DE340643C - Verfahren zur Verhinderung oder Abschwaechung des an elektrischen Maschinen oder Apparaten bei ihrem Betrieb auftretenden Toenens - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verhinderung oder Abschwächung des an elektrischen 1Vlaschinen oder Apparaten bei ihrem Betrieb auftretenden Tönens. Es ist eine bekannte Tatsache, daß bei elektrischen Maschinen, insbesondere bei rotierenden, mitunter bei jeder Tourenzahl, vorzugsweise aber bei; bestimmten Tourenzahlen, unter Umständen sehr heftige Tonbildung auftritt. Man war bisher geneigt anzunehmen, daß, abgesehen von den sogenannten Lüftungsgeräuschen, diese Tonbildung, wenigstens soweit es sich um höhere Tonlagen handelt, in der Hauptsache auf Gründe elektromagnetischer Natur zurückzuführen seien, während man tiefere und weniger unangenehme Tonlagen auf Schwingungen der Maschine zurückführte, die durch elektrische oder mechanische Unsymmetrie verursacht sein sollen. Die letzteren sucht man dadurch zu beseitigen, daß man eine möglichst vollkommene elektrische und mechanische Symmetrie der Maschine anstrebt, während man die Entstehung der magnetischen Geräusche durch besondere Hilfsmittel oder geeignete Wicklung zu beseitigen sucht. Wenn man mit den bisher vorgeschlagenen Mitteln auch bereits achtenswerte Erfolge erzielt hat, sind dieselben doch nicht zufriedenstellend. Der Grund dürfte darin liegen, -daß man die Entstehungsursache der Geräusche nicht durchgehends erkannt hat. Eingehende Untersuchungen haben nämlich ergeben, daß auch in solchen Fällen, wo es sich um sehr starke Tonbildung handelt, die Hauptursache nicht allein auf Gründe elektromagnetischer Natur zurückzuführen ist, sondern großenteils in den akustischen Eigenschaften der Bauteile der Maschinen liegt, insofern, als gewisse Konstruktionsteile der Maschinen akustische Schwingungsgebilde von vorzüglichen Schwingungseigenschaften darstellen. Diese Schwingungsgebilde werden entweder durch pefiodische elektromagnetische Vorgänge in cler Maschine oder durch Reibungsvorgänge zum Schwingen gebracht und, solange die Maschine läuft, im schwingenden: Zustande erhalten. Wenn nun auch die Schwingungsamplituden dieser Gebilde im allgemeinen nicht sehr erheblich sind, so gibt es doch außerordentlich viele Fälle, in denen sie auf Grund von Resonanzwirkungen zu außerordentlicher Größe anschwellen, -so daß die Maschineeinen weithin hörbaren Ton aussendet. Es ist ohne weiteres klar, daß man diese Schwingungen der Maschine nicht durch mechanische Symmetrie der schwingeniden Bauteile beseitigen kann, @da sich die akustischen Eigenschaften derselben durch symmetrische Bauart nicht beeinflussen lassen, alle Schwingungsgebilde vielmehr als symmetrisch ohnedies anzusprechen sind.
• Die auf dieser Erkenntnis sich aufbauende Erfindung besteht darin, die akustische Schwingungseigenschaft derartiger Maschinen nach Möglichkeit zu verschlechtern oder derart zu verändern, daß die erzeugten Töne in ein Tongebiet gerückt werden, welches nicht mehr oder wenigstens nicht in dem bisher vorhandenen Maße störend wirkt. Es ist in der Akustik allgemein, bekannt, daß man die einer bestimmten Frequenz entsprechende Tonstärke schwingender Körper durch Änderung ihrer Abstimmung ändern kann, z. B. bei Stimmgabeln durch Verkürzen oder Verstärken derselben und bei Resonanzkästen durch Verstärken oder Schwächen der ZV ände.
• Nach der Erfindung soll nun dieses an sich bekannte Verfahren auf die schwingenden Bauteile elektrischer Maschinen. und Apparate angewendet werden.
• Die technische Ausführung, der Erfindung kann sich dabei in drei äußerlich verschiedenen, prinzipiell aber auf das gleiche Ziel hinausführenden Richtungen bewegen. Der erste Weg besteht darin, daß man die schwingenden Teile entweder im ganzen oder aber mindestens an gewissen Stellen, beispielsw=eise durch Eindrehungen, Nuten o. d'gl., derart schwächt, daß ihr Eigenton. verhältnismäßig tief "zu liegen kommt und ihre Schwingungen verhältnismäßig leicht abgedämpft werden können. Dieser Weg bietet mitunter gewisse Schwierigkeiten, insbesondere dann, wenn, wie dies häufig .der Fall ist, die schwingenden Teile gleichzeitig elektromagnetisch wichtige Konstruktionsteile der Maschine sind. Durch die Fortnähme von Material (Eisen) wird der magnetische Querschnitt, d. h. die wirksame Eisenmasse der Maschine, verkleinert und ihre Leistung sfähiigkeit vermindert. Frei von diesem übelstand sind die beiden. anderen Wege. Der zweite Weg führt in entgegengesetzter Richtung zum gleichen Ziel. Er besteht darin, die schwingenden Teile ganz oder an wesentlichen Stellen derart zu versteifen oder zu verdicken, daß die Eigenschwingung dieser Teile sehr hoch zu liegen kommt. Endlich kann man auch so vorgehen, daß man die als Klangkörper w irkenfden: Konstruktionsteile aus verschiedenen Einzelteilen zusammensetzt, wie dies im allgemeinen Maschinenbau aus mechanischen Gründen bereits vielfach üblich ist. Diese Zusammensetzung kann dabei so erfolgen, daß die mechanischen Festig= keitseigenschaften ;des Ganzen in keiner Weise beeinträchtigt werden, daß jedoch durch die an den Stoßstellen vorhandenen Stoßfugen der elastische Zusammenhang des Gebildes unterbrochen wird.
• In den Fig. i bis q.@ sind in schematischer Form Beispiele der Erfindung veranschaulicht, welche sich auf eine Hochfrequenzwechselstrommaschi:ne mit umlaufendem Glockenanker beziehen.
• Die Fig. i zeigt die normale Ausbildung einer" solchen Maschine; die Fig.2 zeigt eine Maschine mit geschwächten Konstruktionsteilen, -die Fig. 3 eine solche mit verstärkten Konstruktionsteilen, die Fig. q. eine unterteilte Ausführungsform.
• In sämtlichen Figuren bezeichnet i die Rotationswelle der Maschine, 2 und 3 glokkenförmige Magnete mit- ineinandergreifenden Zonen, q. und 5 die Statorpole.
• Die Wichtigkeit der Erfindung ist ohne weiteres .einleuchtend, wenn, man bedenkt, wie außerordentlich störend die Tonbildung derartiger Maschinen wirken kann, .insbeson= dere dann,, wenn mehrere Maschinen, deren Töne in einem unharmonischen Verhältnis zueinander stehen, in. einem Raum vorhanden sind, oder wenn solche Maschinen in Gebäuden laufen, in denen gleichzeitig Bureau-oder Verwaltungsräume sich befinden. Geradezu eine Existenzfrage ist die Beseitigung des Tönens jedoch in solchen. Fällen, in denen die Maschinen auf Kriegsschiffen, insbesondere aber auf Unterseebooten zur Verwendung gelangen sollen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verhinderung oder Abschwächung des an elektrischen Maschinen und Apparaten bei ihrem Betriebe auf Grund von Schwingungen ihrer Bauteile auftretenden Tönens" d`as nicht durch elektrische oder mechanische Ursymmetrie verursacht ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch Veränderung der Abstimmung der schwingenden Teile oder durch Unterteilung dieser Teile die Töne .derselben in nicht störende Frequenzengebiete verlegt bzw. an der Entstehung verhindert werden.