DE549070C - Elektrische Maschine, insbesondere zur Erzeugung hochfrequenter Stroeme - Google Patents

Description

Die Erfindung bezweckt, elektrische Maschinen, Generatoren, Motoren oder Umformer mit beträchtlich herabgesetzten Eisenverlusten zu schaffen, wodurch in gewissen Fällen der Wirkungsgrad verbessert werden kann.

Kennzeichnend für die Erfindung ist, daß die Ankerwicklungen in einem besonderen Rahmen aus elektrisch isolierendem und mechanisch festem Material eingelegt werden, welcher zwischen den magnetisch wirksamen Teilen der Maschine angebracht wird. Somit wird der Luftspalt vergrößert, und infolgedessen erfordert die Maschine kräftigere Erregung. Die Konstruktion kommt daher am besten zu ihrem Recht bei solchen Maschinentypen, bei denen die Eisenverluste im Verhältnis zu den Erregerverlusten groß sind. Dies ist vor allem der Fall bei Maschinen für Wechselstrom mit höheren Periodenzahlen als sie bei. den gewöhnlichen Kraftübertragungssystemen üblich sind.

Auf der Zeichnung sind einige schematisch dargestellte Ausführungsformen dieser Maschinenkonstruktion veranschaulicht. A und B bezeichnen hier die magnetisch wirksamen Teile der Maschine. C ist ein Rahmen aus isolierendem festem Material. D und E sind Ankerwicklungen.

Die Leiter der induzierten Wicklung werden in ihrem Rahmen derart verlegt, daß sie demjenigen Teil der Maschine näher gebracht sind, welcher mit Bezug auf die Wicklung in Bewegung ist, und zwar werden die Leiter diesem Teil der Maschine so nahe gebracht, wie es die Festigkeit des Rahmenmateorials gestattet. Die meisten Hochfrequenzmaschinen gehören der sogenannten Induktortype an, bei welcher der Läufer gewöhnlich mit Nuten und Zähnen im Eisen versehen ist. Hierdurch werden Pulsationen im magnetischen Felde herbeigeführt, die die Hochfrequenzströme in einer geeignet angeordneten Ankerwicklung erzeugen. Es liegt auf der Hand, daß die Unterschiede in der Dichttei des magnetischen Feldes mit dem Abstand von den Zähnen und Nuten sich ausgleichen, weshalb es von größter Bedeutung für die Leistung der Maschine ist, daß die Anker' wicklung dem Teil der Maschine, welcher mit Zähnen und Nuten versehen ist und sich im Betrieb im Verhältnis zur Wicklung bewegt, näher als den übrigen magnetisch wirksamen Teilen der Maschine gebracht wird.

Ferner muß der Raum zwischen den Eisenmassen des Ständers und des Läufers derart großgemacht werden, daß die Hochfrequenzpulsationen des magnetischen Feldes möglichstausgeglichen sind, wenn das magnetische Feld über den Zwischenraum bzw.. den Luftspalt gelangt ist. Es ist auch von Bedeutung, daß der den magnetischen Rück-

Schluß bildende Eisenkörper in der unmittelbaren Nähe des Luftspaltes nicht genutet ist; alles dient dazu, die hochfrequenten magnetischen Dichteveränderungen im Ankereisen möglichst gering zu halten.

In den Abb. 2 und 3 wird gezeigt, wie die Hochfrequenzwicklung D an ihrem an dem Ständer befestigten Rahmen C angeordnet ist, nämlich so, daß die "Wicklung dem mit Nuten und Zähnen versehenen Läufer B möglichst nahe liegt, desgleichen ist die Größe des Luftspaltes aus diesen Abbildungen ersichtlich wie auch der Tatbestand, daß der Ständer keine Nuten hat.

Hochfrequenzmaschinen können auch in anderer Art ausgeführt werden, etwa so, daß die Maschine ausgeprägte Pole erhält (Abb. 3), wobei die äußeren Teile der Hauptpole mit Nuten und Zähnen versehen sind. Die Breite der Nuten für die Magnetwicklung M am äußeren TeH des Läufers B muß dabei einer geraden Anzahl Nuten und Zähnen entsprechen, wie in Abb. 3 mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Auf diese Weise induzieren die durch die Zahnung der Pole erzeugten Pulsationen unter den Nordpolen und Südpolen der Maschine bei geeigneter Schaltung der Wicklung D einander unterstützende EMKe.

Eine Hochfrequenzmaschine mit ausgeprägten Polen kann auch als Umformer ausgebildet werden. Die Maschine wird dabei mit zwei verschiedenen Ankerwicklungen versehen; die eine ist die hochfrequente Wechsel- oder Drehstrom erzeugende Wicklung und die zweite eine gewöhnliche Motorwicklung, um die zugeführte elektrische Energie aufzunehmen und die Maschine zu treiben. Diese Motorwicklung, die in Abb. 3 mit E bezeichnet ist, muß der Stromart, die zur Verfügung steht, angepaßt sein; sie kann in demselben Rahmen C wie die Hochfrequenzwicklung D angeordnet werden.

Elektrische Maschinen können nach der Erfindung auch wie in Abb. 1 dargestellt ausgeführt werden, nämlich so, daß der die Ankerwicklung D enthaltende Rahmen C in einem gewissen Abstand von den magnetisch wirksamen Teilend und B liegt, welche sich in diesem Falle im Betriebe beide in bezug auf die Ankerwicklungen bewegen, wobei' sowohl die Hauptpolteilung als die Nuten- und Zahnteilung an A und B dieselbe sein muß. Alle Läufernuten werden zweckmäßigerweise nach außen mit Bronzekedlen abgeschlossen, um die Luftreibung zu vermindem und um die Erregerwicklungen o. dgl. festzuhalten.

Die die Ankerwicklungen tragenden Rahmen können zweckmäßig zunächst mit Nuten für die Leiter versehen und zu einer Einheit zusammengefügt werden, worauf die Wicklungen in die Nuten, hineingezogen werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrische Maschine, insbesondere zur Erzeugung hochfrequenter Ströme,, dadurch gekennzeichnet, daß die induzierten Wicklungen gänzlich oder teilweise in einen starren Rahmen aus isolierendem Material zwischen den magnetisch wirksamen Teilen der Maschine eingelegt werden.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der induzierten Wicklung zwischen Ständer- und Läufereisen, daß diese näher dem mit Bezug auf die Wicklung sich bewegenden Teile der Maschine liegt.

3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen solchen Abstand zwischen Ständer- und Läufereisen, daß die Ungleichförmigkeit des Magnetfeldes im Luftspalt an der dem Luftspalt zugewandten Fläche des den magnetischen Rückschluß bildenden Eisens ganz oder annähernd ausgeglichen ist".

4. Elektrische Maschine nach Anspruch i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisen des im Betriebe mit Bezug auf die induzierte Wicklung sich nicht bewegenden Teiles der Maschine an der dem Luftspalt zugewandten Fläche nicht genutet ist.

5. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptmagnerfeld von ausgeprägten Polen erzeugt wird, deren Polflächen mit Nuten und Zähnen versehen sind in einer solchen Anordnung, daß vor den Nord- und Südpolen einander unterstützende hochfrequente EMKe in derselben Wicklung induziert werden.

6. Elektrische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Umformermaschine mit getrennten Motor- und Generatorwicklungen versehen ist und daß an demjenigen Teil der Maschine, an welchem die Hochfrequenzgeneratorwicklung befestigt ist, die der zur Verfügung stehenden Stromart angepaßte Motorwicklung angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen