DE687321C - Gleichpolgenerator zur Erzeugung mehrerer periodisch unterbrochener Wechselstroeme - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Generatoren der Gleichpolbauart zur gleichzeitigen Erzeugung mehrerer periodisch unterbrochener Wechselströme beliebiger Frequenz, Kurvenform und Periodizität, d. h. stromloser Zeiten. Derartige Generatoren finden beispielsweise Anwendung bei der Steuerung von Entladungsgefäßen, welche die Läutewerke von Fernsprechanlagen speisen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, den unterbrochenen Wechselstrom mittels besonders angeordneter Ankerund Feldwicklungen zu erzeugen.

Erfindungsgemäß werden die Wechselströme in einem Gleichpolgenerator erzeugt, dessen beide Ständerkränze mit mehreren Polen gleicher Teilung versehen sind, von denen einer oder mehrere mit je einer besonderen Wicklung ausgerüstet sind. Die Läuferkränze besitzen hierbei einen oder mehrere polartige Vorsprünge, deren Teilung ein" Mehrfaches der Ständerpolteilung ist. Der Charakter der zu erzeugenden Wechselströme ist abhängig von der Zahl und räumlichen Anordnung der auf die Ständerpole aufgebrachten Wicklungen, die in beliebiger Weise zusammengeschaltet werden können. Die gleichzeitig erzeugten Ströme, die voneinander verschiedene Unterbrechungen aufweisen, können beliebig zusammengesetzt werden, um einen Wechselstrom bestimmter Frequenz oder besonderer Kurvenform zu erzielen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Wie aus der Abb. 1, einem Längsschnitt durch einen Gleichpolgenerator gemäß der

Erfindung, hervorgeht, weist der Generator zwei Pol- und zwei Läuferkränze auf, deren Feld durch einen zylindrischen Permanentmagneten "Ii jeweils gleichsinnig erregt wird. Der Fluß ist durch die gestrichelte Linie 12 angedeutet; die Kraftlinien verlaufen demnach parallel zur Welle und schließen sich über die Läuferkränze, die Ständerpolkränze und den Ständer. Der Magnet 11 ist axial polarisiert, wie es durch die Plus-und Minuszeichen kenntlich gemacht ist. Zweckmäßigerweise wird man zur Herstellung des Magneten einen Werkstoff hoher Koerzitivkraft verwenden, wobei die Endflächen, die an den ¹S Läuferkränzen 13 und 14 anliegen, geschliffen werden. Die umlaufenden Kränze 13 und 14 können aus massivem Eisen hergestellt werden, da sie einen konstanten, gleichsinnigen Fluß führen. Die beiden Läuferkränze 13 und 14 sind auf einer Welle 15 angeordnet, die zur Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses in bekannter Weise aus unmagnetischem Material hergestellt ist. Die beiden Ständerpolkränze 16 und 17 sind in einem Ständergehäuse 18 aus magnetisch gutleitendem Material untergebracht. Diese aus lameliiertem Blech hergestellten Ständerpakete weisen beispielsweise sechs vorspringende Pole 19 (Abb. 2 und 3) auf, wobei die auf ihnen angeordneten Spulen mit 1, 2, 3 und 4 bezeichnet sind.

Wie aus Abb. 2, einem Querschnitt nach der Linie 2-2 der Abb. 1, hervorgeht, ist der Lauferkranz 13 mit zwei radialen gleichpoligen Vorsprüngen 20, 21 versehen, wogegen der Läuferkranz 14 nur einen derartigen Vorsprung 22 aufweist (Abb. 3). Jeder der polartigen Vorsprünge schließt einen Winkel von 6o° ein. Das Blechpaket des Ständerkranzes 17 und der Läuferkranz 14 werden zweckmäßig etwas stärker ausgeführt als die entsprechenden Teile der anderen Generatoreinheit, um eine gleichmäßigere Flußdichte im aktiven Poleisen zu erzielen, da der polartige radiale Vorsprung 22 des Läuferkranzes 14 und der gegenüberliegende Ständerpol im wesentlichen den gesamten Fluß führen, der durch die Pole 20 und 21 des Läuferkranzes 13 und deren gegenüberliegende Ständerpole hindurchgeht. Wenn also die in den Spulen 3 und 4 erzeugten Wechselströme dieselbe» Größe aufweisen sollen wie die in den Spulen 1 und 2 erzeugten, so müssen die letzteren Spulen eine geringere Windungszahl aufweisen als die. auf dem Ständerkranz 16 angeordneten Spulen 3 und 4, da der Fluß je Pol im Ständerkranz 16 nur halb so groß ist wie der je Pol im Ständerkranz 17. Um einen einwandfreien Massenausgleich zu erzielen, wird der Läuferpol 22 .zweckmäßig den Polen 20 und 21 gegenüber versetzt angeordnet. Gegebenenfalls können zusätzliche Ausgleichsgewichte aus unmagnetischem Material vorgesehen werden. _

In Abb. 4 sind mit 4, 1,3 und 2 die unterbrochenen Spannungswellen, die in den entsprechend bezeichneten Spulen der Abb. 2 und 3 während eines vollständigen Umlaufes des Läufers bei konstant angetriebener Maschine erzeugt -werden, dargestellt. Die waagerechte Verschiebung dieser Wellen nach rechts entspricht also ihrer zeitlichen Verschiebung, wenn man rechtsläufigen Antrieb (Abb. 2 und 3) des Generators annimmt. Oberhalb dieser vier Kurven ist eine stetig verlaufende Sinuswelle dargestellt, wie sie durch einen normalen sechspoligen Einphasenwechselstromgenerator erzeugt wird, wenn er mit derselben Drehzahl angetrieben wird wie der in Abb. 1 dargestellte Generator.

Die Arbeitsweise desGenerators ist folgende: Während der ersten ¹/_e-Umdrehung bewegt sich der Läuferpol 20 (Abb. 2) unter der Spule 3 fort und erzeugt in ihr eine negative Halbwelle, während der Läuferpol 21 unter die Spule 4 gelangt und in ihr eine positive Halbwelle erzeugt. Da in den Spulen 1 und 2 während dieser Zeit keine Flußänderung eintritt, wird in ihnen keine Spannung erzeugt.

Während der zweiten ¹/_e-Umdrehung bewegt sich der Läuferpol 21 unter der Spule 4 fort und erzeugt in ihr eine negative Halbwelle. Der Läuferpol 22 (Abb. 3) gelangt unter die Spule 1 und erzeugt eine positive Halbwelle. In den Spulen 2 und 3 tritt keine Flußänderung ein, so daß ihre Spannung gleich Null bleibt.

Wenn man in dieser Weise den" dritten, vierten, fünften und sechsten Teilabschnitt einer ganzen Umdrehung betrachtet, so ergibt sich in den einzelnen Spulen eine durch die Kurven in Abb. 4 wiedergegebene Spannungsänderung. Während die Spulen 3 und 4 einen Wechselstrom erzeugen, wobei jede dritte Periode vollständig ausfällt, liefern die Spulen 1 und 2 einen Wechselstrom, wobei jeweils zwei von drei aufeinanderfolgenden Perioden wegfallen. Man kann jede Kurve um eine oder mehrere Halbperioden beliebig nach rechts oder links verschieben, indem man die entsprechenden S tänder spul en um einen oder mehrere Ständerpole in der gewünschten Richtung verschiebt. Man kann auch beispeilsweise die Spulen 1 und 4 hintereinanderschalten und die gesamte mittlere Periode der Kurve 4 unterdrücken, um eine Reihe von Halbwellen mit wechselnder Polarität zu erzeugen, wobei zwischen den einzelnen Halbwellen zeitlich eine ganze Periode liegt. Außerdem können zusätzliche Spulen auf dem Ständerpol angeordnet werden, um

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weitere Kurven derselben Art, jedoch zeitlich verschoben, zu erzeugen, wobei diese Kurven wieder beliebig zusammengesetzt werden können. Durch die Verschiebung eines Satzes Ständerpole um weniger als -eine Polteilung lassen sich noch weitere Zusammensetzungen erzielen. Es ist zweckmäßig, in jedem Ständer sechs Ständerpöle anzuordnen, obwohl nicht alle von ihnen mit Spulen versehen sind, um einen im wesentlichen gleichmäßigen Luftspaltwiderstand für den Fluß bei jeder Läuferstellung zu erzielen und um eine Flußschwankung in den Läuferpolen und im Permanentmagneten selbst zu vermeiden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gleichpolgenerator zur gleichzeitigen Erzeugung mehrerer periodisch unterbrochener Wechselströme, dadurch gekennzeichnet, daß beide S tänder kränze mit mehreren Polen gleicher Teilung versehen sind, von denen einer oder mehrere mit je einer besonderen Wicklung ausgerüstet sind, und daß die Läuferkränze einen oder mehrere polartige Vorsprünge aufweisen, deren Teilung ein Mehrfaches der Ständerpolteilung ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen