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DE2029462B2 - LINEAR MACHINE WITH REPULSION EFFECT FOR SINGLE-PHASE AC - Google Patents

LINEAR MACHINE WITH REPULSION EFFECT FOR SINGLE-PHASE AC

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Publication number
DE2029462B2
DE2029462B2 DE19702029462 DE2029462A DE2029462B2 DE 2029462 B2 DE2029462 B2 DE 2029462B2 DE 19702029462 DE19702029462 DE 19702029462 DE 2029462 A DE2029462 A DE 2029462A DE 2029462 B2 DE2029462 B2 DE 2029462B2
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DE
Germany
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winding
laminated core
pole
plates
linear machine
Prior art date
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Application number
DE19702029462
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German (de)
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DE2029462A1 (en
DE2029462C3 (en
Inventor
Hermann Dr 1000 Berlin Harz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of DE2029462A1 publication Critical patent/DE2029462A1/en
Publication of DE2029462B2 publication Critical patent/DE2029462B2/en
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Publication of DE2029462C3 publication Critical patent/DE2029462C3/en
Expired legal-status Critical Current

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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Description

Es sind Linearmotoren bekanntgeworden, die mit einem Wanderfeld arbeiten, das durch einen Drehstrom in der Erstwicklung des Motors gebildet wird und in der kurzgeschlossenen Zweitwicklung, die auch aus einer fortlaufenden flachen Schiene aus Eisen oder einem anderen Metall bestehen kann, Ströme erzeugt, die der Kräftebildung und damit der Bewegung von Ständer und Läufer des Motors gegeneinander dienen. Diese Ausführungsform des Linearmotors entspricht ; im wesentlichen einem aufgeschnittenen und in die Ebene abgewickelten Drehstrommotor, die Erstwicklung ist wie bei diesem in Nuten untergebracht und muß über mindestens drei Zuleitungen gespeist werden. Man kann zwar einen solchen Motor auch an ein Einphasennetz anschließen, dann benötigt man aber wie bei einem Einphaseninduktionsmotor zum Anfahren eines Kondensator oder eine Drosselspule, um ein phasenverschobenes Feld in einer Phase zu erzeugen. Im Betrieb kann dann auf diese Anfahrhilfe Verzichtet werden. Grundsätzlich arbeitet aber der Motor mit einem Wanderfeld, dessen Geschwindigkeit der Frequenz des zugeführten Stromes entspricht, und wenn die Geschwindigkeit des Motorläufers von dieser Geschwindigkeit abweicht, tritt in der Zweitwicklung Schlupfleistung auf, die nutzlos in Wärme umgesetzt wird.Linear motors have become known that work with a traveling field generated by a three-phase current is formed in the first winding of the motor and in the short-circuited second winding, which is also can consist of a continuous flat rail made of iron or another metal, generates currents, which are used to generate forces and thus to move the stator and rotor of the motor against each other. This embodiment of the linear motor corresponds to; essentially a cut open and into the Level developed three-phase motor, the first winding is housed in slots and like this one must be fed via at least three supply lines. You can also turn on such an engine connect a single-phase network, but then you need as with a single-phase induction motor to Starting up a capacitor or a choke coil to create a phase-shifted field in one phase produce. This traction help can then be dispensed with during operation. But basically it works Motor with a traveling field, the speed of which corresponds to the frequency of the supplied current, and if the speed of the motor rotor deviates from this speed, the secondary winding occurs Slip power, which is uselessly converted into heat.

Die vorliegende Erfindung zeigt, wie man diese Nachteile vermeidet Zu diesem Zweck wird von der bekannten Tatsache Gebrauch gemacht, daß in einerThe present invention shows how to avoid these disadvantages. To this end, the known fact that in a

ίο in einem einphasigen Wechselfeld befindlichen kurzgeschlossenen Windung Ströme erzeugt werden, die bewirken, daß dii Windung aus dem Bereich dieses Feldes herausbewegt wird. Ist die Windung z. B. drehbar, so stellt sie sich so ein, daß ihre Wicklungsachse zu der des Wechselfeldes senkrecht steht. Ein bekanntes Beispiel für diese Wirkung ist der Repulsionsmotor, bei dem der Läufer über einen Stromwender und Bürsten einachsig kurzgeschlossen und die Läuferwicklungsachse durch die Bürsten in einem bestimm-ίο in a single-phase alternating field, short-circuited winding currents are generated that cause the turn to be moved out of the area of this field. Is the turn z. B. rotatable, so it adjusts itself so that its winding axis is perpendicular to that of the alternating field. A well-known one An example of this effect is the repulsion motor, in which the rotor has a commutator and Brushes uniaxially short-circuited and the rotor winding axis through the brushes in a certain

*° ten, einstellbaren Winkel zur Ständerwicklungsachse festgehalten wird, wodurch dann die gewünschte Drehmomentbildung eintritt. Wen der schwierigen Stromwendung konnten diese Maschinen nicht für größere Leistungen ausgeführt werden. Neuerdings ist der Repulsioiismotor in der Weise verwirklicht worden, daß man die Läuferwicklung einphasig dauernd kurzschließt und die Ständerwicklungsachse elektronisch weiterschaltet.* ° th, adjustable angle to the stator winding axis is held, which then occurs the desired torque generation. Who the difficult Current reversal, these machines could not be designed for greater power. Lately is the repulsive motor has been realized in such a way that that the rotor winding is continuously short-circuited in one phase and the stator winding axis is electronically short-circuited advances.

Kann sich die obengenannte kurzgeschlossene Windung, die auch eine flache Metallplatte sein kann, nur senkrecht zur Achse des Wechselfeldes bewegen, so wird eine Kraft in dieser Richtung auf sie ausgeübt, die sie dem Einfluß des Wechselfeldes zu entziehen versucht. Diese Repulsionswirkung wird auch bei den aus der deutschen Patentschrift 973 306 und der französischen Patentschrift 695 386 bekannten Linearmotoren für einphasigen Wechselstrom ausgenutzt. Bei diesen ist die Zweitwicklung jeweils eine Kurzschlußspule, die auf einem Anker aus Eisenblechen angeordnet ist. Die dadurch entstehende Repulsionswirkung, daß die Kurzschlußspule von einem einphasigen Wechselfeld durchsetzt und dabei im wesentlichen senkrecht zu diesem Feld aus ihm herausgedrückt wird, wird aber durch ein derartiges Blechpaket fast völlig zunichte gemacht, denn über die außerhalb des Bereiches der kurzgeschlossenen Spulen befindlichen Ankerbleche kann sich der von der Erstwicklung ausgehende Fluß sehr leicht schließen, weil dieser Ankerteil keine Gegendurchflutung aufweist und einen guten magnetischen Leitwert hat. Die Erstwicklung braucht daher bei den bekannten Maschinen nur einen verhältnismäßig kleinen Strom aufzunehmen, um den vollen Fluß im Streuweg, außerhalb des Bereiches der Kurzschlußspule, zu erzeugen. Demgemäß ist auchCan the above short-circuited turn, which can also be a flat metal plate, only move perpendicular to the axis of the alternating field, a force is exerted on them in this direction, which it tries to withdraw from the influence of the alternating field. This repulsion effect is also used in the linear motors known from German patent specification 973 306 and French patent specification 695 386 used for single-phase alternating current. In these, the second winding is a short-circuit coil, which is arranged on an anchor made of sheet iron. The resulting repulsion effect, that the short-circuit coil penetrated by a single-phase alternating field and thereby essentially is pushed out of it perpendicular to this field, but is through such a laminated core almost completely wiped out, because beyond the range of the short-circuited coils The flux emanating from the initial winding can very easily close with armature plates because this armature part has no counterflow and has a good magnetic conductivity. The first development therefore only needs to take a relatively small current in the known machines to the to generate full flux in the leakage path, outside the area of the short-circuit coil. Accordingly is also

der Strom in der Kurzschlußspule, der ja im Überdekkungsbereich die Durchflutung der Erstwicklung aufheben soll, sehr klein, und man erreicht deshalb nur sehr kleine Schubkräfte. Außerdem vergrößern die Ankerbleche die Masse des Zweitteiles, was bei dessen Bewegung große Massenkräfte verursacht.the current in the short-circuit coil, which cancel the flooding of the primary winding in the overlap area should, very small, and therefore only very small thrust forces are achieved. Also enlarge the Anchor plates the mass of the second part, which causes large inertia forces when it moves.

Weiterhin liegt bei den aus den Fig. 2 bis 7 der französischen Patentschrift 695 386 bekannten Linearmotoren die kurzgeschlossene Zweitwicklung stets unter dem Einfluß von zwei benachbarten flußf ührenden Polen. Wenn sich demnach bei dem einen Pol der von der Kurzschlußspule abgedeckte und demnach nahezu flußlose Bereich unter dem Einfluß der Bewegung verringert, so vergrößert er sich im gleichenFurthermore, in the case of FIGS. 2 to 7, the French patent 695 386 known linear motors, the short-circuited secondary winding always under the influence of two neighboring river poles. So if there is one pole the area covered by the short-circuit coil and therefore almost flux-free area under the influence of the If movement decreases, it increases at the same time

Maße bei dem Nachbarpol, d. h., die Kurzschlußspule arbeitet beim einen Pol motorisch und beim anderen generatorisch. Die Kraftwirkung nach auSen ist demnach sehr gering, wozu noch die Verringerung infolge der überbrückung eines Teiles des Luftspaltes durch das Ankereisen kommt. Dies hat zur Folge, daß die ausgeübte Kraft völlig Null ist, wenn sich die beiden Spulenseiten der Kurzschlußspule jeweils unter der Polmitte befinden.Dimensions at the neighboring pole, d. That is, the short-circuit coil works with a motor at one pole and at the other regenerative. The outward force is therefore very small, plus the reduction as a result bridging part of the air gap by the anchor iron. As a result, the exerted force is completely zero when the two coil sides of the short-circuit coil each under the Are in the center of the pole.

Durch die vorliegende Erfindung soll dagegen bei einer Linearmaschine mit Repulsionswirkung für einphasigen Wechselstrom eine wesentlich größere Schubkraft erzielt werden. Die Erfindung geht aus von einer Linearmaschine mit Repulsionswirkung, bestehend aus einem im wesentlichen C-förmigen Blechpaket, in dem durch eine mit Strom konstanter Frequenz gespeisten Erstwicklung ein Wechselfluß erzeugt wird, der im Luftspalt eine relativ zum Blechpaket bewegliche und kurzgeschlossene Zweitwicklung durchsetzt, welche die dem Querschnitt des Blechpaketes entsprechenden Polflächen teilweise überdeckt. Gemäß der Erfindung ist diese Linearmasch: .te so ausgebildet, daß der Luftspalt außerhalb des Gegendurchflutungsbereiches der Zweitwicklung eisenfrei ist und die Zweitwicklung Metallplatten (Wicklungsplatten) aufweist, die im Abstand von etwa der Länge der Polfläche aufeinander folgen, und daß ferner die Erstwicklung nur Strom führt, solange die Polfläche von den Wicklungsplatten beim Vorbeibewegen in der Weise überdeckt wird, daß die abgeschirmte Fläche bei motorischem Arbeiten von einem stellbaren Höchstwert bis Null abnimmt, bei generatorischem Arbeiten dagegen von Null bis zu einem stellbaren Höchstwert zunimmt.By contrast, the present invention is intended to be used in a linear machine with repulsion action for single-phase AC a much greater thrust can be achieved. The invention is based on a linear machine with repulsion effect, consisting of an essentially C-shaped laminated core, in which an alternating flux is generated by a primary winding fed with a current of constant frequency, which is movable relative to the laminated core in the air gap and short-circuited secondary winding, which partially covers the pole faces corresponding to the cross section of the laminated core. According to According to the invention, this linear machine is designed in such a way that that the air gap outside the counter-flow area of the second winding is free of iron and the Second winding metal plates (winding plates), which are spaced approximately the length of the pole face follow one another, and that furthermore the first winding only carries current as long as the pole face of the Winding plates is covered when moving past in such a way that the shielded surface when motorized Working decreases from an adjustable maximum value to zero, but when working as a generator increases from zero to an adjustable maximum value.

Bei der gemäß der Erfindung ausgebildeten Linearmaschine enthält also der Zweitteil außerhalb des Bereiches der Zweitwicklung keine die magnetische Leitfähigkeit beeinflussenden Eisenteile, so daß demnach iie ganze Luftspaltbreite det feststehenden Teiles für die Kraftbildung zur Verfügung steht. Man erhält allerdings auch für den kleinen, die Zweitwicklung durchsetzenden Fluß nur den schlechten magnetischen Leitwert von Luft. Dieser Fluß ist aber sehr klein, weil er ja nur die kleinen Spannungsabfälle decken muß, die der Strom in der Zweitwicklung verursacht. Daher ist auch der auf diese Flußbiloung entfallende Anteil im Erststrom sehr klein. Dem verbleibenden großen Anteil entspricht aber der Zweitstrom, der damit die dem großen Luftspalt und dem Quadrat der Induktion entsprechend große Kraft ausübt, welche die Zweitwicklung in der gewünschten Richtung vorwärtstreibt, bis sie bei abnehmender Treibkraft die ganze Polfläche freigegeben hat, was der sogenannten Leerlauf stellung entspricht. Da sich bei der gemäß der Erfindung ausgebildeten Linearmaschine die Kurzschlußspule stets nur im Bereich eines Wechselflußpoles befindet, nimmt die von ihr abgeschirmte Polfläche beim motorischen Arbeiten von einem stellbaren Höchstwert bis auf Null ab, beim generatorischen Arbeiten dagegen von Null bis zu einem stellbaren Höchstwert zu. Die Kraft Null wird erst am Polende erreicht.In the linear machine designed according to the invention thus contains the second part outside of the Area of the secondary winding no iron parts influencing the magnetic conductivity, so that accordingly The entire air gap width of the fixed part is available for the generation of forces. Man However, even for the small river that penetrates the secondary winding, it only receives the bad one magnetic conductance of air. This flux is very small because it only has small voltage drops must cover that the current causes in the secondary winding. Hence the one that is allotted to this river biloung Share in the first stream is very small. The remaining large share, however, corresponds to the second stream, which thus exerts the force corresponding to the large air gap and the square of the induction, which the secondary winding drives forward in the desired direction until, with decreasing driving force, the has released entire pole face, which corresponds to the so-called idle position. Since the Invention trained linear machine the short-circuit coil always only in the area of an alternating flux pole takes the pole face shielded by it from an adjustable one when working with a motor Maximum value down to zero when working in generator mode on the other hand from zero to an adjustable maximum value. The force becomes zero only at the end of the pole achieved.

Die Zweitwicklung durchläuft zwei Leerlaufstellungen, die erste, wenn ihre Vorderseite die Polfläche erreicht, und ci/.e zweite, wenn ihre Rückseite die Polfläche verläßt. Man braucht nun nur dafür zu sorgen, daß die Erstwicklung vom Netz abgeschaltet wird, wenn die Zweuwicklung die erste Leerlauf stellung erreicht, und erst wieder zugeschaltet wird, wenn sie die Kurzschlußstellung mehr oder weniger lange verlassen hat. Dies bereitet aber keine Schwierigkeiten, wenn die Erstwicklung elektronisch zu- und abgeschaltetThe second winding passes through two idle positions, the first when its front side is the pole face reaches, and ci / .e second if its back is the pole face leaves. You only need to ensure that the primary winding is disconnected from the mains, when the two-winding reaches the first idle position, and is only switched on again when they leave the short-circuit position for a longer or shorter period Has. However, this does not cause any difficulties if the initial winding is switched on and off electronically

wird. Es ergibt sich dabei der Vorteil, daß die im Luftspalt jeweils gespeicherte magnetische Energie stets wieder an das Netz zuriickgeliefert wird und in der Zweitwicklung außer der Stromwärme keine weiteren Verluste auftreten, weil keine Schlupfleistung vorhanden ist. Man kann daher bei allen Geschwindigkeiten mit gleicher Frequenz und auch mit gleichbleibender Spannung arbeiten, wobei die entwickelte Schubkraft davon abhängt, bei welcher Polflächenbedeckung die Erstwicklung zu- und abgeschaltet wird.will. This has the advantage that the magnetic energy stored in the air gap is always is returned to the network and in the second winding no more besides the electricity Losses occur because there is no slip power. You can therefore at all speeds work with the same frequency and also with constant voltage, with the developed The thrust depends on the pole face coverage at which the primary winding is switched on and off.

Man kann natürlich die elektronische Steuerung stets bei der gleichen Polflächenbedeckung freigeben und mit Spannungssteuerung, z.B. mittels Stufenumspanner, arbeiten.You can of course always enable the electronic control with the same pole face coverage and work with voltage control, e.g. by means of a step transformer.

Im folgenden sei die Erfindung an Hand der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert:In the following the invention is based on the in the Fig. 1 to 6 illustrated embodiments explained in more detail:

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht und Fig. 2 in Seitenansicht senkrecht zur Bewegungsrichtung das Blechpaket 1 eines Umspanners mit einem LuftspaltFIG. 1 shows a perspective view and FIG. 2 in a side view perpendicular to the direction of movement, the laminated core 1 of a transformer with an air gap

a5 in der Mitte des rechten Schenkels. Zu beiden Seiten des Luftspaltes ist die unterteilte Erstwicklung 2, 3 angeordnet, die über die Thyristoren 4, S an ein Einphasennetz angeschlossen ist. Die Zweitwicklung wird durch eine Anzahl, im Beispiel durch drei, rechteckige flache Metallplatten (Wicklungsplatten) 6, 7, 8, z. B. aus Eisen oder Kupfer gebildet, deren Fläche etwa der Polfläche des Blechpaketes entspricht und die in der Bewegungsrichtung einen gegenseitigen festen Abstand etwa von der Länge der Polfläche haben. Je nach dem jeweiligen Verwendungszweck sind die Teile der Zweitwicklung 6, 7, 8 ortsfest angeordnet, und das Blechpaket 1 mit der Erstwicklung 2, 3 bewegt sich oder umgekehrt.a5 in the middle of the right thigh. On both sides of the air gap, the subdivided primary winding 2, 3 is arranged, which is connected to a single-phase network via the thyristors 4, S connected. The second winding is made rectangular by a number, in the example by three flat metal plates (winding plates) 6, 7, 8, e.g. B. made of iron or copper, the area of which is about corresponds to the pole face of the laminated core and which is a mutual fixed in the direction of movement Distance about the length of the pole face. Depending on the intended use, the Parts of the second winding 6, 7, 8 are arranged in a stationary manner, and the laminated core 1 with the first winding 2, 3 is moved yourself or vice versa.

Das Blechpaket 1 mit der Erstwicklung 2, 3 sei im dargestellten Ausführungsbeispiel ortsfest und die Zweitwicklung 6, 7, 8 beweglich und die Wicklungsplatte 7 habe eine Stellung zur Polfläche des Blechpaketes, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist, wo 2/3 der Blechpaket-Polfläche im linken Bereich durch die Wick-The laminated core 1 with the first winding 2, 3 is fixed in the illustrated embodiment and the second winding 6, 7, 8 is movable and the winding plate 7 has a position relative to the pole face of the laminated core, as shown in FIG. 2 is shown, where 2/3 of the laminated core pole face on the left side by the Wick-

lungsplatte 7 abgeschirmt und nur V3 im rechten Bereich frei sind. Für den durch Kreuze und Punkte angedeuteten Durchflutungsaugenblick kann sich der Hauptfluß in der durch Pfeile angedeuteten Richtung nur über die rechte, nicht abgeschirmte Polfläche schließen, während die Wicklungsplatte 7 nur von einem kleinen Fluß durchsetzt wird, der dte durch Kreuz und Punkt angedeutete Gegendurchflutung hervorruft. Bei der angegebenen Richtung von Strom und Feld wi>"d auf die Wicklungsplatte 7 eine Kraft ausgeübt, die sie in der durch den Pfeil angegebenen Richtung nach links treibt.treatment plate 7 shielded and only V 3 in the right area are free. For the moment of flooding indicated by crosses and dots, the main flow can only close in the direction indicated by arrows over the right, unshielded pole face, while the winding plate 7 is only penetrated by a small flux, which causes the counterflow indicated by cross and dot. With the indicated direction of current and field, a force is exerted on the winding plate 7 which drives it to the left in the direction indicated by the arrow.

