DE631290C

DE631290C - Synchronous motor for driving timers

Info

Publication number: DE631290C
Application number: DES99376D
Authority: DE
Inventors: Erich Schubert; Hermann Voigt
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1931-06-23
Filing date: 1931-06-23
Publication date: 1936-06-17

Description

Zum Antrieb von Zeitmessern dienen zwei Arten von Synchronmotoren: Selbstanlaufende und nichtanlaufende Motoren, deren Vorteile und Nachteile sich zum Teil derart ausgleichen, daß häufig auf demselben Anwendungsgebiet, z. B. bei Synchronuhren, der einen Motorart nicht schlechthin vor der anderen der Vorzug gegeben werden kann.Two types of synchronous motors are used to drive timers: Self-starting and motors that do not start, the advantages and disadvantages of which partially offset each other, that often in the same field of application, e.g. B. with synchronous clocks, the one Motor type cannot simply be given preference over the other.

Bei Synchronuhren besteht z. B. der Nachteil der nichtanlaufenden Synchronmotoren darin, daß nach einem auch nur kurzzeitigen Ausbleiben der Netzspannung, der Motor angeworfen werden muß, wobei häufig infolge der Eigenart der Synchronmotoren das meist von Hand erfolgende Anwerfen die Wirkung haben kann, daß der Motor entweder mit verkehrter Drehrichtung oder einem Mehrfachen der für eine richtige Zeitanzeige allein geeigneten Betriebsdrehzahl umläuft, so daß die Uhrzeiger entweder in verkehrter Richtung oder mit zu großer Geschwindigkeit angetrieben werden. Diese Nachteile werden naturgemäß bei Verwendung selbstanlaufender Synchronmotoren vermieden.With synchronous clocks z. B. the disadvantage of non-starting synchronous motors in the fact that after even a brief failure of the mains voltage, the motor started must be, often due to the peculiarity of synchronous motors that mostly Starting by hand can have the effect that the engine is either reversed Direction of rotation or a multiple of that suitable for a correct time display alone Operating speed revolves so that the clock hands are driven either in the wrong direction or at too high a speed will. These disadvantages are naturally avoided when using self-starting synchronous motors.

Andererseits weisen die nichtanlaufenden Synchronmotoren den Vorteil gegenüber den selbstanlaufenden auf, daß die angetriebene Uhr stets richtig anzeigt, solange sie läuft bzw. ihre Zeiger bewegt. Sobald also die Netzspannung ausbleibt — wodurch notwendig ein Anzeigefehler der an das Netz angeschlossenen Synchronuhren, ganz gleich welcher Bauart, bedingt ist — zeigt die Uhr mit nichtanlaufendem Motor das Vorliegen einer. Netzstörung einfach durch ihr Stehenbleiben an, und zwar unabhängig davon, ob die Störung noch besteht oder bereits behoben ist. Einer besonderen Anzeigevorrichtung der Netzstörung, wie sie bei selbstanlaufenden Synchronmotoren notwendig ist, bedarf es daher bei Uhren mit nichtanlaufendem Motor nicht, so daß diese Uhren eine einfache bauliche Gestaltung aufweisen.On the other hand, the non-starting synchronous motors have the advantage over the self-starting to ensure that the driven clock always displays correctly as long as it is running or their pointer moves. As soon as there is no mains voltage - which is necessary a display error of the synchronous clocks connected to the network, regardless of which one Design, is conditional - if the motor does not start, the watch shows the presence of a. Network disturbance simply by stopping, regardless of whether the disturbance still exists or has already been resolved. A special display device of the network fault, as it is with self-starting Synchronous motors is necessary, it is therefore necessary for clocks with a motor that does not start not, so that these clocks have a simple structural design.

Erfindungsgemäß wird eine von einem Synchronmotor angetriebene Uhr geschaffen, die die Vorteile der beiden Motorarten zu benutzen gestattet, und zwar durch eine Ausführung des Motors, welche es gestattet, die Größe des Magnetflusses durch den Asynchronteil des Rotors so einzustellen, daß das Anlaufdrehmoment zum Bewegen des Motors aus seiner Stillstandslage entweder genügt oder nicht ausreicht, so daß der Motor wahlweise als selbst anlaufender oder nicht anlaufender Synchronmotor verwendbar ist.According to the invention, a clock driven by a synchronous motor is created, which allows the advantages of both types of engine to be used, by means of one design of the motor, which allows the size of the magnetic flux through the asynchronous part of the rotor so that the starting torque is sufficient to move the motor from its standstill position or not sufficient, so that the motor can be selected as either self-starting or non-starting Synchronous motor can be used.

In der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens wiedergebenden Abbildung ist ι der zum Antrieb einer Synchronuhr dienende Motor, dessen Läufer 2 über zwei Schneckenvorgelege 3, 4 bzw. 5,6 die Mi-In the figure showing an embodiment of the inventive concept is ι the motor used to drive a synchronous clock, the rotor 2 of which has two Worm gear 3, 4 or 5,6 the mi-

*) Von dem Patent sucher sind als die Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker indicated the following as the inventor: Hermann Voigt in Berlin-Siemensstadt und Erich Schubert in Berlin-Charlottenburg.Hermann Voigt in Berlin-Siemensstadt and Erich Schubert in Berlin-Charlottenburg.

nutenwelle 7 und. damit, den Minutenzeigers derart antreibt, daß dieser Zeiger sich in einer Stunde einmal dreht, während der über__; ein bekanntes, nicht dargestelltes Ubeji·;-Setzungsgetriebe von der Minutenwelle 7 Äji-⁷·" getriebene Stundenzeiger 9 in zwölf Stunae*)/ eine Umdrehung zurücklegt. Der Motorstän-'* der trägt die Erregerwicklung 10, deren eines Wicklungsende an einen Pol einer Wechselstromquelle entweder unmittelbar oder über einen Transformator angeschlossen ist, während das zweite Wicklungsende mit dem Einzelkontakt n^a eines Schalters 11 verbunden ist, dessen Kontaktarm an den zweiten Pol der Wechselstromquelle angeschlossen ist. Außer dem Einzelkontakt 1 i^a besitzt der Umschalter 11 noch zwei weitere Einzelkontakte ΐΐ⁶ _Λ. ii^c_, von denen il* ein Leerkontakt ist, während ii^c über einen Widerstand 12 an die Anzapfstelle 10' der Erregerwicklung 10 angeschlossen ist. Der Wicklungsteil zwischen dem oberen Wicklungsende und der Anzapfstelle wird mit ίο⁰, der untere Wicklungsteil mit ι o^b bezeichnet. Der Motorständer besitzt zwei Polgruppen 12, 13 bzw. 14, 15, von denen 13 und 15 zum Hervorrufen eines Drehfeldes mit Kurzschlußwindungen 13' und 15' versehen sind. Diese Kurzschlußwindungen bestehen aus einzelnen, zweckmäßig aus Kupfer hergestellten Ringen, von denen natürlich innerhalb des zur Verfugung stehenden Raumes eine beliebige Anzahl angebracht werden kann. .splined shaft 7 and. so that, drives the minute hand in such a way that this hand rotates once every hour, during the over_ _; a known, not shown Ubeji ·; setting gear of the minute shaft 7 Äji- ⁷ · "driven hour hand 9 in twelve hours *) / one revolution AC source is connected either directly or via a transformer, while the second winding end is connected to the individual ^{contact n a of} a switch 11, the contact arm of which is connected to the second pole of the AC source. In addition to the individual contact 1 i ^a , the switch 11 has two other individual contacts ΐΐ ⁶ _Λ . ii ^c _, of which il * is an empty contact, while ii ^{c is} connected via a resistor 12 to the tap 10 'of the excitation winding 10. The winding part between the upper winding end and the tap is indicated by ίο ⁰ , the lower The winding part is denoted by ι o ^b . The motor stator has two pole groups 12, 13 and 14, 15, of which 13 and 15 are used to induce of a rotating field are provided with short-circuit windings 13 'and 15'. These short-circuit windings consist of individual rings, suitably made of copper, of which any number can of course be attached within the space available. .

