DE563058C

DE563058C - Einrichtung zum selbsttaetigen Anlassen eines zum Antrieb von Uhren o. dgl. dienenden Synchronmotors

Info

Publication number: DE563058C
Application number: DEK112508D
Authority: DE
Original assignee: Kienzle Taxameter und Apparate AG
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1928-08-12
Filing date: 1928-12-09
Publication date: 1932-10-31
Also published as: USRE19491E

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstanlaufenden Synchronmotor zum Antrieb von Uhren u. dgl. Es ist bekannt, für derartige Synchronmotoren ein mehrpoliges Ferraris-Dreh-S feld zu verwenden, das den Selbstanlauf sicherstellt. Ebenso hat man für' diesen Zweck Motoren mit einem axial verschiebbaren Läufer vorgeschlagen, dessen Umlaufgeschwindigkeit durch stufenweises Einrücken verschiedenartiger Anker (zuerst eines wicklungsfreien Ankers und dann eines Kurzschlußankers) in das Erregerfeld zunächst in die Nähe der synchronen Drehzahl gebracht wird, um zuletzt den eigentlichen Synchronläufer in dasselbe Erregerfeld einzurücken. In diesem Zustand wirkt der Motor erst als Synchronmotor. .Ebenso versuchte man schon den Selbstanlauf eines Synchronmotors dadurch zu erreichen, daß man dem Synchronmotor ein Ahlaufschaltwerk nach dem Prinzip eines Wechselstromweckers, verbunden mit einem einer Uhrenhemmung ähnlichen Fortschaltwerk, zuordnete. Infolge der verhältnismäßig großen Umlaufgeschwindigkeit dieses Fortschaltwerkes war die eben geschilderte Anordnung einer großen Abnützung unterworfen.

Ferner sind selbstlaufende Synchronmotoren bekannt geworden, bei denen ein Teil des Läufers als Anker eines Asynchronmotors ausgebildet ist bzw. wirkt. Bei diesen selbstanlaufenden Motoren bewegen sich jedoch der Läufer des Synchronmotors und der unmittelbar mit ihm verbundene Anker des Asynchronmotors· in. einem gemeinsamen Ferraris-Drehfeld. Diese bekannten Motoren sind nun zum Antrieb elektrischer Uhren deswegen ungeeignet, weil entweder die hohe Drehzahl des Motorläufers mittels eines mechanischen Untersetzungsgetriebes in die erheblich nied- 4<> rigere Umlaufzahl des Uhrzeigers umgewandelt werden muß bzw. weil es fabrikatorisch sehr schwierig ist, das Kräfteverhältnis zwischen Synchron- und Asynchronteil bei diesen Konstruktionen so genau abzuwägen, daß einerseits ein genügendes Synchrondrehmoment übrigbleibt, um einen zuverlässigen Antrieb der Uhr zu gewährleisten und das Asynchrondrehmoment ausreicht, um einen sicheren Anlauf zu gewährleisten, während 5» anderseits das Asynchrondrehmoment nicht so groß sein darf, daß die Gefahr besteht, den Synchronteil über seine Synchrontourenzahl hinauszureißen.

Demgegenüber wird erfindungsgemäß ein schnell umlaufendes FSrraris-Drehfeld eines Asynchronläufers verwendet, von dem ein mehrpoliges Wechselfeld für einen langsamer umlaufenden Synchronläufer abgeleitet wird. Die beiden Läufer verbleiben in ihren eigenen Erregerfeldern. Um das Anlaufen und Intrittfallen des Synchronläufers in Zusammenarbeit mit dem Asynchronläüfer zu erleichtern, sind beide Läufer derart miteinander gekuppelt, daß der Synchronläufer von dem Asynchronläufer erst mitgenommen wird,

wenn letzterer ein genügend großes Drehmoment, erreicht hat, um den Synchronläufer aus seiner Ruhelage herauszureißen. In den Abbildungen ist _ejn_Ausfyhrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar bedeutet

Abb. ι eine Vorderansicht des Motors und Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Abb. i. - " ·

Das Feld des Asynchronmotors besteht aus einem Stator ι mit einer Erregerwicklung 2, Die Polschuhe 3 und 4 sind gespalten und je eine Hälfte mit einer, Schirmspule 5 versehen, so daß ein Ferraris-Drehfeld mit einem Pol- »5 paar entsteht. In diesem Drehfeld bewegt sich ein Kurzschlußläufer 6" von bekannter Bauart, bestehend aus einem Kupferkäfig 15 mit lamelliertem Weicheisenkörper 16.

Mit den beiden Schenkeln des Stators 1 ist je ein Polschuh .7. bzw. 8 unter Zwischenschaltung von Stützen 9, 9 aus magnetisch leitendem Werkstoff yerschraubt, so daß zwischen den Polen der Polschuhe 7 und 8 als Nebenfeld des Asynchronmotors ein Wechselns feld für den Synchronläufer 10 aus Magnetstahl entsteht. In dem dargestellten Beispiel ist das Wechselfeld des Synchronmotors für -=*, einen 6poligen Läufer aufgeteilt, wobei allerdings zu beiden Seiten der senkrechten Symmetrieebene je ein Pol weggelassen ist, so daß jeweils nur zwei gleichnamige Pole JVT, N bzw. S₁S auf jeder Seite vorhanden sind. Diese Pole befinden sich also in der richtigen Poleinteilung eines öpoligen Feldes,

Der Synchronläufer 10 ist auf der Welle 11 des Asynchronläufers 6 mit Hilfe einer Lagerbüchse 12 drehbar gelagert und durch eine Schraubenfeder 13, die einerseits an der La^ gerbüchse 12 und andererseits an einem auf der Welle 11 festgeklemmten Stellring 14 angreift, mit dem Asynchronläufer 6 elastisch gekuppelt.

Es ist ersichtlich,, daß das Ferraris-Dreh-

ffeld mit dem einen Polpaar 3 und 4 rascher

umläuft, als der 6polige Synchronläufer 10.

Durch die federnde Kupplung zwischen denbeiden Läufern 6 und 10 wird erreicht, daß der Asynchronläufer 6, dessen Anfangsdrehmoment bei starrer Verbindung mit dem Synchronläufer 10 nicht genügen würde, letzteren aus seiner Ruhelage heraus anzuwerfen, tui-

ter gleichzeitiger Anspannung der Feder 13 zunächst so viel Kraft ansammelt, daß er den Synchronläüfer aus seiner Ruhelage herausreißen kann. Da der Asynchronläufer 6 z. B. beim Betrieb mit Drehstrom von 50 Perioden 000 Umdrehungen pro Minute zu erreichen versucht, bringt er den Synchronläufer 10, dessen synchrone Drehzahl 1000 beträgt, schnell auf diese Drehzahl. Ist dann der Synchronläufer 10 in Tritt gefallen, so übernimmt er die Führung gegenüber dem Asynchronläufer. Er wirkt von nun an über die Feder 13 auf den Asynchronläufer 6 derart ein, daß dieser gezwungen ist, die Drehzahl des Synchronläufers einzuhalten.

Verzichtet man auf die Herabsetzung der Drehzahl des Synchronmotors, so kann man natürlich das Wechselfeld des Synchronmotors und entsprechend dessen Läufer auch nur mit einem Polpaar versehen.

Claims

' Patentanspruch:

1. Einrichtung zum selbsttätigen Anlassen eines zum Antrieb von Uhren o. dgl. dienenden Synchronmotors, bei welchem der Läufer des Synchronmotors durch ein Ferraris-System antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechsel-' feld des Synchronläufers von dem Drehfeld des mit ihm 'gekuppelten Asynchronläufers abgezweigt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet,· daß die Pole (3, 4) des" Asynchronmotor!¹ mit den Polen (7, 8)-.J?5 des Synchronmotors ,unmittelbar magnetisch leitend verbunden sind.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (10) des Synchronmotors mit.dem Läufer (6) des Asynchronmotors derar-t gekuppelt ist, daß der Synchronläufer von dem Äsynchronläufer erst mitgenommen wird, wenn letzterer ein genügend großes Drehmoment erreicht hat, um den Synchronläufer aus seiner Ruhelage herauszureißen.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Läufer (6, 10) des Asynchronmotors und des Synchronmotors federnd miteinander gekuppelt sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen