DE1282778B

DE1282778B - Gleichstrommaschine mit Einrichtung zur Feldschwaechung

Info

Publication number: DE1282778B
Application number: DE1964L0049571
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Germin Huebner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-12-21
Filing date: 1964-12-21
Publication date: 1968-11-14

Description

Gleichstrommaschine mit Einrichtung zur Feldschwächung Bekanntlich kann die Drehzahl einer Gleichstromnebenschlußmaschine unter anderem durch Änderung des Hauptpolfeldes variiert werden. Gewöhnlich wird von einer Feldschwächung gesprochen (Drehzahlerhöhung), da man gedanklich von der normal erregten Maschine ausgeht. Diese Feldschwächung kann dadurch erzeugt werden, daß der Erregerstrom herabgesetzt wird. Eine solche Maßnahme ist insbesondere bei großen Erregerströmen kostspielig und kann, da sie über stufenweise geschaltete Widerstände vorgenommen wird, auch nur stufenweise durchgeführt werden.
Es ist auch bereits bekannt, sich zur Änderung des wirksamen Magnetflusses rein mechanischer Mittel zu bedienen.
So wird nach der deutschen Patentschrift 438 981 vorgeschlagen, im Polkern magnetische Zwischenstücke zu verschieben, um dadurch den für den Magnetfluß wirksamen Querschnitt zu verändern. Solche Konstruktionen sind jedoch schwer bewegbar und kompliziert, so daß im allgemeinen Konstruktionen mit verstellbaren, den Polen zugeordneten Polschuhen vorherrschen.
Nach der USA.-Patentschrift 996 253 ist es bereits bekannt, den Magnetfluß dadurch zu ändern, daß zwischen Anker und Polkern ein verdrehbarer, hohlzylindrischer Ring mit daran befestigten asymmetrischen Polschuhen besonderer Gestaltung Verwendung findet. Diese Polschuhe weisen jeweils eine dem Anker zugewandte konzentrische Fläche und eine dem Polkern zugeordnete, aus mehreren Radien zusammengesetzte Stoßfläche auf, wodurch sich bei entsprechender Gestaltung des Polkerns zwischen diesem und der Stoßfläche des Polschuhes ein vom Grad der Verdrehung des Polschuhringes abhängiger variabler Luftspalt ergibt. Der Aufwand zur Herstellung der besonderen erforderlichen Kurvenformen ist jedoch unverhältnismäßig groß.
Durch die deutsche Patentschrift 217 597 oder die USA.-Patentschrift 1072 647 ist es für Gleichstrommaschinen auch schon bekannt, die Polschuhe geteilt und zueinander bewegbar zu halten. Hierbei wird der Magnetfluß in seiner Größe selbst nicht verändert, sondern es werden veränderbare Nebenschlußpfade geschaffen, die das Feld schwächen. Auch hier ist generell ein erheblicher Aufwand an Verstellmitteln zu treiben.
Die Erfindung weist nun einen Weg, wie auf besonders einfache Art die allgemeine Aufgabe der Feldschwächung bei unverändertem Erregerstrom gelöst werden kann, wobei nur noch sehr geringe Verstellwege erforderlich sind, um zu maximalen Geschwindigkeitsänderungen zu gelangen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Gleichstrommaschine, bei der über einen verdrehbaren hohlzylindrischen Ring, an dem Polschuhe befestigt sind, der Magnetfluß der Pole veränderbar ist, nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die gegenüberliegenden Flächen zwischen Polkern und Polschuh konzentrisch zum Anker der Maschine verlaufen und mit Nuten gleicher Teilung versehen sind.
F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Ständer besteht aus dem Joch 1, den Polkernen 2 und den Erregerwicklungen 3. Der Anker ist mit 4 bezeichnet. Die Polschuhe 5 sind zu einem einzigen hohlzylinderförmigen Ring 6 miteinander verbunden. Die Konstruktion kann beispielsweise in der Weise ausgeführt sein, daß die aus Segmenten geschichteten Polschuhe an ihren Stirnseiten durch massive Ringe aus nicht magnetisierbarem Material verbunden sind. Axiale Bolzen durch die Polschuhe können der Konstruktion weitere Festigkeit verleihen.
Die sich gegenüberliegenden Flächen von Polschuhen und Polkernen sind mit Nuten 7 und 8 gleicher Teilung versehen. In der in der Figur dargestellten Stellung des Polschuhringes 6 ist der magnetische Widerstand des magnetischen Kreises am geringsten und der magnetische Fluß folglich am größten. Dreht man die Polschuhzylinder so, daß die Nuten von Polkern und Polschuhzylinder nicht mehr einander gegenüberliegen, so vergrößert sich der magnetische Widerstand und erreicht ein Maximum, wenn der Polschuhzylinder um eine halbe Nutteilung gedreht worden ist. Mit wachsendem magnetischem Widerstand wird der magnetische Fluß bei gleichem Erregerstrom kleiner. Man kann also durch Drehung des Polschuhzylinders das Feld verändern, ohne den Erregerstrom selbst zu verändern.
Die Konstruktion kann auch dahin verändert werden, daß gleichzeitig ohne Verwendung von Wendepolen ein Wendefeld erzeugt wird. Zu diesem Zweck werden die Polschuhe in Umfangsrichtung erheblich verlängert. Der verlängerte Polschuh enthält eine weitere Gruppe von Nuten auf der dem Luftspalt abgewandten Seite, deren Zahl und Teilung mit der Nutengruppe am Polkern übereinsfi:mmt.
F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel dieser Variante der Erfindung. Die Polschuhe sind in einer Umfangsrichtung erheblich verlängert und reichen bis in den Bereich der neutralen Zone. Auf der dem Luftspalt abgewandten Seite der Polschuhe ist eine weitere Gruppe von Nuten 9 vorgesehen. Nutenzahl und Nutenteilung dieser Gruppe stimmen mit der Nutengruppe im Polkern überein.- Bei der in der F i g. 2 dargestellten Stellung des Polschuhzylinders wird ein Wendefeld erzeugt, das eine einwandfreie Kommutierung ermöglicht, wenn die Maschine in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung umläuft. Die Feldschwächung kann wieder vorgenommen werden durch Variation der WinkeRage des Zylinderringes um eine halbe Nutteilung. Soll die Maschine in entgegengesetzter Ri#htqng umlaufen,- so- wird der Zyaderring im Sinne der Zeichnung so weit nach rechts gedreht, bis die Nutgruppe 9 unter dem Polkern liegt.-

Claims

Patentanspräche: 1. Gleichstrommaschine, bei der über einen verdrehbaren hohlzylindrischen Ring, an dem Polschuhe befestigt sind, der Magnetfluß, der Pole veränderbar 'ist, dadurch gekennz e i c h n e t, daß die gegenüberliegenden Flächen zwischen Polkern und Polschuh konzentrisch zum Anker der Maschine verlaufen und mit Nuten gleicher Teilung versehen sind.
2. Gleichstrommaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe einseitig in Umfangsrichtung bis in den Bereich der neutralen Zone verlängert- sind--und -dort eine -weitere Gruppe von Nuten auf der dem Luftspalt abgewandten Seite besitzen, deren Zahl und Teilung mit der Nutengrupp6 am Polkern übereinstimmt, und daß die Verlängerung so ausgelegt ist, #daß sich ein Wendefeld ergibt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 217 597, 438 981; französische Patentschrift Nr. 384 322;-USA.-Patentschriften Nr. 996 253, 1072 647. -