NL9300832A - Synchrone machine. - Google Patents

Description

Synchrone machine.

De uitvinding heeft betrekking op een synchrone machine en, meer in het bijzonder, op een roterende of lineaire synchrone motor en een synchrone generator. De uitvinding heeft ook betrekking op een hoofdspilmotor bij machinewerktuigen en dergelijke, en bovendien op een synchrone motor waarvan de rotatiefrequentie en de uitgangswaarde of het uitgangskoppel gelijktijdig worden bestuurd.

Normaliter heeft een synchrone motor bij machinewerktuigen en dergelijke een rotor en een anker. De rotor is voorzien van óf permanente magneten of spoelen, welke met gelijkstroom worden bekrachtigd. Het anker omvat een uit een enkele laag bestaande spoel met twee polen, vier polen, zes polen of derglijke. Voor het opwekken van het roterende magnetische veld wordt gebruik gemaakt van een tweefase- of driefase-wisselstroom.

Van een synchrone motor voor de hoofdspil van machinewerktuigen moet evenwel niet slechts de rotatiefrequentie doch ook de uitgangswaarde daarvan gelijktijdig worden geregeld.

Voor een bodemfreesmachine, welke wordt gebruikt voor het vlak slijpen van oppervlakken is bijvoorbeeld de eindfrees gewoonlijk direct met de hoofdspilmotor verbonden. Bij het snijden voor het vormen van oppervlakken met een fijne afwerking, zijn een constante omtreks-snelheid en snijkracht nodig. Deze worden bepaald door het materiaal en het type van de eindfrees, het materiaal van het werkstuk en dergelijke. Derhalve verdient het de voorkeur de uitgangswaarde van de hoofdspilmotor constant te houden door óf een geringe snelheid óf een groot koppel te verschaffen, zoals het geval is bij een eindfrees met grote diameter, welke is weergegeven in fig. IA of een grote snelheid en een klein koppel, zoals bij een eindfrees met een kleine diameter, welke is weergegeven in fig. 1B.

Een hoofdspilmotor, welke wordt gebruikt voor het laten roteren van een hoofdspil van een freesmachine moet in staat zijn onafhankelijk van de straal een constante snijkracht te leveren. D.w.z, dat zoals is aangegeven in fig. 2, het snijvolume of de snijkracht constant moet zijn zelfs indien de straal begint af te nemen in evenredigheid met het snijproces. Derhalve moet de uitgangswaarde constant worden gehouden door de rotatiefrequentie van de motor te vergroten.

Zoals boven is vermeld moet bij de motor ten gebruike bij een hoofdspil van een machinewerktuig een regelmethode worden toegepast om de rotatiefrequentie en de koppelwaarde o£ de rotatiefrequentie en de uitgangswaarde tegelijkertijd op een voorafbepaalde waarde te houden. De conventionele motor, welke voor de hoofdspil van een machinewerktuig wordt gebruikt, omvat evenwel een uit een enkele laag bestaande spoel, waarbij de fase, frequentie, versterking enz. van de stroom daarin wordt geregeld. Derhalve is het lastig voorafbepaalde belastingskarak-teristieken te verschaffen tengevolge van de gecompliceerdheid van de regelmethode.

Zoals boven vermeld, doet zich het probleem voor, dat bij de conventionele synchrone motor lastig kan worden voldaan aan verschillende karakteristieken, welke nodig zijn voor een hoofdspil van een machinewerktuig tengevolge van de gecompliceerdheid van de regelmethode om de stroom te regelen omdat de spoel uit een uit een enkele laag bestaande wikkeling bestaat.

Voorts bezit de synchrone motor bij conventionele machinewerktuigen een anker (stator) en een rotor. Teneinde een magnetische veldpool op te wekken, bezit de synchrone motor een rotor met öf een permanente magneet öf een spoel, die door een gelijkstroom wordt bekrachtigd. Een synchrone motor met twee tot acht polen wordt algemeen toegepast.

Bovendien bezit de conventionele synchrone generator een anker (stator) evenals een rotor. Teneinde een magnetische veldpool op te wekken, bezit de synchrone generator een rotor met öf een permanente magneet of een spoel, die als een electromagneet werkt.

De opbouw van de generator is evenwel gecompliceerd en zwak in verband met de permanente magneet van de rotor of de spoel, die om de rotor is gewikkeld. Derhalve doet zich het probleem voor, dat verschillende moeilijkheden worden veroorzaakt door een vervorming of falen in het geval van een rotatie bij hoge snelheid.

Een ander probleem doet zich voor wanneer de synchrone generator verschillende eigenschappen moet hebben, zoals een constante uitgangskarakteristiek over een uitgestrekt rotatiegebied, een rotatie- karakteristiek met een geringe koppelpulsatie, en een karakteristiek zonder een thermische vervorming door een verwarming van de rotor.

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een synchrone machine, welke geschikt is voor de hoofdspil van een machine-werktuig en waarbij men in staat is om of de rotatiefrequentie en de kop-pelwaarde öf de rotatiefrequentie en de uitgangswaarde gelijktijdig op een voorafbepaalde waarde te regelen.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een synchrone machine, waarbij geen gebruik van een permanente magneet of spoel nodig is.

Om de bovengenoemde oogmerken te bereiken, voorziet de uitvinding vanuit een eerste oogpunt in een synchrone motor voorzien van een stator, welke is bewikkeld met een eerste wikkeling en een tweede wikkeling volgens een dubbellaags-wikkeling, een rotor met uitspringende polen, die roteerbaar in de stator is ondergebracht, een eerste regel-inrichting, die als een voedingsbron voor de eerste wikkeling dient en de rotatiefrequentie van de motor regelt, en een tweede regelinrichting, welke als een voedingsbron dient en de uitgangswaarde of koppelwaarde van de motor regelt.

Bovendien voorziet de uitvinding verder in een synchrone motor voorzien van een stator, welke is bewikkeld met een eerste wikkeling en een tweede wikkeling volgens een tweelaags-wikkeling, een rotor, welke in wezen bestaat uit een magnetisch anisotroop materiaal voor het verschaffen van uitstekende polen en welke rotor roteerbaar in de stator is ondergebracht, een eerste regelinrichting, welke dient als een voedingsbron voor de eerste wikkeling en welke de rotatiefrequentie van de motor regelt, en een tweede regelinrichting, welke als een voedingsbron voor de tweede wikkeling dient en de uitgangswaarde of koppelwaarde van de motor regelt.

Voorts voorziet de uitvinding in een synchrone motor voorzien van een stator, welke is bewikkeld met een eerste wikkeling en een tweede wikkeling volgens een dubbellaags-wikkeling, een rotor, welke is voorzien van een permanent magneetonderdeel voor het opwekken van een magnetische veldflux en welke rotor roteerbaar in een stator is ondergebracht, een eerste regelinrichting, welke als een voedingsbron voor de eerste wikkeling dient en de rotatiefrequentie van de motor re- geit, en een tweede regelinrichting, welke als een voedingsbron voor de tweede wikkeling dient en de uitgangswaarde of de koppelwaarde van de motor regelt.

Verder voorziet de uitvinding in een synchrone motor welke is voorzien van een stator, die is bewikkeld met een eerste wikkeling en een tweede wikkeling volgens een dubbellaags-wikkeling, een rotor, waarop tenminste één spoel is gewikkeld, waaraan een stroom kan worden toegevoerd en welke rotor roteerbaar in de stator is ondergebracht, een eerste regelinrichting, die als een voedingsbron voor de eerste wikkeling dient en de rotatiefrequentie van de motor regelt, en een tweede regelinrichting, die als een voedingsbron voor de tweede wikkeling dient en de uitgangswaarde of de koppelwaarde van de motor regelt.

Verder voorziet de uitvinding in een synchrone motor welke is voorzien van een stator, welke is bewikkeld met een eerste wikkeling en een tweede wikkeling volgens een dubbellaags-wikkeling, een rotor, vervaardigd uit een magnetisch anisotroop materiaal, welke rotor roteerbaar in de stator is ondergebracht, een eerste regelinrichting, welke als een voedingsbron voor de eerste wikkeling dient en de rotatie-frequentie van de motor regelt, en een tweede regelinrichting, die als een voedingsbron voor de tweede wikkeling dient en de uitgangswaarde of koppelwaarde van de motor regelt.

Bij de bovenbeschreven synchrone motor wordt de rotatiefrequentie van de motor geregeld door de rotatiefrequentie en de positie van de rotor door de eerste regelinrichting te detecteren teneinde de aan de eerste wikkeling toegevoerde stroom te regelen. De uitgangswaarde of de koppelwaarde wordt geregeld door de stroom, die aan de tweede wikkeling wordt toegevoerd zodanig te regelen, dat het roterende magnetische veld wordt gewijzigd teneinde de magnetische kracht te vergroten of te verkleinen.

Vanuit een tweede oogpunt voorziet de uitvinding in een synchrone machine voorzien van een anker met een kern, waarop een veld-wikkeling is gewikkeld voor het opwekken van een magnetische veldflux en voorzien van een ankerwikkeling, die in hoofdzaak over een hoek van 90° in eleetrische fase ten opzichte van de veldwikkeling voorijlt, en een rotor, die roteerbaar in het anker is ondergebracht en door de magnetische veldflux in een voorafbepaalde richting wordt gemagnetiseerd.

Verder voorziet de uitvinding in een synchrone machine, welke is voorzien van een anker met een kern, waarop een veldwikkeling is gewikkeld en een ankerwikkeling, waarbij de veldwikkeling is voorzien van drie paren driefase-wikkelingen, die achtereenvolgens over een fasehoek van 120° zijn verschoven en een magnetische veldflux opwekken, waarbij de ankerwikkelingen zijn voorzien van drie paren van driefase-wikkelingen, die achtereenvolgens over een fasehoek van 120® zijn verschoven en in hoofdzaak over een hoek van 90° ten opzichte van de veldwikkeling voorijlen, en een rotor, welke roteerbaar in het anker is ondergebracht en door de magnetische veldflux in een voorafbepaalde richting wordt gemagnetiseerd.

Wat betreft de bovengenoemde synchrone machine wordt de rotor in een voorafbepaalde richting door de veldstroom van de veldwikkeling gemagnetiseerd, wordt een roterend koppel opgewekt door de magnetische veldflux, die door de veldstroom wordt opgewekt en wordt de anker-stroom aan de ankerwikkeling toegevoerd opdat elke fasehoek tussen de rotor, de ankerstroom en de veldstroom zodanig wordt geregeld, dat deze steeds een voorafbepaalde hoek ten opzichte van elkaar vertonen zelfs indien de rotor zich op een willekeurige plaats bevindt. Bovendien wordt indien de rotor door een kracht van buitenaf wordt geroteerd, een spanning geïnduceerd, zodat de synchrone machine als een synchrone machine met roterend veld van het magnetische pooltype dient.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig. IA een afbeelding van de relatie tussen een eind-frees met grote diameter en een werkstuk; fig. 1B een afbeelding van de relatie tussen een eind-frees met kleine diameter en een werkstuk; fig. 2 een afbeelding van de relatie tussen een snij-proces en de straal van de roterende machine; fig. 3 een blokschema, dat de regelinrichting toont, waarbij overeenkomstig een eerste uitvoeringsvorm volgens de uitvinding een synchrone reductantiemotor wordt gebruikt; fig. 4 een afbeelding van de relatie tussen de magnetische poolrichting en het roterende magnetische veld van de rotor ten aanzien van de eerste uitvoeringsvorm? fig. 5 een afbeelding van de relatie tussen de roterende magnetische velde, opgewekt door de A-wikkeling en de B-wikkeling en het samengestelde magnetische veld voor de eerste uitvoeringsvorm? fig. 6 een afbeelding van een voorbeeld van een anker-kern voorzien van tweelaagswikkelingen voor de eerste uitvoeringsvorm; fig. 7 een afbeelding van de faserelatie tussen de stroom van de A-wikkeling en de B-wikkeling wanneer het faseverschil tussen de A-wikkeling en de B-wikkeling 90° is bij de in fig. 3 af geheelde synchrone reductantiemotor; fig. 8 een afbeelding is van de faserelatie tussen de stromen van de A-wikkeling en de B-wikkeling in het geval van een drie-fasestroom bij de synchrone reductantiemotor volgens fig. 3; fig. 9 een afbeelding is van een voorbeeld van een ankerkern, welke is geïsoleerd door een materiaal, dat een sterke magnetische reductantie vertoont teneinde de interferentie tussen de A-wikkeling en de B-wikkeling voor de eerste uitvoeringsvorm te reduceren; fig. 10 een afbeelding is van een voorbeeld van een synchrone motor, waarbij gebruik wordt gemaakt van permanente magneten met twee polen volgens de uitvinding; fig. 11 een afbeelding is van een voorbeeld van een synchrone motor volgens fig. 10 met vier polen; fig. 12 een afbeelding is van de opbouw van het anker van de driefase-synchroonmotor overeenkomstig de tweede uitvoeringsvorm volgens de uitvinding; fig. 13 een afbeelding is van het faseverschil tussen de stromen, die aan de veldwikkeling en de ankerwikkeling worden toegevoerd bij de driefase-synchroonmotor volgens fig. 12; fig. 14 een afbeelding is van de magnetische dichtheid, welke optreedt door de velds troom bij de tweede uitvoeringsvorm; fig. 15 een afbeelding is van een voorbeeld van een rotor bestaande uit een magnetisch lichaam van magnetisch anisotroop materiaal voor de tweede uitvoeringsvorm; fig. 16 een afbeelding is van een voorbeeld van een rotor met uitspringende polen bij de tweede uitvoeringsvorm; fig. 17 een afbeelding is van een voorbeeld van een rotor van het segmenttype bij de tweede uitvoeringsvorm; fig. 18 een afbeelding is van een voorbeeld van een rotor van een hybride-type bij de tweede uitvoeringsvorm; fig. 19 een afbeelding is van een voorbeeld van een rotor met uitspringende polen in het geval van vier polen voor de tweede uitvoeringsvorm; fig. 20 een blokschema is, dat de regelinrichting toont om de rotatiesnelheid van de synchrone motor overeenkomstig de tweede uitvoeringsvorm te regelen; fig. 21 een blokschema is, dat de regelaar toont om de plaats vein de synchrone motor overeenkomstig de tweede uitvoeringsvorm te regelen; fig. 22 een blokschema is, dat de regelaar toont om de verliezen van de synchrone motor overeenkomstig de tweede uitvoeringsvorm zodanig te regelen, dat deze minimaal zijn; fig. 23 een afbeelding is van een voorbeeld van de fase-naijling van de synchrone motor, verkregen door een reactor bij de tweede uitvoeringsvorm; fig. 24 een afbeelding is van een voorbeeld van een synchrone motor, welke verder is voorzien van permanente magneten voor de rotor bij de tweede uitvoeringsvorm; fig. 25A een langsdoorsnede is van een voorbeeld van een synchrone motor waarvan het anker in twee delen is gesplitst teneinde de montage te vereenvoudigen en wel voor de tweede uitvoeringsvorm; fig. 25B een dwarsdoorsnede is van de in fig. 25A afge-beelde synchrone motor; fig. 26 een afbeelding is van een voorbeeld, uitgevoerd als êên lichaam met de rotoras van de motor en een hoofdspil van een ma-chinewerktuig ten aanzien van de tweede uitvoeringsvorm? fig. 27 een afbeelding is van een voorbeeld, waarbij de veldwikkeling en de ankerwikkeling respectievelijk een bepaalde structuur hebben en naast elkaar zijn opgesteld bij de tweede uitvoeringsvorm; fig. 28A een afbeelding is van een opstellingsrela-tie tussen de veldwikkeling en de magneetwikkeling voor fig. 27; fig. 28B een afbeelding is van een opstellingsrelatie tussen de veldwikkeling en de magneetwikkeling ten aanzien van fig. 27; fig. 29 een afbeelding is van de opbouw van een uitvoe ringsvorm volgens de uitvinding als lineaire motor; fig. 30 een afbeelding is ter toelichting van het principe bij voorbeelden van de synchrone generator volgens de uitvinding; en fig. 31 een blokschema is, dat een voorbeeld toont van een regelinrichting om de uitgangsstroom voor de synchrone generator volgens fig. 30 constant te houden.

Onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen zal hierna een synchrone motor overeenkomstig een eerste uitvoeringsvorm volgens de uitvinding worden beschreven.

Verwijzende naar fig. 3 omvat de synchrone motor een synchrone reactiemotor 101 en een regelketen om de synchrone reactie-motor 101 te regelen. De synchrone reactiemotor 101 omvat een stator en een rotor. De regelketen zal later worden beschreven.

Ons richtende op fig. 4 2al thans de synchrone reactie-motor 101 worden beschreven. Wanneer aan de statorwikkeling een driefase-stroom wordt toegevoerd teneinde een roterend magnetisch veld op te wekken, wordt de rotor in een poolasrichting P geëxciteerd, waarin de magnetische reductantie het geringst is. Dit is het geval omdat de magnetische reductantie bij verschillende hoeken van de rotor verandert. De poolasrichting P komt overeen met de richting waarin de rotor zich uitstrekt. Als gevolg daarvan wordt de rotor door het roterende magnetische veld geroteerd en wordt de poolas verkregen door magnetisatie.

Verder kan, ofschoon de in fig. 4 afgebeelde rotor de vorm heeft van een rotor met uitspringende polen in dwarsdoorsnede teneinde de rotor in de voorafbepaalde richting (de poolasrichting) te magnetiseren, de rotor een cirkelvorm hebben in het geval dat deze uit een magnetisch lichaam van magnetisch anisotroop materiaal bestaat, kan de rotor zijn voorzien van een aantal spleten, die zich in de poolasrichting uitstrekken, kan de rotor van een hybride-type zijn, en kan de rotor zijn voorzien van twee poolassen, als aangegeven in de fig. 15 -19.

Ons richtende op fig. 6 omvat de stator van de synchrone motor 101 verder tweelaagswikkelingen namelijk een A-wikkeling (U-V-W) en een B-wikkeling (u-v-w). Het roterende magnetische veld wordt geregeld door een samengestelde vector van deze wikkelingen te regelen. Een regelblokschema voor het regelen van het roterende magnetische veld zal hierna worden beschreven.

Terugkerende tot fig. 3 zal de omschrijving thans zijn gericht op de regelketen. De regelketen omvat een eerste regelinrichting en een tweede regelinrichting. De eerste regelinrichting dient voor het toevoeren van een A-wikkelingsstroom IA aan de A-wikkeling. De eerste regelinrichting omvat een rotatiefrequentie-commando-inrichting 151, een rotatiefrequentiedetector 103 voor het detecteren van de rotatie-frequentie N van de motor 101, een positiedetector 105 voor het detecteren van de rotorpositie teneinde een rotorpositiesignaal R op te wekken,

X

een eerste aftrekinrichting 107 om de rotatiefrequentie N van de rota-tiefrequentiecommando-inrichting te vergelijken met de rotatiefrequentie N van de motor teneinde een verschil el te bepalen, een eerste stroom-bepalingsketen 109 om een stroomcommando ml van de A-wikkeling overeenkomstig het verschil el te bepalen, een eerste invertor 113 om een eerste voorafbepaalde stroom namelijk een A-wikkelingsstroom IA aan de A-wikkeling toe te voeren en een eerste regeleenheid 111, welke een eerste regelsignaal ml bijvoorbeeld een impulsbreedte gemoduleerd regelsignaal voor het regelen van de eerste invertor 113 overeenkomstig het stroomcommando ml, het rotorpositiesignaal R en een eerste gedetecteerde stroom II, welke later zal worden beschreven, te bepalen.

De eerste stroomdetector 123 detecteert de eerste voorafbepaalde stroom voor het opwekken van de eerste gedetecteerde stroom II, welke een eerste stroomwaarde voorstelt. Wanneer het verschil el positief is, met andere woorden wanneer de rotatiefrequentie N aanzienlijk χ kleiner is dan de voorafbepaalde rotatiefrequentie N , bepaalt de eerste stroombepalingsketen 109 het stroomcommandosignaal ml zodanig, dat de A-wikkelingsstroom IA wordt vergroot. In het tegengestelde geval bepaalt de eerste stroombepalingsketen 109 het stroomcommandosignaal ml zodanig, dat de stroom IA wordt verkleind.

De eerste regeleenheid 111 levert een regelstroomwaar-de, welke overeenkomt met het rotorpositiesignaal R overeenkomstig het stroomcommandosignaal ml. Verder vergelijkt de eerste regeleenheid 111 de regelstroomwaarde met de eerste stroomwaarde teneinde het eerste regelsignaal Ml op te wekken om het verschil daartussen te bepalen. De eerste regeleenheid 111 levert een eerste regelsignaal Ml bijvoorbeeld een in pulsbreedte gemoduleerd regelsignaal om de eerste invertor 113 te regelen. In het geval, dat aan de synchrone motor een driefasestroom wordt toegevoerd, levert de eerste regeleenheid drie in pulsbreedte gemoduleerde regelsignalen, welke ten opzichte van elkaar faseverschillen van 120° vertonen.

De rotatiefrequentie van de motor en de rotorpositie worden gedetecteerd onder gebruik van een roteerbare codeerinrichting of een splitsingsinrichting, en wel op een wijze, die op zichzelf bekend is.

De beschrijving zal worden gericht op de tweede regel-inrichting, welke dient voor het leveren van een B-wikkelingsstroom IB van de B-wikkeling. De tweede regelinrichting omvat een uitgangscommando-inrichting 153 voor het besturen van de uitgangswaarde voor de motor, een rekenkundige uitgangsketen 121 voor het berekenen van de uitgangswaarde voor de motor overeenkomstig data uit de rotatiefrequentiedetec-tor 103, de positiedetector 105, de eerste stroomdeteetor 123 en de tweede stroomdetector 125, een tweede aftrekinrichting 127 voor het vergelij-ken van de uitgangswaarde P , bestuurd door de uitgangscommando-inrieh-ting met dé uitgangswaarde, berekend door de rekenkundige uitgangsketen 121 teneinde een verschil e2 te bepalen, een tweede stroombepalingsketen 129 voor het opwekken van een stroomeommandosignaal m2, dat dient voor het bepalen van de stroom, welke aan de B-wikkeling wordt toegevoerd overeenkomstig het verschil e2, een tweede invertor 133 voor het toevoeren van een tweede voorafbepaalde stroom namelijk de B-wikkelingsstroom aan de B-wikkeling, en een tweede regeleenheid 131, welke een tweede regelsignaal M2 bijvoorbeeld een in pulsbreedte gemoduleerd regelsig-naal levert om de tweede invertor 133 overeenkomstig het stroomcommando-signaal m2, het rotor-positiesignaal R en een tweede gedetecteerde stroom 12, welke later zal worden beschreven, te regelen.

De tweede stroomdetector 125 detecteert de tweede voorafbepaalde stroom voor het opwekken van de tweede gedetecteerde stroom 12. Wanneer het verschil e2 positief is, met andere woorden wanneer de uitgangswaarde, berekend door de rekenkundige uitgangsketen 121 kleiner is dan de voorafbepaalde uitgangswaarde P , levert de tweede stroombepalingsketen 129 het stroomcommandosignaal m2 om de stroom, toegevoerd aan de B-wikkeling te vergroten zodat de magnetische kracht van het samengestelde magnetische veld toeneemt. D.w.z., dat als aangegeven in fig. 4 indien een richting van een gemagnetiseerde magneetpool van de rotor wordt aangegeven door P en de samengestelde richting van het roterende magneetveld, dat door de A-wikkeling IA en de B-wikkelingstroom IB wordt opgewekt, wordt aangegeven door HO, de B-wikkelingstroom IB toeneemt, zodat de belastingshoek δ toeneemt.

Dit is een gevolg van het feit, dat het rotatiekoppel toeneemt door een verandering van de richting van de wisselstroom, welke het roterende magneetveld opwekt, naar een rechte hoek ten opzichte van de richting van de magnetische veldvector door een magneetpool te bewegen. Derhalve neemt, als aangegeven in fig. 5, het magnetische veld HB, opgewekt door de B-wikkelingstroom IB in een positieve richting toe ten opzichte van de richting van het roterende magneetveld HA, dat door de A-wikkelingstroom IA wordt opgewekt. Het samengestelde magnetische veld HO beweegt zodanig, dat de fase voorijlt. Indien het verschil e2 negatief is, wordt de B-wikkelingstroom IB vergroot, zodat het magnetische veld HB in negatieve richting toeneemt.

De tweede regeleenheid 131 wekt een regelstroomwaarde op, welke overeenkomt met het rotorpositiesignaal R overeenkomstig het stroomcommandosignaal m2. Bovendien vergelijkt de tweede regeleenheid 131 de regelstroomwaarde met een tweede stroomwaarde van de tweede stroomdetector 125 teneinde een tweede regelsignaal m2 voor de tweede invertor 133 overeenkomstig het verschil daartussen te verschaffen. Het tweede regelsignaal M2 dient om de B-wikkelingstroom IB zodanig te regelen, dat een voorijlings- of naijlingshoek van de B-wikkelingstroom IB, toegevoerd aan de tweede invertor, ten opzichte van de A-wikkelingstroom IA, toegevoerd aan de eerste invertor, gelijk wordt aan 90°. In het geval, dat aan de synchroonmotor een driefasestroom wordt toegevoerd, wekt de tweede regeleenheid 3 in pulsbreedte gemoduleerde regelsignalen op, die ten opzichte van elkaar een faseverschilhoek van 120° bezitten.

3S X

De rotatiefrequentie N en de uitgangswaarde P , verschaft door de rotatiefrequentiecoiranando-inrichting 151 respectievelijk een uitgangscommando-inrichting 153, behoeven niet constant te zijn en kunnen naar de tijd en omstandigheden veranderen. Zo kan bijvoorbeeld de start of dergelijke van de motor met een geprogrammeerde regelinrich-ting of een logische regelinrichting worden bestuurd.

Wanneer wij ons thans richten op fig. 6, bezit de anker- kern vier polen en 24 gleuven en twee wikkelingen in een dubbellaagswikke-ling namelijk de A-wikkeling en de B-wikkeling, waaraan een driefase-wisselstroom wordt toegevoerd. In fig. 6 is met de verwijzing 201 de ankerkern en met 203 de rotor aangegeven. De verwijzingen 205 en 207 hebben betrekking op de dubbellaagswikkeling. In dit geval bestaat de A-wikkeling uit een combinatie van spoelen ü, Vr W, U', V' enW'. De B-wikkeling bestaat uit een combinatie van spoelen u, v, w, u', v' en w'. De wikkelingen zijn op een bekende wijze gewikkeld. Om een interferentie tussen de A-wikkeling en de B-wikkeling te reduceren, kan het anker tussen de A-wikkeling en de B-wikkeling zijn voorzien van een isolatie, vervaardigd uit een materiaal 211, dat een sterke magnetische reduc-tantie vertoont.

Pig. 7 toont de faserelatie tussen de stromen, welke aan \ de spoelen ü en u worden toegevoerd, in het geval, dat de stroom van de A-wikkeling en de stroom van de B-wikkeling een faseverschilhoek van 90° vertonen.

Fig. 8 toont de faserelatie tussen de stromen, die door elke wikkeling vloeien, waaraan een driefasewisselstroom wordt toegevoerd. De rotatiefrequentie van de motor en de poolrichting van de rotor kunnen op een bekende wijze worden gedetecteerd door middel van een roteerbare codeerinrichting of splitsingsinrichting.

Wanneer het roterende magnetische veld HA sterker is dan het roterende magnetische veld HB, bijvoorbeeld wanneer een stroomwaarde | IA| , welke door de A-wikkeling vloeit, enige malen zo groot is als de stroomwaarde J IB/ , dan wordt de richting van de magneetpool, die de rotor magnetiseert, bepaald door het roterende magnetische veld HA, dat bijna door de A-wikkelingsstroom IA wordt opgewekt, en kan de B-wikkelingstroom worden gebruikt als een stroom om het roterende magnetische veld HA in hoofdzaak te regelen.

Ofschoon het faseverschil tussen de A-wikkelingstroom IA en de B-weikkelingstroom IB bij de bovenbeschreven synchroonmotor 90° bedraagt, kan dit verschil overeenkomen met een voorafbepaalde hoek α (0° < α <£ 90°). Het verdient de voorkeur, dat het faseverschilk 90° is om de interferentie, veroorzaakt door de anker enz. te regelen en te reduceren.

Het uitgangssignaal kan worden berekend met de rotatie- frequentie van de motor, de rotorpositie en de stromen IA en IB, die in de wikkelingen vloeien, en wel op een bekende wijze, of het uitgangssignaal kan vooraf door proeven worden bepaald.

Bij de bovenbeschreven synchroonmotor kan ofschoon daar een werkwijze voor het gelijktijdig regelen van de rotatiefrequentie en de uitgangswaarde is beschreven, de werkwijze ook worden gebruikt om tegelijkertijd de rotatiefrequentie en het uitgangskoppel te regelen.

Onder verwijzing naar fig. 10 en 11, zal de bexchrijving worden gericht op gewijzigde uitvoeringsvormen van synchroonmotoren volgens de uitvinding. Elk van de synchroonmotoren bezit magneetpolen, welke uit permanente magneten bestaan. Fig. 10 toont het geval, waarbij het aantal magneetpolen twee is. Fig. 11 toont het geval, waarbij het aantal magneetpolen vier bedraagt.

In fig. 10 geeft de verwijzing 231 een rotor aan. De rotor bezit permanente magneten 233 en 235, die aan de buitenzijde van de rotor zijn bevestigd. Met de verwijzing 241 is het anker aangegeven. Het anker is bewikkeld met een A-wikkeling 243 en een B-wikkeling 245 volgens een dubbellaagswikkeling. Wanneer een stroom aan de A-wikkeling en de B-Wikkeling wordt toegevoerd, zoals in de figuur is aangegeven d.w.z. wanneer de B-wikkeling met 90° naijlt bij de A-wikkeling, wordt een roterend magnetisch veld door de A-wikkeling opgewekt in een richting, aangegeven door de getrokken lijn in de figuur, en wordt een roterend magnetisch veld door de B-wikkeling opgewekt in een richting, aangegeven door de stippellijn.

Van de rotor wordt de magnetische poolrichting in hoofdzaak bepaald door de permanente magneten. De rotatiefrequentie en de uitgangswaarde van de motor worden bepaald door het roterende magnetische veld, dat wordt opgewekt door de stromen, die aan de A-wikkeling en de B-wikkeling worden toegevoerd. Indien het faseverschil tussen de A-wikkelingstroom IA en de B-wikkelingstroom IB 90° bedraagt, kan de poolrichting gemakkelijk worden geregeld door de B-wikkelingstroom IB te regelen. Bovendien kan ook de belastingshoek gemakkelijk worden geregeld.

De stroomwaarden [ IA,4 en \ IB/1 behoeven niet noodzakelijkerwijs van elkaar te verschillen en kunnen een enigszins overeenkomstige waarde hebben.

Het is mogelijk de reactie van de synchrone motor met de permanente magneten te regelen op een wijze, zoals beschreven onder verwijzing naar fig. 3.

In fig. 11 bedraagt het aantal magneetpolen vier. In dit geval kan de synchrone reactiemotor ook worden geregeld op de wijze, zoals boven is beschreven voor het geval van fig. 10.

Ofschoon de beschrijving slechts is gericht op een synchrone motor van het rotatietype, is het mogelijk de uitvinding toe te passen op een synchrone motor van lineair type.

Zoals boven is beschreven kunnen bij de eerste uitvoeringsvorm de rotatiefrequentie en de uitgangswaarde of de rotatiefrequen-tie en het uitgangskoppel gemakkelijk worden geregeld. Derhalve is deze uitvoeringsvorm van groot nut als de hoofdspilmotor bij machinewerktui-gen, waarbij de uitgangswaarde bij voorkeur constant is.

Onder verwijzing naar de tekening zal hieronder een roterende synchroonmotor overeenkomstig een tweede uitvoeringsvorm volgens de uitvinding worden beschreven.

Onder verwijzing naar fig. 12 omvat een driefase-synchroonmotor 101 een ankerkern 13 met 24 gleuven 15. Een veldwikkeling 17 en een ankerwikkeling 19 zijn om de ankerkern 13 volgens een dubbel-laags-wikkeling in elk van de gleuven 15 gewikkeld. De ankerkern 13 neemt roteerbaar daarbinnen een rotor 21 op. De rotor 21 kan op een eenvoudige wijze in een voorafbepaalde richting worden gemagnetiseerd.

De veldwikkeling 17 omvat eerste, tweede, derde, vierde, vijfde en zesde veldspoelen u, v, w, u', v' en w'. De ankerwikkeling 19 omvat eerste, tweede, derde, vierde, vijfde en zesde ankerspoelen U, V, W, U', V' en W'. De eerste, tweede en derde veldspoelen u, v, w zijn ten opzichte van elkaar onder een hoek van 120° opgesteld. De vierde, de vijfde en de zesde veldspoelen u', v' en w' zijn ten opzichte van elkaar onder een hoek van 120° opgesteld. De eerste, tweede en derde ankerspoelen U, V en W zijn ten opzichte van elkaar onder een hoek van 120° gelegen. De vierde, vijfde en zesde ankerspoelen ü', V' en W' maken met elkaar een hoek van 120°. De eerste, de tweede en de derde veldspoelen u, v en w zijn over een hoek van 90° verschoven ten opzichte van de eerste, tweede en derde ankerspoelen U, v respectievelijk W. De vierde, vijfde en zesde veldspoelen u', v' en w' zijn over een hoek van 90° verschoven ten opzichte van respectievelijk de vierde, vijfde en zesde ankerspoelen ü', V' en W'.

Verwijzende naar fig. 13 in samenhang met fig. 12 is de beschrijving als volgt. Wanneer de veldwikkelingsstromen Iu, Iv en Iw aan de veldwikkeling 17 worden toegevoerd, wordt een samengesteld magnetisch veld N en S opgewekt. In dit geval is de magnetische fluxverde-ling een sinusvormige golf. Wanneer een maximale magnetische flux φια bedraagt waarbij het magnetische fluxmidden Θ gelijk is aan nul, wordt de magnetische flux voorgesteld door vergelijking (1) .

(1)

In het geval, dat de rotor een as van gemakkelijke magnetisatie bezit, wordt wanneer de veldwikkelingsstromen zodanig worden geregeld, dat het magnetische fluxmidden van het magnetische veld consistent is met de as van gemakkelijke magnetisatie, de rotor in de vooraf-bepaalde richting gemagnetiseerd. In dit geval bezit het magnetische veld een magnetische fluxdichtheid, voorgesteld door vergelijking (2).

(2)

Driefasestromen Iü, IV en IW worden aan de ankerwikke-ling toegevoegd. De driefasestromen Iü, IV en IW ijlen ten opzichte van de veldwikkelingsstromen Iu, Iv en Iw met de voorafbepaalde hoek α of bij voorkeur 90° in electrische fase voor.

Dit leidt tot het ontstaan van het koppel T om de rotor overeenkomstig de wet van Fleming te roteren. Het koppel T zal hierna worden beschreven.

In het geval, dat de fasen van de ankerstromen Iü, IV en IW zodanig worden geregeld, dat deze consistent zijn met de magneetpolen van de gemagnetiseerde roter zal het koppel T als volgt worden uitgedrukt. De magnetische flxdichtheden Bü, BV en BW bij elke spoel van de ankerspoelen ü, V en W worden voorgesteld door de vergelijking (3) .

(3)

Omdat de ankerstromen IU, IV, IW zodanig worden geregeld, dat deze consistent zijn met de posities van de magneetpolen, worden de ankerstromen Iü, IV. tw vnnr-o-est-iald door vergelijking (4) .

(4)

Derhalve wordt het koppel T voorgesteld door vergelijking (5).

waarbij Bm de maximale magnetische fluxdichtheid voorstelt, lm de maximale waarde van de anker stroom voorstelt en Θ de fase-hoek tussen het midden van de magneetpool en de spoel U aangeeft. Bovendien wordt door de ankerstroom een magnetische fluxdichtheid 0 * verkregen. Omdat evenwel de rotor uit een magnetisch anisotroop materiaal bestaat en de magnetische reductantie in de richting van de magnetische flux sterk is, wordt de magnetische flux ó' niet beïnvloed.

De bovenstaande relatie is schematisch weergegeven in fig. 14.

Verwijzende naar de fig. 15 - 18 zal de beschrijving worden gericht op een voorbeeld van een magnetische anisotrope rotor.

De rotor 31 wordt vervaardigd uit een magnetisch anisotroop materiaal en de doorsnede van de rotor is cirkelvormig. Het metaal voor het magnetische anisotrope lichaam wordt vervaardigd uit korrel-georiënteerd sili-ciumstaal, een korrel-georiënteerd nikkel-ijzerstaal of dergelijke. In fig. 15 kan het magnetische anisotrope lichaam gemakkelijk worden gemagnetiseerd in een eerste richting X doch lastig worden gemagnetiseerd in een tweede richting, welke loodrecht op de eerste richting X staat.

Verwijzende naar fig. 16 zal de beschrijving worden gericht op een ander voorbeeld van de magnetische anisotrope rotor. De rotor 33 is van een type met uitspringende polen en is vervaardigd uit een isotroop magnetisch materiaal. De rotor 33 wordt gemakkelijk gemagnetiseerd in de eerste richting X doch lastig gemagnetiseerd in de tweede richting Y tengevolge van afsnijding.

Ons thans richtende op fig. 17 zal de beschrijving worden gericht op een ander voorbeeld van een magnetische anisotrope rotor. De rotor 35 is van het segmenttype. De rotor 35 omvat een binnen- en buitensectie. De binnensectie bestaat uit een niet-magnetisch lichaam 37. De buitensectie bestaat uit een magnetisch lichaam 39. Het magnetische li chaam 39 is voorzien van luchtspleten 41 in de eerste richting X. De luchtspleten 41 kunnen uit niet-magnetische lichamen bestaan. De rotor 35 kan gemakkelijk worden gemagnetiseerd in de eerste richting X in verband met de kleine magnetische weerstand daarvan, doch is lastig te magnetiseren in de tweede richting Y.

Naar fig. 18 verwijzende zal de beschrijving thans een ander voorbeeld van een magnetische anisotrope rotor betreffen. De rotor 43 is van het hybride-type. De rotor 43 bestaat uit een magnetisch lichaam 45. Het magnetische lichaam 45 is voorzien van luchtspleten 47 in de eerste richting X. De luchtspleten 47 kunnen ook bestaan uit een niet-magnetisch lichaam. Derhalve kan de rotor 43 gemakkelijk worden gemagnetiseerd in de eerste richting X doch lastig worden gemagnetiseerd in de tweede richting Y.

Onder verwijzing naar fig. 19 zal de beschrijving worden gericht op een ander voorbeeld van een rotor, welke is voorzien van vier magneetpolen. De rotor 49 kan gemakkelijk worden gemagnetiseerd in de X-en X'-richtingen doch is lastig te magnetiseren in de Y- en Y'-richtingen.

Zoals boven beschreven bezit de rotor een magnetische anisotropie in de voorafbepaalde richting, welke loodrecht op de rotatie-asrichting staat. Het anker is bewikkeld met twee paren driefasewikkelin-gen. De stroomfasen van de twee wikkelingen zijn bij voorkeur over een hoek van 90° ten opzichte van elkaar verschoven. Derhalve leidt een magnetische veldflux, opgewekt door de veldwikkelingsstromen en de anker-wikke lings stromen tot een koppel overeenkomstig de regel van Fleming.

Als gevolg daarvan is het mogelijk een complete vectorregeling te verkrijgen, welke in staat is om het koppel met maximale waarde hetgeen hét meest de voorkeur verdient, met de magnetische flux 6 en de stroom I op te wekken.

Indien de magnetische veldflux evenredig is met de veld-stroom, wordt het koppel T voorgesteld door vergelijking (5).

(6) waarbij IA de veldstroom en IB de ankerstroom voorstellen.

Op de bovenbeschreven wijze wordt ook een magnetische ankerreductantieflux φ' door de anker stroom IB opgewekt. De richting van de magnetische flux Φ' staat loodrecht op de richting van de eerstgenoemde magnetische flux φ. Indien de rotor evenwel uit een magnetisch isotroop materiaal is vervaardigd en een cirkelvormige dwarsdoorsnede heeft, en om de rotor een constante luchtspleet aanwezig is, kan de rotor niet worden geroteerd.

Indien de rotor een magnetisch anisotrope rotor is, waarvan de gemakkelijke magnetisatieas in de richting langs de magnetische flux verloopt, wordt een koppel T overeenkomstig vergelijking (5) opgewekt zelfs indien de rotor een cirkelvorm heeft en om de rotor een constante luchtspleet aanwezig is.

Derhalve wordt de synchrone motor volgens de uitvinding verkregen met behulp van een rotor bestaande uit een materiaal, dat gemakkelijk kan worden gemagnetiseerd in de richting van de eerstgenoemde magneetflux φ en lastig kan worden gemagnetiseerd in de richting van de tweede genoemde magnetische flux φ'.

Derhalve behoeft bij de synchrone motor volgens de uitvinding geen veldspoel om de rotor te worden gewikkeld of een permanente magneet voor de rotor te worden verschaft zoals bij de conventionele synchrone machines. Voorts behoeft de synchrone motor volgens de uitvinding ook geen uit siliciumstaal bestaande plaat voor de rotor terwijl evenmin gleuven daarin aanwezig behoeven te zijn of een wikkeling van het kooitype, vervaardigd uit aluminium, koper of dergelijke, terwijl evenmin warmte wordt opgewekt door een geïnduceerde stroom, zoals dit het geval is bij een conventionele inductiemotor.

De synchrone motor volgens de uitvinding kan als volgt worden gebruikt.

De uitgangswaarde P [w] van de motor in vergelijking (5) wordt voorgesteld door vergelijking (7).

(7) waarbij n het aantal omwentelingen per seconde [rps] van de motor voorstelt, T het koppel [Nm] aangeeft, E een tegenelectromoto-rische kracht [v] tussen de driefase-wikkelingen voorstelt, en I een fasestroom [A] aangeeft. De tegenelectromotorische kracht E [v] wordt voorgesteld door vergelijking (8), waarbij k een evenredigheidsconstante is en 6 de magnetische fluxdichtheid voorstelt.

(8)

Volgens de vergelijkingen (7) en (8) kan de synchrone motor als volgt worden gebruikt: een synchrone motor, waarbij de magnetische fluxdichtheid f constant is en welke een constante koppelkarak-teristiek vertoont vanaf het omwentelingsgebied van 0 tot n, een synchrone motor, waarbij de magnetische fluxdichtheid l variabel is en welke een constante uitgangswaardekarakteristiek bezit in het gebied van het aantal omwentelingen van 0 tot n, een zeer doeltreffende synchrone motor, waarbij het produkt van é · I op de juiste wijze wordt geregeld om de motorverliezen bij verschillende belastingen tot een minimum terug te brengen, en dergelijke. Derhalve kan de synchrone motor volgens de uitvinding op elk willekeurig terrein van de industrie worden toegepast. Hierna zullen enige concrete voorbeelden worden beschreven.

Onder verwijzing naar fig. 20 zal de beschrijving worden gericht op een wisseistroom-servomotor, waarvan de snelheid wordt geregeld door een synchrone motor 101 volgens de uitvinding.

Zoals aangegeven in fig. 12 bezit de synchrone motor 101 een ankerwikkeling 19 en een veldwikkeling 17. De ankerwikkeling 19 en de veldwikkeling 17 worden gevoed met een ankerstroom Ia en een veld-stroom If. De positie- en rotatiesnelheidsdector 143 detecteert de mag-neetpoolpositie en de rotatiesnelheid. De positie- en rotatiesnelheids-detector 143 detecteert de rotatiesnelheid en de magneetpoolpositie onder gebruik van een op zichzelf bekende methode, door bijvoorbeeld gebruik te maken van een roteerbare codeerinrichting en een roteerbare split-s ings inrichting.

De ankerstroom Ia en de veldstroom If worden door de eerste invertor 145 en de tweede invertor 147 geregeld, zoals hierna zal worden beschreven. D.w.z., dat de rotatiesnelheid van de synchrone motor 101 als volgt wordt geregeld.

Eerst wordt aan de rotatiesnelheidsversterker 161 een rotatiesnelheidscommandosignaal Sl toegevoerd, dat representatief is voor de gewenste rotatiefreguentie. De positie- en omwentelingsdetector 143 detecteert de rotatiefrequentie van de synchrone motor 101 en wekt een rotatiesnelheidssignaal S2 op, dat aan de rotatiesnelheidsversterker 161 wordt toegevoerd. In responsie op het rotatiesnelheidscommando en de om- wentelingssignalen SI en S2f levert de rotatiesnelheidsversterker 161 een ankerstroom-regelcommandosignaal S3.

Aan een ankerstroomversterker 163 wordt het ankerstroom-regelcommandosignaal S3 evenals een ankerstroom-commandosignaal S5 toegevoerd. Een anker s tr ooms ignaal S7, gedetecteerd door de ankerstroom-detector 115, dat aan de uitgangszijde van de eerste invertor 145 optreedt, wordt teruggekoppeld naar de ankerstroomversterker 163. Aan de ankerstroomversterker 163 wordt het invertor-regelsignaal S9 toegevoerd.

Terwijl aan de veldstroomversterker 171 het veldstroom-commandosignaal Sll wordt toegevoerd, wordt het veldstroomsignaal S13, gedetecteerd door de veldstroomdetector 117, dat aan de uitgangszijde van de tweede invertor optreedt, teruggekoppeld naar de veldstroomversterker 171. De veldstroomversterker 171 levert een invertor-regelsignaal S15 voor het regelen van de tweede invertor 147.

Verder wordt aan een anker- en veldstroomfase-regelver-sterker 173 een magneetpoolpositiesignaal S4, het ankerstroomsignaal s7 en het veldstroomsignaal SI3 toegevoerd. Aan de eerste invertor 145 en de tweede invertor 147 worden respectievelijk regelsignalen S17 en S19 voor het regelen van elke fase en frequentie van de stromen uit de ankeren veld'stroomfase-regelversterker 173 toegevoerd. Derhalve dient de synchrone motor volgens de uitvinding als een wisselstroom-servomotor doordat de stromen Ia en If worden geregeld voor het verschaffen van de gewenste rotatiesnelheid.

Fig. 21 toont een ander voorbeeld volgens de uitvinding en wel een blokschema van een wisselstroom-servomotor, waarin een be-lastingsbewegingsgebied of een rotatiehoek van de belasting wordt geregeld. Fig. 21 omvat dezelfde ketens als in fig. 20 voorzien van dezelfde verwijzingen en derhalve zullen de beschrijvingen daarvan worden weggelaten.

Aan een positiedeviatieversterker 251 wordt een positie-commandosignaal S2l toegevoerd, dat het gewenste belastingsbewegings-gebied of de rotatiehoek van de belasting voorstelt. Een belastingsbewe-gingsgebiedsignaal S23 wordt gedetecteerd door een belastingsbewegings-gebieddetectie-aftastinrichting 253. Aan de positiedeviatieversterker 251 wordt het belastingsbewegingsgebiedsignaal S23 en het magneetpoolpositiesignaal S25 toegevoerd. Aan de rotatiesnelheidsversterker 161 wordt een rotatiesnelheidscommandosignaal £27, opgewekt door de positiedeviatie-versterker 251 toegevoerd en derhalve wordt de motor geroteerd en het be-lastingsbewegingsgebied of de belastingsrotatiehoek geregeld.

In fig. 22 vindt men een ander voorbeeld van een zeer doeltreffend regelstelsel volgens de uitvinding. Het zeer doeltreffende regelstelsel is in staat om de verliezen van de synchrone motor 101 tot een minimum terug te brengen. In fig. 22 zijn dezelfde ketens als in fig. 20 voorzien van dezelfde verwijzingen en derhalve zullen de omschrijvingen daarvan worden weggelaten.

Zoals boven is toegelicht wordt de uitgangswaarde voorgesteld door p = 2lT nT, als aangegeven in vergelijking (7), en wordt het koppel T voorgesteld door T = k2-IA-IB, als aangegeven in vergelijking (5). Derhalve kan de synchrone motor met een hoog rendement worden bedreven indien de verhouding tussen de ankerstroom Ia en de veldstroom If zodanig wordt geregeld, dat de verliezen van de motor tot een minimum worden gereduceerd overeenkomstig de magnetische veldflux en de motor-karakteristieken. De magnetische veldfluxkarakteristiek wordt bepaald door de ankerwikkelingsweerstand Ra, de veldwikkelingsweerstand Rf, en de veldstroom If. De motorkarakteristieken, zoals de ijzetverliezen, worden bepaald door de frequentie van de anker- en veldstroom. De gewenste rotatiefrequentie en het gewenste koppel worden zodanig geregeld, dat door de verhouding een bedrijf met hoog rendement wordt verkregen.

In fig. 22 vindt men een voorbeeld van het regelstelsel met hoog rendement voor het tot een minimum terugbrengen van de koperver-liezen van een motor, zoals hierna zal worden beschreven.

Indien de ankerstroom wordt aangegeven door Ia [A], de veldstroom wordt aangegeven door If [A], de ankerweerstand wordt aangegeven door Ra [ ] en de magnetische veldweerstand wordt aangegeven door

Rf [ ], zullen de koperverliezen Pc [w] worden voorgesteld door verge

lijking (9) en zal het koppel T [Nm] worden voorgesteld door vergelijking (10).

(9) (10)

Het belastingskoppel vindt men uit de stroom Ia en If, gedetecteerd door de ankerstroomdetector 115 en de veldstroomdetector 117. De stromen Ia en If zijn onder het belastingskoppel variabel teneinde een Κ Μ eerste regelcommandosignaal Ia en een tweede regelcommandosignaal If te leveren, teneinde de koperverliezen Pc minimaal te maken, waarbij derhalve de regeling plaatsvindt met de eerste en tweede regelcommandosig-nalen laS en Xf*. In £ig. 22 wordt aan een keten 211 voor het tot een minimum terugbrengen van de motorvsrliesen de ankerstroom Ia, gedetecteerd door de ankerstroomdetector 115 en de veldstroom If, gedetecteerd door de veldstroomdetector 117 toegevoerd. De ankerweerstand Ra en de veldweerstand Rf van de keten 211 worden ingesteld op een eigenwaarde, welke wordt bepaald door de motor. Het eerste regelcommandosignaal Ia £ en het tweede regelcommandosignaal If , opgewekt door de keten 211, worden toegevoerd aan de ankerstroomversterker 163 en de veldstroomver-sterker 171 in plaats van het ankerstroomsignaal S7 en het veld-stroomsignaal S13 volgens fig. 20, waardoor derhalve de motorkoper-verliezen tot een minimum worden teruggebracht en de regeling met een hoog rendement plaatsvindt.

Onder verwijzing naar fig. 23 zal een ander voorbeeld van een synchrone motor volgens de uitvinding worden beschreven. De synchrone motor omvat een rotor 227, een ankerwikkeling 19 en een veldwikke-ling 17. De ankerwikkeling 19 is direct verbonden met een driefase-wisselstroombron. De veldwikkeling 17 is met de driefase-wisselstroom-bron verbonden via een condensator 221 en een electromagnetische schakelaar 223. De electromagnetische schakelaar 223 wordt geregeld door een synchrone keten 225.

Wanneer eerst aan de ankerwikkeling 19 de driefase-wisselstroom wordt toegevoerd en de electromagnetische schakelaar 223 is uitgeschakeld, vloeit een inductiestroom door de rotor 227, zodat een roterend magnetisch veld, opgewekt door de ankerwikkeling 19, en de geïnduceerde stroom leiden tot een koppel overeenkomstig de regel van Fleming teneinde de motor als een inductiemotor te bedrijven. Wanneer de rotatiesnelheid van de motor de synchrone snelheid door het geïnduceerde koppel nadert, wordt de synchrone keten 225 in werking gesteld om de electromagnetische schakelaar 223 in te schakelen. Aan de veldwikkeling 17 wordt een stroom toegevoerd, waaraan door de condensator 221 een faseverschil van 90° is medegedeeld, teneinde een magnetische veldpool in de rotor 227 te verschaffen. Er vindt een aantrekking tussen de magnetische veldpool en het roterende magnetische veld plaats. De rotor wordt met de aantrekking gesynchroniseerd en roteert als een synchroonmotor. Een spoel of zowel een spoel en een condensator kunnen in plaats van de condensator 221 worden toegepast.

Onder verwijzing naar fig. 24 zal een ander voorbeeld volgens de uitvinding worden beschreven. De synchrone motor omvat een rotor 241. In dit geval bezit de rotor 241 permanente magneten 243a en 243b. Door de permanente magneten 243a en 243b wordt een permanente magnetische flux φ1 opgewekt. Door de veldwikkeling 17 (u, V, w) wordt een magnetische veldwikkelingsflux φ opgewekt.

De rotor 241 is voorzien van een (niet weergegeven) magneetpoolpositie-detector teneinde de magnetische veldstroom zodanig te regelen, dat de richting van de permanente magneetflux é>l consistent is met de richting van de magneetflux φ van de veldwikkeling. In dit geval treedt indien de permanente magneetflux φΐ en de magnetische veldwikkelingsflux φ dezelfde fase hebben, een samengestelde magneetveld-flux 2 Φ = Φ + Φ op, waardoor de magnetische veldflux wordt vergroot.

Indien de permanente magneetflux ¢51 en de magnetische veldwikkelingsflux Φ in tegenfase zijn, verkleint de samengestelde magnetische veldflux 2. i ~ 01 “ Φ de magnetische veldflux.

Verwijzende naar de figuren 25A en 25B zal thans een voorbeeld van een synchroonmotor worden beschreven, welke is voorzien van een anker, dat in twee delen kan worden gesplitst teneinde de montage van de motor te vereenvoudigen. In de figuren 25Ά en 25B zijn de gesplitste ankers 261a en 261b respectievelijk voorzien van de wikkelingen 263a en 263b.

Derhalve worden de aan de montage van de motor gestelde beperkingen verminderd. De gesplitste ankers 261a en 261b kunnen worden gecombineerd door deze in de richting van de pijl, aangegeven in de figuur, naar elkaar te keren. Derhalve kan op de rotatieas 267 onafhankelijk van de montage van de motor een leger 265 worden gemonteerd.

Onder verwijzing naar fig. 26 vindt men daarin een voorbeeld, waarbij de hoofdspil van een machinewerktuig integraal met de ro-toras van de motor is gevormd. Een anker 285 is bewikkeld met een anker-wikkeling en een veldwikkeling daarin. In het geval, dat de hoofdspil 281 uit een magnetisch lichaam bestaat, wordt het eindgedeelte daarvan zodanig bewerkt, dat een rotor volgens de uitvinding wordt verkregen, waarna een anker 285 om de rotor wordt aangebracht, zodat het mogelijk is het machinewerktuig en de motor als één geheel uit te voeren. Op het machinewerktuig 289 wordt een snijinrichting 287 gemonteerd. Het machinewerktuig 289 wordt bevestigd aan de hoofdspil 281. De hoofdspil 281 wordt roteerbaar door het leger 291 ondersteund.

Verwijzende naar de figuren 27, 28A en 28B zal een ander voorbeeld van de synchrone motor worden beschreven, waarbij een montage in de asrichting mogelijk is. De synchrone motor omvat een veldwikkeling 301, een ankerwikkeling 303, ankerkernen 305 en 307, een rotatieas 313 en een rotor 319. De ankerkernen 305 en 307 zijn bewikkeld met de veldwikkeling 301 respectievelijk de ankerwikkeling 303. De ankerkernen 305 en 307 zijn in axiale richting naast elkaar opgesteld. De referentieassen 309 en 311 worden zodanig ingesteld, dat het faseverschil tussen de ankerkernen 305 en 307 bij voorkeur 90° bedraagt. In fig. 27 bestaat de rotor 319 uit een magnetisch lichaam 315 en een magnetisch lichaamsdeel 317 om de rotatieas 313. De ankerkernen 305 en 307 zijn aan de buitenzijde van de rotor 319 aangebracht. Een magnetisch verbindingslichaam 321 voor het vormen van een magnetisch circuit bevindt zich aan de buitenzijde van de ankerkernen 305 en 307, waardoor het door een stippellijn aangegeven magnetische circuit wordt gesloten. Derhalve vertoont de synchrone motor volgens dit voorbeeld dezelfde werking als die van de bovenbeschreven synchrone motor met een aantal wikkelingen. Omdat de afstand over het anker met de gesplitste ankers kan worden bekort, is dit voorbeeld van de synchrone motor geschikt voor machines, die een slanke motor vereisen.

Onder verwijzing naar fig. 29 zal een voorbeeld worden beschreven, waarbij de uitvinding is toegepast op een lineaire motor. De lineaire motor 401 omvat een anker 403 en een naald 405. Het anker 403 is een driefase-anker met twee polen en 24 gleuven, afgebeeld in fig. 12. De naald 405 bezit een magneetpool, die de in fig. 8 afgebeelde segment-structuur bezit.

Het anker 403 omvat een ankerkern 407 en een veldwikkeling 409, die de spoelen u, v en w omvat en een ankerwikkeling 411, die de spoelen ü, V en W omvat. De ankerkern 407 bezit een kamsectie en is ontwikkeld met de veldwikkeling 409 en de ankerwikkeling 411 volgens een tweelaags-wikkeling. De naald 405 omvat een aantal magneetpolen 413 be- staande uit een magnetisch materiaal, zoals ijzer, en een steunplaat 417 bestaande uit een niet-magnetisch materiaal, zoals aluminium. De mag-neetpolen 413 zijn op de steunplaat 417 met een voorafbepaalde afstand 415 daartussen gemonteerd. Wanneer aan de wikkelingen 409 en 411 een drie-fase-wisselstroom wordt toegevoerd, ontstaat tussen het anker en de naald een horizontale kracht. Indien derhalve het anker stationair is, beweegt de naald zich en indien de naald stationair is, beweegt het anker zich.

Ofschoon dit voorbeeld twee polen en 24 gleuven bezit, is het niet beperkt tot fig. 29 en kan dit op verschillende wijzen worden gemodifieerd.

Verwijzende naar fig. 30 zal thans het principe voor voorbeelden van een synchrone generator volgens de uitvinding worden beschreven. De generator omvat een ankerkern 501 en een rotor 507. De anker-kern 501 bezit een dubbellaags-wikkeling namelijk een veldwikkeling 503 en een ankerwikkeling 505. De rotor 507 kan gemakkelijk worden gemagnetiseerd in verticale richting in de figuur en kan lastig worden gemagnetiseerd in horizontale richting in de figuur omdat de rotor van het type met uitspringende polen is. De wikkelingen 503 en 504 zijn driefase-wikkelingen en bezitten elk twee polen. De wikkelingen 503 en 505 zijn zodanig opgesteld, dat het faseverschil bij voorkeur 90° bedraagt.

Wanneer aan de veldwikkeling 503 met de spoelen u, ven w een driefasestroom wordt toegevoerd, wordt een magnetische veldflux 509 opgewekt. De veldwikkelingsstroom wordt zodanig geregeld, dat deze overeenkomt met de centrale magneetpoolas 511 van de magnetische veldflux 509 waarbij de as van gemakkelijke magnetisatie 513 van de rotor constant is. In de ankerwikkeling 505 met de spoelen u' , v' en w' wordt een drie-fasespanning geïnduceerd door de rotor, welke steeds in een constante richting is gemagnetiseerd te roteren. Derhalve wordt voorzien in een generator .

De uitgangs spanning V en de uitgangs frequentie f van de generator worden weergegeven door de vergelijkingen (11) respectievelijk (12.

(11) (12) z waarbij KI en K2 evenredigheidsconstanten zijn, φ een magnetische veldflux [MAXWELL] aangeeft en n de rotatiefrequentie per seconde [rps] aangeeft. Indien de veldstroom If evenredig is met de magnetische veldflux ύ, verkrijgt men een vergelijking (13) als volgt.

[MAXWELL] (13)

Zoals boven is beschreven wordt bij de synchrone generator volgens de uitvinding de rotor niet noodzakelijkerwijs bewikkeld met een spoel terwijl evenmin een permanente magneet op de rotor wordt aangebracht. Als gevolg daarvan kan de uitvinding voorzien in een synchrone generator met een rotor, welke bijzonder eenvoudig en robuust is.

Fig. 31 toont een blokschema van een regelinrichting om de uitgangsspanning constant te houden bij een belastingsfluctuatie bij de synchrone generator volgens de uitvinding.

In fig. 31 omvat de regelinrichting een asynchrone generator 521 en een regelketen om de uitgangsspanning bij een belastingsfluctuatie constant te houden.

De synchrone generator 521 omvat een rotor 523 en een ankerwikkeling 505. De rotor 523 is verbonden met een aandrijfmotor 525, zoals een turbine/ een verbrandingsmotor, en een waterturbine, en roteert met constante snelheid. De ankerwikkeling 505 is verbonden met de belasting 527. De rotor 523 is voorzien van een magneetpoolpositiedetec-tor 531, zoals een roteerbare codeerinrichting voor het opwekken van een magneetpool-positiesignaal S51. Het anker 505 is voorzien van een instru-ment-potentiaalinrichting 535 teneinde de uitgangsspanning te detecteren en het uitgangsspanningssignaal S52 te leveren.

De regelketen omvat een ankerspanningsversterker 537, een veldstroomversterker 539, een invertor 543, een veldstroomfase-regelversterker 541 en een veldstroomdetector 542. Aan de ankerspanningsversterker 537 worden gelijktijdig een spanningscommandosignaal S53 als de gewenste spanning en het uitgangsspanningssignaal S52 toegevoerd.

Aan de veldstroomversterker 539 wordt door de ankerspanningsversterker 537 een veldstroomcommando-signaal S55 toegevoerd, terwijl tevens een veldstroomsignaal S57, gedetecteerd door de veldstroomdetector 542, wordt toegevoerd.

Aan de veldstroomfaseregelversterker 541 wordt een veldstroomwaarde-commandosignaal S59 toegevoerd, dat wordt opgewekt door de veldstroomversterker 539, en een magneetpool-positiesignaal S51. Aan de invertor 543 wordt een invertor-regelsignaal S61 door de veldstroom-faseregelversterker 541 toegevoerd.

Indien de belasting niet met de synchrone generator is verbonden d.w.z., bij nullast, dan is de geïnduceerde spanning gelijk aan de uitgangsspanning. Indien de belasting met de synchrone generator wordt verbonden, vloeit een stroom door de ankerwikkeling (ü, V, W) en treedt een spanningsval op door de impedantie van de ankerwikkeling waardoor de uitgangsspanning wordt gereduceerd. Derhalve wordt aan de ankerspanningsversterker 537 het ui tgangs spannings signaal S52 door de inrichting 535 toegevoerd teneinde de uitgangsspanning constant te houden door de spanningval te compenseren. De ankerspanningsversterker 537 versterkt de deviatie tussen het spanningscommandosignaal S53 en het uitgangsspanningssignaal S52 teneinde aan de veldstroomversterker 539 het veldstroomcommandosignaal S55 toe te voeren. De veldstroomversterker 539 versterkt de deviatie tussen het veldstroomcommandosignaal S55 en het veldstroomsignaal S57 teneinde het veldstroomwaardecommandosignaal S59 aan de veldstroomfase-regelversterker 541 toe te voeren. Overeenkomstig het veldpositiesignaal S51 en het veldstroomwaardecommandosig-naal S59 levert de veldstroomfaseregelversterker 541 een invertor-regelsignaal S61 teneinde de veldstroom op de juiste wijze aan de veld-wikkeling toe te voeren zelfs indien de rotor zich op verschillende plaatsen bevindt. De invertor 543 levert de veldstroom overeenkomstig het invertor-regelsignaal S61 en regelt de waarde van de veldstroom. Derhalve is de uitgangsspanning constant zelfs wanneer de belasting fluctueert.

Zoals boven is vermeld, kan overeenkomstig de tweede uitvoeringsvorm worden voorzien in een synchrone machine waarvan de rotor een eenvoudige en robuuste structuur heeft omdat het niet nodig is, dat de rotor is voorzien van een permanente magneet en met spoelen is omwikkeld. Bij hoge snelheden blijkt, dat de rotor niet wordt beschadigd tengevolge van de robuuste bouw daarvan.

Claims (29)

1. Synchrone motorinrichting, gekenmerkt door een stator, welke is bewikkeld met een eerste wikkeling en een tweede wikkeling volgens een tweelaagswikkeling, een rotor met uitspringende polen, welke rotor roteerbaar in de stator is ondergebracht, een eerste regelinrichting, welke als een voedingsbron voor de eerste wikkeling dient en de rotatiefrequentie van de motor regelt, en een tweede regelinrichting, welke als een voedingsbron dient en de uitgangswaarde of koppelwaarde van de motor regelt.

2. Synchrone motorinrichting, gekenmerkt door een stator, welke is bewikkeld met een eerste wikkeling en een tweede wikkeling volgens een tweelaagswikkeling, een rotor, welke in wezen bestaat uit een magnetisch anisotroop materiaal voor het verschaffen van uitspringende polen, welke rotor roteerbaar in de stator is ondergebracht, een eerste regelinrichting, welke als een voedingsbron voor de eerste wikkeling dient en de rotatiefrequentie van de motor regelt, en een tweede regelinrichting, die als een voedingsbron voor de tweede wikkeling dient en de uitgangswaarde of koppelwaarde van de motor regelt.

