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Asynchron-Induktionsmaschine.
Die Erfindung bezieht sich auf Asynohron-Induktionsmaschinen und bezweckt das Anlassen derselben mit einem stärkeren Drehmoment ohne Einschaltung von Ohmschen Widerständen in den
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Geschwindigkeit zu erzielen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden bei einem gewöhnlichen Induktionsmotor die primären und sekundären seitlichen Verbindungsstücke (Stirnverbindungen) und die durch sie erzeugten Felder ausgenützt. Um diese seitlichen Felder auszunützen, stellt man Kreise von verhältnimsässfg geringerer Reluktanz her u. zw. in solcher Weise, dass deren Kraftlinien auf ihrem Weg die Felder schneiden, welche von den parallel zur Motorwelle liegenden Wicklungsteilen erzeugt werden (die magnetischen Felder im Zwischenraum), wobei weiters nur die seitlichen primären Kraftlinien gezwungen werden, die seitlichen sekundären Verbindungsstücke zu umfassen.
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er, u. zw.
in bezug auf die seitlichen Verbindungsstücke die Gestalt eines U annimmt, dessen Basis parallel zur Motorwelle ist, und von welchem der eine Arm im Inneren und der andere Arm ausserhalb der seitlichen Verbindungsstücke liegt. Ein solcher Kreis ist demzufolge gezwungen, durch die Arme des U die Kraftlinien des Zwischenraumfeldes zu schneiden und die sekundären seitlichen Verbindungsstücke vollständig zu umfassen.
Damit das primäre seitliche Feld die sekundären seitlichen Verbindungsstücke'umgibt, müssen die magnetischen Brücken an der in bezug auf die sekundären seitlichen Verbindungsstücke gegenüber- lirgenden Seite der primären Verbindungsstücke angeordnet sein. (Bei einem gewöhnlichen Motor mit auss : nliegendem Stator, müssen die magnetischen Brücken im Inneren des umlaufenden Lamellenkernes sein. Siehe Fig. 6.)
Anderseits erzwingt das Schneiden des durch die parallel zur Motorwelle liegenden Wicklungsteile erzeugten Feldes mit den seitlichen Feldern ein Verdrehen oder Torsion der letzteren und das sekundäre Feld wird gehindert, auf das primäre Induktorfdd rückzuwirken.
(Im allgemeinen vollzieht sich dieses Verdrehen oder Verzerren nicht in einer Eben", so dass man es nur annäherungsweise und schematisch in der Zeichnung veranschaulichen kann # siehe Fig. 1 und 5, wo die Kraftlinien und < p, nicht genau in der Zeichenebem liegen ; es ist jedoch klar, dass die Kraftlinien eines magnetischen Feldes, welche die
Kraftlinien eines Feldes kreuzen, das praktisch unter rechtem Winkel zu ersterem steht, eine Verzerrung dieser Kraftlinien verursachen.)
Den angegebenen Verlauf nehmen die Kraftlinien, die durch den Primärkreis hervorgerufen sind,
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von den sekundären und primären seitlichen Verbindungsstücken und, ohne diese zu umfassen, schliessen.
Bei den gewöhnliehen Induktionsmotoren mit vollen Hauben finden sich wohl die Arme des
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sind, in magnetisierendeFelder bewirkt undsie zwingt, die imZwischenraum erzeugtenFelder zu schneiden.
Für die obangegebenen Zwecke (Schneiden und Umfassen) ist es belanglos, ob der Kreis der seitlichen Verbindungsstücke zwischen den Enden der Arme des U mit magnetischem Material geschlossen wird oder nicht. Ein magnetisches Schliessen hat, wie später ersichtlich werden wird, eine Änderung des Wertes der für die seitlichen primären Verbindungsstücke erforderlichen magnetisierenden Komponente zur Folge und ändert die Streuung des sekundären Feldes, wodurch nicht nur die Wirkungsweise, sondern auch die Charakteristik des Motors eine Abänderung erleidet. In den Zeichnungen sind beispielsweise einige Schemen und Ausführungsformen von Maschinen nach vorliegender Erfindung veranschaulicht.
