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Anordnung für elektrischen Lokomotivbetrieb.
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haft, da der Sinn der Erfindung darin liegt, nur vom Synchronismus loszukommen, die Frequenz des erzeugten Drehstrom so klein wie möglich zu wählen, damit er dem Gleichstrom in jedem Augenblick möglichst nahekommt. Man wird also unter Umständen mit einem Wechsel von Bruchteilen von Perioden bis zu ein oder zwei Perioden zufrieden sein. Ferner ist es vorteilhaft, sowohl die Motoren als auch die Strom erzeugende Seite nicht in der von Mehrphagenlzollektormaschinen allgemein bekannten Ausführungsform zu bauen, die sich zu sehr an den Asynchronmotor anschliesst, sondern beide in der ebenfalls bekannten Ausführungsform mit ausgeprägten Polen auszuführen.
Bei dieser Ausführung entsprechen für n-Phasenstrom der doppelten elektrischen Polteilung n räumlich getrennte, ausgeprägte Pole, zwischen denen sich Wendepole zur Beherrschung der Kommutierung befinden können. Diese Wendepole können dann bei Generator wie Motor nach den für Drehstrom und Gleichstrom in Frage kommenden Grundsätzen geschaltet und gespeist werden. Um die Kommutierung reinlich zu beherrschen, werden in ebenfalls bekannter Form die Generator-und Motoranker mit Sehnenwicklung ausgeführt, so dass die Kommutierungsleiter niemals unter den ausgeprägten Hauptpolen liegen.
Die Motoren werden durch die Anordnung nach der Erfindung ein wenig schwerer als gewöhnliche Gleichstrommotoren, weil mitunter der Betriebsstrom in einer der n-Phasen der ganz langsamen Frequenz 0 ist und die entsprechenden Leiter nicht gespeist werden. Das gleiche gilt für die generatorische Seite des Umformers. Trotzdem ist die Ersparnis durch die Zusammenlegung des Gleichstrom-und Drehstromteils im Umformer noch ausschlaggebend.
Der Gleichstromteil des Umformers wird elektrisch mit dem Wechselstromteil verbunden.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung näher beschrieben.
Der einphasige Wechselstrom wird über die Fahrleitung 1 und die Schienen oder Erde 2 den beiden Schleifringen 3 und damit dem Läufer 4 des Asynchronumformers 5 zugeführt. Der Ständer dieser Maschine wird mit Rücksicht auf eine gute Kommutierung (feldfreie Wendezone) mit ausgeprägten Polen 6 ausgeführt, die mit Hilfe von Nebenschlllss- und Kompoundwicklungen so erregt werden, dass der Läufer 4 sich möglichst unabhängig von der Belastung ein klein wenig unter-oder auch übersynchron dreht. Man kann dann an den Kommutatorbürsten 7 einen Wechselstrom von ungefähr einer Periode in der Sekunde, also fast Gleichstrom, abnehmen.
Zur Verbesserung der Kommutierung können Wendepole vorgesehen werden, die nicht dargestellt sind, ausserdem kann zur Aufhebung der Ankerrückwirkung eine vom Ankerstrom durchflossene Kompensationswicklung in die Polschuhe gelegt werden. Bei solchen niederperiodigen Wechselstrommaschinen überwiegt bei weitem die Stromwendespannung, die mit obigen Mitteln ohne weiteres beseitigt werden kann, während die durch das langsame Pulsieren bzw. Rotieren des Feldes entstehende Transformatorspannung vernachlässigt werden kann. Am besten dürfte sich Drehstrom für die Weiterverwendung in der Lokomotive eignen, d. h. der Ständer ist mit drei Polen pro magnetischen Kreis auszuführen, doch steht der Ausführung einer andern Phasen-bzw. Polzahl nichts im Wege. Die Läuferwicklung ist jeweils entsprechend zu sehnen.
Durch passende Bemessung der Erregerwicklung
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netisierungsstrom, erreicht werden. Der vom Kommutator des Umformers abgenommene niederperiodige Wechselstrom wird nun den einzelnen Triebmotoren 8 zugeführt, die am zweckmässigste mit Reihen- schlusseharakteristik und ebenfalls mit ausgeprägten Polen durchgebildet werden. Die wirtschaftliche Regelung dieser Motoren kann durch Reihen-und Parallelschaltung einzelner Gruppen oder auch durch Spannungsänderung am Asynchronumformer 5 vorgenommen werden.
In der Zeichnung ist als Umformer ein Einankerumformer angenommen. Will man die damit verbundene direkte Speisung der Schleifringe mit Hochspannung vermeiden, so kann man auch erfindungsgemäss einen Kaskadenumformer dadurch bilden, dass man den Fahrleitungsstrom dem Ständer- eines Einphaseninduktionsmotors zuführt, dessen mehrphasig gewickelter Läufer an entsprechende Punkte des mit ihm starr gekuppelten Läufers 4 der Fig. 1 angeschlossen wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung für elektrischen Lokomotivbetrieb, dadurch gekennzeichnet, dass elektrischer Strom üblicher Periodenzahl in sehr niederfrequenten Mehrphasenstrom umgeformt und MehrphasenstromKommutatormotoren zugeführt wird.