feldamplitude wird durch die
Wirbelstrombildung eine Wärmeimpuls erzeugt, der auf
die Blechplatine übertragen wird, worauf mechanische
Oberflächenspannungen hervorgerufen werden. Der da
durch entstehende Aufkrümmungseffekt wirkt den Adhä
sionskräften der gestapelten Bleche entgegen, wodurch
eine Trennung der Bleche erleichtert wird.
In Fig. 2 wird eine weitere Beschaltung des erfin
dungsgemäßen Wanderfeldinduktors gezeigt, wobei hier
die Wicklungen des Induktors gleichfalls in Stern
schaltung angeordnet sind, wobei jedoch der Stern
punkt nicht herausgeführt ist. Dabei liegen die Kon
densatoren C1, C2, C3 jeweils parallel zu zwei Indukti
vitäten, nämlich L4, L5, L5, L6 und L6, L4. Die Funk
tionsweise entspricht der Funktion nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der der
Induktor in Dreieckschaltung mit künstlichem Stern
punkt geschaltet ist, d. h. die Induktivitäten
L4, L5, L6 liegen jeweils parallel zu zwei Kondensato
ren, nämlich C1, C2, C2, C3 und C3, C1. Die drei Stränge
des Induktors sind über Dreiphaseninduktivitäten
L1.1, L1.2, L1.3, die geometrisch sehr viel kleiner
ausgebildet sind als getrennte Induktivitäten, mit
dem Frequenzumrichter 1 verbunden. Auch hier ent
spricht die Funktionsweise der nach Fig. 1.
In Fig. 4 ist der Induktor 2 als normale Dreieck
schaltung geschaltet, d. h. der Kondensator C1 liegt
parallel zu der Induktivität L4, C2 parallel zu L5
und C3 parallel zu L6. Auch hier entspricht die Funk
tion der nach Fig. 1.
Die Schaltungen sind unter Beachtung der gültigen
Dimensionierungsregeln als gleichwertig anzusehen,
wobei sich jedoch aus den Belastungen der Bauelemente
Unterschiede ergeben, die bei der Frage der Kosten zu
berücksichtigen sind.
Claims (6)
1. Wanderfeldinduktor zur Erzeugung einer Schub
kraft in einem in vorgegebener Zuordnung ange
ordneten, unmagnetischen plattenartigen Teil,
insbesondere zur Verwendung in Vorrichtungen zum
Vereinzeln und Entstapeln von Blechplatinen, der
über einen Frequenzumrichter mit einem mehrpha
sigen Versorgungsnetz verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Wicklungen (L4, L5, L6) des Induktors (2)
Kondensatoren (C1, C2, C3) derart zugeordnet sind,
daß die Wicklungen die Induktivität und die Kon
densatoren die Kapazität eines Parallelresonanz
kreises bilden und daß in Reihe zu dem Parallel
resonanzkreis eine weitere Induktivität
(L1, L2, L3; L1.1, L1.2, L1.3) geschaltet ist, die
mit der Kapazität (C1, C2, C3) einen Reihenreso
nanzkreis bildet.
2. Wanderfeldinduktor nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Parallelresonanzkreis als
Sternschaltung mit herausgeführtem Sternpunkt
ausgebildet ist, wobei parallel zu den jeweili
gen zum Sternpunkt zusammengeschalteten Wicklun
gen (L4, L5, L6) des Induktors (2) jeweils ein
Kondensator (C1, C2, C3) parallelgeschaltet ist.
3. Wanderfeldinduktor nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Parallelresonanzkreis als
Sternschaltung ohne herausgeführtem Sternpunkt
ausgebildet ist, wobei jeweils zwei zum Stern
punkt zusammengeführte Wicklungen (L4, L5; L5, L6;
L6, L4) parallel zu jeweils einem Kondensator
(C1, C2, C3) liegen.
4. Wanderfeldinduktor nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Parallelresonanzkreis als
Dreieckschaltung mit künstlichem Sternpunkt aus
gebildet ist, bei dem zu jeweils zwei der zum
Sternpunkt zusammengeschalteten Kondensatoren
(C1, C2; C2, C3; C3, C1) jeweils eine Wicklung
(L4, L5, L6) des Induktors liegt.
5. Wanderfeldinduktor nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Parallelresonanzkreis als
Dreieckschaltung ausgebildet ist, bei der die
Wicklungen (L4, L5, L6) im Dreieck liegen und je
weils einer Wicklung ein Kondensator (C1, C2, C3)
parallelgeschaltet ist.
6. Wanderfeldinduktor nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Indukti
vität des Reihenresonanzkreises als Mehrphase
ninduktivität (L1.2, L1.2, L1.3) ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944423783 DE4423783C2 (de) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | Wanderfeldinduktor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944423783 DE4423783C2 (de) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | Wanderfeldinduktor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4423783A1 true DE4423783A1 (de) | 1996-01-11 |
DE4423783C2 DE4423783C2 (de) | 1997-01-23 |
Family
ID=6522446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19944423783 Expired - Fee Related DE4423783C2 (de) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | Wanderfeldinduktor |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4423783C2 (de) |
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- 1994-06-30 DE DE19944423783 patent/DE4423783C2/de not_active Expired - Fee Related
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EP3427367A4 (de) * | 2016-03-10 | 2019-11-06 | Laitram, L.L.C. | Linearmotorstator mit leitung integralem leitungsreaktor |
CN109075623B (zh) * | 2016-03-10 | 2021-04-09 | 莱特拉姆有限责任公司 | 具有一体式线路电抗器的线性电机定子 |
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DE4423783C2 (de) | 1997-01-23 |
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