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Kompensierter Induktionsmotor fitr Ein-oder Mehrphaseu-Wechselstrom.
Die Erfindung betrifft einen sogenannten kompensierten Induktionsmotor (nach Heyland u. a. ), bei welchem neben der am Netz liegenden Wicklung eine Hilfswicklung angebracht ist, welche über einen kleinen Kollektor (Kommutator) eine Kommutatorwicklung speist. Die Kommutierung einer solchen Maschine ist im allgemeinen nicht so gut, wie es für diesen besonderen Motor, der jedem Betriebe gewachsen sein soll, erwünscht ist. Soll der kompensiert Motor den normalen Drehstrommotor ersetzen, so muss seine Betriebssicherheit vollkommen sein, und zu dem Zwecke ist in erster Linie anzustreben, den Kollektor (Kommutator) so unempfindlich wie möglich zu machen.
Hat der Motor seine normale Umlaufsgeschwindigkeit erreicht, so ist die Drehzahl des Läufers annähernd gleich der des magnetischen Feldes in der Maschine. Infolgedessen erzeugt letzteres in den durch die Kollektorbürsten kurzgeschlossenen Windungen so gut wie keine transformatorische Spannung.
Beim Anlauf des Motors hingegen ist die Relativbewegung zwischen magnetischem Drehfeld und Sekundärteil gleich der zwischen Drehfeld und Primärteil, d. h. sie entspricht der vollen Frequenz des Wechselstromnetzes. In diesem Falle ist-besonders bei grösseren Motoren-die transformatorisehe EMK in den Kurzsehlusswindungen wesentlich grosser. Es ist daher oberhalb einer gewissen Leistung eine Neigung des Kollektors zum Feuern während des Anlaufen vorhanden, obwohl derselbe Kollektor bei Lauf anstandslos arbeitet.
Die vorliegende Erfindung will nun bei solchen grösseren Motoren, die im allgemeinen nicht mehr mit Käfiganker ausgeführt werden, sondern mit Phasenwicklungen im Läufer versehen sind, diese Anlaufsverhältnisse verbessern, indem im Sekundärteil neben der Kollektorwicklung und der eigentlichen Arbeitswicklung noch eine Hilfskäfigwicklung angeordnet wird, die lediglich für den Anlauf dient und nur hiefür bemessen ist. Hiedurch wird erreicht, dass schon in dem Augenblicke, in welchem zwecks Anfahrens der Motor unter Spannung gesetzt wird, sich ein Kurzschlusskreis im Sekundärteil befindet, der dämpfend auf die Feldstärke in der Maschine wirkt. Hiedurch wird die in den kurzgeschlossenen Windungen auftretende Spannung verringert.
Ausserdem wird erreicht, dass im Augenblicke des Einschalten bereits das Moment entsteht, welches den Motor zum Anrücken bringt. Es wird also die Zeit verkürzt, in welcher die Bürsten (die ja bekanntlich negativen Temperaturkoeffizienten haben) durch die Kurzschlussströme erwärmt werden. Ausserdem wird der Anlauf unabhängiger von der Aufmerksamkeit des Bedienenden bzw. von der Zeit, die zwischen dem Einlegen des Schalters und der Betätigung des Anlassers liegt.
Die Hilfskäfigwicklung wird,. wie schon erwähnt, nur für den Anlauf berechnet, d. h. so bemessen, dass der Motor einerseits ein genügend gutes Anzugsmoment besitzt, ohne dabei einen Strom aufzunehmen, der für das Netz störend werden könnte. Diese Verhältnisse kann man mit einer Käfigwicklung, die auch für den Betrieb bemessen sein muss, bekanntlich nichts erreichen, da die Rücksicht auf die Belastbarkeit des Motors und auf den Wirkungsgrad bei Vollast eine andere Wahl der Abmessungen erfordert.
Da nunmehr das Anlaufen mit der Hilfskäfigwicklung erfolgt, ist es nicht mehr erforderlich, der eigentlichen Arbeitswicklung Schleifringe zu geben, es genügt vielmehr für sie lediglich Kurzschlusskontakte vorzusehen, die nach Beendigung des Anlaufs mit Hilfe einer normalen Kurzschlussvorrichtung betätigt werden.
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Es empfiehlt sich, die verschiedenen notwendig gewordenen Schaltvorgänge durch ein Organ ausführen zu lassen, so dass ihre Reihenfolge vorher bestimmt ist und nicht mehr von der Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals abhängt. Ferner ist es zweckmässig, dieses Schaltorgan fest mit dem Motor zu verbinden, da zum mindesten einer der Schaltvorgänge, nämlich das Kurzschliessen der Kontakte der sekundären Arbeitswicklung, nur am Motor selbst. vorgenommen werden kann. Dieses Schaltorgan wird vorteilhafter Weise auch noch mit dem Netzschalter verbunden und hat alsdann die folgenden Schaltvorgänge in der angegebenen Reihenfolge vorzunehmen :
1. Einschalten des Netzes. Der Motor läuft mit Hilfe der Hilfskäfigwicklung hoch.
2. Verbinden der Kollektorwicklung mit der im Gehäuse befindlichen speisenden Hilfswicklung.
3. Kurzschliessen der Läufer-Arbeitswicklung.
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standes.
Fig. l zeigt einen Motor mit einer primären-oder Statorwicklung M, einer neben dieser liegenden Hilfswicklung c, einer Kommutatorwicklung (nicht gezeichnet), welche. an den Kommutator d angeschlossen ist und über letzteren von der Hilfswicklung e gespeist wird. Ferner sind eine zweite Hilfswicklung b, welche an Kreuzsehlusskontakte angelegt ist, sowie eine neben der Arbeitswie@lung b liegende
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Reihenfolge betätigt werden.
Zu dem Zwecke sind die drei Schalter f, m und i zwangläufig miteinander verbunden. Zuerst tritt Schalter fin Wirkung, um die Statorwicklung a zu speisen, dann schliesst Schalter 1n den Stromkreis der Hilfswicklung c und der Kommutatorwicklung d und schliesslich wird die ArbeitswicklungbdurchSchalterikurzgeschlossen.
Fig. 3 zeigt dieselbe Anordnung wie Fig. 2, nur ist hier das Schaltorgan durch eine Kontrollerwalze k dargestellt. Zum Kurzschliessen der Wicklung b dient eine Hülse o.
Fig. 4 zeigt den Kontroller mit der Kurzschlusshülse o für die Rotorwicklung b.
Bringt man die zwischen Motor und Netz üblichen Sicherungen ebenfalls am Gehäuse an, so erhält man alsdann einen vollkommen anschlussfertigen Motor, der ohne weiteres an jeder Stelle an das Netz gelegt werden kann, indem man einfach die drei Netzleitungen mit den drei am Motor befindlichen Klemmen (Endpunkte der Wicklung a) verbindet. Das Anlassen erfordert keinerlei technische Kenntnisse mehr, da gemäss Fig. 2 und 3 sämtliche Schaltvorgänge nur in der richtigen Reihenfolge vorgenommen werden können. Der Motor wird infolge des Umstandes, dass der Arbeitskreis niemals stromlos werden kann, sowohl bei Lauf als auch bei Anlauf einen völlig unempfindlichen Kollektor (Kommutator) besitzen und bei jedem Betriebszustande funkenfrei laufen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kompensierter Induktionsmotor für Ein-oder Mehrphasenweehselstrom, mit einer primären Statorwicklung und einer Hilfswicklung, welche neben der Statorwicklung liegt und eine Kommutatorwicklung auf dem Rotor speist, wobei auf dem Rotor auch ein sekundärer, den Arbeitsstrom führender Stromkreis mit Kurzschlusskontakten liegt, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf dem Läufer ausserdem noch eine nur für den Anlauf bestimmte und bemessene Hilfskäfigwieklung (g) befindet.