Fig. l zeigt einen Teil der primären und sekundären Lamellenkerne eines gewöhnlichen Induktionsmotors in eine Ebene abgewickelt ; Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die in Fig. 1 veranschaulichten Kerne ; Fig. 3 zeigt in Vektorensystem die Phasenverschiebung zwischen der Spannung und den Feldern, die durch die seitlichen Verbindungsstücke der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Wicklungen des Motors hervor-
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eingezeichneten Brücken aus magnetischem Material, welche die seitlichen Verbindungsstücke umfassen ;
Fig. 6 stellt schematisch einen nach der Erfindung hergestellten Motor mit Doppelkernen dar ;
die Fig. 7 und 8 zeigen einen Teil der Stator-Lamellenkerne des in Fig. 6 veranschaulichten Motors in ihrer Ab- wicklung in einer Ebene und geben schematisch die relative Lage der primären seitlichen Verbindung- stücke der beiden Kern an, wobei die Richtung des Stromes für zwei verschiedene Fälle durch Pfeile angegeben ist ; die Fig. 9 und 10 zeigen Ausführungsformen des Motors nach Fig. 6 in Teilschnitten ; Fig. 11 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführung des Motors nach der Erfindung.
In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 der primäre Lamellenkern und mit 2 der sekundäre Kern bezeichnet, welche beide Ausnehmungen besitzen, in welchen die primären Wicklungen 3 bzw. die sekundären
Wicklungen 4 liegen. Mit zur ist das resultierende Feld bezeichnet, das im Zwischenraum durch die parallel zur Motorwelle liegenden Teile dieser Wicklungen erzeugt wird, während (1 das Fdd bezdchmt, das durch die primären seitlichen Verbindungsstücke hervorgerufen wird ; 91 ist das Feld der sekundären Verbindungsstücke.
In Fig. 3 gibt E die zugeführte Spannung und e die sekundäre resultierende Spannung p n, die gegenE um 1800 verstellt ist ; Ef und ef bezeichnen die durch dieFelder < iUnd induzierten Spannungen, die gegenüber e und bzw. E um die Winkel K und ss verschoben sind. 3t und 4/ (F ; g. 4) bezeichnen die primären bzw. eskundären Verbindungsstücke einer Phase der Motorwieldungen.
Wie bereits vorhin bemerkt, ersieht man aus den Fig. l und 4, dass die Kraftlinien @1 und 91 infolge des Schneidens mit dem resultierenden Feld des Zwischenraums < & ,. aus ihrer Bahn abgelenkt sind ; diese
Verzerrung oder Verdrehung, die nur schematisch dargestellt ist, verursacht eine Wechselwirkung zwischen den seitlichen Feldern und dem Zwischenraumfeld.
Fügt man weiters zu den magnetischen Kreisen der durch die seitlichen Verbindungsstücke hervor- gerufenen Fdder, wie aus Fig. 5 ersichtlich, zusätzliche magnetische Brücken 6 hinzu, welche die primären und sekundären seitlichen Verbindungsstücke umschliessen, so erleichtert man infolge der Zugabe eines magnetischen Weges von geringerer Reluktanz die Lagerung der primären seitlichen Felder um die sekun- dären seitlichen Verbindungsstücke. Bemerkt möge werden, dass in der Fig. 5 die Zusatzbrücken nur zur besseren Erläuterung dargestellt sind und kein Zwischenraum für das Drehen des sekundären in bezug auf den primären Kreis belassen wurde.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 sind die primären Lamellenkerne 1 in der üblichen Weise am
Gehäuse 7 befestigt, während die sekundären Kerne 2 auf einem Zylinder 11 aus magnetischem Material sitzen, und wobei der zwischen den beiden gekuppelten Rotoren liegende Zylinderteil dazu dient, den magnetischen Kreis der Felder zu einem U zu vervollständigen, die durch die seitlichen Verbindungs- stücke hervorgerufen werden, welche zwischen den zwei Stator-und Rotorpaaren liegen. Der Zylinder 11 und die Kerne 2 sind mit der gemeinsamen Motorwelle fest verbunden.
Die seitlichen Verbindungsstücke der primären Wicklung 3 sind möglichst symmetrisch angeordnet, desgleichen auch die seitlichen Ver- bindungsstücke der sekundären Wicklung 4 ; eine Käfigwicklung ist für diese Motorgattung tunlichst zu vermeiden. Bei einem Motor dieser Ausführungsart ist es vorzuziehen, nur die Felder auszunützen, welche durch'die zwischen den vier Lamellenkernen befindlichen seitlichen Verbindungsstücke hervorgerufen werden ; demzufolge ist ein besonderer magnetischer Kreis nicht erforderlich, um die anderen ausserhalb der beiden Kernpaare enthaltenen seitlichen Verbindungsstücke zu umgeben. Die sekundären Wick- lungen 4 der beiden Rotoren können entweder in Serie geschaltet oder jede für sich kurzgeschlossen sein.
. In den Fig. 7 und 8 sind schematisch die primären Dreiphasenwicklungen des Motors nach Fig. 6 veranschaulicht und in einer der Phasen ist die Richtung des Speisestromes für zwei verschiedene Fälle eingezeichnet : Bei der durch die Pfeile Fig. 7 bezeichneten Richtung des Speisestroms summieren sich die magnetmotorischen Kräfte der seitlichen Verbindungsstücke, während sie sich bei der in Fig. 8 ver- anschaulichten Richtung aufheben. Es sind dies die beiden Grenzfälle für maximales und minimales
Seitenfeld, die zur Regelung des Motors verwendet werden.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 ist das Gehäuse 7 zum Schliessen des seitlichen magnetischen Kreises nicht herangezogen, sondern es ist der Zwischenraum zwischen den beiden Armen des U freigelassen. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, umfasst das primäre seitliche Feld fizz sowohl die seitlichen Verbindungsstücke, welche es hervorrufen, als auch die sekundären seitlichen Verbindungsstücke 4, während das durch diese letzteren erzeugte Feld (pi grösstenteils ein Streuungsfeld ist, da es die primären Verbindungsstücke nur mit einem geringeren Teil seiner Kraftlinien umfasst.
Bei dieser Ausführungsform ist der magnetische Kreis geschaffen, der am besten den vorhin erwähnten Grundbedingungen entspricht, nämlich der Schaffung eines magnetischen Kreises in U-Form, um die Kraftlinien des primären seitlichen Feldes zu zwingen, die sekundären seitlichen Verbindungsstücke zu umfassen und weiters die seitlichen Felder (sowohl die primären als auch sekundären) zu zwingen, die Kraftlinien des Zwischenraumfeldes zu schneiden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 sind mit 13 und 14 zwei auf der Motorwelle verschiebliche Büchsen bezeichnet, die sich in Flanschen der Hauben des Motors einfügen. Es ist klar, dass diese Büchsen sowohl den Zylinder als auch die bei den anderen Ausführungsformen verwendeten einzelnen Querstücke 11 ersetzen.
Durch Verschieben dieser Büchsen kann nicht nur die Reluktanz des seitlichen magnetischen Kreises geändert, sondern derselbe auch in dem Teil unterbrochen werden, der der Basis des Kreises in U-Form entspricht, wie dies aus der strichliert gezeichneten Stellung der Büchsen hervorgeht.
Während man bei der Ausführungsform nach Fig. 6 nur den magnetischen Kreis der zwischen den vier Lamellenkernen eingeschlossenen seitlichen Verbindungsstücke ausnützt und dadurch diese Kerne für einen grossen Teil des seitlichen magnetischen Kreises verwendet, ist dies bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführung nicht möglich, weil der grösste Teil dieses Kreises in den Büchsen und Hauben erscheint, die selbstverständlicherweise nicht aus Lamellenmetall sein können. Es wird demzufolge vorzuziehen sein. diese letztere Ausführungsform nur für das Anlassen und für die Verbesserung des Leistungsfaktors bei geringer Belastung zu verwenden.
Man kann versuchen, die durch den erfindungsgemässen Motor erreichten Vorteile durch die nachfolgenden Erscheinungen zu erklären : Dadurch, dass die Kraftlinien des Feldes #1 die sekundären seitlichen Verbindungsstücke umfassen, entsteht eine Herabminderung der primären seitlichen Streuungfelder und eine induktive Energieübertragung vom Primär- zum Sekundärkreis, während das Schneiden der Kraftlinien-die sowohl durch die primären als auch durch die sekundären seitlichen Verbindungs- stücke erzeugt werden-mit dem Zwischenraumfeld #r eine Wechselwirkung zwischen den seitlichen
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entgegengesetztem Sinne verzerrt.
Demzufolge sind die von den primären und bzw. sekundären seitlichen Verbindungsstücken verursachten magneto-motorischen Kräfte in erster Linie gehindert, eine gemeinsame Resultierende zu erzeugen und zweitens ist das Sekundärfeld (jìl verhindert, auf das primäre magn ? tisierende Feld < 1 zu wirken.
Das Feld < 1 hat füglich einen proportionalen Wert zum Wert des Stromes in der Primärwicklung und die Phase des Primärstromes, während das sekundäre Feld 9"da es gehindert ist, auf das Feld < 1 zu wirken, wegen der erwähnten Verzerrung in denselben Wicklungen eine Reaktionsspannung induziert, welche der zwischen tpi und < 1 fehlenden Reaktion entspricht und vom selben Wert, aber entgegengesetzt gerichtet zur Spannung ist, die durch das Feld fl) l induziert wird.
Da die Grundbedingung für Gleichgewicht jene ist, dass die Resultierende der Spannungen, die in den primären und sekundären Wicklungen sowohl von den Stirnfeldern als auch vom Zwischenraumfeld induziert werden, in Gleichgewicht ist mit der Speisespannung, so muss, wenn das sekundäre Stirnfeld teilweise oder zur Gänze ein Streufeld ist, die demzufolge in der primären Wicklung fehlende E. M. K. durch eine E. M. K. ersetzt werden, die durch das Zwischenraumfeld (Spaltfeld) in dieser Wicklung induziert wird.
Da anderseits die durch das Feld (pi in der Primärwicklung induzierte Spannung eine Gegenspannung ist, d. h. durch ein Feld erzeugt wird, das mit dem Sekundärstrom in Phase ist, so muss sich das Zwischenraumfeld verstellen, um eine gleiche Spannung zu induzieren ; um diese Verschiebung durchzuführen, muss die sekundäre magneto-motorische Kraft einen grösseren Wert als die primäre magnetomotorische Kraft erreichen.
Aus dem Vorhergesagten ergibt sich, dass, wenn das sekundäre Seitenfeld teilweise oder zur Gänze ein Streufeld ist, der Wert der Ampère-Windungen des sekundären Kreises grosser sein wird als der
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korresondierende Wert des Primärkreises. Diese Charakteristik, die vollständig verschieden ist von allen bekannten Induktionsmaschinen, ändert hauptsächlich die Wirkungsweise der Maschinen nach vorliegender Erfindung.
Die gleichen Vorgänge konn-n auch unter Bezugnahme auf das Schema der Fig. 3 erläutert werden.
Das in Phase mit dem Primärstrom befindliche Seitenfeld #1 wird in den umfassten primären und sekundären Wicklungen eine Spannung ef induzieren, die gegen Cl um 900 zurück und in bezug auf die resultierende Spannung e, welche die zugeführte (Speise-Spannung E ins Gleichgewicht bringen soll,
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jedem Falle wird das Feld #r einen geringcrenWert haben, da die Spannung der parallel zur Welle liegenden primären Wicklungsteile in bezug auf die vom Seitenfeld #1 erforderte Spannung, die durch keine
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sein müssen.
Zusammenfassend seien nachstehend die funktionellen Kennzeichen des Motors angeführt :
As Das magnetische Feld im Zwischenraum trägt nicht zur Energieübertragung auf den Sekudär- krds bei, da es in bezug auf die magneto-motorischen Kräfte, die durch den Sekundärkreis verursacht
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um ein Drehpaar zu erzeugen, während bei den Asynchron-Induktionsmaschinen das Drehpaar im Zwischenraum hervorgerufen wird.
C. Das in den Maschinen nach der Erfindung aufscheinende Drehpaar entsteht durch die Reaktion des primären seitlichen Feldes Cl auf die sekundären Wicklungsteile parallel zur Maschinenwelle, Dieses
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wie auch bei den gewöhnlichen Induktionsmotoren, der Geschwindigkeit des Motors, kann durch drei grundlegende Massnahmen geändert werden :
1. Indem man unmittelbar den Wert des Feldes < & i, d. h. des Stromes für den Primärkreis ändert ;
2. indem man die-en Wert indirekt ändert : 3. indem man den Wert der Spannung ändert, die durch das erwähnte Feld im Sekundärkreis induziert wird.
Um den Wert des Feldes #1 direkt zu ändern, ändert man durch eines der bekannten Regelungs- systemedieaufgedrückteSpannung.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Doppelmotor kann der (Summen-) Wert der primären seitlichen @ Felder #1 geändert werden, indem man allmählich vom maximalen Wert - die-er tritt auf, wenn der
Strom in den zeitlichen Verbindungsstücken der beiden Primärkreise die elbe Richtung hat (s. Fig. 7) #
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(welche Verstellung man mit Hilfe ein-r beliebigen geeigneten mechanischen Einrichtung allmählich vollziehen kann) oder durch allmähliche Änderung der Phase einer Wicklung in bezug auf die andere, bis sie in Opposition gebracht sind.
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Da die induktive Energieübertragung, wie erläutert, ausschliesslich vom primären seitlichen Feld erfolgt, welches die sekundären seitlichen Verbindungsstücke vollständig umfasst, und da das sekundäre seitliche Feld auf das primäre wegen der erläuterten Verzerrung nicht wirkt, so sind die primären seitlichen Streuungsfelder praktisch gleich Null.
Diesem Umstände ist hauptsächlich der höhere Wert des Leistungsfaktors zu danken. den man für alle Geschwindigkeiten bei den erfindungsgenäss hergestellten Maschinen feststellen kann.
Obgleich im besonderen ein Motor mit zwei Statoren und zwei Rotoren beschrieben und dargestellt ist. ist das Hinzufügen des Zylinders und der Verbindungsstücke aus magnetischem Material, welche die Basis des U-förmigen Stromkreises bilden, auch bei einer Maschine mit nur einem Stator und nur einem Rotor ausführbar und hiebei verwendet man die Hauben zur Bildung dieses U-förmigen Kreises.
Wie bereits erwähnt, ist jedoch die Ausführung mit zwei Statoren und zwei Rotoren vorzuziehen, weil hiebei der grösste Teil der seitlichen magnetischen Kreise in Lamellenmaterial verläuft.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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diesen aus ihrer Richtung abgelenkt werden (Fig. 1).
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Asynchronous induction machine.
The invention relates to Asynohron induction machines and aims to start the same with a stronger torque without switching on ohmic resistors in the
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To achieve speed.
According to the present invention, the primary and secondary lateral connecting pieces (end connections) and the fields generated by them are used in a conventional induction motor. In order to utilize these lateral fields, circles with a relatively low reluctance are produced and the like. in such a way that their lines of force intersect the fields on their way which are generated by the winding parts lying parallel to the motor shaft (the magnetic fields in the space), furthermore only the lateral primary lines of force are forced to encompass the lateral secondary connecting pieces .
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he, u. between
with respect to the side connectors, takes the form of a U, the base of which is parallel to the motor shaft, and of which one arm is inside and the other arm is outside the side connectors. Such a circle is consequently forced by the arms of the U to intersect the lines of force of the gap field and to completely encompass the secondary lateral connecting pieces.
So that the primary lateral field surrounds the secondary lateral connecting pieces, the magnetic bridges must be arranged on the opposite side of the primary connecting pieces with respect to the secondary lateral connecting pieces. (In the case of a normal motor with an external stator, the magnetic bridges must be inside the rotating lamellar core. See Fig. 6.)
On the other hand, the intersection of the field generated by the winding parts lying parallel to the motor shaft with the lateral fields forces a twisting or torsion of the latter and the secondary field is prevented from reacting on the primary inductor.
(In general, this twisting or distortion does not take place in a plane ", so that it can only be illustrated approximately and schematically in the drawing # see Figs. 1 and 5, where the lines of force and <p, do not lie exactly in the plane of the drawing; however, it is clear that the lines of force of a magnetic field which the
Crossing the lines of force of a field that is practically at right angles to the former cause a distortion of these lines of force.)
The lines of force that are caused by the primary circle take the specified course,
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from the secondary and primary side connectors and, without including them, close.
With the usual induction motors with full hoods you can probably find the arms of the
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into magnetizing fields and forces them to intersect the fields generated in the space.
For the purposes stated above (cutting and embracing) it is irrelevant whether the circle of the lateral connecting pieces between the ends of the arms of the U is closed with magnetic material or not. A magnetic closure, as will become apparent later, results in a change in the value of the magnetizing component required for the side primary connectors and changes the scattering of the secondary field, as a result of which not only the operation but also the characteristics of the motor suffer a change. In the drawings, for example, some schemes and embodiments of machines according to the present invention are illustrated.
Fig. 1 shows part of the primary and secondary lamellar cores of a conventional induction motor developed in one plane; Figure 2 is a cross-section through the cores illustrated in Figure 1; 3 shows, in a vector system, the phase shift between the voltage and the fields which are produced by the lateral connecting pieces of the motor windings shown in FIGS. 1 and 2.
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marked bridges made of magnetic material, which comprise the lateral connecting pieces;
Figure 6 illustrates schematically a dual core motor made in accordance with the invention;
7 and 8 show part of the stator lamellar cores of the motor illustrated in FIG. 6 in their development in one plane and schematically indicate the relative position of the primary lateral connecting pieces of the two cores, with the direction of the current is indicated by arrows for two different cases; Figures 9 and 10 show embodiments of the engine of Figure 6 in partial section; 11 illustrates a modified embodiment of the engine according to the invention.
In FIGS. 1 and 2, 1 denotes the primary laminated core and 2 denotes the secondary core, both of which have recesses in which the primary windings 3 and the secondary
Windings 4 lie. The term to denotes the resulting field which is generated in the space by the parts of these windings lying parallel to the motor shaft, while (1 denotes the Fdd which is caused by the primary lateral connecting pieces; 91 is the field of the secondary connecting pieces.
In FIG. 3, E is the applied voltage and e is the secondary resulting voltage p n, which is adjusted by 1800 with respect to E; Ef and ef denote the voltages induced by the fields <iUnd, which are shifted by angles K and ss compared to e and or E. 3t and 4 / (F; g. 4) denote the primary and secondary connecting pieces of a phase of the motor windings.
As already noted above, it can be seen from FIGS. 1 and 4 that the lines of force 1 and 91 as a result of the intersection with the resulting field of the interspace <&,. are distracted from their path; these
Distortion or twist, which is only shown schematically, causes an interaction between the lateral fields and the gap field.
If, furthermore, additional magnetic bridges 6 are added to the magnetic circuits of the threads caused by the lateral connecting pieces, as can be seen in FIG. 5, which enclose the primary and secondary lateral connecting pieces, then the addition of a magnetic path of lesser makes it easier Reluctance the positioning of the primary side fields around the secondary side connectors. It should be noted that in FIG. 5 the additional bridges are shown only for better explanation and no space has been left for the rotation of the secondary in relation to the primary circle.
In the embodiment according to FIG. 6, the primary lamellar cores 1 are on in the usual manner
Housing 7 attached, while the secondary cores 2 sit on a cylinder 11 made of magnetic material, and the cylinder part lying between the two coupled rotors serves to complete the magnetic circuit of the fields into a U, which is caused by the lateral connecting pieces which lie between the two stator and rotor pairs. The cylinder 11 and the cores 2 are firmly connected to the common motor shaft.
The side connecting pieces of the primary winding 3 are arranged as symmetrically as possible, as are the side connecting pieces of the secondary winding 4; a cage winding is to be avoided as far as possible for this type of motor. In a motor of this type it is preferable to use only the fields which are caused by the lateral connecting pieces located between the four lamellar cores; consequently, a special magnetic circuit is not required in order to surround the other lateral connecting pieces contained outside the two core pairs. The secondary windings 4 of the two rotors can either be connected in series or each can be short-circuited individually.
. In FIGS. 7 and 8, the primary three-phase windings of the motor according to FIG. 6 are schematically illustrated and in one of the phases the direction of the feed current is shown for two different cases: In the direction of the feed current indicated by the arrows in FIG. 7, the Magnetic motor forces of the lateral connecting pieces, while they cancel each other out in the direction illustrated in FIG. 8. These are the two borderline cases for maximum and minimum
Side panels that are used to control the engine.
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In the embodiment according to FIG. 10, the housing 7 is not used to close the lateral magnetic circuit, but the space between the two arms of the U is left free. As can be seen from the drawing, the primary lateral field fizz comprises both the lateral connecting pieces which it creates and the secondary lateral connecting pieces 4, while the field (pi generated by these latter) is largely a scatter field, since it only contains the primary connecting pieces includes a smaller part of its lines of force.
In this embodiment the magnetic circuit is created which best corresponds to the basic requirements mentioned above, namely the creation of a magnetic circuit in a U-shape to force the lines of force of the primary side field to encompass the secondary side connectors and further the side fields force (both primary and secondary) to cut the lines of force of the interspace field.
In the embodiment according to FIG. 11, 13 and 14 denote two sleeves which are displaceable on the motor shaft and which fit into flanges of the hoods of the motor. It is clear that these sleeves replace both the cylinder and the individual cross-pieces 11 used in the other embodiments.
By moving these sleeves, not only can the reluctance of the lateral magnetic circuit be changed, but the same can also be interrupted in the part corresponding to the base of the U-shaped circle, as can be seen from the position of the sleeves shown in dashed lines.
While in the embodiment according to FIG. 6 only the magnetic circuit of the lateral connecting pieces enclosed between the four lamellar cores is used and these cores are used for a large part of the lateral magnetic circuit, this is not possible in the embodiment shown in FIG. 11 because most of this circle appears in the cans and hoods, which of course cannot be made of lamellar metal. It will therefore be preferable. to use this latter embodiment only for starting and for improving the power factor at low loads.
One can try to explain the advantages achieved by the motor according to the invention by the following phenomena: The fact that the lines of force of field # 1 encompass the secondary lateral connecting pieces results in a reduction in the primary lateral scattering fields and an inductive energy transfer from the primary to the secondary circuit, while the intersection of the lines of force - which are generated by both the primary and the secondary lateral connecting pieces - with the space field #r an interaction between the lateral ones
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distorted in the opposite sense.
As a result, the magneto-motor forces caused by the primary and / or secondary lateral connection pieces are primarily prevented from generating a common resultant and, secondly, the secondary field (jìl is prevented from acting on the primary magnetizing field <1.
The field <1 has a proportional value to the value of the current in the primary winding and the phase of the primary current, while the secondary field 9 ″, because it is prevented from acting on the field <1, has a reaction voltage due to the distortion mentioned in the same windings induced, which corresponds to the missing reaction between tpi and <1 and is of the same value, but in the opposite direction to the voltage induced by the field fl) l.
Since the basic condition for equilibrium is that the resultant of the voltages induced in the primary and secondary windings by the frontal fields as well as the gap field is in equilibrium with the supply voltage, if the secondary frontal field is partially or entirely is a stray field, the EMF that is missing in the primary winding is replaced by an EMF that is induced by the gap field (gap field) in this winding.
On the other hand, since the voltage induced by the field (pi in the primary winding is a counter voltage, i.e. it is generated by a field that is in phase with the secondary current, the gap field must be adjusted to induce an equal voltage; in order to carry out this shift , the secondary magnetomotive force must reach a value greater than the primary magnetomotive force.
From the foregoing it follows that if the secondary side field is partially or entirely a stray field, the value of the ampere-turns of the secondary circuit will be greater than that
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corresponding value of the primary circuit. This characteristic, which is completely different from all known induction machines, mainly changes the operation of the machines according to the present invention.
The same processes could also be explained with reference to the diagram of FIG.
The side field # 1, which is in phase with the primary current, will induce a voltage ef in the primary and secondary windings that it encompasses, which decreases by 900 with respect to Cl and with respect to the resulting voltage e, which is intended to bring the supplied (supply voltage E into equilibrium ,
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In any case, the field #r will have a lower value, since the voltage of the primary winding parts lying parallel to the shaft in relation to the voltage required by the side field # 1, which by none
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must be.
In summary, the functional characteristics of the engine are listed below:
As The magnetic field in the space does not contribute to the transfer of energy to the secondary circuit, as it relates to the magneto-motor forces caused by the secondary circuit
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in order to generate a rotating pair, while in asynchronous induction machines the rotating pair is generated in the space.
C. The rotating couple appearing in the machines according to the invention is created by the reaction of the primary lateral field C1 to the secondary winding parts parallel to the machine shaft, this
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As with ordinary induction motors, the speed of the motor can be changed by three basic measures:
1. By immediately taking the value of the field <& i, i. H. of the current for the primary circuit changes;
2. by changing these values indirectly: 3. by changing the value of the voltage induced by the mentioned field in the secondary circuit.
To change the value of field # 1 directly, one of the known control systems changes the applied voltage.
In the dual motor shown in Fig. 6, the (sum) value of the primary side @ fields # 1 can be changed by gradually moving from the maximum value - which occurs when the
Current in the temporal connecting pieces of the two primary circuits has the same direction (see Fig. 7) #
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(which adjustment can be made gradually by any suitable mechanical means) or by gradually changing the phase of one winding with respect to the other until they are brought into opposition.
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Since the inductive energy transfer, as explained, takes place exclusively from the primary lateral field, which completely encompasses the secondary lateral connecting pieces, and since the secondary lateral field does not act on the primary because of the explained distortion, the primary lateral scattering fields are practically zero.
The higher value of the power factor is mainly due to this circumstance. which can be determined for all speeds in the machines manufactured according to the invention.
Although a motor with two stators and two rotors is specifically described and illustrated. the addition of the cylinder and the connecting pieces made of magnetic material, which form the base of the U-shaped circuit, can also be carried out in a machine with only one stator and only one rotor and the hoods are used to form this U-shaped circle.
As already mentioned, however, the version with two stators and two rotors is to be preferred because most of the lateral magnetic circuits run in lamellar material.
PATENT CLAIMS:
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these are deflected from their direction (Fig. 1).