DE568564C

DE568564C - Electric machine

Info

Publication number: DE568564C
Application number: DES95270D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Fischer
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1929-11-30
Filing date: 1929-11-30
Publication date: 1933-01-25

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
25. JANUAR 1933ISSUED ON
JANUARY 25, 1933

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Vr 568564 KLASSE 2Id²GRUPPE 19 VR 568564 CLASS 2ID ² GROUP 19

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt *)

Elektrische MaschineElectric machine

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. November 1929 abPatented in the German Empire on November 30, 1929

Die Erfindung bezieht sich auf einen neuartigen Aufbau kollektorloser Maschinen, der besonders für Maschinen mit hoher Polpaarzahl vorteilhaft ist. Die Vorteile der neuen An-5 Ordnung, die in erster Linie in einer Vereinfachung des konstruktiven Aufbaues unter Vermeidung bewickelter Läufer bestehen, können bei Synchronmaschinen, Asynchronmaschinen, Systemen zur synchronen Übertragung von Be-The invention relates to a novel structure of brushless machines, the is particularly advantageous for machines with a high number of pole pairs. The advantages of the new An-5 Order, primarily in a simplification of the structural design while avoiding wound rotors exist, can in synchronous machines, asynchronous machines, systems for synchronous transmission of load

wegungen sowie zur Übertragung der Differenz von Bewegungen und ähnlichen Anordnungen erzielt werden. Bevor auf Einzelheiten der Erfindung näher eingegangen wird, seien zunächst einige allgemeine Betrachtungen zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens vorausgeschickt. movements as well as for the transmission of the difference of movements and similar arrangements be achieved. Before going into details of the invention in more detail, let first A few general considerations for a better understanding of the concept of the invention have been made beforehand.

Alle elektrischen Maschinen ohne Kollektor lassen sich vollständig kennzeichnen durch das Verhalten einer bestimmten Anzahl von Selbst-Impedanzen und gegenseitigen Impedanzen in Abhängigkeit von einer mechanischen Veränderung, z. B. der Rotorverdrehung. Die einfachste Maschine enthält zwei Selbstimpedanzen und eine gegenseitige Impedanz, von denen wenigstens eine in Abhängigkeit von nur einer mechanischen Unabhängigen veränderlich ist. Diese einfachsten Maschinen werden, da sie Einzelbestandteile der erfindungsgemäßen Anordnung darstellen, im folgenden als Teilmaschinen bezeichnet. Der einfachste Fall einer solchen Teilmaschine ist ein Variometer mit einer festen und einer mechanisch beweglichen Spule. Um zu zeigen, wie die komplizierteren Maschinen durch das Verhalten ihrer Eigen- und gegenseitigen Induktivitäten zu kennzeichnen sind, soll als Beispiel der Asynchronmotor und eine Maschine zur synchronen Bewegungsübertragung betrachtet werden.All electrical machines without a collector can be fully identified by the Behavior of a certain number of self-impedances and mutual impedances in Dependence on a mechanical change, e.g. B. the rotor rotation. The easiest Machine contains two self-impedances and one mutual impedance, one of which at least one is variable depending on only one mechanical independent. These simplest machines are, since they are individual components of the arrangement according to the invention represent, hereinafter referred to as sub-machines. The simplest case Such a sub-machine is a variometer with a fixed and a mechanically movable one Kitchen sink. To show how the more complicated machines by the behavior of their own and mutual inductances are to be identified, the asynchronous motor and a machine for synchronous Motion transmission are considered.

Der Drehstrom-Asynchronmotor mit Schleifringläufer ist in Fig. 1 dargestellt. Im Stator 108 sind die Wicklungen 104, 105, 106 angeordnet; der Rotor 107 enthält die Wicklungen 101, 102, 103, die ebenso wie die Statorwicklungen in Stern geschaltet sind. Das Ende einer jeden Rotorwicklung ist an einen besonderen Schleifring geführt.The three-phase asynchronous motor with slip ring rotor is shown in FIG. 1. In the stator 108 the windings 104, 105, 106 are arranged; the rotor 107 contains the windings 101, 102, 103, which, like the stator windings, are connected in star. The end of everyone The rotor winding is led to a special slip ring.

Der Drehstrom-Asynchronmotor mit Schleifringläufer läßt sich kennzeichnen durch sechs Selbstinduktivitäten und fünfzehn Gegeninduktivitäten. Über das Verhalten können wir aussagen, daßThe three-phase asynchronous motor with slip ring rotor can be characterized by six Self inductances and fifteen mutual inductances. We can use behavior state that

ι. die Eigeninduktivitäten sämtlicher Wicklungen unabhängig sind von der Rotorstellung,ι. the self-inductances of all windings are independent of the rotor position,

2. die Gegeninduktivitäten zwischen zwei beliebigen Statorwicklungen und zwischen zwei beliebigen Rotorwicklungen unabhängig von der Rotorstellung sind,2. the mutual inductances between any two stator windings and between two any rotor windings are independent of the rotor position,

3. sich die Gegeninduktivität zwischen einer beliebigen Statorwicklung und einer beliebigen Rotorwicklung sinusförmig oder annähernd sinusförmig mit der Rotorstellung ändert,3. the mutual inductance between any stator winding and any The rotor winding changes sinusoidally or approximately sinusoidally with the rotor position,

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden: *) The patent seeker stated as the inventor:

Dr.-Ing. Frits Fischer in Berlin-Charlottenburg.Dr.-Ing. Frits Fischer in Berlin-Charlottenburg.

4- die Änderung der Gegeninduktivitäten zwischen einer Stator- und den drei Rotorwicklungen und einer Rotor- und den drei Statorwicklungen an sich gleich, jedoch um 120 elektrische Grade bezüglich der Rotorstellung phasenverschoben sind,4- the change in mutual inductance between a stator and the three rotor windings and one rotor and the three stator windings inherently the same, but around 120 electrical Degrees are out of phase with respect to the rotor position,

5. der Kopplungskoeffizient, d. h. das Verhältnis der resultierenden gegenseitigen Impedanz zur Wurzel aus dem Produkt der resultierenden Selbstimpedanzen zwischen Stator- und Rotorwicklungen, von der Rotorstellung unabhängig und annähernd = 1 ist.5. the coupling coefficient, d. H. the ratio of the resulting mutual impedance to the root of the product of the resulting self-impedances between the stator and rotor windings, independent of the rotor position and is approximately = 1.

Eine Maschine zur synchronen Bewegungsübertragung mit zweiphasiger Wicklung im Rotor und ausgeprägten Polen im Stator zeigt Fig. 2. 109 und no sind Geber und Empfänger. Es sind einpolpaarige Systeme mit den Polen in, 112 und 113, 114 dargestellt. Die Wicklungen 115,116 bzw. 117,118 sind zu Schleifringpaaren 119, 120 bzw. 121,122 geführt. Über die Schleifringe liegen die entsprechenden Wicklungen in Reihe. Die Erregerwicklungen 123 und 124 sind in Reihe an das gleiche Netz angeschaltet. Die Maschine läßt sich kennzeichnen durch drei Selbstimpedanzen und drei Gegenimpedanzen. Bei einer solchen zweiphasigen Maschine nach Fig. 2 bestehen die folgenden Bedingungen:A machine for synchronous motion transmission with two-phase winding in Fig. 2 shows the rotor and pronounced poles in the stator. 109 and no are transmitters and receivers. Single-pole pair systems with the poles in, 112 and 113, 114 are shown. The windings 115,116 and 117,118 are slip ring pairs 119, 120 and 121, 122. About the slip rings the corresponding windings are in series. The exciter windings 123 and 124 are connected in series to the same network. The machine can be identified by three Self-impedances and three counter-impedances. For such a two-phase machine, see Fig. 2, the following conditions exist:

i. Die Eigeninduktivität der Statorwicklung ist unabhängig von der Verdrehung des Rotors, 2. die Eigeninduktivität der beiden Rotorwicklungen verändert sich wie sin² α bzw. cos² a oder annähernd wie diese Größen mit der Stellung des Rotors,i. The self-inductance of the stator winding is independent of the rotation of the rotor, 2. the self-inductance of the two rotor windings changes like sin ² α or cos ² a or approximately like these quantities with the position of the rotor,

3. die Gegeninduktivität zwischen den beiden Rotorwicklungen ist Null, d. h. unabhängig von der Stellung des Rotors,3. the mutual inductance between the two rotor windings is zero, i. H. independent of the position of the rotor,

4. die gegenseitigen Induktivitäten zwischen der Statorwicklung und den Rotorwicklungen verändern sich wie sinus α bzw. cosinus α oder annähernd wie diese Größen mit der Verstellung des Rotors,4. the mutual inductances between the stator winding and the rotor windings change like sine α or cosine α or approximately like these quantities with the adjustment of the rotor,

5. die Kopplungskoeffizienten zwischen der Statorwicklung einerseits und den Rotorwicklungen anderseits sind unabhängig von der Verdrehung des Rotors und annähernd = 1.5. the coupling coefficient between the stator winding on the one hand and the rotor windings on the other hand are independent of the rotation of the rotor and approximately = 1.

Der Aufbau der bekannten Maschinen, die sich nach den oben beschriebenen Gesichtspunkten durch das Verhalten einer bestimmten Anzahl von Impedanzen kennzeichnen lassen,The structure of the known machines, which are based on the points described above can be characterized by the behavior of a certain number of impedances,

go wird sehr kompliziert, wenn die Maschinen für hohe Polpaarzahlen bestimmt sind. Die hohe Polpaarzahl bedingt eine sehr große Anzahl von Wicklungen, die sich bei normalen Ausmaßen der Maschine nur mit großen Schwierigkeiten in dem Eisen der Maschine unterbringen lassen. Man kommt bei solchen Maschinen zu sehr großen Abmessungen des Läufers und des Ständers, wodurch die Herstellung der Maschine naturgemäß beträchtlich verteuert wird. Ein weiterer Nachteil der bekannten Maschinen besteht darin, daß die Läufer mit Wicklungen versehen sind, so daß es erforderlich ist, den Strom diesen Wicklungen über Schleifringe zuzuführen. go becomes very complicated if the machines are designed for a large number of pole pairs. The height The number of pole pairs requires a very large number of windings, which are located with normal dimensions the machine can only be accommodated in the iron of the machine with great difficulty. One comes with such machines to very large dimensions of the rotor and the stator, whereby the manufacture of the machine is naturally considerably more expensive. There is another disadvantage of the known machines in that the rotors are provided with windings, so that it is necessary to have the current feed these windings via slip rings.

Zur Vermeidung dieser Nachteile werden ge- 65' maß der Erfindung solche Maschinen, zu deren Kennzeichnung mehr als zwei Selbstimpedanzen gehören, durch elektrische Zusammenschaltung und mechanische Kupplung von einfach aufgebauten Teilmaschinen hergestellt. Soll eine bestimmte Maschine, die durch mehr als zwei Selbstimpedanzen gekennzeichnet ist, nach den Gesichtspunkten der Erfindung nachgebildet werden, so werden ebensoviele Teilmaschinen miteinander gekuppelt, wie veränderliche gegenseitige Impedanzen der nachzubildenden Maschine vorhanden sind. Dabei wird der Aufbau der Teilmaschinen so gewählt, daß sich deren gegenseitige Impedanzen nach erfolgter mechanischer Kupplung aller Maschinen in Abhängigkeit von der mechanischen unabhängigen Veränderlichen ebenso ändern wie die nachzubildenden Impedanzen. Die Selbstimpedanzen der Teilmaschinen, die zusammen einer Selbstimpedanz der nachzubildenden Maschine entsprechen sollen, werden elektrisch in Reihe geschaltet. Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Teilmaschinen zeichnen sich sämtlich dadurch aus, daß ihre Läufer keine Wicklungen tragen. Die Läuferwicklungen der nachzubildenden Maschine können also durch die Zusammenschaltung von Mas'chinen, die nur mit Ständerwicklungen versehen sind, nachgebildet werden.To avoid these disadvantages, according to the invention, such machines are used Marking more than two self-impedances belong, through electrical interconnection and mechanical coupling of simply constructed sub-machines. Should a certain Machine, which is characterized by more than two self-impedances, simulated according to the aspects of the invention are, just as many sub-machines are coupled to one another as mutually variable ones Impedances of the machine to be simulated are available. The structure of the sub-machines is chosen so that their mutual impedances after the mechanical coupling of all machines as a function change from the mechanical independent variable as well as the one to be reproduced Impedances. The self-impedances of the sub-machines, which together form a self-impedance should correspond to the machine to be simulated, are connected electrically in series. The sub-machines used in the context of the invention are all characterized in that their rotors have no windings wear. The rotor windings of the machine to be simulated can therefore be interconnected simulated by machines that are only provided with stator windings will.

Vorzugsweise verwendet man Teilmaschinen, die unabhängig von der mechanischen Veränderlichen stets fest gekoppelt sind; es kann aber auch in besonderen Fällen angebracht sein, Maschinen mit Kopplungskoeffizienten zu verwenden, die von der mechanischen Veränderlichen abhängen oder von 1 merklich verschieden sind, was auch durch eine äußere Zuschaltung einer festen Impedanz erreicht werden kann.It is preferable to use sub-machines that are independent of the mechanical variable are always firmly coupled; but it can also be appropriate in special cases, machines with coupling coefficients depending on the mechanical variable or markedly different from 1 are, which can also be achieved by an external connection of a fixed impedance can.

Die gemäß der Erfindung verwendeten Teilmaschinen, die nachstehend an Hand von Figuren im einzelnen erläutert werden, sind an sich bekannt. So ist beispielsweise die in Fig. 9 dargestellte Ausführung einer Maschine nach einem Vorschlag von Guy bereits als Emphasensynchrongenerator benutzt worden, jedoch konnte naturgemäß diese Maschine nicht die Eigenschaften von anderen kollektorlosen Maschinen, so beispielsweise von Asynchronmotoren, von Systemen zur synchronen Bewegungsübertragung u. dgl. aufweisen. Erst durch Kombination von mehreren der bekannten Maschinen ist die Möglichkeit gegeben, jede beliebige kollektorlose Maschine in ihren mechanischen und elektrischen Eigenschaften äquivalent nachzubilden. Wollte man die Maschine von Guy als Motor verwenden, soThe sub-machines used according to the invention, which are described below with reference to Figures are explained in detail, are known per se. For example, the one in FIG. 9 shown execution of a machine according to a proposal by Guy already as an emphasis synchronous generator has been used, but naturally this machine could not have the properties of other brushless machines, for example, from asynchronous motors, from systems for synchronous motion transmission and the like. Only by combining several of the known machines is it possible to any brushless machine in terms of its mechanical and electrical properties to simulate equivalently. If you wanted to use Guy's machine as a motor, then that

würde diese Maschine nicht von selbst anlaufen. Erst durch die Kombination mehrerer solcher Maschinen lassen sich die zum Selbstanlauf notwendigen Eigenschaften erzielen. Mehr-S phasige Synchronmaschinen nach Guy ergeben ein außerordentlich unregelmäßiges Drehmoment und werden in dieser Beziehung durch die Maschinen nach der Erfindung bei weitem übertroffen.this machine would not start by itself. Only through the combination of several of these Machines can achieve the properties necessary for self-starting. More-S Phase synchronous machines according to Guy give an extremely irregular torque and are in this respect by the machines according to the invention by far exceeded.

ίο Die Kombinationsmaschinen gemäß der Erfindung lassen sich bei hohen Polpaarzahlen mit nur sehr wenig Wicklungen aufbauen, so daß die Unterbringung der Wicklungen im Eisenkörper ohne Schwierigkeiten möglich ist und die Herstellung der Maschinen wesentlich gegenüber den bekannten Ausführungen verbilligt wird. Außerdem können die durch den Fortfall der Läuferwicklungen bedingten Vorteile in vielen Fällen nicht nur in einer Verbilligung des ao Aufbaues und Erhöhung der Betriebssicherheit bestehen, sondern sich durch den Fortfall der Funkenbildung an den Schleifringen und Bürsten, insbesondere für elektro-akustische Antriebsmaschinen in sehr wünschenswerter Weise auswirken.ίο The combination machines according to the invention can be built up with a high number of pole pairs with only very few windings, so that the accommodation of the windings in the iron body is possible without difficulty and the production of the machines is significantly cheaper than the known designs will. In addition, the advantages caused by the omission of the rotor windings in in many cases not only in a reduction in the cost of the extra structure and an increase in operational reliability exist, but through the elimination of sparks on the slip rings and Brushes, especially for electro-acoustic prime movers, are very desirable Way to impact.

Durch die Wahl geeigneter Polpaarzahlen, der durch die erfindungsgemäße Kombination von Teilmaschinen nach oben praktisch keine Grenze gesetzt ist, kann bei dem System zur synchronen Bewegungsübertragung die Übersetzung zwischen Sender und Empfänger beliebig groß gemacht werden. Bisher war es unter Verwendung von Maschinen, die in wirtschaftlicher Beziehung allen Anforderungen genügen, nur mit Hilfe von mechanischen Übersetzungsgetrieben möglich, zwischen Sender und Empfänger ein großes Übersetzungsverhältnis zu ererzielen, da die bekannten vielpoligen Maschinen reine Synchronmaschinen sind. Diese mit Zahnrad und Differentialgetriebe arbeitenden Systeme weisen einen sehr unruhigen und stoßweisen Gang auf. Diese Nachteile sind bei dem System gemäß der Erfindung nicht vorhanden. Außerdem tritt gegenüber den mechanischen Übertragungseinrichtungen der große Vorteil in den Vordergrund, daß sich Sender und Empfänger in beliebig großer Entfernung voneinander aufstellen lassen. Diese Eigenschaften tragen ebenfalls dazu bei, daß die Erfindung besonders für Antriebseinrichtungen von elektroakustischen Apparaten geeignet ist.By choosing a suitable number of pole pairs, which is achieved by the combination according to the invention there is practically no upper limit for sub-machines, the system for synchronous motion transmission, the translation between sender and receiver as desired to be made big. So far it has been using machines that are more economical Relationship meet all requirements, only with the help of mechanical transmission gears possible to achieve a large transmission ratio between transmitter and receiver, since the known multi-pole machines are pure synchronous machines. This with a gear and differential gear systems have a very choppy and jerky condition Gear on. These disadvantages do not exist in the system according to the invention. In addition, there is a great advantage over mechanical transmission devices in the foreground that the transmitter and receiver are at any great distance from each other let set up. These properties also contribute to the invention is particularly suitable for drive devices of electroacoustic apparatus.

Die Fig. 3 bis na stellen im Prinzip Ausführungsbeispiele von an sich bekannten Maschinen dar.FIGS. 3 to na represent exemplary embodiments in principle of known machines.

Fig. 3 zeigt die einfachste Form eines Zweispulensystems, bei dem die eine der Wicklungen 2 auf dem Rotor und die andere Wicklung 1 im Stator untergebracht sind. Diese Ausführungsform entspricht einem einfachen Variometer. Die gegenseitige Induktivität ist mit der Verdrehung des Rotors veränderlich, während die Eigeninduktivitäten beider Wicklungen konstant bleiben. Die folgenden Fig. 4 bis 6 zeigen Prinzipschaltbilder von Maschinen, bei denen sich außer der Gegeninduktivität auch die Eigeninduktivität einer oder beider Wicklungen ändert.3 shows the simplest form of a two-coil system in which one of the windings 2 on the rotor and the other winding 1 are housed in the stator. This embodiment corresponds to a simple variometer. The mutual inductance is variable with the rotation of the rotor, while the Self-inductances of both windings remain constant. The following Figures 4-6 show Schematic circuit diagrams of machines in which, in addition to the mutual inductance, there is also the Self-inductance of one or both windings changes.

In Fig. 4 ist eine speziellere Ausführung angegeben, die ebenfalls durch zwei Selbstimpedanzen und eine gegenseitige Impedanz zu kennzeichnen ist. Sie besitzt eine Wicklung 3 im Stator und eine Wicklung 4 im Rotor, wobei jedoch der Stator eine zu der ersten Wicklung räumlich versetzte zweite Wicklung 5 besitzt, die in sich kurzgeschlossen ist, zum Zwecke der eindeutigen Orientierung des Wechselfeldes in der Maschine. Als Selbstimpedanzen zur Beschreibung des Verhaltens dieser Maschinen genügen die Impedanz der Wicklung 3 und die Impedanz zwischen den Schleifringen, d. h. die Impedanz der Wicklung 4 unter Berücksichtigung des Einflusses der kurzgeschlossenen Wicklung 5. Es ist für diese Anordnung charakteristisch, daß bei Verdrehung des Rotors die resultierende Eigeninduktivität der Wicklung 3 im Stator konstant bleibt, wogegen sich dabei die re- ■ sultierende Eigeninduktivität der Wicklung 4 auf dem Rotor verändert.In Fig. 4, a more specific embodiment is shown, which is also through two self-impedances and a mutual impedance is to be marked. It has a winding 3 in Stator and a winding 4 in the rotor, but with the stator one to the first winding spatially offset second winding 5 has, which is short-circuited in itself, for the purpose of clear orientation of the alternating field in the machine. As self-impedances for description The impedance of winding 3 and the impedance are sufficient for the behavior of these machines between the slip rings, d. H. the impedance of the winding 4 taking into account the influence the short-circuited winding 5. It is characteristic of this arrangement that when the rotor rotates, the resulting self-inductance of winding 3 in the stator remains constant, whereas the resulting self-inductance of the winding 4 increases changed on the rotor.

Fig. 5 ist im Prinzip mit Fig. 4 identisch; es sind lediglich Stator und Rotor miteinander vertauscht. Den Wicklungen 3, 4, 5 in Fig. 4 entsprechen der Reihe nach die Wicklungen 7, 6, 8 (Fig. 5).FIG. 5 is identical in principle to FIG. 4; only the stator and rotor are interchanged. The windings 7, 6, 8 correspond in sequence to the windings 3, 4, 5 in FIG. 4 (Fig. 5).

In Fig; 6 sind eine Wicklung 9 im Stator und eine Wicklung 10 im Rotor vorhanden, deren Impedanzen durch die räumlich versetzten Kurzschlußwicklungen 11, 12 derart beeinflußt werden, daß sich bei Verdrehung des Rotors sowohl die resultierende Eigeninduktivität der Wicklung 9 im Stator als auch die resultierende Eigeninduktivität der Wicklung 10 im Rotor verändert. In diesem Falle sind alle drei kennzeichnenden Größen, die beiden Selbstimpedanzen und die gegenseitige Impedanz von der Rotorstellung abhängig.In Fig; 6 are a winding 9 in the stator and a winding 10 in the rotor, whose Impedances influenced by the spatially offset short-circuit windings 11, 12 in this way that both the resulting self-inductance of the Winding 9 in the stator and the resulting self-inductance of winding 10 in the rotor changes. In this case all three characteristic quantities are the two self-impedances and the mutual impedance depends on the rotor position.

Fig. 7 stellt eine Maschine mit ausgeprägten Polen im Stator dar, die im wesentlichen der in Fig. 4 gekennzeichneten Maschine gleichwertig ist. Die auf dem Stator angeordnete Wicklung 13 besteht aus zwei hintereinander geschalteten (räumlich nicht gegeneinander versetzten) Wicklungshälften, die auf die beiden ausgeprägten Pole des Stators aufgebracht sind. Die Wicklung 14 befindet sich im Rotor. Bei dieser Maschine sind zwei der kennzeichnenden Größen veränderlich, nämlich die Impedanz zwischen den Schleifringen und die gegenseitige Impedanz.Fig. 7 illustrates a salient pole machine in the stator, essentially that of in Fig. 4 marked machine is equivalent. The one arranged on the stator Winding 13 consists of two series-connected (not spatially offset from one another) Winding halves that are applied to the two salient poles of the stator. The winding 14 is located in the rotor. There are two of the most distinctive features of this machine Variables, namely the impedance between the slip rings and the mutual Impedance.

In Fig. 8 sind die Stator- und die Rotorwicklung mit 15 und 16 bezeichnet. Sowohl der Stator als auch der Rotor haben ausgeprägte Pole erhalten, wodurch die charakteristischenIn FIG. 8, the stator and rotor windings are designated by 15 and 16. Both the Both the stator and the rotor have been given pronounced poles, creating the characteristic

Eigenschaften dieser Maschine die gleichen werden wie bei der Maschine nach Fig. 6, d. h. alle drei kennzeichnenden Größen sind von der Rotorstellung abhängig. Der Kopplungskoeffizient zwischen den beiden Wicklungen ist im wesentlichen unabhängig von der Rotorstellung und ungefähr = i.Characteristics of this machine become the same as those of the machine of Fig. 6; H. all three characteristic variables are dependent on the rotor position. The coupling coefficient between the two windings is essentially independent of the rotor position and approximately = i.

In Fig. 9 ist eine mehrpolige Maschine von einer Ausbildung dargestellt, wie sie durch die ίο Guysche Maschine bekanntgeworden ist. In dem Stator 19 sind zwei Wicklungen 17,18 untergebracht, während der Rotor 20 keine Wicklung trägt. Sowohl der Stator als auch der Rotor sind mit gleicher Teilung gezahnt, und es ist die Zahnlücke gleich dem Zahnkopf. Der Stator ist in vier Abschnitte I, II, III, IV unterteilt, in denen die Zähne so gegeneinander versetzt sind, daß beispielsweise in den Abschnitten II, IV die Statorzähne den Rotorzähnen und in den Abschnitten I, III den Rotorlücken gegenüberstehen. Es ist leicht zu ersehen, daß bei Verdrehung des Rotors die gegenseitige Induktivität der Wicklungen variabel ist, während die Eigeninduktivitäten nahezu konstant bleiben, so daß sich die Anordnung elektrisch analog der Anordnung Fig. 3 verhält.In Fig. 9, a multi-pole machine is shown from a training as shown by the ίο Guysche machine has become known. In the stator 19 there are two windings 17, 18 housed, while the rotor 20 carries no winding. Both the stator and the The rotor are toothed with the same pitch, and the tooth gap is equal to the tooth tip. Of the The stator is divided into four sections I, II, III, IV, in which the teeth are offset from one another are that, for example, in sections II, IV, the stator teeth and the rotor teeth in Sections I, III face the rotor gaps. It is easy to see that When the rotor rotates, the mutual inductance of the windings is variable, while the self-inductances remain almost constant, so that the arrangement is electrical behaves analogously to the arrangement in FIG.

In Fig. 10 ist eine ähnliche Maschine wie Fig. 9 abgebildet, wobei jedoch das Verhältnis der Zahnlücke 25 zur Zahnlücke 26 nicht wie in Fig. 91:1, sondern 3 :1 gewählt ist. Dabei ändert sich sowohl die gegenseitige Induktivität als auch die Eigeninduktivitäten der beiden Wicklungen bei Verdrehung des Rotors 22. Der Kopplungskoeffizient bleibt bei der Verdrehung des Rotors annähernd konstant = 1. Das Ausführungsbeispiel Fig. 10 ist somit prinzipiell den Ausführungsbeispielen 6 und 8 gleichwertig. In Fig. 10 a similar machine to Fig. 9 is shown, but with the relationship the tooth gap 25 to the tooth gap 26 is not selected as in Fig. 91: 1, but 3: 1. Included changes both the mutual inductance and the self-inductances of the two Windings when the rotor 22 is rotated. The coupling coefficient remains when the rotor is rotated of the rotor approximately constant = 1. The exemplary embodiment in FIG. 10 is thus in principle the embodiments 6 and 8 equivalent.

Fig. 11 stellt die gleiche Maschine wie Fig. 10 dar, jedoch nur mit der geringstmöglichen Polpaarzahl. Die Maschinen der Fig. 9 bis 11 können auch mit mehreren Wicklungen ausgeführt werden, z. B. vier Wicklungen 129, 130, 131, 132, wie in Fig. na dargestellt. Bei der Schaltung werden diese Wicklungen zu zwei Gruppen zusammengefaßt, z. B. 129, 130 und 131, 132, so daß auch nur zwei Eigen- und eine gegenseitige Impedanz kennzeichnend sind. Die Anordnung von mehr als zwei Wicklungen kann beispielsweise mit Rücksicht auf einen möglichst wirtschaftlichen Aufbau der Maschine (günstiges Verhältnis zwischen Kupfer- und Eisengewicht) wünschenswert sein.FIG. 11 represents the same machine as FIG. 10 but only with the lowest possible number of pole pairs. The machines of Figs. 9-11 can also be designed with multiple windings, e.g. B. four windings 129, 130, 131, 132, as shown in Fig. Na. In the Circuit, these windings are combined into two groups, e.g. B. 129, 130 and 131, 132, so that only two own and one mutual impedance are characteristic. The arrangement of more than two windings can for example, with a view to making the machine as economical as possible (inexpensive Ratio between copper and iron weight) be desirable.

Die beschriebenen Maschinen stellen reine Einphasen-Synchronmaschinen dar. Sie sind als Mehrphasen-Synchronmaschinen, Asynchronmaschinen usw. nicht geeignet, da sie an sich nur zwei Selbstimpedanzen und eine gegenseitige Impedanz aufweisen. Erst durch die erfindungsgemäße Kombination mehrerer solcher Maschinen lassen sich die verschiedensten kollektorlosen Maschinen nachbilden. Wenn auch an sich sämtliche in den Fig. 3 bis na dargestellten Maschinen für die Nachbildung normaler Maschinen geeignet sind, so sollen im Rahmen der Erfindung jedoch nur die Ausführungen nach den Fig. 9 bis na, d. h. also Maschinen mit unbewickeltem Läufer, Verwendung finden. Die Ausbildung des Stators kann sowohl entsprechend den Fig. 3 bis 8 als auch 9 bis na erfolgen.The machines described are pure single-phase synchronous machines. They are not suitable as multi-phase synchronous machines, asynchronous machines, etc. because they are at have only two self-impedances and one mutual impedance. Only through the inventive combination of several such machines can be the most varied emulate brushless machines. Even if all in FIGS. 3 to na machines shown are suitable for the replication of normal machines, so should within the scope of the invention, however, only the embodiments according to FIGS. H. so Machines with an unwound rotor are used. The training of the stator can be carried out according to FIGS. 3 to 8 and 9 to na.

In den Fig. 12 bis 18 sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt. Die Figuren zeigen elektrische Maschinen, die aus mehreren Teilmaschinen aufgebaut sind.Some embodiments of the inventive concept are shown in FIGS. The figures show electrical machines that are made up of several sub-machines.

Fig. 12 zeigt den mechanischen Aufbau und die elektrische Verbindung der Wicklungen eines nach der Erfindung aufgebauten Zweiphasen-Asynchronmotors. Es werden Maschinen nach Fig. 10 verwendet. Der normale Zweiphasen-Asynchronmotor hat im Rotor und im Stator je zwei Wicklungen. Er ist also durch vier Selbstimpedanzen und sechs gegenseitige Impedanzen gekennzeichnet. Von den sechs gegenseitigen Impedanzen sind zwei, und zwar die zwischen den beiden Statorwicklungen und die zwischen den beiden Rotorwicklungen, für das Verhalten der Maschine und insbesondere für die Nachbildung dieser Maschine unwesentlich, da sich der Wert dieser gegenseitigen Impedanzen bei der Drehung des Rotors nicht ändert. Es müssen also durch die erfindungsgemäße Kombination mehrerer Maschinenvierpole vier Selbstimpedanzen und vier gegenseitige Impedanzen nachgebildet werden.Fig. 12 shows the mechanical structure and the electrical connection of the windings a two-phase asynchronous motor constructed according to the invention. There will be machines according to Fig. 10 used. The normal two-phase asynchronous motor has two windings each in the rotor and in the stator. So it is through four self-impedances and six mutual Impedances marked. Of the six mutual impedances there are two, namely that between the two stator windings and that between the two rotor windings, for the behavior of the machine and especially insignificant for the simulation of this machine, since the value of these mutual impedances does not change as the rotor rotates. There must therefore be four by the combination of several four-pole machine according to the invention Self-impedances and four mutual impedances can be simulated.

Wie im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits ausgeführt ist, sind für die Nachbildung von vier gegenseitigen Impedanzen vier Teilmaschinen erforderlich. Die gezahnten Rotoren dieser Maschinen sind in der Figur mit 33 bezeichnet und auf einer gemeinsamen Achse derart befestigt, daß jeder der Rotoren gegenüber den vorhergehenden um einen Winkel von 90⁰ (bezogen auf die Poolpaarteilung) versetzt ist. Je eine Wicklung zweier um 90⁰ gegeneinander versetzter Maschinen sind elektrisch in Reihe geschaltet und an eine Phasenspannung gelegt, so die Wicklungen 31 und 32 an die Phase I und die Wicklungen 34 und 35 an die Phase II. Die beiden Reihenschaltungen entsprechen den beiden Statorwicklungen des normalen Asynchronmotors. Es müssen sich also die Impedanzen zwischen den Anschlußpunkten dieser beiden Reihenschaltungen genau so verhalten wie die Statorimpedanzen des normalen Zweiphasen-Asynchronmotors. Jede der Selbstimpedanzen des Zweiphasen-Asynchronmotors ist wegen des vollkommen symmetrischen Aufbaues der normalen Maschine unabhängig von der Rotordrehung. Dieses ist auch bei der nachgebildeten Maschine der Fall. Die Selbstimpedanzen der Einzelwicklungen 31 bis 35 ändernAs already stated in the general part of the description, four sub-machines are required to simulate four mutual impedances. The toothed rotors of these machines are indicated in the figure by 33 and mounted on a common axis such that each of the rotors is offset with respect to the preceding by an angle of 90 ⁰ (based on the pool pair pitch). One winding of two ^{machines offset from one another by 90 0} are electrically connected in series and connected to a phase voltage, so windings 31 and 32 to phase I and windings 34 and 35 to phase II. The two series connections correspond to the two stator windings of the normal asynchronous motor. The impedances between the connection points of these two series connections must behave exactly like the stator impedances of the normal two-phase asynchronous motor. Each of the self-impedances of the two-phase asynchronous motor is independent of the rotor rotation because of the perfectly symmetrical structure of the normal machine. This is also the case with the simulated machine. Change the self-impedances of the individual windings 31 to 35

sich zwar mit der Rotordrehung, jedoch wird durch die Reihenschaltung von zwei zu gegeneinander um go° versetzten Maschinen gehörenden Wicklungen diese Änderung kompensiert. Hat die Spannung in der Wicklung 31 ihr Maximum, so hat sie in der Wicklung 32 ihr Minimum. Die Summe bleibt praktisch konstant. Dasselbe gilt von den Rotorwicklungen, die durch die Wicklungen 35', 36, 37 und 38 nachgebildet sind. Auch hier sind wieder zwei Wicklungen, die zu um 90⁰ gegeneinander versetzten Maschinen gehören, in Reihe geschaltet.with the rotation of the rotor, but this change is compensated for by connecting two windings in series with machines that are offset by go °. If the voltage in the winding 31 has its maximum, it has its minimum in the winding 32. The sum remains practically constant. The same applies to the rotor windings, which are simulated by the windings 35 ′, 36, 37 and 38. Here, too, two windings belonging to machines offset from one another ^{by 90 ° are connected in series.}

Die Statorwicklung der Phase I muß zu beiden Rotorwicklungen eine gegenseitige Impedanz aufweisen. Diese gegenseitigen Impedanzen werden durch die gegenseitigen Impedanzen der beiden oberen Maschinen gebildet. Die gegenseitige Impedanz zwischen den Wicklungen 31 und 35' entspricht der gegenseitigen Impedanz zwischen der Statorwicklung I und der einen Rotorwicklung, deren Endpunkte mit 41 und 42 bezeichnet sind, und die gegenseitige Impedanz zwischen den Wicklungen 32 und 36 entspricht der gegenseitigen Impedanz zwischen derselben Statorwicklung und der zweiten Rotorwicklung, deren Endpunkte mit 39 und 40 bezeichnet sind. Diese beiden gegenseitigen Impedanzen zeigen einen um 90⁰ gegeneinander versetzten Verlauf genau wie bei der normalen Maschine. Dasselbe gilt von den gegenseitigen Impedanzen der Statorwicklung II mit den beiden Rotorwicklungen. Diese Impedanzen werden durch die gegenseitige Impedanz der beiden unteren Teilmaschinen gebildet. Die Ausführungen 39, 40, 41 und 42 entsprechen den Rotorausführungen des normalen Zweiphasen-Asynchronmotors mit zweiphasiger Wicklung auf dem Rotor und können in bekannter Weise geschaltet werden.The phase I stator winding must have a mutual impedance to both rotor windings. These mutual impedances are formed by the mutual impedances of the two upper machines. The mutual impedance between the windings 31 and 35 'corresponds to the mutual impedance between the stator winding I and the one rotor winding, the end points of which are denoted by 41 and 42, and the mutual impedance between the windings 32 and 36 corresponds to the mutual impedance between the same stator winding and the second rotor winding, the end points of which are denoted by 39 and 40. These two mutual impedances show a 90 ⁰ staggered course just as in the normal machine. The same applies to the mutual impedances of the stator winding II with the two rotor windings. These impedances are formed by the mutual impedance of the two lower sub-machines. The versions 39, 40, 41 and 42 correspond to the rotor versions of the normal two-phase asynchronous motor with two-phase winding on the rotor and can be switched in a known manner.

Die Anordnung einer Zweiphasenmaschine zum Anschluß an ein Dreiphasennetz' unter Verwendung der bekannten Scott-Schaltung zeigt Fig. 13. Vier Teilmaschinen mit den Rotoren 43, die paarweise gegeneinander um 90⁰ (bezogen auf die Polpaarteilung) versetzt sind, besitzen zwei aufgeteilte Wicklungen 44, 45, die an die Leiter I und II des Drehstromnetzes angeschlossen sind. An den symmetrischen Mittelpunkt der beiden Wicklungen sind die beiden in Serie geschalteten Wicklungen 46, 47 der beiden anderen Maschinenvierpole angeschlossen und nach dem Leiter III des Drehstromnetzes geführt. Die Schaltung der anderen Wicklungen 48, 49, 50, 51 ist die gleiche wie in der Fig. 12. Dieses Beispiel führt vor Augen, daß es nicht auf die Zahl der wirklich vorhandenen Wicklungen ankommt, sondern daß zur Kennzeichnung der Wirkungsweise mehrere, in diesem Falle je zwei Impedanzen (44 bzw. 45) zu einer äquivalenten Selbstimpedanz zusammengefaßt werden können.. The arrangement of a two-phase machine for connection to a three-phase system 'using the known Scott circuit shown in FIG 13, four-part machine with the rotors 43 opposed to each other are offset (relative to the Polpaarteilung) pairs 90 ^0, possess two split windings 44, 45, which are connected to conductors I and II of the three-phase network. The two series-connected windings 46, 47 of the two other four-pole machines are connected to the symmetrical center point of the two windings and are routed to conductor III of the three-phase network. The circuit of the other windings 48, 49, 50, 51 is the same as in FIG. 12. This example shows that it does not depend on the number of windings that are actually present, but that several in this case are used to characterize the mode of operation Case every two impedances (44 or 45) can be combined to form an equivalent self-impedance.

Fig. 14 zeigt einen gemäß der Erfindung aufgebauten Dreiphasen-Asynchronmotor. Wie bereits erwähnt ist, läßt sich der Drehstrom-Asynchronmotor mit Schleifringläufer durch sechs Selbstimpedanzen und fünfzehn Gegenimpedanzen kennzeichnen. Von den fünfzehn Gegenimpedanzen sind sechs Gegenimpedanzen, und zwar die zwischen den Statorwicklungen unter sich und den Rotorwicklungen unter sich unabhängig von der Rotorstellung. Es sind also neun veränderliche gegenseitige Impedanzen nachzubilden und infolgedessen für den Aufbau des Dreiphasen-Asynchronmotors neun Teilmaschinen erforderlich. Die Rotoren dieser Maschinen sind mit 52'¹, 52* und 52° bezeichnet. Die Rotoren 52'" haben die gleiche Stellung bezüglich der Polpaarteilung; desgleichen haben die Rotoren 52* unter sich und 52 ^s unter sich die gleiche Stellung. Jedoch ist die Gruppe b gegen die Gruppe α um 120⁰ und die Gruppe c gegen die Gruppe α um 240⁰ (bezogen auf die Polpaarteilung) versetzt. Die den Statorwicklungen entsprechenden Wicklungen der Maschinen sind mit 53 und die den Rotorwicklungen entsprechenden mit 54 bezeichnet. Drei Wicklungen, die zu um 120⁰ gegeneinander versetzten Maschinen gehören, sind elektrisch in Reihe geschaltet und entsprechen einer Phasenwicklung der normalen Maschine. Ebenfalls sind die Rotorwicklungen durch die Reihenschaltung von je drei Wicklungen gebildet, die zu ebenfalls um 120⁰ gegeneinander versetzten Maschinen gehören. Es werden jedoch mit Rücksicht auf die richtige Nachbildung der Gegenimpedanzen immer Wicklungen, die zu verschiedenen Gruppen (a, b, c) gehören, miteinander verbunden. Die Ausführungen der Wicklungsgruppen 54 entsprechen den Rotorausführungen des normalen Dreiphasen-Asynchronmotors und können in bekannter Weise in Stern oder Dreieck zusammengeschaltet werden.14 shows a three-phase asynchronous motor constructed in accordance with the invention. As already mentioned, the three-phase asynchronous motor with slip ring rotor can be characterized by six self-impedances and fifteen counter-impedances. Of the fifteen counter-impedances, six are counter-impedances, namely those between the stator windings below and the rotor windings below, regardless of the rotor position. So there are nine mutually variable impedances to be simulated and, as a result, nine sub-machines are required for the construction of the three-phase asynchronous motor. The rotors of these machines are ^{labeled 52 '1} , 52 * and 52 °. The rotors 52 '″ have the same position with respect to the pole pair division; likewise the rotors 52 * below each other and 52 ^s below each other have the same position. However, the group b is against the group α by 120 ⁰ and the group c against the group α offset by 240 ⁰ (based on the pole pair pitch) The windings of the machines corresponding to the stator windings are denoted by 53 and those corresponding to the rotor windings are denoted by 54. Three windings belonging to ^{machines offset from one another by 120 0} are electrically connected in series and correspond a phase winding of the normal engine. also, the rotor windings are formed by the series connection of three windings to also include 120 ⁰ staggered machines. It will, however, with regard to the correct replica of the counter impedances always windings belonging to different groups (a , b, c) are connected to one another.The designs of the winding groups 54 correspond to d en rotor versions of the normal three-phase asynchronous motor and can be connected in a known manner in star or delta.

Fig. 15 zeigt eine Anordnung zur synchronen Übertragung von Bewegungen, bei der sowohl der nachzubildende Geber als auch der nachzubildende Empfänger eine einphasige Wicklung mit ausgeprägten Polen im Stator und eine zweiphasige Wicklung im Rotor haben, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. In jedem System sind zwei mit der Drehung veränderliche gegenseitige Impedanzen vorhanden, so daß sich jedes System 55 und 56 aus je zwei Teilmaschinen 57, 58 und 59, 60 zusammensetzen läßt. Die Statorwicklungen 6i, 62 und 63, 64 werden in Reihe geschaltet, damit sie die von der Rotorstellung unabhängige Selbstimpedanz der Statorwicklungen nachbilden. Beide Reihenschaltungen liegen an dem gleichen Wechselstromnetz. Die Rotoren 57, 58 bzw. 59, 60 sind wieder um 90 ° gegeneinander versetzt. Die übrigen Wicklungen 65, 66 bzw. 67, 68,Fig. 15 shows an arrangement for the synchronous transmission of movements, in which both the transmitter to be simulated and the receiver to be simulated have a single-phase winding with salient poles in the stator and a two-phase winding in the rotor, like this is shown in FIG. In any system there are two mutually variable with rotation Impedances exist, so that each system 55 and 56 consists of two sub-machines 57, 58 and 59, 60 can be put together. The stator windings 6i, 62 and 63, 64 become connected in series so that the self-impedance of the Emulate stator windings. Both series connections are connected to the same alternating current network. The rotors 57, 58 and 59, 60 are again offset from one another by 90 °. The remaining windings 65, 66 or 67, 68,

die den Rotorwicklungen entsprechen, sind ebenso wie in Fig. 2 miteinander verbunden. Die beiden Systeme suchen sich derart einzustellen, daß die Ausgleichsströme in den Verbindungsleitungen verschwinden. Wird ein System mechanisch bewegt, so bewirken die nunmehr auftretenden Ausgleichsströme in den Verbindungsleitungen einen synchronen Nachlauf des zweiten Systems. Besitzen die beiden Systeme gleiche Polpaarzahl, so werden sie sich mit gleicher Drehzahl bewegen. Durch Verwendung ungleicher Polpaarzahlen kann eine entsprechende Übersetzung der Bewegungen erreicht werden. Durch Kombination von drei Teilmaschinen kann ein dreiphasiges System zur synchronen Bewegungsübertragung nachgebildet werden. Es kann dabei zweckmäßig sein, die eine der beiden Maschinen, entweder den Geber oder Empfänger, in der üblichen Weise, also nicht durch Nachbildung gemäß der Erfindung, herzustellen, insbesondere dann, wenn diese Maschine wenig Polpaare haben soll, also ohne Schwierigkeiten in der bisher üblichen Weise gebaut werden kann. Ein solcher Fall ist in Fig. 16 dargestellt, bei dem als Geber beispielsweise eine einpolpaarige Maschine mit einachsigem Statorfeld und geschlossener Wicklung 70 auf dem Läufer verwendet sind. Die Läuferwicklung bekommt Anzapfungen an vier symmetrischen Stellen, die zu den Schleifringen 72 bis 75 geführt wird. Die Wicklungen 82, 81 der aus Teilmaschinen 77 und 78 analog der Empfängermaschine in Fig. 15 zusammengesetzten Empfängermaschine 76, die durch die in Reihe geschalteten Wicklungen 79 und 80 mit Einphasenstrom erregt wird, sind über die Schleifringe je an einem Durchmesser der Läuferwicklung 70 angeschlossen. Im vorliegenden Falle ist das einachsige Statorfeld der Gebermaschine, dessen Erzeugung durch die Wicklung 69 erfolgt, durch die Kurzschlußwicklung 71 definiert; selbstverständlich kann man die Achse des Feldes ebenfalls durch ausgeprägte Pole festlegen.
Die geschlossene Läuferwicklung 70 (Fig. 16) kann auch einen Kollektor 183 bekommen, dessen Bürsten 184,185 so stehen, daß der durch die Bürsten fließende Strom kein Feld in der Maschine erzeugen kann; in diesem Falle kann die Maschine als Motor betrieben werden. Die Entstehung eines zusätzlichen Ankerfeldes wird durch die Kurzschlußwicklung verhindert. Die Gebermaschine kann daher in jeder Schaltung als Kollektormotor betrieben werden, bei der ein einachsiges Wechselfeld in der Maschine Bedingung ist. Infolgedessen kann man dieses System dazu benutzen, um mit der Gebermaschine als Motor eine Arbeitsmaschine zu betreiben und gleichzeitig deren Bewegung auf elektrische Weise synchron je nach der Polpaarzahl im beliebigen Verhältnis übersetzt auf irgendeine andere Arbeitsmaschine zu übertragen. Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist die synchrone Bewegungsübertragung zwischen Bildprojektor und Plattenspieler einerseits und zwischen Bildprojektor und Tonprojektor andererseits bei Tonfilmeinrichtungen. Der Geber dient dabei als Antriebsmotor für den Bildprojektor; er ist mit ihm direkt oder über eine zwangsläufige Übersetzung verbunden. An die Schleifringe des Antriebsmotors sind gleichzeitig die Empfänger für den Plattenspielerantrieb und für den Antrieb des Tonprojektors angeschlossen. Als wesentlicher Vorteil ist zu erwähnen, daß durch die elektrisch elastische Bindung Stöße des Bildprojektors weder auf den Plattenspieler noch auf den Tonprojektor übertragen werden. Wird das Empfangssystem mit einem Vielfachen der Polpaarzahl des Antriebsmotors ausgeführt, so kann eine starke Übersetzung der synchron übertragenen Bewegungen erreicht werden. which correspond to the rotor windings are connected to one another as in FIG. 2. The two systems try to adjust themselves in such a way that the equalizing currents in the connecting lines disappear. If a system is moved mechanically, the equalizing currents that now occur in the connecting lines cause the second system to run synchronously. If the two systems have the same number of pole pairs, they will move at the same speed. A corresponding translation of the movements can be achieved by using unequal numbers of pole pairs. A three-phase system for synchronous movement transmission can be simulated by combining three sub-machines. It can be useful to manufacture one of the two machines, either the transmitter or the receiver, in the usual way, i.e. not by replication according to the invention, especially if this machine is to have few pole pairs, i.e. without any difficulties in the previous one usual way can be built. Such a case is shown in FIG. 16, in which, for example, a single-pole pair machine with a single-axis stator field and closed winding 70 on the rotor is used as the encoder. The rotor winding is tapped at four symmetrical points, which is led to slip rings 72 to 75. The windings 82, 81 of the receiver machine 76, which is composed of sub-machines 77 and 78 analogously to the receiver machine in FIG. In the present case, the uniaxial stator field of the encoder machine, which is generated by the winding 69, is defined by the short-circuit winding 71; Of course, the axis of the field can also be defined by pronounced poles.
The closed rotor winding 70 (FIG. 16) can also have a collector 183, the brushes 184, 185 of which are positioned in such a way that the current flowing through the brushes cannot generate a field in the machine; in this case the machine can be operated as a motor. The creation of an additional armature field is prevented by the short-circuit winding. The transmitter machine can therefore be operated as a commutator motor in any circuit that requires a uniaxial alternating field in the machine. As a result, this system can be used to operate a working machine with the encoder machine as a motor and at the same time to transfer its movement to any other working machine in an electrical manner and synchronously, depending on the number of pole pairs, translated in any ratio. An important field of application is the synchronous transmission of motion between the image projector and the record player on the one hand and between the image projector and the sound projector on the other hand in sound film devices. The encoder serves as a drive motor for the image projector; it is linked to it directly or through an inevitable translation. The receivers for the turntable drive and for the drive of the sound projector are connected to the slip rings of the drive motor. It should be mentioned as an essential advantage that the electrically elastic bond does not transmit impacts from the image projector either to the record player or to the sound projector. If the receiving system is designed with a multiple of the number of pole pairs of the drive motor, a strong translation of the synchronously transmitted movements can be achieved.

