DE702570C - Wechselstromfernmelder von motoraehnlicher Bauart - Google Patents

Description

Es ist bereits ein Verfahren zum Anlassen von Synchronmotoren bekanntgeworden, bei dem nach Umschaltung des Ankers auf halbe Polzahl der Hauptfluß in der zum Anlassen in zwei Grupen von je halber Polzahl geteilten Magnetwicklung, die auf je einen oder auf einen gemeinsamen regelbaren Widerstand geschaltet sein können, zwei in Phase um 90⁰ gegeneinander verschobene EMKe induziert werden. Gleichzeitig wird hierbei der Querfluß durch eine Hilfswicklung ausgenutzt, deren Leiter die Magnetpole in der Richtung der Motorachse durchsetzen und an den Stirnenden so miteinander verbunden sind, daß 8-förmig geschlossene Windungen entstehen. An sich sind 8-förmige Spulen bereits bekannt. Sie dienten jedoch einem wesentlich anderen Zwecke, insofern sie grundsätzlich das Querfeld vernichten sollten. Bei Einphasenmotoren sollte dadurch die vom Querfeld herrührende Funkenspannung beseitigt, bei Wechselstrommaschinen die durch das Querfeld bedingte Feldverzerrung behoben werden. Bei,den bekannten Anlaßverfahren wird dagegen durch die 8-förmigen Windungselemente das Querfeld gerade benutzt, um Drehmoment zu entwickeln, was von vornherein unmöglich wäre, wenn man das Querfeld vernichtete. Die Erfindung betrifft einen Wechselstromfernmelder von motorähnlicher Bauart. Wechselstromfernmelder werden bekanntlich benutzt, um eine Drehbewegung synchron von einer Geberstelle auf eine Empfänger stelle zu übertragen. Sowohl an der Geberstelle als auch an der Empfängerstelle ist hierzu ein aus einem bewickelten Primärteil und einem relativ zu diesem drehbaren bewickelten Sekundärteil bestehendes Einstellsystem vorhanden. Die Primärwicklungen werden durch Einphasenwechselstrom erregt und die mehrphasig ausgeführte, vorzugsweise in Nuten verteilte Wicklung des geberseitigen Sekundärteiles gegen eine ebensolche Wicklung des empfängerseitigen Sekundärteiles geschaltet. Geber und Empfänger sind dabei völlig gleich ausgebildet. Bei der Synchronstellung beider entstehen in ihren Sekundärteilen keine Ausgleichströme, während die bei nichtsynchroner Stellung auftretenden Ausgleichströme Kräfte erzeugen, um die Synchronstellung von Geber und Empfänger herbeizuführen. Darüber hinaus ist es aber für mancherlei Verwendungszwecke auch wichtig, neben einer genau synchronen Bewegung zugleich auch nam- 5.¹S hafte Drehmomente vom Empfängersystem abzunehmen.

Bei Wechselstromfernmeldern ist es nun bereits bekannt, zur Erhöhung des Drehmoments außer einer Erregerwicklung noch eine

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

Hans Illauer in Berlin-Halensee.

um go° dazu versetzte Kurzschlußwicklung zu verwenden. Die zwei räumlich gegeneinander versetzten Wicklungen bedingen aber größere bauliche Abmessungen des Wechselstromfernmelders und demzufolge auch einen Mehraufwand an Wicklungskupfer.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Wechselstromfernmelder, der aus einem bewickelten und durch Einphasenwechselstrom ίο erregten Primärteil und einem relativ zu diesem drehbaren bewickelten Sekundärteil besteht. Erfindungsgemäß ist hierbei zur Erhöhung der Einstellgenauigkeit und der während der Übertragung der Drehbewegung wirksamen Einstellkraft ein aus mindestens zwei geometrisch parallel mit den Erregerspulen angeordneten Spulen bestehendes zusätzliches System von in den Nuten des Primärteiles verlegten, vom Erregerfeld durchsetzten, in sich geschlossenen Wicklungen vorgesehen. Durch die verschiedenen Betriebsverhältnisse zwischen einem Synchronmotor und einem Wechselstromfernmelder werden bei letzterem wesentliche Vorteile insbesondere hinsichtlich der Erhöhung der Einstellgenauigkeit erreicht, die beim Synchronmotor ohne Bedeutung sind.

Dem mit zwei räumlich gegeneinander versetzten Wicklungen versehenen Wechselstromfernmelder gegenüber wird bei einem Wechselstromfernmelder gemäß der Erfindung ferner erreicht, daß die Einstellabweichungen infolge von Ungleichmäßigkeiten im Material oder in der Herstellung bezüglich der durch die Mktelnut verkörperten Symmetrieebene gleichfalls einen die Einstellung verbessernden Stromfluß in dem Zusatzspulensystem ver-' Ursachen.

Das zusätzliche System besteht aus mindestens zwei Spulen, von denen jede aus einer oder mehreren Windungen bestehen kann. Am besten ordnet man die Spulen des Systems geometrisch parallel mit den Erregerspulen an. In manchen Fällen kann man dabei dieselben Xuten benutzen. Vorteilhaft verwendet man bei einem zweipoligen Feld zwei solcher Spulengruppen, von denen entweder je eine auf demselben Pol des Feldes untergebracht ist oder je eine Hälfte der einander gegenüberliegenden Pole umfaßt. Die Spulen der einzelnen Spulengruppen sind gegeneinander geschaltet und umfassen gleich große und symmetrische Teile der Pole.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Spulensystems beruht darauf, daß in bezug auf die durch die Verbindungslinie der Pole und die Systemachse gegebene Symmetrieebene eine gleichmäßige Verteilung des Feldflusses erzwungen wird. Dadurch werden Ouerverschiebungen des Feldes verhindert, die z. B. durch Ungleichmäßigkeiten des Materials, unvollkommen symmetrischen Zusammenbau von Feld und Anker oder andere Mängel in der Herstellung hervorgerufen werden. Aber auch mechanische Mangel, die sich im Betriebe einstellen können, z. B. dadurch, daß allmählich eine erhöhte Lageroder Bürstenreibung am Rotor auftritt, werden durch die erfindungsgemäßen Wicklungssysteme zwar nicht ganz unschädlich gemacht, jedoch in ihrer Wirkung wesentlich herabgesetzt.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Die Fig. I, la und 2, 2a beziehen sich auf ein Meldesystem, ]>ei welchem das Feld auf dem Stator angeordnet ist, und zwar ist einmal das Feld mit Wicklung und darunter nur die Wicklung dargestellt, um den Schaltungssinn zu verdeutlichen. In beiden Figuren ist der Übersichtlichkeit halber der Anker nicht mitgezeichnet, da er sich von den üblichen Ausführungsformen nicht zu unterscheiden braucht. Mit ι ist ein übliches motorähnliches Feld bezeichnet, das zwei einander gegenüberstehende Pole 2 und 3 trägt, auf denen die nicht gezeichneten Erregerwicklungen sitzen. Die Pole 2 und 3 sind in ihrer Mitte mit einer parallel zur Systemachse verlaufenden Nut versehen, die zum Einbringen der Hilfswicklungen dient. Diese sind so angeordnet, daß von ihnen je eine Hälfte der Polfläche umfaßt wird. Die einzelnen Wicklungen sind paarweise so gegeneinander geschaltet, daß bei symmetrischer Verteilung des Feldes über die Polfläche, bezogen auf eine durch die Systemachse und die Verbindungslinie der Polmitten gelegte Ebene die in den zusammengeschalteten Wicklungen entstehenden elektromotorischen Kräfte einander aufheben. Dazu können entweder, wie in den Fig. 1 bzw. ι a dargestellt ist, die Hilfswicklungen 6 und 7 des Poles 2 und 8 und 9 des Poles 3 gegeneinander geschaltet sein, oder es können auch die Wicklungen 6 mit 8 und 7 mit 9 gegeneinander geschaltet werden, wie Fig. 2, 2 a zeigen. Die Windungszahl der Wicklungen wird man zweckmäßig klein wählen, um nicht einen unnötigen Raumverlust durch Isolation zu haben. In dieser Richtung liegt das Optimum bei einer einzelnen Windung. Mit Rücksicht darauf, daß man zum Gegeneinanderschalten der Wicklungen an einer Stelle die Leitungen kreuzen muß, kann es jedoch zweckmäßig sein, mehr als eine Windung zu verwenden, weil dann an der Kreuzungsstelle die Leitung infolge ihres geringeren Querschnittes weniger aufträgt und man schließlich auch in der Formgebung der Hilfswicklungen weniger gebunden ist.

In der Fig. 3 ist eine Ausführungsform der Hilfswicklungen gezeichnet für den Fall, daß

das Erregerfeld auf dem Rotor angeordnet ist. Hier ist der Stator der Übersichtlichkeit . halber fortgelassen, weil er ebenso wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen der Rotor Besonderheiten gegenüber den üblichen Ausführungsformen nicht aufzuweisen braucht. Das Rotoreisen ist mit io bezeichnet. Ii ist die Achse, 13 bis 16 sind die Hilfswicklungen, von denen im Ausführungsbeispiel die Wicklungen 13 und 14 einerseits und 15 und 16 andererseits gegeneinander geschaltet werden.

Die in den Ausführungsbeispielen erläuterten Ausführungsformen der Hilfswicklungssysteme sind nur Beispiele, die besonders einfache Ausführungsmöglichkeiten zeigen. Man kann diese Ausführungsformen in der mannigfachsten Weise verändern. Z. B. brauchen die einzelnen Windungen nicht den halben

ao Feldquerschnitt zu umfassen. Wesentlich ist nur, daß in bezug auf die durch 'Systemachse und Polverbindungslinie gelegte Ebene symmetrische Teile des Feldflusses umfaßt werden.

as Die Wicklungen gemäß der Erfindung können in einfacher Weise auch zur Prüfung eines Fernmeldersystems benutzt werden, indem man in den Stromkreis eines Paares gegeneinander geschalteter Wicklungen ein Meßinstrument oder-Relais einschaltet und auf diese Weise das Vorhandensein bzw. die Größe etwa vorhandener Ausgleichströme feststellt. Man kann auf eine solche Weise auch eine von äußeren Umständen, wie z. B.

erhöhter Lagerreibung u. dgl., vollständig unabhängige genaue Einstellung eines Fernmeldersystems erreichen, indem man durch vorhandene Ausgleichströme, z. B. über ein Relais, eine Hilfskraft steuert, die den Anker des Systems so lange verstellt, bis die Ausgleichströme auf Null zurückgegangen sind. Da es sich um Wechselstromsysteme handelt, kann in einfachster Weise ein Verstärker benutzt'werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i.Wechselstromfernmelder,der aus einem bewickelten und durch Einphasenwechselstrom erregten Primärteil und einem relativ zu diesem drehbaren bewickelten Sekundärteil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus mindestens ■ zwei geometrisch parallel mit den Erregerspulen angeordneten Spulen bestehendes zusätzliches System von in Nuten des Primärteiles verlegten, vom Erregerfeld durchsetzten, in sich geschlossenen Wicklungen vorgesehen ist.
2. 2. Wechselstromfernmelder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Wicklungssystem aus zwei Spulenpaaren besteht, von denen symmetrisch zur Symmetriefläche liegende Teile desselben Poles oder gleich große gegenüberliegende Teile der gegenüberliegenden Pole umfaßt werden.-
3. 3. Wechselstromfernmelder nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung oder Überwachung in den Kreis eines Spulenpaares ein Relais oder Meßinstrument eingeschaltet ist.
4. 4. Wechselstromfernmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Ausgleicbströme eines Paares von gegeneinander geschalteten Wicklungen, zweckmäßig über einen Verstärker, Hilfskräfte zur Einstellungskorrektur des Rotors gesteuert werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen