DE706427C - Selbstanlaufender Einphasenwechselstromsynchronmotor - Google Patents
Selbstanlaufender EinphasenwechselstromsynchronmotorInfo
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- DE706427C DE706427C DEJ61142D DEJ0061142D DE706427C DE 706427 C DE706427 C DE 706427C DE J61142 D DEJ61142 D DE J61142D DE J0061142 D DEJ0061142 D DE J0061142D DE 706427 C DE706427 C DE 706427C
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/02—Synchronous motors
- H02K19/14—Synchronous motors having additional short-circuited windings for starting as asynchronous motors
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/02—Synchronous motors
- H02K19/04—Synchronous motors for single-phase current
- H02K19/06—Motors having windings on the stator and a variable-reluctance soft-iron rotor without windings, e.g. inductor motors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Description
.Es sind bereits Verschiedene, selbstanlaufende Synchronmotoren vorgeschlagen worden,
bei: denen der Ständer durch nur eine Erregerspule erregt wird. Diese Synchronmotoren
waren .jedoch, wenn sie wirklich selbst anliefen, nur für kleinste Leistungen
ausführbar, und zwar nur zum Antrieb von Uhren o. dgl. ~
' Es sind weiter auch Motoren bekannt, bei denen von den Ständerpoleri ein asynchrones.
'Drehfeld, bestimmter .Umlaufgeschwindigkeit
und ein synchronisierendes Moment erzeugt
' wird, das den Läufer am Überschreiten einer
bestimmten synchronen Drehzahl hindert, die niedriger liegt als die dem asynchronen
Drehfeld''entsprechende Drehzahl.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, : einen synchronen Motor für nennenswert
größere Leistungen herzustellen, als sie für
ao den Antrieb von Uhren gebraucht werden,
und zwar vornehmlich einen Motor zum Antrieb eines Auslösers mit Zeitverzögerung,
beispielsweise in Form eines Überstromauslösers, wobei unter Umstanden von dem
Synchronmotor noch verlangt wird, daß er bei einem Strom bis zum Hundertfachen des
normalen Betriebsstromes noch anlauft und in Synchronismus bleibt, und wobei es außerdem
erforderlich sein kann, daß'der Motor in der Lage ist, die für den Auslösevorgang er forderliche
Kraft -selbst abzugeben. Diese Bedingung konnte bisher von einem Synchron- _
motor überhaupt nicht erfüllt werden, insbesondere wenn der Synchronmotor außer für
die Zeitbestimmung gleich auch für die-35
Schaltleistung herangezogen wird. '
Die Erfindung betrifft einen selbstanlaufenden
Einphasenwechseistromsynchronrnotor nach dem Spaltpolprinzip mit einem mit
sechs Polvorsprüngen und einer Käfigwick-
lung versehenen Läufer und besteht darin, daß die Hauptpole des Ständers derart ausgebildet
sind, daß die Auflaufkanten der ungleichnamigen Pole einen Winkel -von an>;
nähernd 750 einschließen, während die "AtXr
laufkanten dieser Pole in einem der symmetrischen Läuferpolteilung entsprechenden
Winkel von 6op liegen, und daß der' Läufer mit sechs polbildenden Abflachungen versehen
ist, deren im Verhältnis zu der Polzahl große ungerade Teilungszahl so gewählt ist, daß die
um 120° gegeneinander versetzten Läuferpole stets gleiche Eisen-, Kupfer- und Gewichtsverhältnisse
aufweisen, die von denen der dazwischenliegenden Läuferpole verschieden, jedoch unter sich gleich sind, so
daß trotz der elektromagnetischen Ungleichheit der benachbarten Pole der Gleichgewichtszustand
im Läufer erhalten bleibt. Die Erfindung und ihre weitere Ausgestaltung ist schematisch in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung veranschaulicht.
Der Ständer des Motors besteht aus zwei mit ausgeprägten Polen versehenen Teilen 1
und 2 und einem Jochstück 3, die mittels der Schraubklammern 4· zusammengehalten werden.
Das Jochstück 3 trägt die Erregerwicklung 5. Die Schraubklammern 4 sind in den Teilen 1 und 2 schwenkbar befestigt, so daß
sie nach Lösung ihrer Schrauben seitlich abgeschwenkt werden können, wie dies gestrichelt
dargestellt ist, um entsprechend den jeweiligen an den Motor gestellten Anforderungen
die Erregerwicklung leicht auswechsein zu können. Der Ständer ist mit vier
ausgeprägten Hauptpolen und nur zwei Hilfspolen ausgerüstet. Zwischen den gleichnamigen
Hauptpolen sind relativ tiefe Lücken vorgesehen, wodurch bei starkem Ansteigen des
Betriebsstromes eine magnetische Sättigung des Luftspaltes verhindert wird. Die einander
berührenden ungleichnamigen Haupt- und Hilfspole sind zwecks wahlweiser Beeinflussung
des magnetischen Flusses in bekannter Weise durch Stifte 6 von mehr oder minder
■magnetischem. Stoff gegeneinander festgelegt
und durch Klammern 7 aus nicht magnetischem Stoff zusammengehalten. Mit 8 sind
die Kurzschlußwicklungen auf den Hilfspolen bezeichnet.
Bei einem Ständer mit gleicher Polteilung würde der Läufer kurz vor dem Erreichen
der synchronen Drehzahl nur ein geringes Drehmoment entwickeln, weil der Käfig des
Läufers dann fast wirkungslos ist. Um diesen bekannten Nachteil zu beseitigen, liegen die
mit Hilfspolen versehenen Hauptpole jeder Ständerhälfte in ungleichmäßigen Teilungswinkeln, damit das künstliche Drehfeld, das
bei einer gleichmäßigen sechspoligen Ständerteilung während jeder Halbwelk des Erregerstromes
'tun einen Winkel von 6o° fortschreitet, einen größeren Drehfeldwinkel erhält
und damit die asynchrone Umdrehungszahl des Läufers entsprechend diesem Drehfejdwinkel
vergrößert wird. Demgemäß ist der Ständer mit Polen verschiedener Breite versehen, derart, daß die Auf lauf kanten der
ungleichnamigen Hauptpole einen Winkel von annähernd 750 einschließen, welcher einer
asynchronen Geschwindigkeit von 1250 Umdrehungen ohne Berücksichtigung des Schlupfes
entspricht, Für diese asynchrone Geschwindigkeit ist der Widerstand der Käfigwicklung
von wesentlicher Bedeutung; Die Ablaufkanten dieser Ständerpole dagegen
liegen innerhalb des der symmetrischen Läuferpolteilung entsprechenden Winkels von
6o°. Durch diese Ablaufkanten wird das negative synchrone Drehmoment bedingt, welches
verhindert, daß der Läufer über die synchrone Drehzahl hinausgedreht wird.
Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß der Läufer durch den Ständerpolwinkel von 750
ein Drehfeld erhält, dem an sich eine Drehzahl von über jooo Umdrehungen entsprechen
würde, daß er aber infolge der ausgeprägten Läuferpole bei deren Ablaufen von
den Ständerhauptpolen durch die gleichmäßig unter einem Winkel von 6o° liegenden Kanten
abgefangen und am Überlaufen über die synchrone Drehzahl gehindert wird. Das bei
dieser abgebremsten Drehzahl auch noch vorhandene asynchrone Drehmoment dient zur
Erhöhung des synchronen Drehmoments. Beim Anlaufen und auch während des Laufes
üben zuerst die beiden Breiten Ständerpole eine induzierende Wirkung auf die Läuferpole
aus. Nach einer Drehbewegung von 150 kommen auch-die beiden schmalen Ständerpole
zum Ausüben eines Drehfeldes auf den Läufer, während beim Ablaufen alle vier Ständerpole gleichmäßig den Läufer hindern,
über die synchrone Geschwindigkeit hinauszulaufen. Diese neuartige Eigenschaft eines
im Prinzip zweipoligen Ständers ergibt in Verbindung mit der besonderen Läuferauäbildung
einen Synchronmotor, der nicht nur von selbst auch noch unter wesentlicher Belastung
anläuft und synchron läuft, sondern no der auch während des Einlaufens in den Synchronismus
ein brauchbares Drehmoment besitzt und der außerdem bis zum Vielfachen des normalen Stromes diese Eigenschaften
beibehält.
Der mit dem Ständer zusammenwirkende Läufer ist in bekannter Weise mit sechs polbildenden
Abflachungen und einer Käfigwicklung versehen, deren im Verhältnis zu der Polzahl große ungerade Teilungszahl so ge- lao
wählt ist, daß die um 120° gegeneinander versetzten Läuferpole stets gleiche Eisen-,
Kupfer- und Gewichtsverhältnisse aufweisen, die von denen der dazwischenliegenden Läuferpole
verschieden, jedoch unter sich gleich sind, so daß trotz der elektromagnetischen
Ungleichheit der benachbarten Pole der Gleichgewichtszustand im Läufer erhalten
bleibt. · . - . '
Bei dem dargestellten Läufer ist klar erkennbar,
daß bei einer Teilung von 27 je drei im Winkel von 1200 angeordnete. Pole genau
gleiche Eisen- und Kupfermengen und demzufolge auch 'die gleichen Gewichtsverhält-■
nisse aufweisen, die von den symmetrisch" dazwischenliegenden Polen verschieden, jedoch
unter sich gleich sind. So findet man in den einen um 1200 gegeneinander versetzten Polen
je drei, in den dazwischenliegenden je vier Kupferstäbe. Hieraus ist, ersichtlich, daß der
Läufer sowohl eine für die Erzielung eines 2» möglichst gleichmäßigen .Anlaufsmomentes
erforderliche unsymmetrische Verteilung der Kupferstäbe und .Eisenquerschnitte zwischen
benachbarten Polen aufweist, trotzdem aber auch in seiner Gewichtsverteilung vollständig
symmetrisch ist, so. daß "Vibrationen des
- Läufers vermieden sind. ■
Zwecks Erzielung der günstigsten Lei- ; stungsverhältnisse und eines absolut sichern
synchronen Laufes bei relativ großem asynchronem Drehmoment ist in bekannter Weise
das Verhältnis der poibildendeii Abflachungen
: des Läufers zu der'Breite der ausgesprochenen
Pole wie 3 :2 gewählt. Der Mittelteil der
polbildenden Abflachungen des Läufers: ist dabei
in ebenfalls bekannter Weise von dem Kupfer: freigelassen, da durch an ; dieser
Stelle befindliche Stäbe die Anlaufverhältnisse ungünstig beeinflußt würden.' Die Kupferwicklung
des Läufers besteht, wie bekannt, aus in radialen Schlitzen angeordneten
Flachkupferstäben, um zwischen den einzelnen Stäben einen möglichst großen Eisenquersehnttt
zur Verfügung zu haben.:
Claims (1)
- " , Patentansprüche:r. Selbstanlaufender Einphasenwechselstromsynchronmotor nach dem Spaltpolprinzip mit einem mit sechs Polvorsprüngen und einer Käfigwicklung versehenen Läufer, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptpole des Ständers: derart ausgebildet sind, daß die Auf lauf kanten der ungleichnamigen Pole einen Winkel von annähernd 75° einschließen, während die Ablaufkanten dieser Pole in einem der symmetrischen Läuferpolteilung entsprechenden Winkel von 6o° liegen, und daß der Läufer mit sechs polbildenden Abflachungen' und einer Käfigwicklung versehen ist, deren im Verhältnis zu der Polzahl große ungerade Teilungszahl so gewählt ist, daß die um 1200 gegeneinander versetzten Läuferpole stets gleiche Eisen-, Kupfer- und Gewichtsverhältnisse auf-' weisen', die von denen der dazwischenliegenden Läuferpole verschieden, jedoch unter sich gleich sind, so daß trotz der elektromagnetischen Ungleichheit der benachbarten Pole der Gleichgewichtszu- stand im Läufer erhalten bleibt.2. Selbstanlaufender Einphasenwechselstromsynchronmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichnamigen Hauptpole verschiedene Breiten aufweisen und nur den breiteren Haupt- _. polen Hilf spole für den Anlauf zugeordnet sind. - . ;3. Selbstanlaufender Einphasenwechselstromsynchronmotor nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polbögen der mit den Hilfspol en ausgestatteten Hauptpole wesentlich größer• als die Polbögen der anderen Hauptpole sind, deren Größe den Polbögen der aus- »s geprägten Läuferpole entspricht,-4. Selbstanlaufender Einphasenwechsel-' stroms.ynchronmotor nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiteilige Ständer an der Beruhrungsstelle der ' Ungleichnamigen Pole durch Stifte aus mehr oder minder unmagnetischem Stoff, gegeneinander festgelegt und durch; Klammern aus nicht magnetischem Stoff zusammengehalten ist.:.5. Selbstanlaufen'd.er Einphasenwechselstrqmsynchronmotar nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der polbildenden Abflachungenam Läufer zu der Breite der ausgespro- too. dienen Läuferpole sich wie 3 ■: 2 verhält.6. Selbstanlaufender Einphasenwechselstromsynchronmotor nach Anspruchs, da-, durch gekennzeichnet, daß der Mittelteil der polbildenden Abflächungen des Lau- -fers von dem Kupfer der Käfigwicklung freigelassen ist.7. Selbstanlaufender Einphasenwechsel- ' stromsynchronmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, ;daß die Käfigwick- ι ιοί lung des Läufers aus in radialen Schlitzen- angeordneten Flachkupferstäben besteht.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEJ61142D DE706427C (de) | 1938-04-23 | 1938-04-23 | Selbstanlaufender Einphasenwechselstromsynchronmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEJ61142D DE706427C (de) | 1938-04-23 | 1938-04-23 | Selbstanlaufender Einphasenwechselstromsynchronmotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE706427C true DE706427C (de) | 1941-05-26 |
Family
ID=7207469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEJ61142D Expired DE706427C (de) | 1938-04-23 | 1938-04-23 | Selbstanlaufender Einphasenwechselstromsynchronmotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE706427C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1026848B (de) * | 1956-08-09 | 1958-03-27 | Licentia Gmbh | Einphasenreluktanzmotor |
-
1938
- 1938-04-23 DE DEJ61142D patent/DE706427C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1026848B (de) * | 1956-08-09 | 1958-03-27 | Licentia Gmbh | Einphasenreluktanzmotor |
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