DE961183C - Motor fuer hin- und hergehende Bewegung - Google Patents

Motor fuer hin- und hergehende Bewegung

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Publication number
DE961183C
DE961183C DESCH13028A DESC013028A DE961183C DE 961183 C DE961183 C DE 961183C DE SCH13028 A DESCH13028 A DE SCH13028A DE SC013028 A DESC013028 A DE SC013028A DE 961183 C DE961183 C DE 961183C
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DE
Germany
Prior art keywords
stator
air gap
translator
motor
motor according
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Expired
Application number
DESCH13028A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Klaus Federn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Schenck AG
Original Assignee
Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH filed Critical Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
Priority to DESCH13028A priority Critical patent/DE961183C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE961183C publication Critical patent/DE961183C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/025Asynchronous motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

  • Motor für hin- und hergehende Bewegung Bei einigen der bekannten elektromagnetischen Motoren für geradlinige Wechselbewegungen erfolgen die Bewegungen des Schwingers im wesentlichen in Richtung der magnetischen Kraftlinien, wobei sich der Luftspalt, d. h. der Abstand zwischen dem Schwinger und dem magnetischen Kraftfelderzeuger, der Schwingungsamplitude entsprechend, im Takte der Schwingungen verändert. Durch diese Anordnung lassen sich zwar große Kräfte verwirklichen, aber die erreichbaren Schwingungshübe sind gering und betragen nur einen Bruchteil des mittleren Luftspaltes.
  • Größere Hübe lassen sich mit sogenannten elektrodynamischen Antrieben erzielen, die wie ein elektrodynamischer Lautsprecher aufgebaut sind und gewöhnlich aus einem gleichstrom- oder permanenterregten Magnet bestehen, in dessen Ringspalt eine Spule schwingt. Die erzielbaren Wechselkräfte sind verhältnismäßig klein. Da die Wicklung der Spule, d. h. der Draht selbst, der Träger der Kraftwirkung ist, muß die Spulenwicklung auf ihrem Kern gut verankert werden, was bei größeren Dimensionen und Kräften zu praktischen Schwierigkeiten führt. Der elektrodynamische Antrieb oder Treibspulenantrieb hat deshalb nur für Eichzwecke Bedeutung im Prüfwesen gefunden.
  • Gleichfalls größere Hübe lassen sich mit elektromagnetischen Drehschwingern erzielen die nach Art eines Gleichstrom-Nebenschlußmotors aufgebaut sein können, wobei beispielsweise die Statorwicklung mit Gleichstrom und die Rotorwicklung mit Wechselstrom gespeist wird, so daß der Rotor im Statorfeld Drehschwingungen ausführt. Nach einer anderen bekannten Anordnung erhält der Stator eines Drehstrom-Kurzschlußläufermotors eine Wicklung nach Art der Zweiphasenwicklung, wobei die eine Phase mit Gleichstrom und die andere mit Einphasenwechselstrom gespeist wird. Es entsteht in radialer Richtung ein magnetisches Feld, das längs der Peripherie des Statordurchmessers hin- und herschwingt und durch Induktion den als Kurzschlußläufer ausgebildeten Rotor in eine Schwingdrehbewegung versetzt. Die erforderliche Umwandlung der Drehbewegung in eine lineare erfolgt bei den Drehschwingern in der Regel über Kurbel und Pleuelstange. Die Hübe können in ihrer Amplitude leicht durch Veränderung der Erregerstromstärke des Motors geregelt werden. Sofern allerdings Spielfreiheit gewünscht wird, müssen die Gelenke eines solchen Antriebes als Federgelenke ausgebildet sein, was einerseits den Hub begrenzt, andererseits eine kurze Kurbellänge verbietet und damit auch die Kräfte begrenzt.
  • Ein anderer bekanntgewordener Vorschlag sieht vor, einen geradlinigen Schwinger dadurch entstehen zu lassen, daß sein feststehender und sein beweglicher Teil aus einem Kurzschlußläufermotor durch Abwicklung eines Teilstückes von Stator und Rotor in die Ebene hervorgehen. Aus dem »Rotor« wird ein Translator mit dem elektrischen Aufbau des normalen Käfigläufermotors. Die zweiphasig ausgebildete Ständerwicklung wird dabei je mit einem Wechselstrom verschiedener Frequenz gespeist. Dadurch entsteht ein magnetisches Wanderfeld einer Frequenz, die gleich der Differenz der Frequenzen der beiden in die beiden Ständerwicklungen geleiteten Wechselströme ist. Der Nachteil dieser Anordnung ist allerdings, daß Wechselströme verschiedener Frequenz in der Regel nicht zur Verfügung stehen und erst durch Umformeraggregate erzeugt werden müssen. Dieser Aufwand ist in den meisten Anwendungsfällen nicht tragbar.
