SE181666C1 - - Google Patents

Description

Prioritet begard fran den 30 augusti 1956 (USA) Foreliggande uppfinning hanfor sig till en modifikation av apparaten enligt patentet 176 060 for overforing eller alstring av vridmoment, med ett drivet organ och ett narbelaget svanghjulsorgan med vasentligt storre troghetsmoment an det drivna organet, varvid dessa organ aro roterbara kring en gemensam axel samt uppbara samverkande elektriska magnetiserings- och induktionslindningar. Genom att pa detta salt samtidigt tillfora vaxelstriim och likstrom till apparatens magnetiseringslindningar kommer anordningen att arbeta betydligt snabbare an enligt huvudpatentet, enar man undviker eller starkt minskar den tidsfordrojning, som orsakas av att de magnetiska lik- och vaxelfalten vid anordningen enligt huvudpatentet skola avtaga till noll oeh ater uppbyggas.

Uppfinningen avser ocksâ ett salt att driva den ovannamnda apparaten f8r att intermittent overfora eller alstra ett vridmoment genom att svanghjulsorganet sattes i rotation for att darigenom lagra energi, och att darefter vaxelstrom och likstrom samtidigt tillforas magnetiseringslindningarna sa att en av dessa stromarter intermittent och alternativt dominerar Over den andra, varvid dominerande vaxelstrom orsakar repulsionsmoment och dominerande Ekstrom orsakar attraktionsmoment.

Som ett belysande exempel kan anforas, att uppfinningen kan anvandas i en maskin, forsedd med ett organ med stort troghetsmoment, exempelvis en magasineringsanordning for svanghjulsenergi, som samverkar med annan apparat for att Ora maskinen z,sjalvmatande, eller >>självdrivande>> och lampad att efter fritt val overfora moment och motnaoment till med maskinen forbundna axlar och liknande.

Organ med stort troghetsmoment, t. ex. energiackumulerande massor, utnyttjas all-mint for omsattning av magasinerad energi i vridmoment f8r utforande av nyttigt arbete av olika slag. Ett svanghjul är ett exempel pa en energiackumulerande massa, som bar anpassats feir industriella andamal for att driva minga olika typer av moderna maskiner. Det är allmant brukligt att lagra en svanghjulsmassa fritt vridbart pa en vevaxel, drivaxel eller dylikt och att bibringa svanghjulet rotation pa denna axel med hjalp av en motor, t. ex. en Men elmotor, som medels L bandtransmission ar forbunden med svanghjulskransen. Bland vanliga anordningar fOr utnyttjande av den i svanghjulet magasinerade energien kan namnas en koppling, som vanligen ar anordnad mellan svanghjulet och den av denna drivna axeln e. d. Dessutom anvandes vanligtvis en mekanisk broms, som samverkar med kopplingen pa sadant salt, att den bromsar axeln da kopplingen slas ifran for att frikoppla svanghjulet fran axeln.

Da svanghjul i vanliga fall drivas med i huvudsak konstant varvtal, och da del ibland är nodvandigt att kunna driva en maskin med flera olika hastigheter, anvandas dessutom varvtalsreducerande vaxlar av skilda slag, antingen separat eller i kombination med svanghjulskopplingen. For vissa slag av industriella maskiner är del vidare av vikt att skydda maskineriet mot phitsliga och/eller ovantade overbelastningar. For delta andamal kunna speciella 8verb el astnings skyddsanordningar vara inkopplade i maskinens kraftoverforingssystem, t. ex. overlastkopplingar o. d., vilka sla ifran for att frankoppla svanghjulets vridmoment da en viss kritisk belastning uppnas. De i ovannamnda varvtalsreducerande vaxlar inghende detaljerna kunna aven inbegripa om- 2— — kastningsorgan, sa att maskinen kan drivas saval baklanges som framlanges. Anordningen for reglering resp. andring av hastighet och arbets- eller rotationsriktning kan vidare vara forsedd med organ for att astadkomma en mera ogonblicklig reaktion f8r riktningsoch hastighetsandringar.

Sammanfattningsvis galler salunda, att nagra av de viktigare tillbehOrsapparater, som kunna anvandas for att utnyttj a energiackumulerande och/eller energimagasinerande organ och kunna anvandas separat eller i kombination yid drift ay manga olika typer av industriella maskiner, "agoras av en motor, en koppling, en broms, en omkastbar va.xel for flera hastigheter, overbelastningsskyddsanordningar samt manoverorgan for att samordna de olika i maskineriet ingaende tillbehOrseller hjalpapparaterna.

Nagra som exempel valda utforingsformer av uppfinningen skola i det foljande narmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar. PA dessa visar fig. 1 i sidovy en lamplig utforingsform av uppfinningen, varvid apparaten med en remtransmission ãr forbunden med en elmotor, som anvandes i vissa tillampningsfall ftir uppfinningen. Fig. 2 visar apparaten i vertikalsnitt langs linjen 2-2 i fig. 1, och askadliggor apparatens inre uppbyggnad jamte pa. schematiskt salt de for stromtillforsel till densamma avsedda slapringarna. Fig. 3, 4, 5 och 6 visa utfOringsformer liknande fig. 2 och askadliggora olika kombinationer av ingangs- och utglngsdelar. Fig. 7 visar sehematiskt i axialsnitt en annan lamplig utforingsform av apparaten enligt uppfinningen, forsedd med en enkelverkande, eller envags-, broms som hjalpmedel fiir fixering av den ena ay de inbOrdes roterbara delarna yid apparatstativet. Fig. 8 ar ett elektriskt block-schema, som anger manoverfunktionerna f Or den i fig. 7 visade apparaten. Fig. 9 visar ett forenklat block och kopplingsschema, vilket exempelvis kan tillampas for lindningarna i apparaten enligt fig. 2. Fig. 10 visar ett forenklat block- och kopplingsschema for en lämplig utforingsform av lindningarna pa den ena av de inbordes roterbara delarna, varvid dessa lindningar likna de i fig. 9 visade men erfordra en slapring mindre an dessa. Fig. 11 ar ett forenIdat kopplingsschema, som visar en lamplig utforingsform av stjarnkopplade lindningar f Or den ena av de inbordes roterbara delarna. Fig. 12 är ett forenklat kopplingsschema, som visar en lamplig utforingsform av triangelkopplade lindningar fOr den ena av de roterbara delarna. Fig. 13 ar ett forenklat kopplingsschema, som visar en annan lamplig utforingsform av triangelkopplade lindningar for den ena av de ba.da roterbara delarna. Fig. 14 dr ett forenklat kopplingsschema, som visar en lamplig utforingsform av stjarnkopplade lindningar jamte hjalplindningar for den ena av de hada roter bara delarna. Fig. 15 ar ett forenklat kopplingsschema for en. lamplig utforingsform av lindningarna for den ena av de roterbara delarna med separata lindningar for vaxelstroms- och likstromsmagnetisering, varvid vaxelstromslindningarna aro stjarnkopplade. Fig. 16 visar ett forenklat kopplingsschema for en lamplig utforingsform av lindningarna pa den ena ay de roterande delarna med separata lindningar for vaxelstroms- och likstromsmagnetisering, varvid vaxelstromslindningarna aro triangelkopplade. Fig. 17 visar ett forenklat blockschema, som anger kopplingen av manoverorganen for apparaten enligt fig. 1 och 2. Fig. 18 ar ett diagram ancivande de relativa funktionstiderna for olika I apparaten enligt fig. 1 och 2 ingaende organ under en typisk arbetsperiod av det periodiska arbetsforloppet. Fig. 19 ar ett tiddiagram liknande fig. 18 och anger de relatiya funktionstiderna for ett annat arbetssatt hos de olika utforingsformerna ay uppfinningen. Fig. 20, slutligen, dr ett blockschema liknande fig. 17 men askadliggOrande styr- och manoverorgan i samband med en mangsidigare utforingsform av uppfinningen.

Allman anordning och funktion.

I korthet uttryckt bestar en apparat eller maskin enligt uppfinningen av ett par kring en gemensam axel roterbara delar, var och en vridbart lagrad pa. ett stationart organ, som kan utgOras av vilket som heist lampligt stodorgan, barorgan eller hallare eller av maskinens stativ. I de 1 det fOljande beskrivna utforingsformerna bildar den ena av de roterbara delarna, vilken kan benamnas »ingangsdelem och har relativt stort trOghetsmoment, en energiackumulerande eller -magasinerande massa i form av ett svanghjul. Den andra roterbara delen kan benamnas »utgangsdelen» och har avsevart mindre troghetsmoment an ingangsdelen. Utgangsdelen mottager energi i form av vridmoment fran ingangsdelen och Overfilr denna energi till andra delar av maskineriet for att omsattas i nyttigt arbete.

Allrnant sett finnas tva typer ay vridmoment, som kunna overforas eller alstras me!-Ian in- och utgangsdelarna. Den ena av dessa typer ãr ett repulsionsmoment eller motmoment, varvid utgangsmomentet verkar mot ingangsdelen och stravar att alstra °eh Oka en skillnad i rotationshastighet mellan de hada delarna. Den andra momenttypen kan benamnas »attraktionsmoment» och Ar riktat i motsatt riktning mot det drivande momentet, dvs. det har en stravan att minska hastighetsskillnaden mellan in- och utgangsdelarna och slutligen »sammankopplaD eller synkronisera dessa inbordes, sa att de komma att rotera samfallt. Repulsionsmomentet kan sagas vara drivande, emedan det verkar analogt med det moment som alstras ay en elektrisk motor, medan attraktionsmomentet kan benamnas — —3 kopplande, emedan det verkar analogt med en koppling.

I overensstammelse harmed aro drivande och kopplade organ anordnade pa den ena av de bada delarna, eller rotorerna, medan elektromagnetiska organ aro sh anordnade pa den andra delen, eller rotorn, att de samverka med de av den fOrstnamnda rotorn uppburna elektriska drivande och kopplande organen. En anordning finnes vidare for att fasthalla utgangsdelen mot rotation i atminstone den ena riktningen, s att ingangsdelen vid motororganens matning med magnetiseringsstrom kan drivas relativt det stationara stodorganet och stativet for att utveckla ett vridande kraftmoment, resp. kan bringas till stillestand.

I enlighet med ett driftsatt utvecklas uttagbara vridmoment genom att magnetiseringen av motororganen kortvarigt avbrytes och kopplingsorganen samtidigt sattas i funktion. Detta arbetssatt kan betecknas som »positiv» &eel:5ring eller »attraktionsmoment»-overforing och sker i princip i samma riktning som ingangsdelens kraftmoment utvealas. Sedan det Onskade kortvariga positiva momentet eller attraktionsmomentet avgivits till kraftuttagsorganet (belastningen) avmagnetiseras kopplingsorganen, och motororganen magnetiseras pa nytt, sa att ingangsdelen Ater kart accelereras, samtidigt som utgangsdelen retarderas. Fasthallningsanordningen hindrar effektivt utgangsdelen fran att rotera, sa snart ett i motsatt rotationsriktning verkande vridmoment har bringat utgangsdelen att nastan sta stilla. En fornyad magnetisering av motororganen tjanar saledes bade till att minska utgangsdelens vinkelhasLighet till ett sa lagt varde, att den mekaniskt bromsande fasthallningsanordningen effektivt kan bringa utgangsdelen att sta stilla, och samtidigt till att Ater accelerera ingangsdelen for att atervinna energi, som overforts till utgangsdelen. Annorlunda uttryckt kan sagas, att anordningen for minskning av utgangsdelens vinkelhastighet aterverkar pa ingangsdelen i stallet for pa stativet, i det att den energi, som erfordras for att bromsa eller minska utgangsdelens yinkelhastighet, utnyttj as for att accelerera ingangsdelen och darfor icke helt gar fOrlorad eller omvandlas i varme, som liar icke kan utfora nagot nyttigt arbete.

Enligt ett annat driftsatt, som kan benamnas »positiv» overf5ring eller »repulsionsmoment»-Overforing, 6verfores utgangsmomentet i princip i motsatt riktning mot det av ingangsdelen utvecklade kraftmomen.tet. Ingfingsdelens normala kraftmoment Or baserat pa ett motorelementvarvtal, som Or lagre »fullt» eller maximalt motorvarvtal. Negativa utgangsmoment eller repulsionsmoment erhallas genom att kortvarigt magnetisera motororganen ytterligare, medan kopplingsorganen icke paverkas och fasthallnings- eller bromsanordningen är franslagen. Sedan det avsedda kortvariga (eller tillfalliga) »negativa» eller repulsionsmomentet avgivits till kraftuttagsorganet (belastningen), avmagnetiseras motororganen och magnetiseras kopplingsorganen, sa. att ingangsdelen kan retarderas, samtidigt som Oven utgangsdelen retarderas. Fasthallningsanordningen kan aven har slas till for att hindra utgangsdelen Iran att rotera, sa snart som kopplingsverkan liar medfort att utgangsdelen nastan star stilla.

Ingangs- och utgangsdelarna kunna vara f6rsedda med separata, samverkande motoroch kopplingsorgan, eller ocksa kan ingangsdelen enligt ett alternativ vara forsedd med separata motor- och kopplingsorgan, vilka selektivt samverka med ett gemensamt organ pa utgangsdelen. I andra utforingsformer av uppfinningen kan ingangsdelen vara forsedd med en enkel lindning, som selektivt eller alternativt kan bringas att verka som antingen motororgan eller kopplingsorgan, och utgangsdelen kan vara forsedd med ett enda organ, som kan samverka med ingangsdelens had-fling, vare sig denna fungerar som motororgan eller som kopplingsorgan. Ytterligare en annan kombination kan tankas innefatta ett enda organ ph ingangsdelen, varvid detta organ skulle vara anordnat att selektivt fungera sasom antingen motor- eller kopplingsorgan, medan utgangsdelen kan vara forsedd med saval motor- som kopplingsorgan, vilka darvid selektivt kunna fungera for att samverka med det enda organet pa ingangsdelen, beroende pa ern delta organ matas for att verka som motor eller som koppling.

Mekaniska utforingsformer.

Den i fig. 1 och 2 visade utforingsformen av apparaten enligt uppfinningen Or forsedd med ett par inbordes roterbart anordnade organ eller »delar» (huvuddelar) 10 och 26, vilka hada Oro roterbara relativt stativet 11. I foreliggande fall Or utgangsdelen (»innerdelen») 26 med kilforband fast vid den axel 12, som tjanar som kraftuttagsaxel. Ingangsdelen (»innerdelen») 10 Or med ett par lager 20 roterbart lagrad p0 axeln 12.

Sasom allmant angivits i det foregaende, Or var och en av de bada roterbara delarna eller rotorerna 10 och 26 forsedd med samverkande elektromagnetiska organ, och i den visade utforingsformen bildas dessa organ vid ingangsdelen 10 av faltlindningar 14 och en platlamellkarna 15 samt vid utgangsdelen 26 av en ankarplatkarna 17 och ankarlindningar 19. Ingangs- och utgangsdelarnas lindningar 14 och 19 kunna vara anordnade pa nagot av ett flertal olika salt for att ett vridande moment skall utvecklas mellan de bada delarna 10 och 26, och stromtillfOrseln kan pa allmant brukligt salt ske med hj alp av (icke visade) slapringar och/eller kommutator-, eller kollektor-, ringar. Detta innebar, att de bada delarna kunna bilda delar av en i och for sig 4-- — sedvanlig likstroms- eller vaxelstromsmotor; pa ritningarna antydes emellertid schematiskt en induktionsmotorkonstruktion, vid vilken vaxelstrams- eller likstramsmagnetisering anvandes for ingangsdelens elektromagnetiska organ. Utgangsdelens 26 motororgan visas har vara av typen med kortsluten ankarlindning, men konstruktionen med s. k. lindad, eller slapringad, rotor kan ocksa tillampas i vissa fall. Da ingangsdelen 10 ãr avsedd att bilda den energiackumulerande och -magasinerande massa, frau vilken energi i form av vridkraft kortvarigt skall uttagas, är delen 10 sa beskaffad, att den har ett mycket stort traghetsmornent med avseende pa rotationsaxeln, exempelvis genom att den är forsedd med en stor ringformig massa 13.

For att fullborda den allmanna uppbyggnaden av den i fig. 1 och 2 visade utforingsformen av maskinen enligt uppfinningen, aro samverkande mekaniska bromsorgan 48 anordnade mellan, i foreliggande fall, utgangsdelen 26 °eh stativet 11, och det är hdr lampligt att anvanda en friktionsbroms av en typ, som allmant anvandes och kan erhallas pA den allmanna marknaden.

Anordningen for lagring av ingangsdelen 10 pa axeln 12 innefattar ett par gaveldelar 16 och 18, som aro fasta intill motsatta andytor pa. ingangsdelen och lagrade med hjalp av ovannamnda rullningslager 20 pa axeln 12. En forlangning av axelns 12 hogra andparti (fig. 2) Or avsedd att pa lampligt satt kopplas till en anordning eller maskin for utforande av nyttigt arbete. Axelns vanstra ande Or forsedd med en hylsa 22, som uppbar ett flertal elektriska stromkollektorringar 21, 23, 25, 27 och 29. I fig. 2 visas alltsa fern kollektorringar, men i verkligheten han antalet dylika ringar varieras godtyckligt for att tillgodose anordningens olika stromforsorjningsbehov Iran fall till fall, sasom kommer att forklaras narmare i det foljande.

Utgangsdelen 26 (innerdelen) är fast forbunden med axeln 12 med hjalp av laskilar 28 e. d. och kan rotera koaxiellt med ingangsdelen 10 (ytterdelen) inuti derma. Utgangsdelen 26 Or som namnt forsedd med elektriska sjalvinduktionslindningar 19 kring sin yttre omkrets 32, och lindningarna pa denna del aro faretradesvis av kortsluten typ. Pa allmant brukligt satt aro lampligen luftkanaler 34 anordnade i ingangsdelens 10 cylindriska mantel och lufthfil 36 och 37 dro upptagna rotorernas gavlar 38 resp. 16, 18. Det liar i det foregaende angivits, att ytterdelen 10 tja.- nar som drivande del eller ingangsdel, medan innerdelen 26 tjanar som utgangsdel eller driven del, men det inses, att denna relation mellan ingangs- och utgangsdelarnas resp. funktioner lika vOl kan vara den omvanda. Det inses Oven, att anordnandet av ingangsoch utgangsdelarna koncentriskt, den ena inuti den andra, icke ãr flagon absolut forutsatt ning far att anordningen enligt uppfinningen skall fungera p5 avsett satt, Oven om denna lagesrelation mellan de bada delarna Or den lampligaste. Salunda visar fig. 6 som exempel en anordning, vid vilken ingangs- och utgangsdelarna rotera i inb8rdes parallella plan, sasom kommer att beskrivas narmare i det foljande. Bromsorgan av sedvanlig typ kunna Oven lampligen anordnas pa. axeln 12 for att bringa utgangsdelen till slutligt stillestand vid vissa driftsatt far anordningen enligt uppfinningen, medan man vid andra driftsatt for maskinen kan anvanda i endast ena rotationsriktningen verksamma bromsar, s. k. »envagsbromsar», i stallet far i bada rotationsriktningarna verkande bromsar. En med envagsbroms fOrsedd maskin enligt uppfinningen visas i fig. 7 och kommer att beskrivas narmare i det foljande.