3. Synchrone motorinrichting, gekenmerkt door een stator, welke is bewikkeld met een eerste wikkeling en een tweede wikkeling volgens een tweelaagswikkeling, een rotor, welke is voorzien van een permanent magneetonderdeel voor het opwekken van een magnetische veld-flux, welke rotor roteerbaar in de stator is ondergebracht, een eerste regelinrichting, die als een voedingsbron voor de eerste wikkeling dient en de rotatiefrequentie van de motor regelt, en een tweede regelinrichting, die als een voedingsbron voor de tweede wikkeling dient en de uitgangswaarde of koppelwaarde van de motor regelt.

4. Synchrone motorinrichting, gekenmerkt door een stator, weelke is bewikkeld met een eerste wikkeling en een tweede wikkeling volgens een tweelaagswikkeling, een rotor, welke is bewikkeld met tenminste één spoel, waaraan een stroom kan worden toegevoerd en welke rotor roteerbaar in de stator is ondergebracht, een eerste regelinrichting, die als een voedingsbron voor de eerste wikkeling dient en de rotatie- frequentie van de motor regelt, en een tweede regelinrichting, die als een voedingsbron voor de tweede wikkeling dient en de uitgangswaarde of koppelwaarde van de motor regelt.

5. Synchrone motorinrichting gekenmerkt door een stator, welke is bewikkeld met een eerste wikkeling en een tweede wikkeling volgens een tweelaagswikkeling, een rotor, vervaardigd uit een magnetisch anisotroop materiaal, welke rotor roteerbaar in de stator is ondergebracht , een eerste regelinrichting, welke als een voedingsbron voor de eerste wikkeling dient en de rotatiefrequentie van de motor regelt, en een tweede regelinrichting, die als een voedingsbron voor de tweede wikkeling dient en de uitgangswaarde of koppelwaarde van de motor regelt.

6. Synchrone motorinrichting volgens één der conclusies 1, 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat de tweede regelinrichting tussen de stroom van de eerste wikkeling en de stroom van de tweede wikkeling een faseverschil van 90° onderhoudt en verder is voorzien van een keten om de versterking van de aan de eerste wikkeling toegevoerde stroom te regelen.

7. Synchrone motorinrichting volgens één der conclusies 1, 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat de eerste regelinrichting is voorzien van een rotatiefrequentiecommando-inrichting voor het opwekken van een stroomcommandosignaal teneinde de rotatiefrequentie van de motor te besturen, een eerste-wikkelingsstroombepalingsketen om de bestuurde rotatiefrequentie te vergelijken met de gemeten rotatiefrequentie van de motor teneinde een verschil daartussen te vormen en een eerste stroomcommandosignaal voor de eerste wikkeling te bepalen en op te wekken, en een eerste-wikkelingsstroomtoevoerketen om een eerste voorafbepaalde stroom aan de eerste wikkeling overeenkomstig het eerste stroomcomraando-signaal, de eerste stroomwaardedata van de eerste wikkeling en positie-data van de rotor toe te voeren, waarbij de tweede regelaar is voorzien van een uitgangsoommando-inrichting voor het besturen van een bestuurde uitgangswaarde van de motor, een rekenkundige ui tgangs keten voor het berekenen van een berekende uitgangswaarde van de motor overeenkomstig de stroomdata, welke aan de eerste en tweede wikkelingen wordt toegevoerd, rotatiefrequentiedata van de motor en positiedata van de rotor, een twee-de-wikkelingsbepalingsketen voor het vergelijken van de berekende uit gangswaarde met de bestuurde uitgangswaarde teneinde een verschil daartussen te bepalen en een tweede stroomcommandosignaal voor de tweede wikkeling overeenkomstig dit verschil op te wekken, en een tweede-wikke-lingsstroomtoevoerketen om een tweede voorafbepaalde stroom aan de tweede wikkeling overeenkomstig het tweede stroomcommandosignaal uit de twee-de-wikkelingsbepalingsketen de tweede stroomwaardedata van de tweede wikkeling en de positiedata van de rotor toe te voeren.

8. Synchrone machine, gekenmerkt door een anker met een kern, dat is bewikkeld met een veldwikkeling voor het opwekken van een magnetische veld flux en een ankerwikkeling, welke in hoofdzaak over een hoek van 90° in electrische fase ten opzichte van de veldwikkeling voorijlt, en een rotor, welke roteerbaar in het anker is ondergebracht en door de magnetische veldflux in een voorafbepaalde richting wordt gemagnetiseerd.

9. Synchrone machine, gekenmerkt door een anker met een kern, welke is bewikkeld met een veldwikkeling en een ankerwikkeling, waarbij de veldwikkeling is voorzien van drie paren driefase-wikkelingen, die achtereenvolgens over een fasehoek van 120° zijn verschoven, en een magnetische veldflux opwekken, waarbij de ankerwikkelingen zijn voorzien van drie paren driefasewikkelingen, die achtereenvolgens over een fasehoek van 120° zijn verschoven en in hoofdzaak over een hoek van 90° voorijlen ten opzichte van de veldwikkeling, en een rotor, die roteerbaar in het anker is ondergebracht en door de magnetische veldflux in een voorafbepaalde richting wordt gemagnetiseerd.

10. Synchrone machine volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de ankerwikkeling in hoofdzaak over een hoek van 90° in electrische fase voorijlt ten opzichte van de veldwikkeling.

11. Synchrone machine volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat de rotor een magnetische anisotrope rotor is.

12. Synchrone machine volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de magnetische anisotrope rotor is voorzien van een anisotroop magnetisch lichaam met een voorafbepaalde vorm.

13. Synchrone machine volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het anisotrope magnetische lichaam bestaat uit een lid, gekozen uit de groep, bestaande uit korrel -georiënteerd siliciumstaal en korrel-georiënteerd nikkelstaal.

14. Synchrone machine volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het anisotrope magnetische lichaam de vorm heeft van een uitspringende pool.

15. Synchrone machine volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het anisotrope magnetische lichaam is voorzien van een magnetisch lichaamsgedeelte aan de buitenzijde en een niet-magnetisch lichaamsgedeel-te aan de binnenzijde, waarbij het magnetische lichaam is voorzien van een luchtspleet of van een niet-magnetisch onderdeel in een voorafbepaalde diameterrichting.

16. Synchrone machine volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het anisotrope magnetische lichaam is voorzien van een magnetisch onderdeel, dat een luchtspleet of een niet-magnetisch onderdeel in een voorafbepaalde diameterrichting omvat.

17. Synchrone machine volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het anisotrope magnetische lichaam de vorm heeft van een uitspringende pool met vier polen.

18. Synchrone machine volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de rotor integraal is verbonden met de belastingsas van een machine of een werktuig.

19. Synchrone machine volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat aan de veldwikkeling en de ankerwikkeling twee paren driefase-stromen worden toegevoerd, die ten opzichte van elkaar over een electri-sche fasehoek van 90° zijn verschoven, waarbij de synchrone machine verder is voorzien van regelorganen om koppel, rotatiefrequentie en rotatie-hoek te regelen en het volume van de motor te verschuiven door de frequentie en stroom van de driefasestromen te regelen.

20. Synchrone machine volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat aan de veldwikkeling en de ankerwikkeling twee paren driefasestromen worden toegevoerd, die over een voorafbepaalde fasehoek ten opzichte van elkaar zijn verschoven, waarbij de synchrone machine verder is voorzien van regelorganen voor het regelen van het koppel, de rotatiefrequentie, en de rotatiehoek en het verschuiven van de volume van de motor door de frequentie en de stroom van de driefasestromen te regelen.

21. Synchrone machine volgens conclusie 9, gekenmerkt door besturingsorganen voor het optimaal regelen van twee paren van driefasestromen, die aan het anker worden toegevoerd teneinde de verliezen van de motor tot een minimum te reduceren in het geval van een voorafbepaalde rotatie en een voorafbepaalde belasting.

22. Synchrone machine volgens conclusie 9» met het kenmerk, dat de ankerwikkeling is verbonden met een driefase-voedingsbron teneinde bijna synchroon te worden geroteerd door een geïnduceerd stroomkoppel, terwijl met de veldwikkeling een driefase-voedingsbron is verbonden via een condensator of een reactor, waarbij de synchrone machine verder is voorzien van een synchrone keten om de rotor van een magnetische veldpool te voorzien door aan de rotor een stroom toe te voeren, die over een voorafbepaalde electrische fasehoek is verschoven om de motor te synchroniseren.

23. Synchrone motor volgens conclusie 22, met het kenmerk, dat de motor van een magnetische veldpool wordt voorzien door de stroom, die over een electrische fasehoek van 90° is verschoven.

24. Synchrone machine volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de rotor is voorzien van een permanent magneetonderdeel voor het opwekken van een magnetische veldpool als een totaal van een magnetische flux, opgewekt door de permanente magneet» en een magnetische flux, opgewekt door de veldstroom.

25. Synchrone machine volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het anker zodanig is uitgevoerd, dat dit in twee of meer delen kan worden gesplitst om de stator te monteren nadat de rotor op een machine is gemonteerd.

26. Synchrone machine volgens conclusie 25, met het kenmerk, dat de rotor integraal met een as van de machine als êên lichaam is gevormd.

27. Synchrone machine volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de kern in een axiale richting in twee delen is gesplitst, waarbij één deel van de gesplitste kern met de veldwikkeling is bewikkeld en het andere gedeelte is bewikkeld met de ankerwikkeling.

28. Synchrone machine volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de synchrone machine wordt gebruikt voor een lineaire motor, waarbij het anker als een lineair anker is uitgevoerd, en de stator is voorzien van een naald met een aantal magneetpolen, die in axiale richting zijn opgesteld.

29. Synchrone machine volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de synchrone machine als een synchrone generator dient.