DE82003C

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Publication number: DE82003C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bekanntlich läuft eine drehbar angeordnete Eisenscheibe unter dem Einflufs wechselnder Magnetpole, wenn letztere entsprechend angeordnet sind. Die Eisenscheibe hat jedoch nur eine geringe Zugkraft und hält nicht synchronen Gang.As is well known, a rotatably arranged iron disk runs alternately under the influence Magnetic poles when the latter are arranged accordingly. However, the iron disc only has low tractive effort and out of sync gear.

Unter synchronem Gang soll die genau gleiche öder halbe Umdrehungsgeschwindigkeit verstanden werden, welche der Zahl der Polwechsel entspricht. Läuft z. B. der Stromerzeuger mit 60 Polen und 100 Umdrehungen in der Minute, so mufs der Stromempfänger, um synchron zu laufen, bei 20 Polen 300 oder 150 Umdrehungen machen. Bekanntlich ist dies bei den Stromempfängern mit Phasenverschiebung nicht der Fall; vielmehr findet bei diesen unter Belastung eine Verminderung der Umdrehungsgeschwindigkeit statt, so dafs ein vollkommener Synchronismus nicht vorhanden ist.Under synchronous gear, the exact same or half the speed of rotation should be be understood which corresponds to the number of pole changes. Runs z. B. the power generator with 60 poles and 100 revolutions per minute, the current receiver must to run synchronously, make 300 or 150 revolutions with 20 poles. As is well known this is not the case with the current receivers with phase shift; rather finds with these under load a reduction in the speed of rotation takes place, so that there is no perfect synchronism.

Diese Mängel sollen dem Gegenstand dieser Erfindung nicht mehr anhaften. In Fig. 1 und 2 sind zwei Anordnungen dargestellt. Ein sternförmig gestaltetes Eisenstück oder ein aus einzelnen Eisenblechen sternförmig zusammengesetzter Anker α ist drehbar ,angeordnet. Zwei neben einander liegende Arme des Ankers b b (Fig. 1) unterliegen der Einwirkung wechselnder Magnetpole. Sobald die Umdrehungszahl des Ankers den synchronen Gang erreicht hat, übt derselbe eine beträchtliche Zugkraft aus und hält genau gleiche Geschwindigkeit, entsprechend den Stromwechseln. Die Anordnung kann auch nach Fig. 2 getroffen werden. Es unterliegen dann sämmtliche Arme des sternförmigen Ankers dem Einflufs wechselnder Magnetpole. Naturgemäfs ist die Form der Magnetpole bezw. des Magnetfeldes dem beabsichtigten Zweck anzupassen. Es kann ein geschlossenes oder ein offenes Magnetfeld verwendet werden, ebenso ein solches mit ausgebildeten Polflächen. Auch kann das Magnetfeld innen und der sternförmige Anker aufsen angeordnet werden.These deficiencies are no longer intended to be inherent in the subject matter of this invention. In Figs. 1 and 2, two arrangements are shown. A star-shaped iron piece or an armature α composed of individual iron sheets in a star-shaped manner is rotatably arranged. Two adjacent arms of the armature bb (Fig. 1) are subject to the action of alternating magnetic poles. As soon as the number of revolutions of the armature has reached the synchronous gear, it exerts a considerable pulling force and maintains exactly the same speed, according to the current changes. The arrangement can also be made according to FIG. All arms of the star-shaped armature are then subject to the influence of changing magnetic poles. Naturally, the shape of the magnetic poles is respectively. of the magnetic field to suit the intended purpose. A closed or an open magnetic field can be used, as can one with formed pole faces. The magnetic field can also be arranged on the inside and the star-shaped armature on the outside.

Diese Erscheinung ist nicht auf die bekannten Vorgänge der Phasenverschiebung zurückzuführen. Soweit es sich um eine unter Einwirkung wechselnder Pole rotirende Scheibe handelt, ist als bekannt vorauszusetzen, dafs die Scheibe sowol aus Eisen als aus nicht magnetischer Masse bestehen kann. Wird eine Eisenscheibe verwendet, so kann die Phasenverschiebung als Grund der Bewegung gelten; bei einer Scheibe aus nicht magnetischer Masse dagegen werden Wirbelströme als Ursache des Antriebes angenommen. Ein Synchronismus in unserem Sinne ist in beiden Fällen bei vollen Scheiben nicht vorhanden. Man hat zwar gefunden, dafs eine gröfsere Annäherung an den Synchronismus erreicht werden kann, wenn eine Eisenscheibe mit tief gezahnter Peripherie oder ein aus mehreren Stücken zusammengesetzter Anker verwendet wird. Ebenso ist bekannt, dafs eine Kurzschlufswickelung auf dem Eisenkörper die Wirkung erhöht. Alle Veröffentlichungen über derartige Stromempfänger bezeichnen dieselben jedochThis phenomenon is not due to the known processes of phase shift. In so far as it is a question of a disk rotating under the action of alternating poles, it must be assumed that it is known the disk can be made of iron as well as of non-magnetic mass. Will be a If an iron disc is used, the phase shift can be considered the reason for the movement; in the case of a disk made of non-magnetic mass, on the other hand, eddy currents are the cause of the Drive assumed. A synchronism in our sense is in both cases full discs not available. It has been found that this is a closer approximation to the synchronism can be achieved if an iron disk with deeply toothed Periphery or an anchor composed of several pieces is used. It is also known that a short-circuit winding on the iron body has the effect elevated. However, all publications on such power receivers refer to the same

als asynchrone Motoren, deren Eigenart in einem schwachen Ahlauf und in einem gewissen Zurückbleiben hinter dem Synchronismus bei Belastung und Ueberlastung (als »Schlüpfen« bezeichnet) besteht. Diese Erfindung unterscheidet sich von diesen Motoren mit Phasenverschiebung nun in der Form schon dadurch, dafs nackte, sternförmige Eisenanker Verwendung finden, bei welchen jedesmal zwei neben einander liegende Arme des Sternes dem Einflufs wechselnder Magnetpole unterliegen.as asynchronous motors, whose peculiarity in a weak Ahlauf and in a certain Falling behind the synchronism with load and overload (as "Hatching") exists. This invention is different from these engines with phase shift now in the form already because of the bare, star-shaped iron anchors Find use in which two adjacent arms of the star are exposed to the influence of alternating magnetic poles subject.

Zur Klarlegung der Betriebsbedingungen verweisen wir auf den Antrieb synchroner, nicht durch Phasenverschiebung betriebener Wechselstrommotoren. Die von Ganz & Comp, in Budapest und »Helios« in Köln - Ehrenfeld gebauten synchronen Wechselstrommotoren haben feststehende Inductionsspulen und ein Magnetfeld, welches ebenso viel Radialmagnete hat, wie Inductionsspulen vorhanden sind. Das Magnetfeld ist beweglich angeordnet und ein Stromwender auf der Achse ist mit der Wickelung der Radialmagnete leitend verbunden. Der Wechselstrom wird den Inductionsspulen und den feststehend auf dem Stromwender schleifenden Bürsten zugeführt. Der Motor wird in Bewegung gesetzt, und sobald das Magnetfeld eine dem synchronen Gang entsprechende Geschwindigkeit erlangt hat, werden die Radialmagnete durch den Stromwender mit gleichgerichtetem Wechselstrom gespeist. Es ist nun eine Eigenthümlichkeit dieser Motorenanordnung, dafs dieselbe auch synchron läuft, wenn die Wickelung der Radialmagnete von dem Stromwender abgetrennt und kurz geschlossen wird, auch wenn alsdann kein Strom dem Magnetfeld von aufsen zugeführt wird. Diese Erscheinung erklärt sich aus der Inductionswirkung der mit Wechselstrom gespeisten, feststehenden Ankerspulen auf die Eisenkerne der Radialmagnete, wodurch in deren Wickelung Ströme entstehen, welche den Motor synchron treiben; In beiden Fällen, sowohl wenn die Radialmagnete mit gleichgerichtetem Wechselstrom gespeist, als auch wenn sie durch die Inductionswirkung der Ankerspulen erregt werden, kann von einer Phasenverschiebung im Tesla-Ferrari'schen Sinne nicht die Rede sein. Das Gleiche ist bei unserer Anordnung der Fall, welche dem beschriebenen synchronen Wechselstrommotor entspricht, jedoch mit der Abänderung, dafs die Radialmagnete überhaupt keine Wickelung haben, sondern dafs ein nackter Eisenstern Verwendung findet.To clarify the operating conditions, we refer to the drive synchronous, not AC motors operated by phase shifting. The ones from Ganz & Comp, in Budapest and "Helios" in Cologne - Ehrenfeld built synchronous AC motors have fixed induction coils and a magnetic field, which has just as many radial magnets has how induction coils are present. The magnetic field is movably arranged and a The commutator on the axle is conductively connected to the winding of the radial magnets. The alternating current is the induction coils and the fixed on the commutator fed to grinding brushes. The motor is set in motion, and as soon as that Magnetic field has reached a speed corresponding to the synchronous gear the radial magnets are fed with rectified alternating current by the commutator. It is a peculiarity of this motor arrangement that it is also synchronous runs when the winding of the radial magnets is separated from the commutator and is short is closed, even if then no current is supplied to the magnetic field from outside will. This phenomenon is explained by the induction effect of the alternating current fed fixed armature coils on the iron cores of the radial magnets, whereby currents arise in their windings, which drive the motor synchronously; In both cases, both when the radial magnets with rectified Alternating current fed, as well as when it is due to the induction effect of the Armature coils can be excited by a phase shift in Tesla-Ferrari Meaning not to be spoken. The same is the case with our arrangement, which the synchronous AC motor described, but with the modification that the radial magnets have no winding at all, but a bare iron star Is used.