Der von den beiden Polpaaren beeinflußte Läufer 2 besitzt einen Synchron- und einen Asynchronteil'. Der Synchronteil besteht aus einem zylinderförmigen laminierten Eisenpaket mit den die synchrone Drehzahl bestimmenden Einzelpolen 16, während zum Hervorrufen des asynchronen Anlaufdrehmoments Stäbe 17 in den Nuten zwischen den Polen 16 eingelegt sind. Diese Stäbe sind an der Vorder- und Rückseite des Läufers durch einen Ring 18 miteinander verbunden. Der Asynchronläuferteil ist in seinen Abmessungen gegenüber dem Stator derart ausgebildet, daß durch ihn der Läufer zwar aus einer bestimmten unteren Drehzahl bis zur synchronen Drehzahl beschleunigt wird, daJ3 jedoch sein Anlauf drehmoment nicht zum Bewegen des Synchronmotors aus seiner Stillstandslage ausreicht.The rotor 2 influenced by the two pole pairs has a synchronous and a synchronous Asynchronous part '. The synchronous part consists of a cylindrical laminated iron package with the single poles 16 determining the synchronous speed, while for Creation of the asynchronous starting torque Rods 17 are inserted into the grooves between the poles 16. These bars are on the front and back of the runner are connected to one another by a ring 18. The dimensions of the asynchronous rotor part compared to the stator are designed in such a way that that through him the runner from a certain lower speed up to synchronous speed is accelerated, but that its starting torque is not to the Moving the synchronous motor from its standstill position is sufficient.

Dieses Unvermögen des asynchronen Läuferteils besteht nur dann, wenn der Umschalter nach oben umgelegt ist, so daß sein Kontaktarm mit dem Einzelkontakt n^c und damit über den Widerstand 12 mit der Anzapfung 10' der Erregerwicklung 10 in Verbindung steht, da dann einmal nur ein Teil der Erregerwicklung, nämlich derWicklungsteilio⁰, vom Netzstrom durchflossen und außerdem die Stromstärke durch den zwischengeschalteten Widerstand 12 verringert wird.This inability of the asynchronous rotor part exists only when the changeover switch is turned upwards so that its contact arm is connected to the individual contact n ^c and thus via the resistor 12 to the tap 10 'of the excitation winding 10, since then only one part is connected the excitation winding, namely derWicklungteileio ⁰ , flows through the mains current and also the current intensity is reduced by the intermediate resistor 12.

Der durch die Abbildung wiedergegebene i'Mötor ist also in diesem Betriebsfall alsThe i'Mötor reproduced by the figure is therefore in this operating case as

ibjitanlaufender anzusehen, der jedoch die ^fhgangs erwähnten Nachteile dieser Motor-■*ar't nicht aufweist, da beim Anwerfen des Motors, das durch eine in bekannter Weise ausgebildete und daher nicht dargestellte Anwurfvorrichtung, z. B. von Hand, erfolgen kann, in verkehrter Drehrichtung das stets vorhandene Asynchronantriebsmoment den Motor wieder stillsetzen würde. Auch die Möglichkeit, daß der Synchronmotor mit einem Mehrfachen der normalen Betriebsdrehzahl umläuft, ist praktisch ausgeschlossen. Durch die Anwurfvorrichtung muß nämlich nur eine geringe Drehzahl, nicht aber, wie bei den bekannten nichtanlaufenden Synchronmotoren, die synchrone Drehzahl hervorgerufen werden, so daß die Anwurfeinrichtung so zu bemessen ist, daß auch bei unsachgemäßer Bedienung der sehr einfach zu haltenden Einrichtung eine Beschleunigung der Motordrehzahl auf das Mehrfache der Betriebsdrehzahl ausgeschlossen ist.ibjitanlaufender to look at, but the ^ fhgangs mentioned disadvantages of this motor- ■ * ar't does not have, because when starting the engine, which is caused by a known manner trained and therefore not shown throwing device, for. B. by hand can, in the wrong direction of rotation, the asynchronous drive torque that is always present Motor would stop again. The possibility that the synchronous motor rotates at a multiple of the normal operating speed is practically excluded. The starting device only requires a low speed, but not, as in the case of the known non-starting synchronous motors, the synchronous speed can be caused, so that the starting device is to be dimensioned so that even in the case of improper Operation of the device, which is very easy to maintain, accelerates the engine speed to a multiple of Operating speed is excluded.

Wird der Kontaktarm des Umschalters 11 nach unten derart umgelegt, daß er mit dem Einzelkontakt 11 ^a in Verbindung steht, so liegt die volle; Wechselspannung an der vollständig eingeschalteten Erregerwicklung 10, so daß der dann durch diese Erregerwicklung hervorgerufene magnetische Fluß ausreicht, um den Läufer aus seiner Ruhelage zu be- 9S wegen. In diesem Falle würde der in der Abbildung dargestellte Motor als selbstanlaufender Synchronmotor Verwendung finden können. Vorteilhaft kann die Schalteinrichtung 11 zum Anwerfen eines nach dem Anwurf-Vorgang als nichtanlaufend anzusehenden Synchronmotors Verwendung finden, wodurch gegenüber den bekannten Anwurfvorrichtungen für Handbetrieb eine erhebliche Bedienungserleichterung, gegenüber den als Antriebsschaltwerk ausgebildeten Anwurfvorrichtungen eine wesentliche bauliche Vereinfachung erreicht wird.If the contact arm of the switch 11 is folded down in such a way that it is connected to the individual ^{contact 11 a} , the full; AC voltage, so that the then induced by these pathogens winding magnetic flux is sufficient at the full on excitation winding 10 to the rotor from its rest position to loading due to 9S. In this case, the motor shown in the figure could be used as a self-starting synchronous motor. The switching device 11 can advantageously be used to start a synchronous motor that is not to be regarded as starting after the start-up process, which considerably simplifies operation compared to the known start-up devices for manual operation, and a substantial structural simplification compared to the start-up devices designed as drive switching mechanism.

Das in der Abbildung gezeigte Ausführungsbeispiel erschöpft natürlich nicht den Erfindungsgedanken, insbesondere kann dieser Gedanke bei allen durch einen Synchronmotor angetriebenen Zeitmessern, z. B. Kurzzeitmessern, Zeitrelais o. dgl., Verwendung finden.The embodiment shown in the figure is of course not exhaustive Invention ideas, in particular, this idea can be applied to all by a synchronous motor driven timers, e.g. B. timers, timing relays o. The like., Use.

Claims

Patent claims:

ι. Synchronous motor used to drive timers with a starter serving asynchronous part, characterized by a design of the motor, which it allows the size of the magnetic flux

set by the asynchronous part of the rotor so that the starting torque to move the motor from its standstill position is either sufficient or not sufficient, so that the motor can optionally be called "".-itself starting or not starting synchronous motor can be used.

2. Synchronous motor according to claim i, characterized characterized in that the size of the total for both the start-up asynchronous also the synchronous part provided magnetic flux is changed.

3. Synchronous motor according to claim 1 and 2, characterized by a changeover switch (11), in whose one switching position (n ^a ) the drive AC voltage is applied directly to the excitation winding of the then self-starting motor, while in the other switching position (ii ^c ) the AC voltage is applied a resistor (12), which is expediently connected to a tap (10 ') of the excitation winding, is applied to the motor, which then does not start.

1 sheet of drawings