Om intervallet mellan operationerna Or kort, kan det handa, att den energimagasinerande motor- eller drivningsverkan mellan ingangsdelen 10 och utgangsdelen 26 icke varar under tillrackligt lang tid for att alla svanghjulets energiforluster skola hinna kompenseras. Resten av energiforlusterna, som forbrukats under periodens for nyttigt arbete utnyttjade del, maste dadar tillfaras med yttre hjalpmedel, t. ex. i form av en liten elmotor 46, som med kilremmar 50 samverkar med ingangsdelen 10. Kilremmarna 50 Oro inlagda i vanliga kilremsspar 42 och 52, anordnade i ingangsdelens 10 cylindriska mantel 40 resp. motorns remskiva 44. Till RUA av utgangsdelens 26 och ingangsdelens 10 elektromotoriska verkan, kan elmotorn 46 vara avsevart mindre On som eljest skulle kravas far att driva en med svanghjul arbetande maskin av sedvanlig typ.

Maskinen enligt fig. 1 och 2 representerar endast ett exempel pa. ingangs- och utgangsdelarnas 10, 26 anordnande. Andra anordningar, som falla inom ramen for uppfinningstanken, inses utan vidare av fackmannen med ledning av foreliggande beskrivning Over uppfinningen. Sasom visas i fig. 3, Or det exempelvis mojligt att fasta induktionslindningar 60 pa ingangsdelens inre periferiyta och magnetiseringslindningar 62 pa utgangsdelens 26 yttre periferiyta utan avsteg frail den i det foregaende beskrivna teorien for uppfinningens funktionssatt.

Fig. 4 visar ytterligare en mojlig utforingsform av uppfinningen, vid vilken utgangsdelen 64 Or fast forbunden med axeln 12 och ingangsdelen 66 Or fast forbunden med en axel 12' pa sadant satt, att den kan rotera inuti utga.ngsdelen 64. Anordningen for drivning av ingangsdelen 66 kan besta av ett ringformigt, roterbart organ 68, exempelvis ett svanghjul, eller av ett mellankopplat Overforingsorgan, som Or forbundet med ett svanghjul. I denna utf8ringsform Oro magnetiseringslindningar 70 anbragta pa utgangsdelens — — 64 insida och induktionslindningar 72 pa ingangsdelens 66 utsida, men det inses, att Oven ett omvant arrangemang kan tillampas.

Den i fig. 5 visade utforingsformen av uppfinningen liknar konstruktionen enligt fig. 4 utom dad, att en enda axel 12 anvandes, varvid ingangsdelen 66 ãr fritt roterbart lagrad pa axeln 12 inuti utgangsdelen, som är fast forbunden med axeln 12.

Den i fig. 6 visade utforingsformen av maskinen exemplifierar uppfinningens tillampning for andra driftfall an sadana, som forutsatta radialkoncentriskt anordnade, inbOrdes roterbara delar, sadana som inner- och ytterdelarna 10 och 26 osv. enligt fig. 1-5. I anordningen enligt fig. 6 ha delarna 10 och 26 i huvudsak samma ytterdiameter och aro anordnade axiellt intill varandra. Ingangsdelen 10 ãr utformad med en energiackumulerande massa eller svanghjulsdel 13 och dr fOrsedd med lindningar 14, belagna axiellt mitt fOr darmed samverkande lindningar 19 pa. utgangsdelen 26. En bromsanordning 48 (fig. 2), vilken eventuellt kan besta av en envagskoppling i enlighet med vad som visas i fig. 7) tjanar till att fixera axeln 12 relativt maskinstativet, sh snart som den elektromotoriska verkan har minskat den utgaende axelns vinkelhastighet till noll.

I vissa tillampningsfall for maskinen enligt uppfinningen kan det forntses, att axelns 12 rotation i negativ riktning, dvs. motsatt ingangsdelens 10 rotationsriktning, ieke erfordras eller t. o. m. icke är onskvard. I enlighet med fig. 7 Or maskinen salunda konstruerad for uttagning av vridmoment i en enda rotationsriktning, och denna forenkling av problemet mojliggor i vissa tillampningsfall att man kan avvara bromsen 48 (fig. 2). Vid denim anordning kunna atskilliga av delarna vara desamma som beskrivits i anslutning till fig. 1 och 2, och dessa delar Oro darfor forsedda med samma hanvisningsbeteckningar som i dessa figurer. Van och en av de roterbara in-gangs- och utgangsdelarna 10 och 26 kunna rotera kring en gemensam axel oberoende av maskinstativet 11. Utgangsdelen 26 Or Oven har fast forbunden med axeln 12, vilken anvandes for att avgiva ett uttagbart vridmoment. I den visade utforingsformen faststalles med hjalp av en endast i ena rotationsriktningen verkande bromsanordning, exempelvis i form av en rullkoppling (frihjulskoppling) 90, att axeln 12 endast kan rotera i den ena riktningen i forhallande till stativet 11. Matningen av magnetiseringslindningarna 14 for att astadkomma en elektromotorisk verkan sker fOretrades-vis pa shdant salt, att det darigenom alstrade relativa vridmomentet medfor att envangsbromsen eller -kopplingen 90 ansattes mot stativet 11 for att verkstalla direkt fixering av utgangsdelen relativt stativet, varigenom ingangsdelen kan bibringas maxi-malt varvtal, sa snart som axelns 12 vinkel hastighet har nedgatt till noll. En manoveranordning for drift av maskinen enligt uppfinningen med envagsbromsning visas salematiskt i fig. 8, som liknar fig. 17 med undantag av att manOverforbindningar for bromsen saknas. Programdelen 200 och den manuella stoppanordningen 210 aro avsedda att paverka reladelen 202 for matning av magnetiseringsstrom till lindningarna 14, i ena fallet for att astadkomma elektromotorisk drivning 204 och i andra fallet for att sla till kopplingen (via organet 206). Relfidelen 202 Or anordnad att, forutom sin reldfunktion, ombesorja sadana modulerings- och likriktningsfunktioner, som erfordras i vissa tilllampningsfall for uppfinningen.

For drift med envagsbromsning och for start frau stillestand matas lindningarna 14 for erhallande av elektromotorisk verkan, och denna elektromotoriska verkan medf Or att ingangsdelen 10 kan bringas rotera med full-vary eller tillnarmelsevis fullvarv. Reladelen 202 phverkas da for att avbryta matningen av magnetiseringslindningarna 14 i riktningen for elektromotorisk drivning och i stallet mata dessa lindningar 14 for att astadkomma kopplingsverkan, sa att ingangsdelen 10 praktiskt taget lases vid utgangsdelen 26 och vid axeln 12 samt vridmoment avges till kraftuttagsaxeln, sa. lange som lindningarna 14 p0 delta satt matas fOr kopplingsverkan. DA ettdera av organen 200 och 210 i foreliggande fall bestammer, att kopplingsverkan skall upphOra, kastas reladelen 202 om for att mata lindningarna 14 for motorverkan och Ora dem overksamma med avseende p0 kopplingsverkan. Detta medfor omedelbart, att axeln 12 retarderas och att ingangsdelen 10 Ater accelereras. Sedan axelns varvtal nedgatt till noll, astadkommer envagskopplingen eller -bromsen 90 att den lases relativt maskinstativet 11. I detta lage kan ingangsdelen accelereras ytterligare, om sa. erfordras.

Det inses salunda, att de i fig. 3, 4, 5, 6 och 7 visade utforingsformerna av uppfinningen ha i princip samma arbetssat som utforingsformen enligt fig. 1 och 2. I samtliga fall erhalles den onskade kontrollen Over det utvecklade vridmomentet genom selektiv och modulerad tillforsel av magnetiserande vaxeloch likstrom till den ena rotorns magnetiseringslindningar, varigenom lampliga elektromagnetiska krafter induceras i den andra rotorns induktionslindningar, sa att man kan erhalla vridmoment av varje Onskad storlek och varje onskad grad av acceleration eller retardation valfritt hos den ena eller den andra av ingangs- och utgangsdelarna.

Kopplingssatt for faltlindningarna (fig. 0-16).

Del hanvisas i det foljande till de figurer (fig. 9-16), som sarskilt askadliggora olika kopplingssatt som kunna tillampas for in- 6-- -- ghngsdelens 10 lindningar for att astadkomma vridmoment ph i det foregaende angivet salt.

I den i fig. 1 och 2 som exempel visade utforingsformen av uppfinningen tillfOras lindningarna 14 likstrommar och yaxelstrommar via kollektor- eller kommutatorringarna 21, 23, 25, 27 och 29 samt forbindelsekabeln 31 ph satt, som utan vidare inses av en elektroteknisk fackman (se oxen fig. 9). Programdelen 200 maths med hj alp ay reladelen 202 vaxelstrain till de enskilda spolarna eller faserna 100, 102 och 104 ay ingangsdelens 10 lindningar 14 under formedling av kollektorringarna 23, 25 och 27. Program&len kan dessutom selektivt dirigera likstrom till alla tre spolarna 100, 102 och 104 samtidigt, oak en Indian nollpunkten 106 och kollektorringen 29 inkopplad ledare tjanar som gemensam aterledare.

