DE676621C

DE676621C - Medium or high frequency generator

Info

Publication number: DE676621C
Application number: DES122928D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Kernaul
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1936-06-07
Filing date: 1936-06-07
Publication date: 1939-06-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Mittel- oder Hochfrequenzgeneratoren mit einem unbewikkelten, gleichmäßig gezahnten Läufer und einem Ständer mit entsprechend gezahnten Teilpolen, deren Zähne so angeordnet sind, daß bei Gegenüberstellung der Ständer- und Läuferzähne im Bereich des einen Teilpoles im Bereich des benachbarten Teilpoles Zähne und Zahnlücken einander gegenüberstehen. BeiThe invention relates to medium or high frequency generators with a non-wound, evenly toothed rotor and a stator with correspondingly toothed partial poles, the teeth of which are arranged in such a way that when comparing the stator and rotor teeth in the area of a partial pole in Area of the adjacent part of the pole teeth and tooth gaps face each other. at

ίο den bekannten Maschinen dieser Art sind die Ankerspulen als Durchmesserspulen oder mit geringer Sehnung ausgebildet und derart gegenüber den Erregerspulen angeordnet, daß in ihnen durch die Differenz von einander entgegenwirkenden Kraftfeldern eine Wechselspannung induziert wird. Die bekannten Maschinen sind in der Ausnutzung verhältnismäßig ungünstig. Sie weisen den Nachteil auf, daß die Kraftlinien lange Pfade aufweisen. Außerdem ergibt sich bei der bekannten Maschine eine verhältnismäßig ungünstige Wicklungsanordnung.ίο the well-known machines of this type are the Armature coils designed as diameter coils or with low tension and such arranged opposite the excitation coils that in them by the difference from each other opposing force fields an alternating voltage is induced. The known Machines are relatively unfavorable to use. They have the disadvantage so that the lines of force have long paths. It also results from the known Machine has a relatively unfavorable winding arrangement.

Nach der Erfindung wird eine wesentlich vorteilhaftere Ausbildung derartiger Maschinen dadurch erzielt, daß innerhalb der mit Gleichstrom gespeisten Erregerspulen mehrere mit einer Wechselstromwicklung versehene Teilpole liegen, deren Wicklungen abwechselnd mit entgegengesetztem Windungssinn in Reihe geschaltet sind, und daß außerhalb der Erregerspulen unbewickelte, zum Rückschluß des Magnetfeldes dienende Teilpole liegen, die mit einer solchen Verzahnung" versehen sind, daß bei Gegenüberstellung der Läufer und Ständerzähne in ihrem Bereich auch im Bereich des benachbarten, innerhalb einer Erregerspule liegenden bewickelten Teilpoles Läufer und Ständerzähne einander gegenüberstehen. Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung erstreckt-der Ständer sich nur über einen Teil des Läuferumfanges, z. B. die Hälfte.According to the invention, there is a much more advantageous design of such machines achieved by the fact that within the excitation coils fed with direct current several with an alternating current winding provided partial poles are, the windings of which alternate with opposite directions of winding are connected in series, and that outside of the excitation coils unwound, serving for the conclusion of the magnetic field partial poles lie, which are "provided with such a toothing" that when compared with the Rotor and stator teeth in their area also in the area of the neighboring, within an excitation coil lying wound part poles rotor and stator teeth face each other. According to the further embodiment of the invention, the stand extends only over part of the runner's circumference, e.g. B. half.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden.In the following, the invention will be explained using an exemplary embodiment.

In Fig. ι bedeutet 1 den Läufer, welcher keine Wicklung aufweist und als gleichmäßig gezahnter Trommelkörper ausgebildet ist; er ist aus gezahnten Blechen zusammengesetzt. 2 bedeutet den Ständer, der ebenfalls aus lameliierten Blechen aufgebaut ist. Der Ständer umschließt den Läufer nur zur Hälfte. Er ist mit vier Polzacken 3°, 3*, 3^C, 3^d versehen, die an ihrem dem Läufer gegenüberliegenden Teil mit Zähnen versehen sind. Die Läufer- und Ständerzähne sind so angeordnet, daß in einer bestimmten Stellung des Läufers in den Teilpolen 3", 3* Läuferzähne und Ständerzähne einander gegenüberstehen, während bei den Teilpolen 3^C, 3^d der Maschine ein Ständerzahn einer Läuferzahnlücke und einIn Fig. Ι 1 denotes the rotor, which has no winding and is designed as a uniformly toothed drum body; it is composed of toothed metal sheets. 2 means the stand, which is also made of laminated metal sheets. The stand encloses the runner only halfway. It is provided with four pole points 3 °, 3 *, 3 ^C , 3 ^d , which are provided with teeth on their part opposite the rotor. The rotor and stator teeth are arranged so that in a certain position of the rotor in the partial poles 3 ", 3 * rotor teeth and stator teeth face each other, while in the partial poles 3 ^C , 3 ^{d of} the machine a stator tooth of a rotor tooth gap and a

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

Rudolf Kernaul in Berlin-Spandau,Rudolf Kernaul in Berlin-Spandau,

Läuferzahn einer Ständerzahnlücke gegenübersteht. Hieraus ergibt sich, daß bei entsprechender Erregung der in dem linken Teil der Maschine dargestellte Kraftlinienpfad I einen wesentlich kleineren magnetischen Widerstand besitzt als der im rechten Teil der Maschine^ vorhandene Kraftlinienpfad II. Bei einer Bewegung des Läufers um eine Zahnteilung kehren sich die Verhältnisse gerade um. Man ίο erkennt, daß beim Antrieb des Läufers, sofern in der Maschine ein geeignetes gleichgerichtetes Feld hervorgerufen wird, Feldpulsationen in den Kraftlinienpfaden auftreten. Um nun diese Feldpulsationen für die Erzeugung einer Spannung auszunutzen, werden auf den Polen 3* und 3^e zwei Wechselstromspulen 4 angeordnet, die mit entgegengesetztem Windungssinn in Reihe geschaltet sind. 5 ist eine Erregerspule, welche in den Nuten zwischen den Zahnteilen 3^a, 3* bzw. 3^e und 3^ liegt. Diese Spule schließt also gewissermaßen die beiden Wechselstromspulen 4 ein. Wird nun der Läufer durch irgendeine Kraftmaschine angetrieben, so ergibt sich bei Speisung der Erregerspule 5 mit Gleichstrom, daß infolge eier Feldpulsation in den beiden magnetischen Kreisen in den beiden in Reihe geschalteten Spulen 4 mit entgegengesetztem Wickelsinn eine Wechselspannung induziert wird. Dadurch, daß der Ständer den Läufer nur zum Teil umschließt, ist es möglich, durch gegenseitige Verschiebung von Ständer und Läufer den Luftspalt der Maschine einzustellen. Der Erfindungsgedanke kann auch dann Anwendung finden, wenn der Ständer den Läufer vollständig umschließt. In diesem Fall sind über den Maschinenumfang mehrere Ständersysteme 2 verteilt.Runner tooth facing a stator tooth gap. From this it follows that, with appropriate excitation, the line of force path I shown in the left part of the machine has a much smaller magnetic resistance than the line of force path II present in the right part of the machine . It can be seen that when driving the rotor, provided that a suitable rectified field is generated in the machine, field pulsations occur in the force line paths. In order to exploit this Feldpulsationen for generating a voltage, are on the poles 3 * 3 and arranged ^e two AC coils 4, which are connected with opposed directions of winding in series. 5 is an excitation coil which is located in the grooves between the tooth parts 3 ^a , 3 * or 3 ^e and 3 ^. This coil thus to a certain extent includes the two alternating current coils 4. If the rotor is now driven by any engine, then when the excitation coil 5 is supplied with direct current, an alternating voltage is induced as a result of field pulsation in the two magnetic circuits in the two coils 4 connected in series with opposite winding directions. Because the stator only partially encloses the rotor, it is possible to adjust the air gap of the machine by mutually displacing the stator and rotor. The idea of the invention can also be used when the stator completely encloses the rotor. In this case, several stand systems 2 are distributed over the circumference of the machine.

