DE706703C - Vorrichtung zur elektrischen UEbertragung von Bewegungen - Google Patents

Description

Bekanntlich werden in der Fernmeldetechnik und Fernsteuertechnik Apparate benutzt, welche die synchrone Übertragung eines Drehwinkels oder der kontinuierlichen Umdrehung bewirken.

Solche mit Wechselstrom erregten Apparate bestehen im wesentlichen aus einem Ständer und einem Läufer mit einer einphasigen und einer mehrphasigen Wicklung.

Die prinzipielle Schaltung dieser Apparate besteht in einer Gegeneinanderschaltung der mehrphasigen Wicklungen und einphasig gespeisten Erregerwicklung oder in einer Gegeneinanderschaltung der 'einphasigen Wicklungen und mehrphasig gespeisten Erregerwicklungen. Bei derartigen Vorrichtungen wird gewöhnlich die eine Wicklung an dem Ständer und die andere am Läufer angeordnet, wodurch die Notwendigkeit von Schleifbürsten verursacht wird, welche die Sicherheit des Systems vermindern, und zwar infolge der Unmöglichkeit, ein konstantes und sicheres Andrücken der Bürsten an die Schleifringe zu gewährleisten, und infolge der Oxydierung der Kontaktflächen, indem bei der jeweiligen Möglichkeit der beiderseitigen D>rehrichtung des Läufers die den üblichen elektrischen Maschinen anhaftende Selbstreinigung der Kontaktflächen in diesem Falle nicht erfolgt.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die Vorrichtungen schleifkontaktlos derart auszuführen, daß die einphasige Wicklung an einem

unbeweglichen Teil des Magnetkreises ange ordnet und der Läufer mit zwei zwischen demselben und dem Ständer um die Achse des letzteren umlaufenden unbewickelten Segmenten ausgebildet wurde. Dabei war aber der Umfang des Ständers nicht voll ausgenutzt, und die Genauigkeit des erforderlichen synchronisierenden Drehmoments, die nötige Leistungsaufnahme oder Erregung usw.. Eigen ίο schäften, welche bei gleichen Abmessungen einer Vorrichtung mit Schleifbürsten erreicht werden können, wurden nicht erzielt.

Im Gegensatz dazu weist der Gegenstand der Erfindung sämtliche erforderlichen Eigen- <;> schäften der Kontaktvorrichtungen auf, ist aber denselben infoige seiner Kontaktlosigkeit und seiner absoluten Sicherheit weit überlegen. Die sekundäre dreiphasige wie auch die primäre einphasige Wicklung sind beide an einem üblichen zylindrischen Ständer derart angeordnet, daß die Primärwicklung einen axialen magnetischen Kraftlinienfluß erzeugt, welcher über radiale und axiale Luftspalte zwischen dem Läufer und den unbeweglichen Teilen des Magnetkreises geschlossen wird. Das Wesen der Erfindung" besteht nun darin, daß der zylindrische Läufer aus zwei axial angeordneten, magnetleitenden, voneinander durch unmagnetischen Stoff getrennten Teilen besteht, welche den Kraftlinienweg zwischen dem Ständer und gegen die Stirnflächen des Läufers angeordneten Polen des Jochs bilden.

Gegenüber bekannten schleifkontaktlosen Einrichtungen hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil einer äußerst gedrängten Bauart, welche in bezug auf die Ausnutzung des Eisens und Kupfers sich von den üblichen elektrischen Maschinen, z. B. Motoren, sehr wenig unterscheidet und in gleich großen Abmessungen bedeutend größere Leistungen zu erzielen ermöglicht als die bekannten schleifkontaktlosen Einrichtungen. Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung bildet der Umstand, daß bei dem aus lamelliertem Eisen zusammengestellten Läufer die Eisenbleche (Lamellen) axial angeordnet sind. Die sonstigen Kennzeichen sind untenstehend bei der Erläuterung" der Zeichnung gegeben. In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι ein prinzipielles Schaltbild der Verbindung des Senders und des Empfängers, Abb. 2 einen axialen Längsschnitt der Vorrichtung gemäß der Erfindung nach E-F der Abb. 3,

Abb. 3 einen Querschnitt des Apparats, in dem der linke Teil desselben einen Teilschnitt nach C-D und der rechte einen Schnitt nach A-B der Abb. 1 darstellt,

Abb. 4 einen Längsschnitt des Läufers nach G-H der Abb. 5 und

Abb. 5 einen Querschnitt nach K.-L der Abb. 4.

Der Apparat besteht aus einem ringförmigen Ständer 1 aus lameliiertem Eisen, einem Läufer 2, welcher einen Teil des Magnetkreises ohne Wicklung bildet und aus zwei voneinander durch unmagnetischen Stoff getrennten Hälften besteht. Der Läufer ist an einer Welle 11 aus unmagnetischem Stoff befestigt.

Die drei- oder mehrphasige sekundäre Wicklung 4 ist in den Nuten des Ständers 1 ⁷-> (Abb. 2) verteilt und die primäre einphasige Wicklung 3 als zwei dem Läufer konzentrische Ringspulen oberhalb der vorstehenden Stirnteile der Wicklung 4 angeordnet.

Der Ständer 1 ist in einem unmagnetischen Gehäuse 12 befestigt und von demselben durch eine Isolierschicht 13 oder durch oxydiertes Aluminiumblech isoliert.

Der ganze Ständer mit dem Gehäuse 12 ist an einem Magnetjoch befestigt, an welches zwei an den unmagnetischen Deckeln 10 befestigte Stirnpole 5, 6 anschließen.

Das Joch 8 und die Pole 5, 6 bestehen auch aus lameliiertem Eisen. Solcher Joche können auch zwei oder mehr sein.

Wie aus den Abb. 1 und 2 ersichtlich, bildet die vom Wechselstrom gespeiste Wicklung 3 einen axialen Magnetfluß, welcher wie folgt verläuft: Pol 5, der axiale Luftspalt zwischen demselben und dem Läufer, Teil a des Läufers, der radiale Luftspalt zwischen dem Läufer 2 und dem Ständer 1, Ringständer i, wieder ein radialer Luftspalt zwischen dem Ständer und Läufer, der zweite Teilö des Läufers 2, der axiale Luftspalt zwi- <°o sehen dem Läufer und dem Pol 6, zweiter Pol 6, das Magnetjoch 8 und Pol 5.

Sind die Lagen beider Läufer der untereinander verbundenen Vorrichtungen synphas, so findet keine Verschiebung des Läufers des Empfängers statt. Wird aber der Läufer des Senders um einen gewissen Winkel verdreht, so ändert sich die Verteilung der in der sekundären mehrphasigen Wicklung induzierten elektromotorischen Kräfte des Senders >'o und ruft eine entsprechende Änderung der Verteilung derselben im Empfänger hervor. Infolgedessen wird der Läufer des letzteren auf einen dem Drehwinkel entsprechenden Winkel verdreht.

Um nun die durch den um die Achsenrichtung pulsierenden Strom erregten Ströme aufzuheben oder wenigstens zu verringern, werden die Eisenbleche, aus welchen der Ringständer zusammengesetzt ist, mit Schlitzen 14 versehen, welche bei den einzelnen Eisenblechen gegeneinander versetzt sind. Dadurch

wird der magnetische Widerstand für den Fluß für alle Lagen-des Läufers gleich groß. Der Läufer 2 ist aus eisernen und unmagnetischen Blechen derart zusammengesetzt, daß S die Ebene jedes Bleches der durch die Achse des Läufers verlegten Längsebene parallel ist, wodurch die Eisenverluste verringert und der magnetische Widerstand für dien Quierfluß vergrößert wird und dadurch ein höherer Stabilitätskoeffizient erreicht wird.

Um einen noch höheren Koeffizienten der Stabilität zu erzielen, können die Eisenbleche des Läufers als eine Kurzschlußdämpferwicklung benutzt werden. Zu diesem Zwecke werden die Eisenbleche durch Zwischenlagen aus unmagnetischem Material leitend verbunden (Abb. 4 und 5).

Andererseits werden sämtliche Läuferbleche durch Nieten 16 zusammengehalten, welche mit Isolierhülsen umgeben sind.

Für sehr weite Fernwirkungen kann der Ständer mit seinen Wicklungen durch Isolierdeckel 17 abgeschlossen sein. Der Zwischenraum 9 wird dann mit Öl gefüllt, damit der Apparat mit Hochspannung betrieben werden kann.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zur elektrischen Über-Wagung von Bewegungen mit unbeweglichen Wicklungen, von denen die sekundäre Drei- oder Mehrphasenwicklung in einem hohlzylindrischen Ständer verteilt ist und die primäre einphasige Erregerwicklung derart angeordnet ist, daß sie einen axialen Magnetfluß erzeugt, welcher über Luftspalte zwischen dem unbewickelten und schleifkontaktlosen Läufer und den unbeweglichen Teilen des Magnetkreises geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Läufer aus zwei axial angeordneten, magnetischen, voneinander durch unmagnetische Stoffe getrennten Hälften besteht, welche den Weg für den Kraftlinienfluß zwischen dem Ständer und gegenüber den Stirnflächen des Läufers liegenden Polen des Magnetjoches bilden.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnpole untereinander durch einen oder mehrere außerhalb des Ständers angeordnete Jochschenkel verbunden sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Ständer aus lameliiertem Eisen zusammengesetzt ist und seine einzelnen Eisenbleche mit radialen, gegeneinander versetzten Schlitzen zur Vermeidung bzw. Verminderung der Kurzschlußströme vom axial pulsierenden Magnetfluß versehen sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Ständer von dem Gehäuse durch eine Isolierschicht oder oxydiertes Aluminiumblech isoliert ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer aus lamellierteni Eisen zusammengesetzt ist und die Eisenbleche axial angeordnet sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Läufereisenbleche durch unmagnetische stromleitende Zwischenlagen zu einer Dämpferkurzschlußwicklung verbunden sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch Anordnung von Isolierdeckeln mit Ölfüllung des Raumes zwischen denselben und den Ständerwicklungen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen