DE1192311B - Synchrongenerator der Klauenpoltype - Google Patents

Description

• Synchrongenerator der Klauenpoltype Es ist bereits ein Synchrongenerator mit einem ringförinigen bewickelten Stator und einem in der Statorbohrung rotierenden pennanentmagnetischen Erregerteil vorgeschlagen worden. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß zum Ausgleich von durch unterschiedliche Belastungen bedingten Änderungen der Wechselspannung der Fluß durch auf dem Erregerteil angebrachte, in der Achsrichtung verschiebbare Teile des magnetischen Kreises bei gleichzeitiger Änderung des radialen Luftspaltes einstellbar ist. Von diesem Prinzip wird auch ini vorliegenden Fall Gebrauch gemacht bei einem Synchrongenerator der Klauenpoltype. Erfindungsgemäß ist diese Maschine so ausgebildet, daß zum Ausgleich von durch wechselnde Belastung bedingten Änderungen der Wechselspannung die polarisierten Läuferklauen in Achsrichtung zu magnetischen Nebenschlüssen verschiebbar sind. Klauenpolmaschinen gewinnen in neuerer Zeit wegen des Fehlens von Schleifringen erhebliche Bedeutung und werden unter anderem als Generatoren für elektrische Fahrzeugbeleuchtung eingesetzt. Hier werden allerdings erhebliche Anforderungen an die Spannungsregelung gestellt, einmal wegen der sehr stark schwankenden Belastung, zum anderen deshalb, weil solche Maschinen, die von einer Wagenachse angetrieben werden, mit sehr stark schwankenden Drehzahlen laufen. Durch die angegebene Bauform ist es aber auf einfache Weise möglich, die Spannung konstant zu halten. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigen die zusammengehörenden F i g. 1 und 2 einen Querschnitt durch die Maschine längs der Welle bzw. eine Draufsicht auf den abgewickelten Läufer; in F i g. 3 ist vereinfacht die Spannungsregeleinrichtung dargestellt.
• Der Querschnitt F i g. 1 durch die Maschine zeigt den Stator 1 mit der darin angebrachten, nicht bezeichneten Wicklung. Der Läufer besteht aus den polarisierten Läuferklauen 2, 3, die die aus F i g. 1 und 2 ersichtliche Form haben und ineinandergreifen. Diese Klauen sind auf der Maschinenwelle in Keilnuten geführt und in Achsrichtung verschiebbar. Mit der Läuferklaue 2 ist ein magnetisches Leitstück 4, mit der Läuferklaue 3 ein magnetisches Leitstück 5 fest verbunden und läuft damit um. Diese Leitstücke haben die aus F i g. 1 und 2 ersichtliche Form. Die Welle 6 der Maschine ist mit Keilnuten versehen, auf denen die Läuferklauen 2, 3 mit den Leitstücken 4, 5 in Achsrichtung verschiebbar sind. Zu dem Läufer gehören ferner magnetische Nebenschlüsse 7, 8, die in der gezeichneten Weise abgeschrägt sind. Diese Nebenschlüsse haben die Form von Ringen, die zwa5 mitrotieren, aber nicht verschiebbar sind. Zwischen den beiden Läuferklauen befindet sich eine Feder 9, die dem starken magnetischen Zug der beiden Läuferteile entgegenwirkt. Durch die Hohlwelle 6 führt von. beiden Seiten her ein Gestänge 10, 11 zu emem ellipsenförmigen Exzenter 12, der in der Läuferachse einen Drehpunkt hat. Die Gestänge 10, 11 sind entsprechend abgewinkelt und greifen an den Enden des Exzenters 12 an. Der Exzenter 12 steht ini Eingffl einerseits mit dem Läuferteil 2, andererseits mit dem-Läuferteil 3, wie aus der Zeichnung ersichtlich. Werden die Gestänge 10, 11 in Gegenrichtung nach rechts bzw. links bewegt, so überträgt sich diese Beweguiqg auf die Läuferteile 2, 3, die dann mehr voneinander entfernt werden, so daß die Leitstücke 4, 5 sich den magnetischen Nebenschlüssen 7, 8 nähern. Dadurch kann der magnetische Widerstand im Läuferkrdis ge- ändert werden, um auf diese Weise Spannungsschwankungen auszugleichen.
• Die F i g. 3 zeigt schematisch die dabei angewandte Schaltung, und zwar zunächst die dreiphasige Statorwicklung 20 des Generators. Die drei Phasen der Statorwicklung R, S, T sind nach auBen. an nicht dargestellte Verbraucher geführt. Zum Zweck der Steuerung sind an die Generatorpliasen Stromwandler 21, 21' und Spannungswandler 22."2Z angeschlossen. über Gleichrichter 23, 23' bzw. 24, 24' sind diese Wandler mit Stromspulen 25, 25' bzw. Spannungsspulen 26,26' von Zugmagneten verbunden. Diese Zugmagnete wirken auf Permanentmagnete im Innern der Spule, die mit dem Gestänge 10, 11 in Verbindung stehen. Als Sollwertgeber für die normale Betriebsstellung dienen Federn 27,27.
• Die Schaltung ist so getroffen, daß die Gest-10, 11 stets gegenläufig bewegt werden. Bei steigendem Strom und fallender Spannung ziehen beispielsweise die Stromspulen 25, 25' den Permanentmapet ein, sa daß die Gestänge 10, 11 in Richtung, auf die Symmetrielinie der Maschine bewegt werden unct. der Exzenter 12 sich senkrecht stellt. Dadurch werden die Klauen 2, 3 zus-emmengeschoben, wobei der Ständerfluß vergrößert und der über die Nebenschlüsse 7, 8 abgeleitete Fluß verringert wird. Bei fallendem Strom und steigender Spannung tritt eine Verschiebung der Gestänge 10, 11 in umgekehrter Richtung &n, wöbe! der über die magnetischen Nebenschlüsse 7, 8 geleitete Fluß vergrößert wird. Die Spannungsspulen haben die entgegengesetzte Wirkung.
• Das Verschieben der Klauen 2, 3 kann auch mittels einer hydraulischen Steuerung vorgenommen werden, die in gleicher Weise von Strom- und Spannungswandler abhängig gemacht ist.

Claims (2)

1. Patentanspräche: 1. Synchrongenerator der Klauenpoltype, da -dur'ch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von durch wechselnde Belastung bedingten Änderungen der Wechselspannung die polarisierten täuferklauen in Achsrichtung zu magnetischen Nebenschlüssen verschiebbar sind.
2. 2. Synchrongenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Läuferteile (2,3) mit daran angebrachten magnetischen Leitstücken (4, 5) versehen sind. 3. Synchrongenerator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des Läufers magnetische Nebenschlüsse in Form von Ringen (7, 8) angebracht sind. 4. Synchrongenerator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung der Läuferteile durch Gestänge (10, 11) entsprechend den durch Strom- und Spannungswandler erfaßten Belastungsverhältnissen erfolgt. 5. Synchrongenerator nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung von Strom- und Spannungsspulen abhängige, auf das Gestänge (10, 11) einwirkende Magnetanker dienen. 6. Synchrongenerator nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung eine von den Strom- und Spannungsspulen abhängige hydraulische Einrichtung dient.