Eine physikalische Erklärung der Betriebsbedingungen kann in folgender Weise gegeben werden:A physical explanation of the operating conditions can be given in the following way will:

Treten in dem Magnetfeld Fig. 2 wechselnde Pole auf, so werden in den Armen des sternförmigen Ankers die entgegengesetzten Pole inducirt. Wenn die Polwechsel im Magnetfeld langsam auf einander folgen, hat der Anker Zeit, denselben zu folgen und wird sich demnach nicht bewegen. Sobald aber die Polwechsel so schnell auf einander folgen, dafs der im Anker erzeugte Magnetismus noch wirksam ist, wenn durch den Strom bereits andere Pole im Magnetfeld erzeugt sind, mufs eine Abstofsung zwischen dem durch die Stromwirkung im Magnetfeld erzeugten und im Anker noch wirksamen gleichnamigen Magnetismus stattfinden, während zu gleicher Zeit der benachbarte entgegengesetzte Pol des Magnetfeldes einen Zug ausübt. Bringt man den Stromempfänger nun auf eine synchrone oder halb synchrone Geschwindigkeit, so fällt der Anker stets mit voller Kraft aus dem gleichnamigen Polfeld in das entgegengesetzte. Es hängt dabei von Polwechselzahl, Stärke des Magnetfeldes und Eisenmasse des Ankers ab, ob derselbe den vollen oder halben Synchronismus als beste Betriebsbedingung ergiebt.If alternating poles occur in the magnetic field of FIG. 2, then in the arms of the star-shaped Anchor induces the opposite poles. If the pole changes slowly follow one another in the magnetic field, the armature has Time to follow them and so won't move. But as soon as the pole changes follow one another so quickly that the magnetism produced in the armature is still is effective if the current has already generated other poles in the magnetic field, must a difference between that generated by the effect of the current in the magnetic field and that of the same name still effective in the armature Magnetism take place while at the same time the adjacent opposite pole of the Magnetic field exerts a train. If you bring the power receiver to a synchronous one or semi-synchronous speed, the anchor always falls out of the with full force pole field of the same name in the opposite one. It depends on the number of pole changes, strength of the magnetic field and iron mass of the armature, whether the same is the full or half Synchronicity is the best operating condition.

Die Anordnung unterscheidet sich nach Vorstehendem ganz wesentlich von den bekannten, durch Phasenverschiebung oder Wirbelströme betriebenen Stromempfängern. Die Sternform des nackten Ankers in einem magnetisch symmetrisch angeordneten Magnetfeld ist den Motoren mit Phasenverschiebung fremd, ebenso wie der hier erreichte, vollkommen synchrone Gang.According to the above, the arrangement differs significantly from the known, current receivers operated by phase shift or eddy currents. The star shape of the naked anchor in one a magnetically symmetrically arranged magnetic field is alien to the motors with phase shift, just like the completely synchronous passage achieved here.

Claims

Patent claim:

Synchronous AC motor with bare, star-shaped iron armature, in which the The distance between two adjacent arms of the star is equal to the smallest distance two field magnetic poles, for the purpose of guaranteeing an exactly synchronous operation.

1 sheet of drawings.