Fig. 2 zeigt eine Maschine, bei der drei Ständersysteme über den Umfang verteilt sind. Die Wechselstromspulen der Maschine können infolge der gleichphasigen Flußänderungen in den drei Systemen in Reihen- oder Parallelschaltung betrieben werden. Bei einer Ausbildung als Mehrphasenmaschine, z. B. Drehstrommaschine, müßten die einzelnen Systeme zur Erzielung phasenversehobener Flußänderungen gegeneinander versetzt werden.Fig. 2 shows a machine in which three stand systems are distributed over the circumference. The alternating current coils of the machine can, as a result of the in-phase flux changes in the three systems can be operated in series or in parallel. During an apprenticeship as a multiphase machine, e.g. B. three-phase machine, the individual systems would have to are offset against each other to achieve phase shifted flux changes.

Die im vorstehenden beschriebene Maschinenbauart weist vor allen Dingen den Vorteil auf, daß die vorhandenen Kraftlinienpfade den bekannten Maschinen gegenüber außerordentlich verkürzt sind. Infolgedessen sind auch die Verluste gering. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Bauart besteht darin, daß die Wicklung eine außerordentlicheinfache Ausbildung besitzt.The type of machine described above has the advantage above all on that the existing force line paths are extremely shortened compared to the known machines. As a result, are the losses are also small. There is a further advantage of the design according to the invention in that the winding is extremely simple.

Der Erfindungsgedanke kann auch bei Maschinen Anwendung finden, welche zur Erzeugung von Strömen verschiedener Frequenz" dienen. Beispielsweise ergibt sich eine vorteilhafte Anordnung dann, wenn die j eweils nur einen Teil des Lauferumfanges umschließenden, für verschiedene Frequenzen bemessenen Ständer in axialer Richtung ^nebeneinanderliegeii. Ein Vorteil dieser Anlärdnung besteht darin, daß dabei ohne weiteres für die Wickelköpfe der erforderliche Raum zur Verfügung steht. In Fig. 3 ist schematisch die Ausbildung einer derartigen Maschine wiedergegeben. Dabei bedeuten 10 und 11 die in axialer Richtung nebeneinanderliegenden Ständer, die entsprechend den verschiedenen Frequenzen gezahnt sind. Selbstverständlich muß bei einer derartigen Maschine auch die Zahnung des Läufers in den den beiden Ständern gegenüberliegenden Teilen 12 und 13 verschieden sein.The inventive concept can also be used in machines which are used for Generating currents of different frequencies "are used. For example, a advantageous arrangement when each only part of the runner circumference enclosing stator dimensioned for different frequencies in the axial direction ^ lying next to each otherii. An advantage of this annealing is that this is easily required for the winding heads Space is available. In Fig. 3, the formation of such is schematically Machine reproduced. Here, 10 and 11 mean those lying next to one another in the axial direction Stands that are toothed according to the different frequencies. Of course, in such a machine, the teeth of the rotor must also be in the parts 12 and 13 opposite the two uprights may be different.

Claims

Claims: ■ g " ₀

i. Medium or high frequency generator with an unwound, evenly toothed one Runner and a stator with corresponding toothed partial poles, their Teeth are arranged so that when the stator and rotor teeth are compared in the area of one sub-pole in the area of the adjacent sub-pole the Teeth of one part face the gaps between the teeth of the other part, thereby characterized in that within the excitation coils fed with direct current several partial poles provided with alternating current coils are located, the coils of which alternate are connected in series with opposite winding directions, and that outside the excitation coils unwound, for the inference of the magnetic field serving partial poles are provided, which are provided with such a toothing, that when the rotor and stator teeth are compared in their area, too wound in the area of the neighboring, lying within an excitation coil Partial pole rotor and stator teeth> face one another.

2. Medium or high frequency generator according to claim I, characterized in that that the stand only extends over part of the circumference of the runner, for example the no Half or less, extends in such a way that the air gap is set by mutual displacement of the rotor and stator can be.

3. Medium or high frequency generator according to claim 1, characterized in that that over the machine scope several stand systems are distributed, their AC coils either with the same position of the individual systems to the rotor teeth in parallel or in series or with mutual relocation of the individual

Systems in the circumferential direction to one of the known multi-phase circuits are connected.

4. Medium or high frequency generator according to claim 1 or the following for several frequencies, characterized in that several only part of the

Stand covering the circumference of the runner
the circumferential direction are offset from one another and are arranged axially next to one another, and that the rotor has zones with different toothing, which lie opposite the correspondingly toothed columns.

1 sheet of drawings

Berlin. GEbRucin · in the Reichsdruckerei