Hat die Rückseite der Wicklungsplatte 7 die linke Seite cer Polfläche erreicht (Fig. 3), so ist die Vorderseite der Wicklungsplatte 8 an der rechten SeiteIf the back of the winding plate 7 has reached the left side cer pole face (Fig. 3), so is the front the winding plate 8 on the right side

der Polfläcbe von 1 angekommen, und die beiden Thyristoren 4 und 5 werden so lange gesperrt, bis die Wicklungsplatte 8 die Lage der Wicklungsplatte 7 in Fig. 2 eingenommen hat bzw. davor oder dahinter je nach der gewünschten Antriebskraft, die man errei-the pole surface of 1 arrived, and the two thyristors 4 and 5 are blocked until the Winding plate 8 has assumed the position of winding plate 7 in FIG. 2 or in front of or behind it depending on the desired driving force that can be achieved

chen will. Bezeichnet man in Fig. 2 die Polbreite mit b und hat die Rückseite der Wicklungsplatte 7 einen Abstand χ von der rechten Längsseite der Polfläche, so ist die Erstwicklung über den Weg b χ einge-want to. If the pole width is denoted by b in Fig. 2 and the rear side of the winding plate 7 is at a distance χ from the right-hand long side of the pole face, the first winding is over the path b - χ .

schaltet und über den Weg b + χ ausgeschaltet. Je platten etwa den Winkel 30° erreicht haben und beimswitched and switched off via path b + χ . The plates have reached about the angle 30 ° and at

kleiner demnach χ ist, desto länger ist die Wicklung Winkel 180° abgeschaltet.Therefore χ is smaller, the longer the winding angle 180 ° is switched off.

ein- und desto kurzer bleibt sie ausgeschaltet. Die Pol- Man kann auch die Erstwicklungen, wie im Beispielon and the shorter it stays off. The pole You can also do the first windings, as in the example

breite b entspricht beim umlaufenden Repulsionsmo- von Fig. 4, gleichmäßig an ein Drehstromnetz an-width b corresponds to the revolving repulsion mo-

tor einem Winkel von 180°, und der Höchstwert des S schließen, die Wirkungsweise der Maschine bleibttor an angle of 180 °, and the maximum value of the S close, the operation of the machine remains

Drehmomentes tritt etwa bei einem Winkel von ISO" hierbei trotzdem die eines einphasigen Repulsions-Torque occurs approximately at an angle of ISO "here, nevertheless, that of a single-phase repulsion

auf. Demgemäß würde beim Linear-Repulsionsmotor Linearmotors, die drei Phasen des Drehstromnetzeson. Accordingly, in the case of the linear repulsion motor, the three phases of the three-phase network would be linear motors

gemäß der vorliegenden Erfindung die Entwicklung werden lediglich zeitlich nacheinander einphasig bela-According to the present invention, the development are only loaded one-phase one after the other.

über etwa 83 % der Polteilung ein- und über etwa stet.over about 83% of the pole pitch and over about steadily.

117 % ausgeschaltet sein. 10 Der einfache Aufbau und der geringe Aufwand,117% off. 10 The simple structure and the low cost

Um nun den Ausfall an Antriebskraft während der namentlich bei der benötigten Elektronik, läßt vieler-In order to prevent the loss of drive power during the electronics required, in particular, many Ausschaltzeit der Entwicklung zu vermeiden, kann lei Anwendungen dieser Maschinenart zu. Man kannAvoiding downtime of the development can be used for this type of machine. One can

man ein zweites Blechpaket vonehen, bei dem die sie z.B. für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahr-a second laminated core is to be seen in which they can be used e.g. for vehicles, especially rail vehicles

Lage der bei ihm durchlaufenden Wicklungsplatte um zeuge verwenden, weil im Gegensatz zu bekanntenPosition of the winding plate running through it to use witness, because in contrast to known

eine ganze Polteilung oder um ein Mehrfaches daran 1S Lineannotoren nur eine Oberleitung benötigt wird,a whole pole pitch or a multiple of it 1 S linear motors only one overhead line is required,

räumlich versetzt ist. So zeigt Fig. 3 ein zweites Man wird in diesem Fall die Wicklungsplatten desis spatially offset. Thus, Fig. 3 shows a second one in this case the winding plates of the

Blechpaket 9, das um drei Polteilungen « 540° ge- Zweitteiles ortsfest anordnen und den Entteil auf demLaminated core 9, which is fixed by three pole pitches «540 °, and the second part is arranged on the

genüber dem Blechpaket 1 versetzt ist und dessen Fahrzeug unterbringen. Die einfache Anordnung deris offset compared to the laminated core 1 and accommodate its vehicle. The simple arrangement of the

Polfläche durch die Wicklungsplatte 6 voll abge- Entwicklungen läßt ihre Ausführung als Hochspan·Pole surface completely removed by the winding plate 6 - developments can be implemented as high-chip ·

schirmt ist, während sich unter der Polfläche des *° nungswicklung zu. Man kann die Maschine wie nor-is shielded while being under the pole face of the * ° winding too. You can use the machine as normal

Blechpaketes 1 keine Wicklungsplatte befindet, so male Repulsionsmotoren mit konstanter SpannungLaminated core 1 is no winding plate, so male repulsion motors with constant voltage

daß sich hier der Fluß ungehindert ausbilden kann. (bei konstanter Frequenz) betreiben, doch ist auchthat the river can develop unhindered here. operate (at constant frequency), but it is also

Während der Zeit, in der in der Wicklungsplatte 6 von eine Änderung der Spannung über einen UmspannerDuring the time in which in the winding plate 6 of a change in voltage via a transformer

der Wicklung des Blechpaketes 9 etwa vom Winkel möglich. Man erhält dann kleinere Blindleistung beimthe winding of the laminated core 9 is possible approximately from the angle. You then get a smaller reactive power at

ISO" an Ströme erzeugt werden, die die Wicklungs- 1S Anfahren. Auch Umschalten von Wicklungsteilen istISO "are generated on currents which approach the winding 1 S. Switching over of winding parts is also possible

platte von rechts nach links bewegen, kann sich die mög'ich.If you move the plate from right to left, the possible.

Wicklungsplatte 8 unter die Polfläche des Blechpake- Man kann die Maschine auch für Förderanlagen altes 1 schieben, dessen Wicklung abgeschaltet ist, so ler Art verwenden, wobei die Blechpakete ortsfest daß diese Wicklung schon kurze Zeit, nachdem die sein können und der Zweit«eil in Form einer Flach-Wicklungsplatte 6 in die feldfreie Zone gekommen ist, 3» kette ausgeführt sein kann. Es ist dann nur darauf zu eingeschaltet werden kann, etwa beim Winkel 180° achten, daß die mechanischen Verbindungen mit den der Polteilung des Blechpaketes 1, so daß nunmehr Wicklungsplatten keine Kurzschlußwindungen bilden, von diesem und der Wicklungsplatte 8 die Antriebs- weil sonst der Wechselfluß in jeder Stellung des kräfte für den Zweitteil geliefert werden, über eine Zweitteiles gegenüber dem Entteil kurzgeschlossen kurze Zeh 30° = 180°- 150° bei der Polteilung des 35 wäre und die Wirkung als Repulsionsmaschine nicht Blechpaketes 1 sind die Wicklungen beider Blechpa- zustande käme. Auch generatorisches Arbeiten ist kete 1 und 9 ausgeschaltet, so daß während dieser Zeit möglich, wenn man die Steuerung für eine bestimmte keine Kräfte auf den Zweitteil ausgeübt werden. Bewegungsrichtung, z. B. nach rechte, beibehält, dieWinding plate 8 under the pole face of the laminated core- You can also push the machine for conveyor systems old 1, the winding of which is switched off, so use it, with the laminated cores stationary that this winding can be implemented a short time after it can be and the second part in the form of a flat winding plate 6 has come into the field-free zone. It is then only towards it can be switched on, for example at an angle of 180 °, ensure that the mechanical connections with the the pole pitch of the laminated core 1, so that now the winding plates do not form any short-circuit turns, from this and the winding plate 8 the drive because otherwise the alternating flux in every position of the Forces for the second part are supplied, short-circuited via a second part compared to the lost part short toe would be 30 ° = 180 ° - 150 ° with the pole pitch of 35 and the effect as a repulsion machine would not Laminated core 1 are the windings of both laminated cores. Generative work is also kete 1 and 9 switched off, so that during this time possible if one is the control for a certain no forces are exerted on the second part. Direction of movement, e.g. B. to the right, maintains that

Man kann dies vermeiden, wenn man mehrere, -Lastkraft aber größer als die Motorkraft werden läßt,You can avoid this if you let several, -load force but greater than the motor force,

räumlich gegeneinander versetzte Blechpakete vor- 40 so daß der Zweitteil nach links durchgezogen wird,sheet metal stacks that are spatially offset from one another so that the second part is pulled through to the left,

sieht, wie dies in Fig. 4 mit drei Blechpaketen 1, 9, Zum Bremsen bei gleichbleibender Bewegungsrich-sees, as shown in Fig. 4 with three laminated cores 1, 9, for braking with the same direction of movement

10 gezeigt ist. Hier sind über eine doppelte Polpaar- tung wird die Steuerung auf die entgegengesetzte10 is shown. Here are a double pole pairing, the control is on the opposite

teilung = 720" drei Blechpakete 1, 9, 10 mit ihren Richtung gestellt.division = 720 "three sheet metal stacks 1, 9, 10 with their direction.

Entwicklungen und einem gegenseitigen Abstand von Die Steuerung der Thyristoren wiru zweckmäßigDevelopments and a mutual distance from the control of the thyristors is appropriate

60° verteilt, und man erreicht auf diese Weise, daß 45 von der Stellung der Wicklungsplatten zum Blechpa-60 ° distributed, and in this way you achieve that 45 from the position of the winding plates to the sheet metal

stets mindestens ein Blechpaket wirksam ist. Das ket abhängig gemacht, z.B. durch Lichtschranken, dieat least one laminated core is always effective. The ket made dependent, e.g. by light barriers that

Blechpaket 9 soll nur andeuten, daß sich das tatsäch- von den vorbeilaufenden Wicklungsplatten unterbro- Laminated core 9 is only intended to indicate that the actual winding plate is interrupted by the passing

lich vorhandene Blechpaket 9 in der gleichen Stellung eben werden, oder durch Schwingkreise, <"e von denLich existing laminated core 9 are flat in the same position, or by resonant circles, <"e of the

gegenüber einer Wicklungsplatte des Zweitteiles be- Platten verstimmt werden. Durch Verschiebung dieserplates are detuned with respect to a winding plate of the second part. By shifting this

findet und die Aufgabe des nicht benötigten Blechpa- 5° Signalgeber gegenüber dem Blechpaket kann der Pol-finds and the task of the unneeded sheet metal package 5 ° signal transmitter compared to the sheet metal package can be done by the pole

ketes 9* übernimmt. teiiikel bestimmt werden, bei dem die Thyri-ketes 9 * takes over. be determined in which the thyrial

In dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausfüh- stören gezündet und gesperrt «»des.In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, ignited and blocked "" des.

rungsbeispiel bewegt sich der Zweittefl von rechts Eine weitere Anwendungsmöglichkeit des Erfin-example moves the second from the right. Another possible application of the invention

nach links, wenn die Entwicklungen der Blechpa- dungsgedankens besteht bei Webstühlen für die Hin-to the left, if the development of the sheet metal forming concept exists in looms for the back

kete 1,9,10 in einer SteBung der Wicklungsplatten 55 und Herbewegung des Schützen, der die Spule deskete 1, 9, 10 in one pitch of the winding plates 55 and reciprocating movement of the shooter who moves the coil of the

eingeschaltet werden, in der sich die hnken Seiten der Schußfadens trägt, oder an dessen SteHe eines Grei-be switched on, in which the hanging sides of the weft thread are carried, or at the stand of a grasp

WkklungsplattenjeweibetwabeimWinkel 150° oder fers, der den Schußfaden von einer außerhalb der We-Wkklungsplattenjeweibetwabe at an angle of 150 ° or fers, which the weft thread from an outside of the

weniger der zugehörigen Polteilung der Blechpakete bebahn befindlichen Spule abzieht Um Schützen undLess of the associated pole pitch of the laminated cores removes the coil located on the track To protect and

befinden. Die Wicklungen werden ausgeschaltet, Greifer in ihrer fürdenWebevorgangzweckmäßigstenare located. The windings are turned off, grippers at their most appropriate for the weaving operation

wenn die linken Seiten den Winkel 0° erreicht haben &> Form zn lassen, werden die Beschleunigungs- undwhen the left sides have reached the angle 0 ° &> Let form zn, the acceleration and

oder auch schon vorher. Bremskräfte auf sie zweckmäßig mit Hufe einer be-or even before. Braking forces on them expediently with hooves of a

Der Verlauf der Kraft über dem Polwmkel beim sonderen Vorrichtung übertragen, die auch denThe course of the force over the Polwmkel with the special device that also transmits the Anfahren ist in Fig. 5 angedeutet, er entspricht etwa Zweitteil des Lmearmotors darstellt,Starting is indicated in Fig. 5, it corresponds roughly to the second part of the Lmear motor,

dem Verlauf des Drehmomentes beim Repubionsöio- Fig. 6 zeigt schematisch dargestellt eine solchethe course of the torque in the case of Repubionsöio- Fig. 6 shows schematically one such

tor über dem ikeL Man kann aiich trier das 65 Aew g for die Hin- und Herbewegung einesgate above the ikeL You can trier the 65 Aew g for the back and forth movement of a

Mehrfache des Nennwertes erreichen. Zur Umkehr Webstuhl-Schützen. Der Schützen 11 wird senkrechtReach multiples of face value. To reverse loom-shooters. The shooter 11 becomes vertical

dear Bewegungsrichtung werden die Wickinngen ein- zur Bildebene hin- und herbewegt. Er wird for dasIn the direction of movement, the windings are moved back and forth towards the image plane. He will for that

«schaltet, wenn die rechten Seiten der Wickhmgs- Beschleunigen bzw. Verzögern von ein« Vorrichtung«Switches when the right sides of the Wickhmgs accelerate or decelerate from a« device

12 aufgenommen, die zweckmäßig aus Leichtmetall besteht und an beiden Seiten flache Flügel 13,14 hat, die die Aufgabe der obengenannten Wicklungsplatten übernehmen. Sie ragen in den Luftspalt je eines Blechpaketes 15,16 mit zugehörigen Erstwicklungen 17,18 und 19, 20, deren Polflächen sie bei Beginn der Beschleunigung mit einem Polteilungswinkel von etwa 150° etwa zu 83 % bedecken. Beim Einschalten der Erstwicklungen (über Thyristoren) wird die Vorrichtung 12 mit dem Schützen 11 beispielsweise aus der Bildebene herausgeschleudert. Durch ein zweites Paar von Wicklungsplatten im Abstand von einer PoI-teilung entgegen der Bewegungsrichtung kann die Vorrichtung durch Wiedereinschaltung der Erstwicklungen nach einer Pause von etwa einer Polteilung erneut beschleunigt werden.12 added, which is suitably made of light metal and has flat wings 13,14 on both sides, which take on the task of the above winding plates. They protrude one each into the air gap Laminated core 15, 16 with associated first windings 17, 18 and 19, 20, the pole faces of which they are at the beginning cover about 83% of the acceleration with a pole pitch angle of about 150 °. When switching of the first windings (via thyristors), the device 12 with the contactor 11 is made, for example ejected from the plane of the image. By a second pair of winding plates at a distance of one PoI pitch against the direction of movement, the device can be switched on again by switching on the first windings accelerated again after a pause of about one pole division.

Statt dessen kann die Vorrichtung 12 auch nur mit einem Paar von Wicklungsplatten ausgeführt und durch ein zweites, in entsprechendem Abstand angeordnetes Paar von Blechpaketen, ähnlich wie im Beispiel nach F i g. 3 erneut beschleunigt werden. Am anderen Ende der Webebahn wird der Schützen durch eine gleiche Vorrichtung wie 12 aufgefangen und in den Blechpaketen abgebremst, um dann in entgegengesetzter Richtung wieder beschleunigt zu werden. Die Vorrichtung muß in der jeweils erreichten Endlage nach Beendigung des Beschleunigungsvorganges festgehalten werden, damit sie für den kommenden Bremsvorgang bereitsteht. Auch hier macht sich der Vorteil bemerkbar, daß im Zweitteil nur die für die Aufrechterhaltung des Stromes benötigten Verluste und keine Schlupfleistung auftreten, wie das bei Wanto derfeldmotoren beim Abweichen von Synchronismus der Fall ist.Instead, the device 12 can also be implemented with just a pair of winding plates and by a second, appropriately spaced pair of laminated cores, similar to the example according to FIG. 3 can be accelerated again. At the other end of the web, the archer is through the same device as 12 caught and braked in the laminated core, to then in the opposite Direction to be accelerated again. The device must be in the end position reached after completion of the acceleration process are held so that they can be used for the coming Braking process is ready. Here, too, the advantage is noticeable that in the second part only those for the Maintaining the current required losses and no slip power occur, as is the case with Wanto derfeldmotoren is the case when deviating from synchronism.

In ähnlicher Weise können auch andere Arbeitsmaschinen mit gradliniger Bewegung, z.B. Hobelmaschinen, angetrieben werden,
is Entsprechend der Einschaltdauer von etwa 42 % innerhalb einer Periode « zwei Polteilungen, geht die Ausnützung der Maschine auf etwa 65 % zurück, d. h., sie muß j'ür die gleiche Leistung wie eine Maschine für 100 % Einschaltdauer um etwa 50 % größer beao messen werden. Dieser Nachteil wird aber durch den einfachen Aufbau, die wirtschaftliche Fertigung und die einfache zugehörige Elektronik bei weitem aufgehoben.
In a similar way, other work machines with straight movement, e.g. planing machines, can be driven,
Corresponding to the duty cycle of about 42% within a period of two pole divisions, the utilization of the machine goes back to about 65 % , ie it has to measure about 50% higher for the same performance as a machine for 100% duty cycle will. This disadvantage is largely offset by the simple structure, the economical production and the simple associated electronics.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Linearmaschine mit Repulsionswirkung, bestehend aus einem im wesentlichen C-förmigen Blechpaket, in dem durch eine mit Strom konstanter Frequenz gespeisten Entwicklung ein Wechselfluß erzeugt wird, der im Luftspalt eine relativ zum Blechpaket bewegliche und kurzgeschlossene Zweitwicklung durchsetzt, welche die dem Querschnitt des Blechpaketes entsprechende Polflächen teilweise überdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt außerhalb des Gegendurchflutungsbereiches der Zweitwicklung eisenfrei ist und die Zweitwicklung Metallplatten (6, 7, 8) (Wicklungsplatten) aufweist, die im Abstand von etwa der Länge der Polfläche aufeinander fol^n, und daß ferner die Erstwicklung (2, 3) nur Strom führt, solange die Polfläche von den Wicklungsplatten (6, 7, 8) beim Vorbeibewegen in der Weise überdeckt wird, daß die abgeschirmte Fläche bei motorischem Arbeiten vein einem stellbaren Höchstwert bis Null abnimmt, bei generatorischem Arbeiten dagegen von Null bis zu einem stellbaren Höchstwert zunimmt.1. Linear machine with repulsion action, consisting of a substantially C-shaped Laminated core in which an alternating flow is generated by a development fed with a current of constant frequency is generated, which is movable and short-circuited in the air gap relative to the laminated core Second winding penetrates which the pole faces corresponding to the cross section of the laminated core partially covered, characterized in that that the air gap is outside the counterflow area of the secondary winding is iron-free and the second winding has metal plates (6, 7, 8) (winding plates) that are spaced apart of about the length of the pole face, and that the first winding (2, 3) only carries current as long as the pole face of the winding plates (6, 7, 8) is moving past is covered in such a way that the shielded surface in motorized work vein an adjustable Maximum value decreases to zero, when working as a generator, on the other hand, from zero to one adjustable maximum value increases. 2. Linearmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Blechpaket (9) mit Erstwicklung im Abstand von einer oder einem ung·. raden Vielfachen der Länge einer Polfläche auf die gleichen W'.cklungsplatten (6, 7, 8) des Zweitteiles wirkt.2. Linear machine according to claim 1, characterized in that a second laminated core (9) with first winding at a distance of one or one ung ·. even multiples of the length of a pole face acts on the same W'.cklungsplatten (6, 7, 8) of the second part. 3. Linearmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer Blechpakete diese so angeordnet sind, daß bei zeitlich gestaffelter Einschaltung der Erstwicklungen auf die Zweitwicklungen eine vergleichmäßigte Kraft ausgeübt wird.3. Linear machine according to claim 1, characterized in that when using several Laminated cores these are arranged so that with staggered activation of the first windings an even force is exerted on the second windings. 4. Linearmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schaltung der Erstwicklungen über Thyristoren (4, S) diese in Abhängigkeit von der gegenseitigen, stellbaren Lage von Blechpaket (1) und Wicklungsplatten (6, 7, 8) gesteuert werden.4. Linear machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that when switching the first windings via thyristors (4, S) this depending on the mutual, adjustable The position of the laminated core (1) and winding plates (6, 7, 8) can be controlled.
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