DE1282164B - Motortransformator - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H 02k

Deutsche Kl.: 21 d2-18/01

Nummer: 1282164

Aktenzeichen: P 12 82 164.6-32 (R 41617)

Anmeldetag: 27. September 1965

Auslegetag: 7. November 1968

Die Erfindung betrifft einen Motortransformator mit einer die Primärwicklung des Transformators bildenden Erregerwicklung für das Motorfeld und einem dreischenkligen Kern, in dessen einem Schenkel der Rotor des Motors angeordnet ist.

Für den Antrieb eines Schmalfilmprojektors ist ein Motortransformator bekannt, der gleichzeitig die Spannung für die Projektionslampe liefern soll. Zu diesem Zwecke ist die das Feld für den Motor liefernde Erregerwicklung als Spartransformatorwicklung mit einem oder mehreren Abgriffen zur Abnahme der Niederspannung für die Projektionsglühbirne ausgebildet. Der Eisenkern dieses bekannten Motortransformators ist als symmetrischer Dreischenkelkern ausgebildet, in dessen mittleren Schenkel der Rotor angeordnet ist, während auf den beiden Außenschenkeln die beiden Hälften der aufgeteilten Erregerwicklung, welche außerdem gleichzeitig Primär- und Sekundärwicklung des Transformators ist, angeordnet sind. Der Erregerfluß für das Motorfeld fließt durch sämtliche drei Schenkel des Kerns. Da die Projektionslampe mit Wechselstrom betrieben wird, führen die Schenkel einen höheren Wechselfluß, so daß die magnetische Aussteuerung des Kerns größer wird. Richtet man die Sekundärspannung jedoch, beispielsweise für den Betrieb eines elektronischen Verstärkers, gleich, so fließt der gesamte dadurch bedingte Gleichfluß durch den Schenkel, in dem der Rotor angeordnet ist, so daß dieser Motorschenkel eine starke magnetische Vorspannung enthält und durch den den Motor antreibenden Wechselfluß stark unsymmetrisch ausgesteuert wird. Hierunter leidet jedoch die Laufruhe des Motors in einem Maße, wie es für den Antrieb von Plattenspielern nicht tragbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Motortransformators, der die für den Antrieb von Plattenspielern oder Tonbandgeräten erforderliche Laufruhe aufweist und gleichzeitig die gleichzurichtende Spannung für die Stromversorgung einer zugehörigen elektronischen Schaltung liefert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Motortransformator der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Erreger- und Primärwicklung auf einem der zwei weiteren Schenkel angeordnet ist und daß der dritte erregerwicklungsfreie Schenkel als magnetischer Nebenschluß für einen Teil des von der Primär- und Erregerwicklung erregten Wechselflusses und für einen einen Gleichstromanteil enthaltenden Fluß der Sekundärwicklung des Transformators ausgebildet ist. Da der magnetische Fluß hierbei zum Teil über den Nebenschluß verläuft, ist der Motortransformator

Anmelder:

Radio Corporation of America,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld

und Dr. D. v. Bezold, Patentanwälte,

8000 München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:
John Allen Tourtellot,
Indianapolis, Ind. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. September 1964
(400 493)

magnetische Widerstand, den die Erregerwicklung vorfindet, geringer als ohne diesen Nebenschluß, so daß zur Erzeugung eines bestimmten magnetischen Flusses eine geringere Windungszahl benötigt wird. Hiermit verringert sich aber auch automatisch die Windungszahl der Sekundärwicklung, so daß bei gleichem Wickelraum eine größere Drahtstärke verwendet werden kann. Dadurch vermindern sich die Verluste und die Wärmeentwicklung, so daß der erfindungsgemäße Motortransformator einen besseren Wirkungsgrad hat und sich weniger stark erwärmt als bekannte Motortransformatoren, welche keinen wicklungsfreien magnetischen Nebenschluß haben.
Der magnetische Nebenschlußschenkel des erfindungsgemäßen Motortransformators verringert den Gleichstromfluß, welcher den Motorschenkel durchsetzt, im Verhältnis der magnetischen Widerstände von Nebenschlußschenkel und Motorschenkel. Natürlich fließt auch ein Teil des Erregerflusses für den Motor über den Nebenschlußschenkel, so daß der von der Erregerwicklung erzeugte magnetische Fluß etwas größer sein muß. Trotz dieser Verhältnisse hat sich bei einem nach der Erfindung aufgebauten Motortransformator gegenüber einem solchen ohne zusätzlichen Nebenschlußschenkel eine Wirkungsgradsteigerung von 58 auf 77%, also um rd. 2O°/o erreichen lassen.

809 630/62+

Claims (1)

1. 3 4

   In zweckmäßiger Weise kann bei dem erfindungs- gespeist. Diese Wicklung'erzeugt einen ausreichenden gemäßen Motortransformator die Erreger-ün'dPri- magnetischen Fluß im Kern 12 zum Antrieb des märwicklung und die Sekundärwicklung des Trans- Motorläufers 22 und ferner zur Erzeugung einer ausformators auf demselben Schenkel des dreischenkligen reichenden Spannung in der Wicklung 46, die mit Kerns angeordnet sein. Bei einer bevorzugten, Aus- 5 der Wicklung 44 induktiv gekoppelt ist. führungsform, welche auch die Verwehdüng her- Die Sekundärwicklung 46 speist über einen Gleichkömmlicher Blechpakete von Kleinmotoren gestattet, richter 60 mit Filterkondensator 64 und einen Serienist der dreischenklige Kern aus zwei mit je einem widerstand 62 einen Verstärker 68, dem ein zweiter Schenkel aufeinanderliegenden zweischenkligen Filterkondensatör 66 an seinen Eingangsklemmen Blechpaketen aufgebaut, und die Wicklungen sind um io parallel geschaltet ist. Die Ausgangsseite des Verdie aufeinanderliegenden Schenkel herumgewickelt. stärkers 68 führt über einen Ausgangstransformator Hierbei brauchen die üblichen zweischenkligen Motor- 72 zu einem Lautsprecher 70.

   kerne lediglieh durch das zusätzliche zweischenklige Der in der Wicklung 46 wegen der Gleichrichter-Bleehpaket ergänzt zu werden, wobei der Wickel- ~ wirkung fließende Gleichstrom ruf t einen pulsierenden körper um die zusammenliegenden Schenkel herum 15 Gleichstrornfluß in dem zugehörigen Kern hervor, angeordnet wird. Ohne den Nebenschluß 32 würde der ganze Gleich-Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im fol- stromfluß den Kern 12 durchsetzen und daher die genden mit Bezug auf die Zeichnungen im einzelnen Wirkungsweise des Motors beeinträchtigen. Durch erläutert. Es zeigt den Nebenschluß 32 wird jedoch ein Flußweg gerin-F i g. 1 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen ao gen magnetischen Widerstandes parallel zu dem Fluß-Motortransformator, · weg des Kerns 12 gebildet und daher der gesamte Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 darge- Gleichstrornfluß, der den Kern 12 und den Läufer 22 stellten Ausführungsform und sonst durchsetzen muß, vermindert, und zwar um Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild des in den einen Faktor, der von dem Verhältnis der mägneti-F i g. 1 und 2 dargestellten Motortransformators mit 25 sehen Widerstände der beiden Flußwege abhängt, einer angeschlossenen elektrischen Schaltung. ' Da der Nebenschlußweg 32 einen Teil des durch Der in F i g, 1 und 2 insgesamt mit 10 bezeichnete die Erregerwicklung 44 erzeugten magnetischen Flus-Motortransformator eignet sich insbesondere zum ses absorbiert, muß der Motor so entworfen werden, Antrieb von Plattenspielern und Tonbandgeräten. daß seine Erregerwicklung einen größeren Fluß er-Er hat einen rechteckigen, aus Binzelblechen aufge- 30 zeugt, als es für den Motor ohne Nebenschluß er-, bauten Kern, der mit Hilfe von Nieten 14 und 16 forderlich wäre, um die notwendige Flußdichte im zusammengehalten wird. Läufer aufrechtzuerhalten. Zur Steigerung des in der Der Kern 12 besitzt eine im wesentlichen kreis- Erregerwicklung 44 erzeugten Flusses wird die Win-• förmiige Öffnung 20, in welcher ein zylindrischer dungszahl der Wicklung 44 verkleinert. Diese Ab-Käfiganker 22 eingesetzt ist. Die einzelnen Bleche 35 nähme der Windungszahl führt auch zu einer Abdes Kerns (Stators) 12 tragen Nuten 24, welche nähme der in der Sekundärwicklung 46 erforderlichen diagonal zum Läufer angeordnet sind und welche die Windungszahl, wenn man ein bestimmtes Über-Polstücke für den Läufer 22 bilden. Die Statorspulen Setzungsverhältnis des Transformators vorgibt. Die 25 umgeben jedes Polstück und büden die -HdEs- erwähnte Abnahme beider Windungszahlen bedeutet phase für den Motor. 40 eine Raumersparnis und ermöglicht es daher, einen Die Welle 26 des Läufers 22 dreht sich in den Draht von größerem Durchmesser zu verwenden, bei-Lagern 28 und 30, welche beiderseits des Läufers spielsweise betragen ohne den Nebenschluß 32 die angebracht sind. Windungszahlen 300 bzw. 1600 Windungen; bei Vor-Ein elektromagnetischer Flußweg, welcher zu dem handensein des Nebenschlusses 32 vermindern sie Flußweg über den Kern 12 parallel liegt, wird durch 45 sich jedoch auf 225 'bzw, 1200 Windungen, einen im wesentlichen etwa U-förmig ausgebildeten Mit diesen Wicklungen geringeren Widerstandes, Nebenfluß 32 hergestellt. Dieser Nebenschluß 32 ist d. h. mit diesen Wicklungen, welche weniger Windunebenfalls aus Blechen aufgebaut, ähnlich wie der Kern gen eines dickeren Drahtes aufweisen, stieg der 12, und wird durch Nieten 38 und 16 zusammen- Motorwirkungsgrad von 58 °/o auf 77 % unter sonst gehalten. Der Nebenschluß 32 ist bei der in F i g. 1 50 gleichen Verhältnissen. In den Wicklungen geringeren und 2 dargestellten Ausführungsform in einer zu der Widerstandes wird auch weniger Leistung verbraucht, Ebene des Kerns 12 parallelliegenden Ebene ange- und der Motortransformator 10 arbeitet daher bei bracht, wie die F i g. 2 erkennen läßt. niedrigerer Temperatur für eine gewisse Ausgangs-Die Schenkel 19 und 36 des Kerns 12 bzw. des belastung, was natürlich wegen der geringeren not-Nebenschlusses 32 werden von einer Spule 21 um- 55 wendigen Wärmeabführung des betreffenden Gerätes schlossen, welche sich auf einem isolierenden Spulen- sehr willkommen ist. körper 42 befindet. Die Spule 21 besteht gemäß T₁₊₄. ·· Fig. 3 aus zwei getrennten und konzentrischen Patentansprucne: Wicklungen, von denen die Erregerwicklung oder 1. Motortransformator mit einer die Primär-Primärwicklung 44 über die Drähte 48 zugänglich ist 60 wicklung des Transformators bildenden Erregerund die Sekundärwicklung 46 zwischen den Spulen- wicklung für das Motorfeld und einem drei- " enden 50 liegt. schenkligen Kern, in dessen einem Schenkel der Der Motortransformator befindet sich in F i g. 3 Rotor des Motors- angeordnet ist, dadurch innerhalb des punktiert gezeichneten Rechtecks 52 gekennzeichnet, daß die Erreger- und Pri- und speist eine elektronische Schaltung, wie sie z. B. 65 märwicklung (44) auf einem der zwei weiteren in Bandgeräten und Plattenspielern verwendet wird. Schenkel angeordnet ist und daß der dritte er-Die Erregerwicklung 44 wird von einer Wechselstrom- regerwicklungsfreie Schenkel (32) als magnequelle über einen Schalter 54 und einen Stecker 56 tischer Nebenschluß für einen Teil des von der

   Primär- und Erregerwicklung (44) erregten Wechselflusses und für einen einen Gleichstromanteil enthaltenden Fluß der Sekundärwicklung (46) des Transformators ausgebildet ist.

   2. Motortransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erreger- und Primärwicklung (44) und die Sekundärwicklung (46) des Transformators auf demselben Schenkel (19, 36) des dreischenkligen Kerns (12, 32) angeordnet sind.

   3. Motortransformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dreischenklige Kern aus zwei mit je einem Schenkel (19 bzw. 36) aufeinanderliegenden zweischenkligen Blechpaketen (12, 32) aufgebaut ist und die Wicklungen (44, 46) um die aufeinanderliegenden Schenkel herumgewickelt sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1797 838.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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