I fig. 10 visas en utfOringsform som liknar anordningen enligt fig. 9 men liar en slap-ring mindre saint enklare lindningar. Denna utforingsform Sr aysedd att anvIndas, om forhallandevis mindre kopplingsmoment erfordras och/eller om utrustningens anskaffningskostnad Sr en viktig eller dominerande faktor att ta hansyn till. For vaxelstr5msmatning av magnetiseringslindningarna 14 finnas har vanliga stjarnkopplade fasspolar 100, 102 och 101 av standardtyp, vilka genom forbindelseledare 160, 162 resp. 164 aro anslutna till var sin ay slapringarna 21, 23 och 25 p5 vanligt salt. Magnetiserande v5xelstrom och likstrom tillfores alternativt med hj alp ay reladelen 202, som genom en ledare 109 Sr ansluten till programdelen 200. For drift av maskinen enligt denna utforingsform av uppfinningen haves ay programdelen 200 och reladelen 202 ingenting annat an att de skola koppla om frau det ena till det andra slaget ay magnetisering (vaxel- till likstromsmagnetisering och omvant). Med reladelen 202 installd fOr vaxelstromsmagnetisering aro spolarna 100, 102 och 104 stjarnkopplade for drift med motor- eller repulsionsmoment. Med reladelen 202 installd for likstromsmagnetisering aro tva ay de Ire lindningsspolarna, t. ex. spolarna 100 och 102 genom tva ay de Ire slapringarna, exempelvis slapringarna 21 och 23, och ledningarna 166 och 168 seriekopplade med reladelen 202 for drift med kopplings- eller attraktionsmoment.

Fig. 11 visar schematiskt ett annat kopplingssatt for lindningarna 14. Tre spolar 100, 102 och 104 aro stjarnkopplade for Axelstromsmatning och seriekopplade f5r likstromsmatning. Som synes, aro spolarna 100 och 102 anslutna till en gemensam fOrbindningspunkt 106 och med sina motsatta andar kopplade till var sin ay slapringarna 21 och 23. Spolen 104 Sr med sin ena ande ansluten till slapringen 25 mit med sin andra ande till slapringen 27.

Den gemensamma forbindningspunkten 106 Sr ansluten direkt till slapringen 29. F6r att mata lindningarna 14 med vaxelstrom aro slapringarna genom ledningar 160, 162 och 164 anslutna till reladelen 202. Genom anslutning av spolen 104 till den gemensamma forbindningspunkten 106 bli lindningarna 14 salunda stjarnkopplade. For att astadkomma detta finnes ett omkopplingsorgan 110, som, dS programdelen 200 paverkar reladelen 202 for att mata spolarna 100, 102 och 104 for elektromotorisk drift, payerkas av den daryid vaxelstromsmatade reladelen 202 och for-binder slapringen 27 med slapringen 29, sa att spolen 104 salunda forbindes med punk-ten 106. For matning ay lindningarna 14 med likstrom, aro slapringarna 23 och 25 fOrbundna med reladelen 202 genom ledningar 166, och 168. Ett andra omkopplingsorgan 114, som paverkas ay reladelen 202, da denna matas med likstrom, Sr inkopplad mellan slapringarna 21 och 27 for att seriekoppla spolarna 100, 102 och 104. Denna forbindelse gar som synes fran reladelen 202 genom slapringen 23, spolen 102, den gemensamma f orbindningspunkten 106 och spolen 100 till slapringen 21. Omkopplingsorganet 111 sluter stromkretsen fran slapringen 21 genom slapringen 27, spolen 104 ()eh slapringen till reldanordningen 202. PS detta salt anvandas samma spolar 100, 102 och. 104 for saval likstroms- som vaxelstramsmagnetisering, beroende pa reladelens 202 tillstagslage och omkopplingsorganens 114 och 110 kopplingstillstand.

I anordningen enligt fig. 12 aro lindningsspolarna 100, 102 och 104 triangelkopplade. Reladelen 202 Sr genom ledningar 160, 162 och 164 ansluten till slapringarna 21, 23 och 25 och genom ledningar 166 och 168 till slapringarna 25 och 27. Slapringen 25 Sr ansluten till spolens 100 andpunkt 120, slapringen 23 Sr ansluten till forbindningspunkten 122 melIan spolarna 100 och 102, slapringen 21 Sr ansluten till forbindningspunkten 124 mellan spolarna 102 och 104, och spolens 104 motsatta andpunkt 126 Sr ansluten till slapringen 27. For vaxelstromsmatning av lindningarna slutes triangelkopplingen genom att spolens 100 andpunkt 120 sammankopplas med spolens 104 andpunkt 126, vilket sker med hjalp ay en vaxelstromspaverkad omkopplingsanordning 110, som omstalles ay reladelen 202, (la denna Sr vaxelstromsmatad, varvid den forbinder slapringarna 25 och 27 med varandra. For likstromsmatning av lindningarna forbindas slapringarna 25 och 27 med reladelen 202 genom ledningarna 166 och 168, varigenom spolarna 100, 102 och 104 seriekopplas. I detta fall erfordras ingen omkopplingsanordning, emedan lindningarna normalt befinna sig i serie med varandra, tills vaxelstromsomkopplingsorganet 110 sluter en triangelkoppling genom att forbinda andpunkterna 120 och 126 med varandra. — —7' De triangelkopplade lindningarna kunna ocksa vara parallellkopplade for likstromsmatning, sasom visas i fig. 13. Har liksom• enligt fig. 12 dr reladelen 202 forbunden med slapringarna 21, 23 och 25 genom motsvarande ledningar 160, 162 och 164 for vaxelstrOmsmatning, sasom brukligt i samband med el-. motordrift. Relddelen 202 Or dessutom for likstromsmatning forbunden med slapringarna 23 och 25 genom motsvarande ledningar 166 och 168. Da reladelen 202 är likstromsmatad, erhalles darvid en likstrom genom slapringen 23 till forbindningspunkten 122 mellan spolarna 100 och 102. Fran punkten 122 gar darefter en del av strommen genom spolen 100 till slapringen 25 samt tillbaka till reladelen 202. Den aterstdende delen av strommen gar i serie genom spolarna 102 och 104, parallellt med spolen 100, till slapringen 25 och tillbaka till reladelen 202, sa att en parallellkrets slutes. Med lindningarna parallellkopplade i stallet for seriekopplade for kopplingsverkan, passera starkare strommar genom lindningarna, sa att antalet amperevarv okas, och darmed det resulterande magnetiska flodet, varigenom en fastare kopplingsverkan uppnas.

En annan kopplingsanordning for lindningarna 14 visas i fig. 14. Spolarna 100, 102 och 104 Oro stjarnkopplade i den gemensamma f5rbindnings- eller nollpunkten 106 och ha sina motsatta andpunkter anslutna till slapringarna 21, 23 och 25, vilka i sin tur aro anslutna till reladelen 202 genom var sin led-fling 160, 162 och 164. For vaxelstromsmatning representera de tre spolarna saledes en normal stjarnkopplad lindningsanordning. FOr likstrEmsmatning aro spolarna 100 och 102 seriekopplade med hjalplindningar 130, 132 och 134, och reladelen 202 är genom ledningarna 166 och 168 forbunden med slapringarna. 23 och 27. Likstrom kommer shledes att passera fran reladelen 202 genom slapringen 23, spolen 102, nollpunkten 106 och spolen 100. Spolens 100 andpunkt 116 är genom en ledningstrad 128 forbunden med de seriekopplade hjalpspolarna 130, 132 och 134. Hjalpspolen 134 Or i sin tur under• formed-ling av slapringen 27 forbunden med relaanordningen 202. Vid denna anordning erfordras ingen omkopplingsanordning for omkoppling av lindningarna vid overgang Iran likstroms- till vaxelstromsmatning och omvant. Dessutom medfor anvandandet av hjalplindningar for likstromsmagnetisering att antalet tillgangliga amperevarv kraftigt Ras, sa. att ett visst kopplingsmoment mellan rotorerna kan uppnas med en svagare strom.

Vid de i fig. 9-14 visade_kopplingssatten utnyttjas antingen nagra eller alla lindningar for bade vaxerStronas- och likstromsmatning. Under vissa forhallanden Or det onskvart att anvanda separata lindningar for likstromsmatning och vaxelstriimsmatning, fOr att de hada stromkretsama skola vara oberoende av varandra i elektriskt avseende. Tva utforanden med separata lindningar visas som exempel i fig. 15 och 16. I hada dessa anordningar Or reladelen 202 ansluten till slapringarna 21, 23 och 25 for vaxelstromsmatning och till slapringarna 27 och 29 for likstromsmatning. Separata likstromsmagnetiseringslindningar 136 aro anslutna till slapringarna 27 och 29 for att fora endast den for elektromekanisk koppling erforderliga likstrommen. De ordinarie trefaslindningarna 100, 102 och 104 kunna vara antingen stjarnkopplade (fig. 15) eller triangelkopplade (fig. 16) och Oro anslutna till reladelen 202 under formedling av slapringarna 21, 23 och 25.

Elektrisk manoverinrattning for positiv overforing av vridmoment.

(Fig. 17, 18.) En manoveranordning samt ett diagram Over en fullstandig period av ett typiskt arbetsforlopp visas i fig. 17 resp. 18. F5r automatiserad drift kan man anvanda den periodiskt arbetande programdelen 200 och en eller flera reladelar 202, vilka styra strommatningen av lindningarna 14 for samverkan med lindningarna 19 for att selektivt astadkomma repulsions- resp. attraktionsmoment mellan ingangsdelen - 10 och utgangsdelen 26. Lindningarna 14 antagas inbegripa »mutororgan» 204 och »kopplingsorgan» 206, vare sig de utgOras av separata lindningar eller blott en enda lindning, som matas vaxelvis f5r att forst astadkomma repulsionsmoment och darefter attraktionsmoment. Om sa onskas, kan en omkastare 208 omstallas for att forbikoppla programdelen 200 med hjalp av en manuell stoppanordning 210. Fasthallningsorganet 207, som kan bildas av den i fig. 2 visade mekaniska bromsen 48, visas har manovrerad under formedling av en sarskild reldanordning 212, till vilken Or ansluten en forsta manoverledning 214 frail. relaanordningen 202 samt en andra manoverledning 216 fran en varvtalskanslig anordning 218. Enligt fig. 2 ãr den varvtalskansliga anordningen 218 mekaniskt kopplad till den utgaende axeln 12, och anordningen Or foretradesvis sO. beskaffad, att relaet 212, da axelns 12 varvtal narmar sig noll, sluter en tillslagsstromkrets for fasthallningsanordningen 207, sa att den utgaende axeln 12 bromsas fast och salunda hindras fran att vrida sig.

For att bringa maskinen enligt uppfinningen att arbeta som sj dlvmatande primarmaskin eller som momentoverf5ringsanordning (som vridmoment avgivande organ, momentgivare), ansattes fasthallningsanordningen 207 mot axeln 12, sa att denna blir stational'. Ingangsdelens 10 lindningar 14 matas da. for att astadkomma repulsionsmoment mellan ingangsde-. len 10 och utgangsdelen 26, varigenom in gangsdelen paverkas av ett vridmoment rela-. 8— — tivt stativet, sã att denna del 10 drives med optimalt varvtal, arida tills ett utgaende moment skall avges med hjalp av axeln 12. Tidpunkten harfor bestammes antingen av programdelen 200 eller med hj alp av det manuella manoverorganet 210, beroende pi maskinens avsedda arbetssatt. Under kontroll av det ena eller andra av de hada organen 200 och 210 fungerar relaanordningen 202 for att sla ifran fasthallningsanordningen 207 och avbryta den matning av lindningarna 14, som medfor repulsionsmoment mellan ingangs- och utgangsdelarna 10, 26. Pa samma gang astadkommer relaanordningen 202 fornyad matning av lindningarna 14 pa sadant salt, att attraktionsmoment erhalles mellan de bada delarna, varigenom ingangsdelen 10 elektromagnetiskt lases eller kopplas till utgangsdelen 26 och darmed till kraftuttagsaxeln 12.

Dessa funktionsforlopp visas grafiskt i fig. 18, dar den skuggade remsan 220 representerar den matning av lindningarna 14, som medf5r ovannamnda repulsionsmoment mellan ingangs- och utgangsdelarna 10, 26, den. skuggade remsan 222 representerar lindningamas 14 matning for astadkommande av attraktionsmoment mellan ingangs- och utgangsdelama, och den skuggade remsan 224 representerar den perioddel, under vilken fasthallningsanordningen 207 ar tillslagen for att halla kraftuttagsaxeln 12 stationar.

Sasom angivits i det foregaende, benamnes det matningstillstand hos lindningarna 14, i vilket repulsionsmoment erhalles mellan in-gangs- och utgangsdelarna aven »motordrift, medan det matningstillstand hos lindningarna, I vilket attraktionsmoment erhalles mellan dessa delar, awn benamnes >Omsesidig kopplinp eller >>elektromagnetisk kopplingsdriftz. med avseende pa de hada delarna. Saval kopplingsverkan som motorverkan kan tillampas selektivt for att astadkomma dynamisk bromsning av den utgaende axelns rotation. Detta slags bromsning b5r icke fOrvaxlas med den statiska bromsning eller fasthallning av axeln, som astadkommes med hjalp av fasthallningsanordningen 207. De hjalpmedel, varigenom namnda motorfunktion och kopplingsfunktion hos de med lindningarna 19 samverkande lindningarna 14 utnyttjas for att astadkomma dynamisk bromsning av den utgaende axeln 12, komma att beskrivas narmare i det foljande. Tills vidare racker det med att ange, att saval attraktionsmoment, som repulsions-moment kunna utnyttj as for att driva maskinen, och att omvant sa.val repulsionsmoment som attraktionsmoment eljest kunna utnyttjas for dynamisk bromsning av maskinen. Om salunda repulsionsmomenten utnyttjas for drivning av maskinen, anvandes i stallet attraktionsmomentet for dynamisk bromsning av den utga.ende axeln 12, och om andra sidan attraktionsmomentet utnyttjas for drivning av maskinen, sd anvandas repulsions momenten for dynamisk bromsning av den. utgaende axeln 12. Detta gar maskinens driftmojligheter nara nog allsidiga, emedan maskinen kan fungera lika val i positiv som i negativ riktning.

Den erhallna attraktionsmoment- eller Omsesidiga elektromagnetiska kopplingsverkan är sadan, att ingangs- och utgangsdelarna 10 och 26 praktiskt taget bindas vid eller kopplas samman med varandra, sa att de OverfOra ingangsdelens 10 svanghjulsenergi eller kraftmoment direkt till den utgaende axeln 12. Den tid, under vilken detta kraftmoment overfores, kan be,stammas pa flera olika salt, men. i den visade utforingsformen anvandes programdelen 200 som ett exempel pa organ for verkstallande av i fOrvag bestamda eller automatiskt givna order betraffande tiden f Or den. tillfalliga kopplingsverkan. Sa snart som kopplingsperioden är slut, omstalles relaanordningen 202 av organet 200 eller organet 210 fOr att avbryta matningen av lindningarna 14 sasom kopplingsorgan och astadkomma fornyad matning av dem f8r motordrift. Denna funktion representeras av den skuggade remsan 226 i fig. 18.

Som en oundviklig och naturlig foljd av lindningarnas 14 matning for kopplingsverkan, gar en del av svanghjulets r8relsemangd (eller rOrelseenergi) forlorad (dvs. overfOres till den utgaende axeln), sa att dess rotationshastighet nagot minskas. Pa samma gang intraffar en okning av varvtal och rorelsemangd (eller rOrelseenergi) hos utgangsdelen 26, givetvis tillsammans med alla med denna del sammankopplade organ, inklusive delar av den drivna anordningen (icke visad). Da matningen av de som kopplande organ verkande lindningarna 14 upphor, roterar allor ingangsdelen med la.gre an maximalt varvtal, medan utgangsdelen 26 har accelererats till ett i forvag bestamt varvtal, som ar lagre an ingangsdelens varvtal. Vid fOrnyad matning av lindningarna 14 for motordrift utvecklas relativa vridmoment mellan ingangs- och utgangsdelarna i sadan riktning, att utgangsdelens rotationshastighet minskas och ingangsdelen Ater accelereras. Da ingangsdelens verksamma troghetsmoment foretradesvis är avsevart storre an utgangsdelens (inklusive den effektiva belastningens troghetsmoment), blir lindningarnas 14 motorverkan i stand att minska uttagsaxelns 12 varvtal till noll (och salunda astadkomma verklig dynamisk bromsning av denna axel), samtidigt som ingangsdelen Ater accelereras. Den varvtalskansliga anordningen 218 avkanner automatiskt dd varvtalet i huvudsak minskats -till noll och bringar darvid relaet 212 att sla till fasthallningsanordningen 207, sa att den utgaende axeln 12 sparras mot fortsatt rotation.

I fig. 18 anger den skuggade remsan 228, att tiden f Or den fornyade tillslagningen av fasthallningsanordnirigen 207 är nagot obe- — —9 stamd. Det framgar klart att tidpunkten for tillslagning är senare an den tidpunkt, i vii-ken lindningarnas 14 matning for kopplingsverkart avbrytes och deras matning for motordrift ater inkopplas. Sedan fasthallningsanordningen 207 slagits till, har ett fixerat referenslage i forhallande till stativet 11 ater erhallits, varfor den rorelseenergi, som eventuellt aterstar att utvecklas i ingangsdelen 10, utan svarighet kan utvinnas, innan nasta kopplingsfas intrader. Det är av fundamental betydelse for ett fullstandigt tillgodogorande air uppfinningens fordelar, att fasthallningsanordningen 207 icke sifts till forran i den tidpunkt, da lindningarnas 14 motorverkan maximalt utnyttjas for att utfora dynamisk bromsverkan pa den utga.ende axeln 12 och samtidigt astadkomma en avsevard fornyad acceleration av ingangsdelen 10. I annat fall, dvs. omfasthallningsanordningen 207 skulle slas till, sâ snart som den dynamiska kopplingsverkan upphort, skulle det mesta av utgangsdelens och det belastande organets rorelseenergi ga forlorat i form av friktionsvarme och icke aterforas till ingangsdelen.

Sasom redan framhallits i det fOregaende, kan saval motorverkan som kopplingsverkan hos lindningarna 14 utnyttjas for att dynamiskt bromsa den utgaende axeln 12 och alternativt for att driva denna axel. Om man onskar stanna ingangsdelen, kan den bromsas genom att satta kopplingsverkan i funktion, samtidigt som fasthallningsanordningen slas till for att sparra utgangsdelen. Da kopplingsverkan medfor att varvtalsskillnaden mellan ingangs- och utgangsdelarna minskas och utgangsdelen salunda tvangsmassigt halles stillastaende, medfor kopplingsverkan i detta fall endast att ingangsdelen retarderas.

Vidare är att marka, att kopplings- och motorverkan hos lindningarna 14 for att fylla sina respektive funktioner icke dro beroende av nagon viss rotationsriktning hos ingangsdelen 10. Detta innebar, att den elektriska manoveranordningen kan inbegripa en poleller faltvandningsanordning, varigenom det blir mojligt att anvanda valfri riktning f8r motorverkan och for ingangsdelens rotation. I detta fall kan ett rnotormoment i motsatt riktning mot det forut verkande motormomentet driva utgangsdelen i samma riktning som en kopplingsverkan skulle Ora. Nagon dylik anordning visas icke pa ritningen men antages likval vid behov forekomma i samband med den maskintyp, som beskrivits i anslutning till ritningarna.

DO. det icke finnes flagon direkt mekanisk fOrbindelse mellan energikallan och det av maskinen drivna organet (5belastningen»), enar all vridkraft resp. rorelseenergi overfores under formedling av de samverkande magnetiska fält, som utvecklas av lindningarna 14 och 19, ãr det icke mojligt att overfora vridmoment Overstigande ett givet belopp fran ingangsdelen till utgangsdelen. Till foljd av donna egenskap kan maskinen enligt uppfin- ningen aven anvandas som overbelastningsskydd. Det vridmoment, som overfores under lindningarnas 14 matning for kopplingsverkan, ãr en funktion av antalet lindningsvarvhos lindningarna 14 och storleken av den ge- nom dessa passerande strOmmen. Det Or foljaktligen mojligt att reglera vridmomentet till ett noga bestdmt varde genom att reglera den till lindningarna 14 matade strommens stor- lek. Om belastningen kraver ett storre vridmoment On vad det radande magnetiska 201- tet darvid formai overfora, kommer den om- sesidiga elektromagnetiska lasningen mellan ingangs- och utgangsdelarna icke langre att uppratthallas, utan utgangsdelen borjar slira i forhallande till ingangsdelen med en hastighet, som bestammes av forhallandet mellan det erforderliga och del overforda vridmomen- tet. DO lindningarna 14 matas for att astadkomma motorverkan gaiter likaledes, att det roterande vaxelstromsfaltets styrka bestam- mer motormomentets storlek. Det irises salunda, att endast ett pa forhand bestamt maxi- malt vridmoment i beroende av matnings- strommarnas valda storlek kan utovas pa den belastade axeln och att detta moment kan av- passas p0 sadant satt, att det satter en abso- lut grans for maskinens overbelastning. Om det drivna systemet i sig sjalvt kan ha en al- relseenergi av skadlig storlek, Or det dessutom mojligt att astadkomma ett negativt vridmoment oiler en energiabsorberande verkan un- der den kritiska perioden for att ytterligare begransa den verkande helastningens storlek. Kopplingsverkan hos maskinen enligt uppfinningen kan uppdelas i tva faser. Den forsta av dessa utgores av sjalva begynnelsemomen- tet for likstromsmagnetiseringen och den andra bildas av det fortfarighetstillstand, som darefter foljer. Om vridmomentet skall bringas verka p0 en belastningsaxel, som befinner sig i vila, Or det, innan ett konstant vridmoment kan utOvas, nodvandigt att forst Overvinna axelns 12 och utgangsdelens 26 masstroghet och att aceelerera dessa till det avsedda varvtalet. Om darfor momentoverfo- ringsanordningen formar utova stort begynnelsemoment pa de drivna organen och dar- efter aterga. till att utveckla ett moment av den for fortfarighetstillstand avsedda stone-ken, kan en snabb och noga bestamd inledande kopplingsfas erhallas, utan att overbelastning uppstar.

Vid kopplingsdrift bilda lindningarna 14 en starkt induktiv belastning med avseende ph den magnetiseringsstrommen matande lik- stromskallan. Foljaktligen erbjuda lindningarna en lag begynnelseimpedans, som tillater den f8rst anlandande strommen att overskrida det fortfarighetsvarde, som darefter stabiliserar sig. DO det overforda vridmomentet, sasom angivits i det foregaende, Or en funk- — — tion av den genom lindningarna passerande strommen, overstiger begynnelsevridmomentet mellan utgangs- och ingangsdelarna fortfarighetsvardet. Detta momentoverskott erfordras emellertid far att overvinna utgangsdelens och darmed forbundna organs troghet, varfor nagot for kraftigt vridmoment icke nar fram till den drivna maskinen e. d. Detta stora begynnelse- eller startmoment majliggor ocksa att de drivna organen kunna uppnâ avsedd bastighet snabbare an som elje,st skulle vara majligt, emedan den inledande kopplingsverkan resulterar i ovannamnda snabba och noga bestamda inledande kopplingsfas eller omsesidiga lasning mellan de bada rotorerna, varigenom man undviker en. stor del av den sliming, som forekommer vid andra typer av friktionsfria magnetiska och elektromagnetiska kopplingar.

Elektrisk manoveranordning for negativ momentaverfOring. (Fig. 19 och 20.) Vid beskrivning av de foregaende utf5ringsformerna liar man i forsta hand tankt sig ‹iverforing av positiva vridmoment, dvs. det funktionssatt, enligt vilket kopplingsverkan ar forknippad med en utveckling av utgaende -vridmoment och motorverkan i huvudsak utbalanserar motmomentet (eller det drivna systemets rorelsemangdsmoment, eng. »momentum»). Uppfinningen liar emellertid, sãsom mera allmant angivits i det foregaende, en mera vidstrackt tillampbarhet, speciellt med avseende pa majligheten att overfara negativa vridmoment. Da negativt utgaende vridmoment utvecklas, baserar sig ingangsdelens 10 normala rorelsemangdsmoment pa ett motordrift-varvtal, som motsvarar ett lagre varde an det »fulla» (eller maximala) motordriftvarvtal, vilket automatiskt regleras av varytalsbegransningsanordningen 230 (se fig. 2), som intar bestamt lage i forhallande till stativet 11 och drives av den roterbara ingangsdelen 10 med hjalp av ett kraftuttag i form av en friktionstrissa e. d. Negativa utgaende vridmoment utvecklas genom att varvtalsbegransningsanordningens 2-varvtal overskrides och lindningarna 14 matas for motorverkan 204. Efter att ha avgivit det onskade kortvariga, negativa vridmomentet till den belastande axeln, urkopplas motorverkan 204 och inkopplas matningen av lindningarna 14 pa nytt for kopplingsverkan 206. Dessa funktioner aro askadliggjorda i tiddiagrammet fig. 19.

Fig. 19 askadliggor en fullstandig arbetsperiod for den momentoverforande maskinen I samband med att negativa vridmoment avgivas. Liksom vid uppfinningens i det foregaende beskrivna tillampning far positiv momentoverforing startas forst motordriften 204 och slas fasthallningsanordningen 207 till for att mojliggora att ingangsdelen 10 accelererar till normalt driftvarvtal. De skuggade remsorna 232 och 234 antyda denna startfas, och avbrytandet av motorverkan i tidpunkten 236 anger att varvtalsbegransningsanordningens 230 arbete automatiskt in kopplas, sedan ingangsdelen. 10 har uppnatt avsett driftvarvtal. Vid en darefter foljande tidpunkt 238, som bestammes av den. for back-drift avsedda programdelen 240 (som skall beskrivas langre fram — se fig. 20), slas fasthallningsanordningen 207 ifran, varjamte varvtalsbegransningsanordningen 230 kopplas ur och matningen for motordrift 204 fortsattes till en magnetiseringsniva, som fir tillracklig for att bringa motormomentet att aterverka pa ingangsdelen och darigenom bibringa den utgaende axeln rotation i motsatt riktning mot ingangsdelens rotation; denna Las representeras av den skuggade remsan 242 i fig. 19. Bromsning av den utgaende axeln kan utlosas av en »retardationsmomentutlosare» 244 (fig. 20) i en tidpunkt 246, som bestammes av den drivna maskinen. Detta sker samtidigt med att matningen for motordrift 204 avbrytes och matningen for kopplingsdrift 206 inkopplas, sasom antydes genom den skuggade remsan 248. Vid paverkan av en. bromsutlosare 250 (fig. 20), som vid tidpunkten 252 kan fungera i beroende av en fOrskjutningsrorelse eller cla rotationen avstannar; eller badadera, avbrytes matningen av lindningarna 14 for kopplingsdrift, samtidigt som lindningarna 14 rater magnetiseras for motordrift for att aterta kontrollen Over varvtalsbegransningsanor dnin gen 230.

Det universella verkningssattet (fig. 20).

Fig. 20 askadliggor ett manoverschema far maskinens motordrift, kopplingsdrift och bromsning i samband med de olika enligt uppfinningen avsedda funktionssatten, vatvid aven antydes mojligheten att genom installning av en omkastare 254 stalla in manoveranordningen valfritt fOr att avgiva positivt resp. negativt vridmoment. Tre separata omkastare 256, 258 och 260 aro clirekt mekaniskt sammankopplade med den primara omkastaren 254 for att astadkomma motor-drift, kopplingsdrift och sparrning i samband med att positiva resp. negativa vridmoment avgivas, alltefter behov. For att forenkla schemat i fig. 20, visas endast manoverledningarna i detta, medan strammatningsledningarna till de olika relaanordningarna ha utelamnats; for enkelhets skull visas aven de fiesta av manoverorganen for bestammande av negativ momentoverfaring oberoende av mamaverorganen for bestammande av positiv momentoverforing och ha darfor markerats med sarskilda skuggningslinjer for att underlatta lasningen av figuren. For att ytterligare underIatta tolkningen gores ytterligare det antagandet betraffande samtliga reldanordningar, att manaversignaler som tillforas relaet dess vanstra sida astadkomma tillslag av relaet, medan manoversignaler som tillforas — — relict pa dess h5gra sida astadkomma att relaet star ifran.

Elf manoverprogram f5r drift med negativa vridmoment dirigeras av programdelen 2 backgfing», och dâ. systemet startas fran stillestand, astadkommer en pa ledningen 262 upptradande startsignal att motordriftrelaanordningen 264 slas till och samtidigt kopplingsdriftreldanordningen 266 slas ifran samt fasthallningsanordningens relaanordning 268 slas till. Relaanordningarna 264, 266 och 268 foranleda saledes att lindningarnas 14 motorfunktion samtidigt inkopplas och att fasthallningsanordningen 207 slas till, sasom antydes vid 232 och 234 i fig. 19, varigenom ett vridmoment kan borja utvecklas i ingangsdelen 10.

For sadana driftfall, dar utvecklandet av negativa vridmoment avses, kan det vara nodvandigt att den av ingangsdelen 10 drivna varvtalsbegransaren 230 begransar ingangsdelens vinkelhastighet till ett varde understigande fullvarv, t. ex. 50 till 80 % av fullvarvsvardet. Detta varvtal valjes foretradesvis i enlighet med vridmomentskurvan for maskinens motorverkan, och under vissa forhallanden kan negativt vridmoment erhallas genom att motorverkan igangsattes med ingangsdelen stillastaende. Forbindningen 270 och varvtalsbegransaren 230 astadkomma franslag av relaet 264 dh ingangsdelen 10 uppnar gransvarvtalet, varigenom ingangsdelen kan lopa vidare genom sin egen rorelseenergi, under det att fasthallningsanordningen 207 bibehalles tillslagen. Denna fas kan intrada i tidpunkten 236, fig. 19.

I den visade utforingsformen har programdelen 240 en andra utgangsledning 272 for att avgiva signalspanningar, avsedda att starta utveckling av negativa vridmoment. Vid biirjan av en sadan spanning gas ett overstyrningsrela 274 fiir motorverkan till, varigenom lindningarna 14 matas for motorverkan oberoende av varje reglerande inverkan av varytalsbegransaren 230. Samtidigt astadkommer samma signalspanning franslag av bromsrelaet 268, sa att motorverkan medfor att negativt utgaende vridmoment avgivas genom reaktion mot ingangsdelens 10 svanghjulstroghet. Detta atfoljes av en ringa Okuing av ingangsdelens 10 rotationshastighet i forhallande till stativet, men den huvudsakliga varvtalsutvecklingen sker genom att negativt vridmoment avgives till den utgaende axeln 12. Tiden fur den negativa momentavgivningen kan bestammas av programdelen 240, men i den visade utforingsformen ar en sarskild retardationsmomentutlosare 244, som kan besta av en pa den drivna maskinen anbragt granslagestromstallare, anordnad att i tid- punkten 246 (fig. 19) trada i funktion och sla ifran overstyrningsrelaet 274 for motor- verkan och samtidigt sla till det fur man5vrering av kopplingsverkan avsedda relaet 266.

Den darigenom inledda kopplingsverkan medfor, att den utgaende axeln retarderas och dess rorelsemangdsmoment absorberas, vilket alit sker genom reaktion mot det organ som upptar ingangsdelens 10 rorelsemangdsmoment. Da den utgaende axelns varvtal nedgait till noll, eller den drivna maskinen t. ex. uppnatt ett ovre vandlage (eller clodpunktslage) eller nagot annat stopplage, trader bromsnings-utlosningsanordningen 250 i funktion och slar ifran manoverreldet 266 f Or kopplingsverkan saint slar ater till bromsmanoverrelaet 268, varigenom fasthallningsanordningen 207 ater slas till och motorverkan pa nytt sattes under kontroll av varvtalsbegransaren.

Huvudomkastaren 254 jamte de darmed hopkopplade omkastarna 256, 258 och 260 kastas orn till det andra laget (varvid install-fling sker for avgivning av positivt vridmoment) fur att satta den separata programdelen 276 for framatrorelse i verksamhet. Programdelen 276 for framatrorelse svarar i huvudsak mot programdelen 200 i fig. 17. Dh systemet startas fran stillestand, avger en forsta utgangsledning 278 fran programdelen 276 en startspanning, som samtidigt slar till manoverrelaet 280 for motorverkan och manoverrelfiet 282 for bromsning, varigenom svanghjulet utvecklar sitt rorelsemangdsmoment i forhallande till stativet. Avgivningen av positivt vridmoment Over axeln 12 star under kontroll av den andra utgangsledningen 284 fran programdelen 276.

Da en manoverspanning avges pa ledningen 284, sla manoverrelaet 280 for motorverkan och bromsreldet 282 ifran, medan manoverrelaet 286 for kopplingsverkan far tillslag. Denna kopplingsverkan medfor att den utgaende axeln drives i samma riktning som svanghjulsdelen 10, och under overforing av r8relseenergi fran svanghjulsdelen 10 till den utgaende axeln, minskas svanghjulsdelens 10 varvtal nagot. Avgivningen av positivt vridmoment kan avbrytas med hjalp av en retardationsmomentutlosare 288, motsvarande den vid kopplingsdrift verksamma utl5saren 244, men utlbsaren 288 är anordnad att astadkomma franslag av kopplingsrelaet 286 och tillslag av motordriftsrelaet 280. Darigenom kan motorverkan 204 utveckla retarderande vridmo- ment for att minska den utgaende axelns varytal, samtidigt som rorelseenergi ater magasi- neras i ingangsdelen 10. Da den utgaende axeln stannar, motsvarande byre dodpunktslaget eller nagot annat tillstand hos den driv- na maskinen, kan bromsutlosaren 250 trada I funktion och sla till relaet 282, sh att fasthMlningsanordningen 207 sparrar den utga- ende axeln och astadkommer ett fixerat reaktionsstod mot stativet, mot vilket en fortsatt motorverkan kan utovas for att ater accelerera svanghjulsdelen 10 till det avsedda driftvarvtalet relativt stativet. 12— — FOr all fOrenkla och fortydliga framstallningen, liar i det foregaende endast talats om att matningen av lindningarna 14 sker alternativt, antingen for motorverkan eller for kopplingsverkan, emedan en klarare fOrstaelse a-v uppfinningen torde vinnas genom att betrakta dessa funktionssatt vart for sig. Det niA emellertid framhallas, att det under vissa fiirhallanden kan vara onskvart att astadkomma »samtidig» eller »overlappande» matning av lindningarna 14 med magnetiseringsstram av hada slagen. I detta fall finnas, sasom visas i fig. 15 och 16, separata lindningar pa ingfingsdelen for saval motorverkan som kopplingsverkan, varjamte matningen av motor- och kopplingslindningarna foretradesvis är inbordes eller differentiellt reglerbar i stallet fOr att matningen av lindningarna 14 sker alternativt fiir att astadkomma antingen enbart motorverkan eller enbart kopplingsverkan.

Med separata motor- och kopplingslindningar pa ingangsdelen, kan overgang fran Overvagande motordriftsmagnetisering (bromsning for positiv momentavgivning; koppling for negativ momentavgivning) till overvagande kopplingsdrift (koppling for positiv momentavgivning; bromsning for negativ momentavgivning) av den utgaende axeln 12 ske med »fastare kontroll» och snabbare manoverreaktioner. Dâ separata motor- och kopplingslindningar anvandas pa utgangsdelen 10, ange de liar anvanda uttrycken »magnetisering», »matning», »avbrytning av matningem, »avmagnetisering» och liknande salunda relativa begrepp, som innebara, att det vridmoment, som erhalles genom matning en lindningsgrupp pa ingangsdelen 10 (t. ex. motorlindningen eller kopplingslindningen), skall dominera Over det vridmoment, som erhalles genom matning av en annan lindningsgrupp (t. ex. kopplingslindningen eller motorlindningen). Manoverorganen 200, 210, 240 och 276 samt de olika relaanordningama i fig. 17 och 20 anses har representera fullstandiga manoverorgan, som aro i stand att effektivt beharska avgivningen av vridmoment genom samtidig magnetisering av lindningarna pa ingangsdelen 10 for att astadkomma motorverkan och kopplingsverkan, genom att i varje givet ogonblick bestamma, vilken av namnda lindningsgrupper, som skall framkalla det dominerande vridmomentet. Pa detta salt beharskas hela driftomradet, frail full-vary i framatgang, via lagvarv i framatgang, stopp till backgang, beroende pa ordningsfoljden och den inbOrdes storleken av de motoreller kopplingsmoment, som bringas att dominera.

Sammanfattning.

Sammanfattningsvis är det forst av vikt att understryka, att den i det foregaende be skrivna maskinen eller apparaten är sammansalt av delar, som aro latta att anskaffa och medge att man uppnar en teknisk effekt, som hittills icke varit majlig, i stor utstrackning pa grund av att man vid fault kanda kombinationer av svanghjul, koppling och broms varit tvungen att anvanda bromsen (verksam relativt stativet) for att upptaga eller absorbera overskott av utgaende rorelseenergi (rorelsemangdsmoment), varigenmn en betydande del av systemets energi bortgar i form av friktionsvarme, som icke kan tillvaratagas. For att avgiva positiva utgaende vridmoment utnyttj as maskinens motororgan till att upptaga overskottet av rorelseenergi och samtidigt aterfora rorelseenergi till ingangsdelen, och Ea- att avgiva negativa utgaende vridmomerit utnyttj as maskinens kopplingsorgan till att upptaga overskottet av utgaende rOrelseenergi och samtidigt gerstalla svanghjulsenergien till dess avsedda driftvarde. I hada fallen undvikas genom maskinens inneboende egenskaper sadana energiforluster, som eljest skulle orsakas genom en Ur onodig utbromsning av energioverskott relativt maskinstativet. I praktisk drift Or det for avgivning av positiva vridmoment ofta icke nodvandigt att mata lindningarna 14 for motorverkan under langre tid an som behiivs for att 'Ater aceelerera ingangsdelen 10 till onskat varvtal. Denna tid kan utgora en liten brakdel av en fullstandig arbetsperiod hos den maskin, som drives av maskinen enligt uppfinningen, sa att det varvtalskansliga organet 230, vars varvtal är direkt proportionellt med ingangsdelens 10 varvtal, om sa onskas kan vara anordnat att automatiskt slA ifran lindningarnas 14 matning for motorverkan.

Betraktad helt enkelt som en momentoverforande anordning for avgivning av positiva utgaende vridmoment, behover maskinen enligt uppfinningen utnyttja lindningarnas 14 motorverkan i forsta hand endast for bromsning, dvs. for att upptaga overskott av utgaende rorelseenergi. I detta fall kan remkransen med kilsparen 42 (som i suntliga utforingsformer kan utgora en del av ingangsdelen 10) betraktas som en anordning, med hj alp av vilken ingangsdelen 10 kan drivas kontinuerligt av en yttre kalla for -vridmomerit, t. ex. en liten kontinuerligt arbetande elmotor. Utgaende vridmoment erhalles da fran axeln 12 genom matning av lindningarna 14 for kopplingsverkan, och det utgaende rorelsemangdsmomentet eller rorelseenergioverskottet absorberas (upptages och magasineras), da lindningarna 14 matas fOr motorverkan. Sedan detta overskott av rOrelseenergi absorberats, kan det intraffa, att det icke fareligger nagot behov av att mate lindningarna 14 for att erhalla fornyad motorverkan, sa att lindningarna darefter kunna goras stromlosa och man i forsta hand kan utnyttja den yttre vridmomentkallan till att — —13 aterge ingangsdelen det ringa belopp av riirelseenergi, som eventuellt ytterligare kan behovas for utfyllnad tin fullt varde.

Om en utforingsform av maskinen enligt uppfinningen betraktas som momentoverfo- rande anordning fOr avgivning av negativa utgaende vridmoment, gaiter pa liknande satt, att den primart behover utnyttja lindningar- nas 14 motorverkan endast for effektiv avgiv- ning av utgaende vridmoment. Aven i detta fall utgor remkransen med kilsparen 42 ett organ, med vilket ingangsdelen 10 kan vara kopplad i driftforbindelse med en yttre momentalstrare, t. ex. en liten kontinuerligt arbetande elmotor 46, sasom angivits i det foregaende. Foretradesvis är dennas arbetsvarvtal sadant, att ingangsdelen 10 (i forhallande till stativet) far ett visst lagre varvtal an full-vary fOr motorverkan.

Da en kontinuerlig utveckling av negativa vridmoment med nodvandighet medfOr, att ingangsdelen accelereras i forhallande till maskinstativet, kan den med remtransmission tillkopplade motorn komma att accelereras utover sitt normala driftvarvtal. Darvid kommer denna motor att verka som broms pa ingangsdelen och stravar att hindra denna frau att uppna maximivarvtal realtivt utgangsdelen, i vilket fall den tillkopplade motorn okar ingangsdelens effektiva triighetsmoment, varigenom storre och langvarigare negativa vridmoment astadkommas an som eljest skulle vara mojliga att erhalla.

I olikhet mot vad forhallandet Or vid sedvanlig elmotordrift, dar startmomentet ar relativt ogynnsamt vid start fran stillestand, ar har att marka, att den kontinuerligt roterande ingangsdelen 10 med dess stora troghetsmoment bildar ett kraftigt troghetsbestamt reaktionsstod, mot vilket relativt kraftiga startvridmoment kunna bildas f8r avgivning till axeln 12. Ett gynnsamt positivt startmoment star till buds, emedan lindningarna 14 redan rotera med relativt Mgt varvtal, da de tillforas matningsstrom for kopplingsverkan. Till foljd av namnda stora troghetsmoment hos ingangsdelen, erhalles detta gynnsamma startmoment aven da maskinen matas for a-vgivande av negativt vridmoment, sfisom angivits i samband med programdelen 240 i fig. 20 och beskrivits i anslutning till denna figur och fig. 19.

Uppfinningen ar givetvis bike begransad till de har beskrivna och pa ritningarna askadliggjorda utforingsformerna, utan kan modifieras och forandras pa olika satt mom uppfinningstankens ram. Det Or en mycket stor fordel med maskinen enligt uppfinningen, att positiva och negativa vridmoment kunna utovas i en foreskriven ordningsfoljd enligt ett periodiskt operationsprogram, omfattande t. ex. start, retardation, belastningsreglering, upprepad slagverkan, synkronisering och drivning.

Claims (9)

P atentanspra.k:

1. Apparat for overforing eller alstring av vridmoment med ett drivet organ och ett nar- belaget svanghjulsorgan med vasentligt stor- re troghetsmoment fin det drivna organet, varvid dessa organ aro roterbara kring en gemen- sam axel samt uppbara samverkande elek- triska magnetiserings- och induktionslindningar, enligt patentet 176 060, kannetecknad av den modifikationen, att intermittent verk- samma element Oro anordnade for att samtidigt tillfOra vaxel- och likstrom till magne- tiseringslindningarna sa att endera av dessa stromarter dominerar Over den andra intermittent och alternativt, varvid en dominerande vaxelstrOm ger upphov till ett repulsions-moment och en dominerande likstrom ger upphov till ett attraktionsmoment, varjamte en anordning finnes for att bringa svanghj ulsorganen i rotation under en startperiod.

2. Apparat enligt patentanspraket 1, kannetecknad darav, att anordningen for att bringa svanghjulsorganet i rotation innefattar en motor, som star i drivande forbindelse med svanghjulsorganet.

3. Apparat enligt patentanspraket 1, kannetecknad arm-, att anordningen for att bringa svanghjulsorganet i rotation innefattar en broms, som Or ansattbar mot det drivna organet, da detta under en startperiod Or paverkat av ett repulsionsmoment.

4. Satt att driva den i patentanspraket 1 angivna apparaten for att intermittent Over-fora eller alstra ett vridmoment, kannetecknat darav, att svanghjulsorganet sattes i rotation for att darigenom lagra energi, och att darefter vaxelstrom och likstrom samtidigt tillforas magnetiseringslindningarna sa att en av dessa stromarter intermittent och alternativt dominerar Over den andra, varvid dominerande vaxelstrom orsakar repulsions-moment och dominerande likstrOm orsakar attraktionsmoment.

5. Mt enligt patentanspraket 4, kfinnetecknat darav, att saval det drivna organet som svanghjulsorganet roterar i samma riktning, och att attraktionsmoment alstras mar ett utgaende moment erfordras, for att accelerera det drivna organet och retardera svanghjulsorganet, samt att repulsionsmoment alstras da ett utgaende vridmoment icke erfordras, vilket darvid ger upphov till retardation av det drivna organet och acceleration av svanghj ulsorganet.

6. Satt enligt patentanspraket 4, kannetecknat darav, att det drivna organet och svanghjulsorganet bringas att rotera i inbordes motsatta rotationsriktningar, och att repulsionsmoment alstras da ett utgaende moment erfordras, for att accelerera hada organen i inbordes motsatta rotationsriktningar, samt att ett attraktionsmoment alstras da ett ut, gaende vridmoment bike erfordras, for att 14— — darvid retardera bada organen, vilka fortfarande rotera at inbordes olika

7. Satt enligt nagot av patentanspraken 4, 5 eller 6, kannetecknat darav, att svanghjulet bibringas en begynnande rotation genom att drivas av en dartill kopplad motor.

8. Satt enligt nagot av patentanspraken 4, 5, 6 eller 7, kannetecknat darav, att svanghjulet drives kontinuerligt genom en till detsamma kopplad motor for att tillfora det en energimangd, som i huvudsak motsvarar skill naden mellan den uttagna energien, da vridmoment erfordras, och den tillforda energien, dã vridmoment joke erfordras.

9. sat enligt nagot av patentanspraken 4, 5 eller 6, kannetecknat darav, att svinghjulsorganet sattes i begynnande rotation genom att det drivna organet hindras att rotera, och att ett repulsionsmoment mellan dessa organ alstras. Anforda publikationer: