DE583411C

DE583411C - Elektrische Wechselstrommaschine, deren Feld- und Ankerwicklung gegeneinander umlaufen und durch Getriebeglieder miteinander verbunden sind

Info

Publication number: DE583411C
Application number: DEW86227D
Authority: DE
Original assignee: JOHANN WICKNER
Current assignee: JOHANN WICKNER
Priority date: 1931-06-12
Filing date: 1931-06-12
Publication date: 1934-01-22

Description

Bei Wechselstrommaschinen ist bekanntlich die Frequenz durch das Produkt aus Drehzahl in der Sekunde mal Polpaarzahl bestimmt. Ist bei derartigen Maschinen entweder der induzierende oder der induzierte Teil fest angeordnet, so muß oftmals der bewegliche Teil eine hohe absolute Geschwindigkeit erhalten, um bei gegebener Polpaarzahl die gewünschte Frequenz zu erzielen, oder es muß bei einer bestimmten Frequenz zur Vermeidung hoher absoluter Geschwindigkeiten die Polpaarzahl heraufgesetzt werden.

Zur Vermeidung der in gewissen Fällen mit diesen Maßnahmen verknüpften Nachteile ist bereits vorgeschlagen, sowohl die Feld- als auch die Ankerwicklung der Maschine in entgegengesetztem Sinne in Umlauf zu versetzen, um ohne Erhöhung der absoluten Geschwindigkeit bzw. der Polpaarzahl die erforderliche größere Relativgeschwindigkeit des induzierenden Feldes zu erreichen.

Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Wechselstrommaschine, bei der die gegenläufige Bewegung durch Getriebeglieder erzielt wird. Erfoidungsgemäß sind die Getriebeglieder am feststehenden Gehäuse der Maschine konzentrisch zur Welle angeordnet und dienen außer zur gegenläufigen Bewegungsübertragung vom inneren zum äußeren Teil oder umgekehrt zugleich als Lager für den inneren umlaufenden Teil.

Es ist an sich schon bekannt, mit Hilfe eines Getriebes den äußeren Teil einer elekirischen Maschine durch den inneren umlaufenden Teil in gegenläufige Umdrehung zu versetzen. Diese Maschinen besitzen jedoch eine erhebliche Baulänge, da auf der Achse des Läufers die Lagerung des Ständers, die Lagerung des Getriebes und außerdem die · Stützlager für den Läufer vorgesehen sind.

Demgegenüber bietet die Erfindung vornehmlich den Vorteil, daß der Raumbedarf nicht größer ist als bei Maschinen ohne Zwischengetriebe zwischen Läufer und Ständer.

Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Abb. ι einen senkrechten Querschnitt in der Achsrichtung,

Abb. 2 einen Schnitt in der Ebene A-B gemäß Abb. i.

Der aktive Teil der Maschine zerfällt in zwei Hauptteile, nämlich den die Ankerwicklung tragenden Teil I und den die Feldwicklung tragenden Teil II. . Die Wicklungen 1 des Ankers umgeben in bekannter Weise die Welle 2, die nicht wie gewöhnlich in Außenlagern läuft, sondern auf und in mehreren Getriebegliedern III, die in seitlichen Stirnschilden des feststehenden Gehäuses 3 gelagert sind. Man kann hierbei die Vorkehrung so treffen, daß sich entweder die Getriebeglieder III frei um die feststehenden Bolzen 4 drehen oder die Getriebeglieder und

die Bolzen 4 fest miteinander verbunden sind und sich gemeinsam in ihrer Lagerung im Stirnschild 3 frei drehen.

Auf der Welle des Ankers sitzen z. B. aufgeschrumpft zwei an der Außenseite konische Ringe 5, die ebenso auch auf andere Weise, z. B. durch Federkeil ο. dgl., befestigt sein können. Über diesen Rings wird auf jeder Seite des Ankers eine entsprechend ausgebildete Buchse 6 aufgezogen, die gleichzeitig als - Träger des mit Aussparungen 7 versehenen Ringes 8 dient. Die Befestigung des Ringes 8 kann auf beliebige Art und Weise erfolgen. Wesentlich ist hierbei, daß die Tiefe der Aussparungen abhängig ist von der Größe der in den Getriebegliedern verwendeten Stahlkugeln 9, an deren Stelle auch Rollen 0. dgl. gesetzt werden können. Der Ring 8 nebst dem Zwischenstücke werden auf der Welle 2 durch aufschraubbare flache Muttern 26 und 27 auf beiden Seiten gehalten. Unter Umständen genügt es auch, wenn der Teil 26 verkeilt ist und nur eine Mutter 27 aufgezogen wird.

Bei der Drehbewegung des Ankers I greift dessen Ring 8 in die Getriebeglieder III ein und wälzt sich auf diesen ab. Da nun die Getriebeglieder sich um die fest in den Stirnschil.den vorgesehenen Bolzen 4 drehen, greifen die Getriebeglieder in die mit Aussparungen 11 versehenen Ringe 10, wobei sie den Teil II in entgegengesetzter Richtung zum Anker I fortbewegen. Der Teil II ist z. B. ein vorzugsweise zylindrischer Körper 12, der die Pole-13 trägt. Die Ringe 10 werden in den zylindrischen Teil des Teiles II eingesetzt und dort z. B. verkeilt. Als Sicherung, dienen noch die Flanschringe 14, die von außen her mit dem zylindrischen Teil 12 verschraubt werden.

Um ein leichtes Gleiten des zylindrischen Teiles 12 herbeizuführen, sind die beiden Rahmen 15 zugleich als .Kugel- oder Rollenlager ausgebildet. Dieser Rahmen ist auf jeder Seite zweiteilig und wird durch Bolzen 16 in einem bestimmten Abstand zu dem umlaufenden Teil 12 gehalten. Außerdem sind die Rahmen 15 mit der Grundplatte 17 verbunden.

go Da Feld- und Ankerwicklung gegeneinander umlaufen, muß bei beiden Teilen die Stromzu- und -ableitung über Schleifringe erfolgen. Für die umlaufende Feldwicklung ■befinden sich die Schleifringe 18, in an sich bekannter Weise isoliert befestigt, um den zylindrischen Teil 12 herum, und die Bolzen 16 dienen gleichzeitig zur Aufnahme von Stromübertragern 19.

Bei dem Anker I erhalten dessen Wicklungen 1 die Stromzu- bzw. -ableitung durch den hohlen Teil 2' der Welle 2, wobei an dem Anker ein zylindrischer Hohlkörper 20 befestigt ist, auf den in üblicher Weise isoliert die mit den Wicklungen 1 verbundenen Schleifringe 21 aufgesetzt sind. Die Schleifringe 21 stehen wie bekannt mit Stromübertragern (nicht dargestellt) in Verbindung.

Die auf den Bolzen 4 sich drehenden Getriebeglieder bestehen aus zwei Paßstücken 22 und 23, welche Aussparungen zur Aufnahme der Kugeln 9 besitzen. Diese Aussparungen sind derartig geformt, daß sie die Kugeln 9 überkragend umfassen, so daß diese nur etwa mit ¹Z₄ ihres Durchmessers aus den zusammengesetzten Paßstücken 22 und 23, die miteinander durch Schrauben 24 verbunden sind, hervorragen. Dieser hervorragende Teil der Kugeln 9 genügt hinreichend, um bei der Drehung des Ankers I bzw. seiner Ringe 8 eine entgegengesetzte Drehung der Ringe 10 des Teiles II zu verursachen.

Wie aus Abb. 2 ersichtlich, stehen die beiden Ringe 8 und 10 mit sechs Getriebegliedern III in Verbindung, wobei jedes Getriebeglied mit Kugeln 9 ausgerüstet ist, die dauernd mit beiden Ringen 8 und 10 in Eingriff stehen und eine besonders leichte und reibungslose Bewegungsübertragung gewährleisten.

Die konstruktive Ausführung kann von der go beschriebenen und zeichnerisch dargestellten verschieden sein, indem z. B. die Kugeln bei den Getriebegliedern auch ganz durch z. B. mit Schräg- oder Keil verzahnung versehene Zahnräder ersetzt werden. Auch mit reinen Friktionsgetriebegliedern läßt sich der Vorgang der gegenläufigen Bewegung von Feld und Anker durchführen.

Die sich insbesondere auch als Generator für Windkraftanlagen eignende Maschine kann durch Abdeckungen 25 gegen Berührung und Staub geschützt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Wechselstrommaschine, deren Feld- und Ankerwicklung gegeneinander umlaufen und durch Getriebeglieder miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die die zwangsläufige Kupplung der beiden gegeneinander umlaufenden Maschinenteile bewirkenden Getriebeglieder am feststehenden Gehäuse konzentrisch zur Welle angeordnet sind und zugleich als Lager für die den Anker tragende Welle dienen.

2. Elektrische Wechselstrommaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Feldwicklung tragende, umlaufende, zylindrische Teil in dem feststehenden, beispielsweise aus zwei ringförmigen Rahmen gebildeten Gehäuse auf

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Kugeln, Rollen ο. dgl. drehbar gelagert ist und die Rahmen selbst zu entsprechenden Lagern ausgebildet sind.

3. Elektrische Wechselstrommaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Feldwicklung tragende, umlaufende, zylindrische Teil an beiden Stirnseiten mit Ausnehmungen versehene Ringe besitzt, die mit den am feststehenden Gehäuse angeordneten Getriebegliedern im Eingriff stehen.

4. Elektrische Wechselstrommaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der den Anker tragenden Welle beiderseits vom Anker Ringe mit Ausnehmungen aufgebracht sind, mit Hilfe deren sich der Anker gegen die am feststehenden Gehäuse angeordneten Getriebeglieder abstützt.

5. Elektrische Wechselstrommaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe auf besonderen, mit der Welle verbundenen Paßstücken aufgezogen sind.

6. Elektrische Wechselstrommaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Gehäuse aus zwei ringförmigen Rahmen gebildet wird, an denen auf beiden Seiten Stirnschilde angeordnet sind, die als Träger der Wellen der den Anker abstützenden Getriebeglieder dienen.

7. Elektrische Wechselstrommaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die am feststehenden Gehäuse angeordneten Getriebeglieder aus je zwei miteinander verbundenen Paßstücken bestehen, die Ausnehmungen zur Aufnahme der Kugeln aufweisen und, die Kugeln überkragend, so umfassen, daß sich diese in den Ausnehmungen wohl drehen, sich aber nicht daraus entfernen können.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen