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Anordnung zur Verbesserung der Kommutierung von Wechselstrommaschinen.
Die Kommutierung von Weehselstrommaachinen leidet bekanntlich unter dem Umstande, dass in den gerade kommutierenden Spulen, namentlich bei der Aufhebung ihres Kurzschlusses, höher- periodige Kommutierungsspannungen erzeugt werden, die zu Bürstenfeuer Veranlassung geben.
Bei der
Anordnung nach der Erfindung werden diese höherperiodigen Kommutierungsspannungen dadurch beseitigt, bzw. auf ein erträgliches Mass herabgedrückt, dass ausser den Hauptbürsten eine oder mehrere an sich bekannte Nebenbürsten vorgesehen sind, die gegenüber den Hauptbürsten um einen geringen
Teil der Polteilung verschoben sind und die mit den Hauptbürsten oder untereinander über eine Vorrich- tung verbunden sind, die die höherperiodigen Spannungen der kommutierenden Spule kurzschliesst. Erfindungsgemäss besteht diese Vorrichtung in einem Induktionsmotor mit Käfiganker, dessen Primär- wicklungen in die Verbindungen zwischen Haupt- und Nebenbürste oder zwischen zwei Nebenbürsten eingeschaltet sind.
Beispielsweise ist zu jeder Hauptbürste eine Nebenbürste vorgesehen, die gegen- über der ersteren im Sinne der Umlaufrichtung des Kommutators um einige Kommutatorlamellen ver- schoben ist, so dass die aus dem Kurzschluss austretenden kommutierenden Spulen über die Verbindung zwischen der Haupt-und der Nebenbürste noch kurgeschlossen sind. Da dem Induktionsmotor am
Kommutator abgegriffene Spannungen der normalen Wechselstromfrequenz zugeführt werden, so läuft er auch mit einer dieser Frequenz entsprechenden Drehzahl, d. h. er stellt für die normalen Wechselspannungen einen hohen induktiven Widerstand dar. Für die ebenfalls zugeführten höherperiodigen
Spannungen der kommutierenden Spulen stellt er hingegen einen Kurzschluss dar, da die diesen Spannungen entsprechenden Felder den Käfiganker mit hoher Geschwindigkeit schneiden.
An sich ist es bereits bekannt, an einem Gleichstromkommutator Hauptbürsten und gegenüber den Hauptbürsten um ein geringes verschobene Nebenbürsten anzuordnen und in die Verbindungen zwischen den Hauptund Nebenbürsten Kondensatoren einzuschalten. Die Anordnung nach der Erfindung hat demgegenüber den Vorteil, dass der Käfigankermotor für alle höherperiodigen Frequenzen einen gleichmässigen Kurzschluss darstellt, während die Kurzschlusswirkung des Kondensators bekanntlich von der Frequenz abhängig ist. Ausserdem ist ein Käfigankermotor namentlich bei grossen Kommutatoren wesentlich billiger und auch betriebssicherer als Kondensatoren.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 sind die Lamellen des Kommetators einer Wechselstrommaschine mit den Hauptbürsten 2. Der Kommutator läuft im Sinne des eingezeichneten Pfeiles. Zu beiden Seiten der Hauptbürsten 2 sind hier Nebenbürsten 3 angeordnet. Je zwei einer Hauptbürste benachbarte Nebenbürsten speisen eine der drei Phasen der Primärwicklung eines Käfigankermotors 5 mit der Käfigwicklung 6. Selbstverständlich könnte man statt zweier Nebenbürsten auch nur eine vorsehen, die sich auf der Ablaufseite der Hauptbürste befindet und in'deren Verbindung mit der Hauptbürste die eine Phase der Primärwicklung des Kurzschlussankermotors eingeschaltet ist.
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Arrangement to improve the commutation of AC machines.
As is well known, the commutation of alternating current machines suffers from the fact that commutation voltages of higher period are generated in the coils that are currently commutating, namely when their short circuit is canceled, which give rise to brush fires.
In the
Arrangement according to the invention, these higher-period commutation voltages are eliminated or reduced to a tolerable level in that, in addition to the main brushes, one or more auxiliary brushes known per se are provided, which are less than the main brushes
Part of the pole pitch are shifted and which are connected to the main brushes or to each other via a device that short-circuits the higher-period voltages of the commutating coil. According to the invention, this device consists of an induction motor with a cage armature, the primary windings of which are switched into the connections between the main and secondary brushes or between two secondary brushes.
For example, a secondary brush is provided for each main brush, which is shifted by a few commutator segments in relation to the former in the direction of the direction of rotation of the commutator, so that the commutating coils emerging from the short circuit are still briefly closed via the connection between the main and secondary brush are. Since the induction motor on the
Commutator tapped voltages of the normal alternating current frequency are fed, so it also runs at a speed corresponding to this frequency, i. H. it represents a high inductive resistance for the normal alternating voltages. For the higher-period ones that are also supplied
The voltages of the commutating coils, however, represent a short circuit, since the fields corresponding to these voltages cut the cage armature at high speed.
It is already known per se to arrange main brushes on a direct current commutator and sub-brushes that are slightly shifted relative to the main brushes and to connect capacitors in the connections between the main and sub-brushes. In contrast, the arrangement according to the invention has the advantage that the squirrel cage motor represents a uniform short circuit for all higher-period frequencies, while the short-circuit effect of the capacitor is known to be dependent on the frequency. In addition, a squirrel cage motor, especially with large commutators, is significantly cheaper and also more reliable than capacitors.
The drawing shows an embodiment of the invention. 1 are the lamellae of the commetator of an alternating current machine with the main brushes 2. The commutator runs in the direction of the arrow. Secondary brushes 3 are arranged here on both sides of the main brushes 2. Two auxiliary brushes adjacent to a main brush feed one of the three phases of the primary winding of a squirrel cage motor 5 with the cage winding 6. Of course, instead of two auxiliary brushes, only one could be provided, which is located on the outlet side of the main brush and which is connected to the main brush Phase of the primary winding of the short-circuit armature motor is switched on.
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