Fig. 17 zeigt ein System zur Übertragung von Bewegungsdifferenzen in zweiphasiger Ausbildung. Es ist an sich natürlich auch möglich, dieses System dreiphasig auszubilden. Die beiden durch je zwei Teilmaschinen gebildeten Geber 91 und 96 sind sekundärseitig über je vier Leitungen mit dem Empfänger verbunden. Der Empfänger, der nach Art eines Zweiphasen- g_o Asynchronmotors geschaltet ist, besteht aus vier Teilmaschinen, deren Rotoren mit 83 bis 86 bezeichnet sind. Die Wicklungsgruppe 87, 88 und 89, 90 sind an den einen Geber und die Wicklungsgruppen 92, 95 und 93, 94 an den anderen Geber angeschlossen. Der Empfänger wirkt als doppelt gespeiste Maschine, die sich mit der Differenz der Bewegungen der beiden Geber bewegt. Befindet sich das eine Gebersystem in Ruhe, so laufen Empfänger und der andere Geber synchron.17 shows a system for the transmission of movement differences in a two-phase configuration. It is of course also possible to design this system in three phases. The two transmitters 91 and 96, each formed by two sub-machines, are connected to the receiver on the secondary side via four lines each. The receiver, which is connected in the manner of a two-phase asynchronous g _o, consists of four machines whose rotors are referred containing 83 to 86th The winding group 87, 88 and 89, 90 are connected to one encoder and the winding groups 92, 95 and 93, 94 are connected to the other encoder. The receiver acts as a double-fed machine that moves with the difference in the movements of the two encoders. If one encoder system is at rest, the receiver and the other encoder run synchronously.

Eine spezielle Ausführungsform dieser Differentialsysteme ist ein Synchronoskop. Durch Verwendung der Scott-Schaltung ist es möglich, ein zweiphasiges Synchronoskop nach Fig. 18 aus vier Teilmaschinen 97 bis 100 zusammenzusetzen, das für den Anschluß an zwei Drehstromnetze A und B geeignet ist. Die bereits in Fig. 13 angegebene Scott-Schaltung ist für beide Gruppen der an die Netze .4 bzw. B an- n₀ geschlossenen Wicklungen derart ausgebildet, daß die erforderliche Phasenverschiebung erreicht wird. Die Rotoren 97, 98 bzw. 99, 100 sind wieder um 90⁰ (bezogen auf die Polpaarteilung) versetzt.A special embodiment of these differential systems is a synchronoscope. By using the Scott circuit it is possible to assemble a two-phase synchronoscope according to FIG. 18 from four sub-machines 97 to 100, which is suitable for connection to two three-phase networks A and B. The Scott circuit already indicated in FIG. 13 is designed for both groups of the windings connected to the networks .4 or B an- n ₀ in such a way that the required phase shift is achieved. The rotors 97, 98 and 99, 100 are offset (relative to the Polpaarteilung) again by 90 ^0th

Claims

Patent application:

i. w-phase electrical machine with more than two self- impedances and ζ (ζ ;> ι) mutual impedances, characterized in that it consists of ζ rigidly coupled sub-machines with only two self-

impedances and a mutual impedance and with unwound, with the same; Pitch toothed rotor is built, j the stator or rotor side by ^ - elek- '[

Irish degrees are spatially offset from one another, and where primary and

on the secondary side -i- windings one at a time

a phase representative winding group are connected in series that each primary Winding group is coupled to each secondary winding group via a sub-machine.

2. Electrical machine according to claim i, characterized in that it is two-phase executed and connected to a three-phase network by means of the Scott circuit.

3. Device for the synchronous transmission of movements, especially for the Drive of sound film devices, characterized in that as a transmitter or receiver or serve for both electrical machines according to claim 1, the number of pole pairs are selected according to the desired transmission ratio.

4. Device for the synchronous drive of video and sound equipment, characterized in that that the sound device by a motor according to claim 1 and the picture device is driven by a collector motor, which acts as a transmitter for the motor of the sound device serves.

5. Electrical machine for the transmission of movement differences according to claim 1, characterized in that it is connected to different transmitters on the primary and secondary sides is.

6.Electric machine for displaying phase differences, especially synchronoscope, according to claim 1, characterized in that it is on the primary and secondary side is connected to different AC networks.

In addition 3 sheets of drawings

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