  • Die Erfindung sieht einen Motor vor, dessen feststehender und dessen schwingender Teil gleichfalls aus einem Kurzschlußläufermotor durch Abwicklung eines Teilstücks von Stator und Rotor in die Ebene hervorgehen. Dabei wird erfindungsgemäß der feststehende Teil (Stator) mit einer mit Einphasenwechselstrom gespeisten und einer mit Gleichstrom gespeisten Wicklung ausgerüstet, die ähnlich wie bei den zuvor beschriebenen Drehschwingmotoren so angeordnet sind, daß im Luftspalt ein senkrecht zur Abwicklungsebene gerichtetes, in der Bewegungsrichtung des Translators hin- und herschwingendes Magnetfeld entsteht.
  • Im feststehenden Teil wechseln mit Gleichstrom gespeiste Pole und mit Wechselstrom gespeiste Pole miteinander ab. Abb. I bis 3 zeigen drei verschiedene Augenblickswerte der Grundwelle der Feldkurve sowie die zugeordneten Stromrichtungen in den Nuten des dazu schematisch angedeuteten feststehenden Teils des Motors. Auf jeden Pol kommen sechs Nuten. Die mit I, 3 und 5 bezeichneten Nuten tragen die Wechselstromwicklung, die anderen die Gleichstromwicklung. Bei der Darstellung der Feldkurve wurde die Rückwirkung durch den Translator sowie der Einfluß durch Nuten und Zähne nicht berücksichtigt. In Abb. I ist die Stromrichtung in den Wechselstromnuten gleich der in den rechts benachbarten Gleichstromnuten, in Abb. a, eine Viertelperiode später, ist sie gleich Null und in Abb.3, wieder eine Viertelperiode später, gleich der in den links benachbarten Gleichstromnuten. Eine weitere Viertelperiode später sind die Verhältnisse wieder wie in Abb. a usw. Das Magnetfeld schwingt also zwischen den in Abb. I und 3 dargestellten Werten.
  • Dadurch, daß der Translator wie ein Käfigläufermotor aufgebaut ist, hat er keine eindeutig bestimmte Mittelstellung zum Stator, so daß die Schwingbewegung von jeder beliebigen Nullstellung aus eingeleitet werden kann. Dies hat bei der Erzeugung von Wechselkräften in Mäterialprüfmaschinen den Vorteil, daß die Größe der statischen Vorlast oder die Größe einer statischen Vorverformung oder eines plastischen statischen Nachgebens während der Wechselbeanspruchung ohne Einfluß bleibt.
  • Die zwischen Stator und Translator senkrecht zum Luftspalt auftretenden Kräfte werden erfindungsgemäß durch Lenkerführungen, beispielsweise an sich bekannte Rollenschienen, aufgehoben, die eine Konstanthaltung des Luftspaltes während der Schwingungsbewegung erzwingen. Zur Aufhebung dieser Kräfte können auch Stator und Translator doppelt angeordnet werden, wobei die Translatoren, unter Umständen miteinander vereinigt, wie Abb. 4 im Schnitt schematisch zeigt, zwischen den Statoren liegen. In der Abb. 4 sind I und I' die Statorblechpakete, 2 und 2' die Translatorblechpakete, die an dem Schaft 3 befestigt sind, der die Schwingungsbewegung überträgt.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Motor für hin- und hergehende Bewegung, dessen feststehender Teil (Stator) und dessen schwingender Teil (Translator) aus einem Kurzschlußläufermotor durch Abwicklung eines Teilstückes von Stator und Rotor in die Ebene hervorgeht, mit Statorwicklungen, die so angeordnet sind, daß im Luftspalt. ein senkrecht zur Abwicklungsebene gerichtetes, in der Bewegungsrichtung des Translators hin- und herschwingendes Magnetfeld entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator mit einer mit Einphasenwechselstrom und einer mit Gleichstrom gespeisten Wicklung ausgerüstet ist. a. Motor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Luftspalt, Stator und/oder Translator künstlich belüftet werden. 3. Motor nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kräfte senkrecht zum Luftspalt durch Lenkerführungen aufgehoben werden, die einen gleichbleibenden Luftspalt während der Schwingungsbewegung erzwingen. 4. Motor nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Kräften senkrecht zum Luftspalt durch eine zweite, spiegelbildlich angeordnete Anlage das Gleichgewicht gehalten wird. 5. Motor nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Stator und Translator aufbaumäßig miteinander vertauscht werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 163 08z.
DESCH13028A 1953-07-15 1953-07-15 Motor fuer hin- und hergehende Bewegung Expired DE961183C (de)

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DE961183C true DE961183C (de) 1957-04-04

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DE (1) DE961183C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1151308B (de) * 1959-11-06 1963-07-11 Skinner Chuck Company Elektromagnetischer Antrieb
DE1240313B (de) * 1963-11-29 1967-05-11 Siemens Ag Einrichtung zur elektrischen Abfrage der Wertstellung eines mechanischen Speichers oder eines Zaehlwerkes

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE163082C (de) *

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