DE615686C

DE615686C - Einanker-Ruf- und Signalmaschine

Info

Publication number: DE615686C
Application number: DEF72594D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing E H Karl Schmidt
Original assignee: Fuld & Co Telephon
Current assignee: Fuld & Co Telephon
Priority date: 1932-01-17
Filing date: 1932-01-17
Publication date: 1935-07-10

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
10. JULI 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vr 615686 KLASSE 21a³ GRUPPE 63

Einanker-Ruf- und Signalmaschine

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Januar 1932 ab

Zur Erzeugung der in Telephonanlagen benötigten Ruf- und Tonfrequenzen sind Gleichstrom-Wechselstrom-Einankerumformer bekannt, welche gegenüber den ebenfalls bekannten Motor-Dynamo-Aggregaten den Vorteil größerer Billigkeit aufweisen. Besondere Verbreitung hat ein Umformertyp gefunden, durch den die Erzeugung der erforderlichen zwei oder drei Frequenzen mit einem Anker möglich ist. Das Prinzip dieses Umformers besteht darin, daß der ursprüngliche Gleichstromanker mit offenen Nuten ausgeführt wird, so daß die Zähne zu gleicher Zeit die Pole für die zu erzeugenden Tonfrequenzen bilden. In den Polschuhen des Stators sind die entsprechenden Wicklungen eingebettet. Ein solcher Typ hat den Vorzug großer Billigkeit und eines hohen Wirkungsgrades, dagegen befriedigt er hinsichtlich der Reinheit der erzeugten Tonfrequenzen nicht ganz. Es treten nämlich in der Wechselstromwicklung, welche die Grundfrequenz für den Rufstrom führt, und auf der Gleichstromseite überlagerte Tonfrequenzen auf, wodurch störende Brummtongemische auf die Telephone übertragen werden. Diese müssen durch zwischen Maschine und Batterie und gegebenenfalls auch in die Rufstromleitung eingestellte Drosseln unterdrückt werden.

Die Ursache dieser Erscheinung liegt in der geringen Zahl von Polen bzw. Ankerzähnen. In dem erwähnten Falle müssen diese Umformer mit sechs Zähnen ausgeführt werden, um bei der Normaldrehzahl von 1500 U/min eine Tonfrequenz von 150 Hz zu erzeugen. Bei der Ankerdrehung treten aber infolge der geringen Zähnezahl so große magnetische Unsymmetrien auf, daß der Gesamtkraftfmß im Umformer pulsiert und damit in allen Wicklungen ein der Zähnezahl entsprechender Wechselstrom von 150 Hz induziert wird. Wenn man auch versucht hat, diese Erscheinung durch symmetrische Anordung der Polschuhe des Stators und durch Einfügen von Eisenteilen zwischen den Polschuhen zu vermeiden, so konnte nur eine geringfügige Verbesserung erzielt werden, und dies nur auf Kosten der Leistung.

Zum Nachteil der bekannten geringpoligen Einankerumformer ist weiterhin ihre schlechte Anlauffähigkeit. Bei den hier erforderlichen geringen Luftspalten ändert sich das Drehmoment während einer Umdrehung derart, daß das Bestreben des Ankers, sich im Erregerfeld zu richten, häufig zum völligen Stillstand führt. Diese Totpunktlagen des Ankers konnten bisher noch nicht vermieden werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einanker-Ruf- und Signalmaschine, welche die Nachteile der bekannten Maschinen vermeidet.

Das Prinzip der Maschine gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Pole des Stators in Unterpole unterteilt sind und daß auf

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Pr.-Ing. e. Ji. Karl Schmidt in Berlin-Lichtenrade.

dem Rotor neben der Gleichstrom-Rufstromwicklung eine weitere Wicklung, deren Teilung den Unterpolen entspricht, angebracht ist, in welcher die Unterpole einen tonfrequenten Wechselstrom erzeugen. Zweckmäßig wird hierbei der Anker mit zwei Reihen von Nuten ausgeführt, wobei die Reihe zur Aufnahme der Wicklung des tonfrequenten Wechselstroms dicht unter der Ankeroberfläche angeordnet ist und unter dieser Reihe die Nuten zur Aufnahme der Gleichstrom-Rufstromwicklung liegen.

Während also bei der bekannten Einanker-Ruf- und Signalmaschine die Pole an den festliegenden Wechselstromwicklungen vorbeirotieren, rotieren hier die Wicklungen an den Polen vorbei. Da die die Mittelfrequenzströme induzierenden Pole stillstehen, ergibt sich, daß keinerlei magnetische Unsymmetrien bei der Ankerumdrehung auftreten. Der Anker ist auf der Oberfläche von den schmalen Nutenschlitzen unterbrochen, so daß das Ankerfeld von keinerlei Mittelfrequenzkraftflüssen durchsetzt wird und keine störenden Mittelfrequenzströme weder auf der Gleichstromseite noch in der Grundfrequenzwicklung induziert werden.

Ein in der Abb. 1 dargestellter beispielsweiser Blechschnitt veranschaulicht den oben beschriebenen Erfindungsgedanken. Der Rotor R trägt auf der Außenseite 36 kleine Nuten, in die die entsprechenden Wechselstromwicklungen gelegt werden. Unterhalb dieser Nuten liegen die Nuten N für die Gleichstromwicklung und die Rufstromwicklung, deren Wicklungsenden zu einem Kollektor und zu Schleifringen geführt sind. Auf dem Polschuh des Stators sind Einfräsungen angebracht, welche den Polschuh in Unterpole unterteilen. Diese Unterpole induzieren Mittelfrequenzströme von 150 Hz in den gegenüberliegenden rotierenden Wechselstromwicklungen. Wie ersichtlich, ist der Polschuh P in drei größere Unterpole p_lt p.₂, p_a unterteilt. Jeder dieser Unterpole kann durch eine kleinere Einfräsung nochmals unterteilt werden, so daß sechs kleine Pole entstehen, welche in einer entsprechenden Wicklung einen Wechselstrom von 450 Hz 'erzeugen. Diese letztere Anordnung ist jedoch nicht unbedingt nötig, d. h. diese Zwischeneinfräsungen können wegfallen, da die dreifache Summer frequenz auch durch die Polkanten induziert wird.

In Abb. 2 ist das Wicklungsschema für die zwei Summerfrequenzen dargestellt. Es ist P der Polschuh einer in Abb. 1 dargestellten zweipoligen Maschine, dieser Polschuh ist in drei Pole p_±, p₂, p_a unterteilt. Zur Erzeugung der tiefen Summerfrequenz von 150 Hz dienen die Wicklungen W₁ und zur Erzeugung der hohen Summerfrequenz von 450 Hz die Wicklungen w_a. Die Enden dieser Wicklungen führen zu Schleifringen, denen die Ströme mittels Schleif bürsten abgenommen werden.

Sind die Pole p_u p₂, p_s nochmals, wie an dem PoI^₁ angedeutet, unterteilt, dann erhöht sich die Spannung des in den Wicklungen w_s induzierten Wechselstromes von Hz. Wie bereits erwähnt, ist diese Unterteilung jedoch nicht erforderlich, da auch die durch die Polkanten von pi, p₂, Ps induzierten Spannungen von dreifacher Frequenz für die Zwecke der Praxis genügen. Die gleichmäßige Reihenfolge der Wicklungen ist für die Tonreinheit der Wechselströme von Bedeutung; würde man einzelne Spulen ausfallen lassen, so würden Schwebungen auftreten, die die Tonreinheit stark beeinflussen.

Claims

Patentansprüche:

1. Einanker-Ruf- und Signalmaschine für Fernsprechämter, dadurch gekennzeichnet, daß die Pole des Stators in Unterpole unterteilt sind, und daß auf dem Rotor Dieben der Gleidhstrom-Rufstromwicklung eine weitere Wicklung, deren Teilung den Unterpolen entspricht, angebracht ist, in welcher durch die Unterpole ein tonfrequenter Wechselstrom erzeugt wird.

2. Einanker-Ruf- und Signalmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker zwei Reihen von Nuten trägt, von denen die Reihe zur Aufnahme der Wicklung des tonfrequenten Wechselstromes dicht unter der Ankeroberfläche angeordnet ist und unter dieser Reihe die Nuten zur Aufnahme der Gleichstrom-Rufstromwicklung angeordnet sind.

3. Einanker-Ruf- und Signalmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die'. Unterpole nochmals unterteilt sind und der Rotor eine weitere Wicklung trägt, so daß mit genügender Stromstärke ein harmonischer, tonfrequenter Wechselstrom erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen