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Elektrische Maschine.
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine mit kombinierter Stromspannungs- charakteristik, insbesondere eine solche, die bei Antrieb mit konstanter Drehzahl praktisch konstante
Leistung abgibt. Hiebei soll das Produkt aus Stromstärke und Spannung konstant sein, die ideale
Stromspannungscharakteristik hat daher die Form einer gleichseitigen Hyperbel. Für verschiedene
Drehzahlen sind die möglichen Betriebszustände der Maschine durch eine Schar von Stromspannungs- hyperbeln abbildbar. Die bekannten Nebenschluss-, Reihensehluss-oder Verbundeharakteristiken von Gleich-und Wechselstrommaschinen sind aber von der Hyperbelform weit entfernt, und es wurde daher bereits vorgeschlagen, durch Aneinanderreihen verschiedener Teilcharakteristiken eine hyperbelähnliehe
Gesamtcharakteristik zu bilden.
Bei einer bekannten Anordnung wird z. B. eine mit Nebenschluss- und Gegenverbundwicklung ausgestattete Maschine in einer bestimmten Regelstufe von einer Verbundschaltung mit kleiner Nebenschlusserregung auf eine Gegenverbundschaltung mit grosser Nebensehlusserregung und umgekehrt umgeschaltet. Es ist aber schwer, im praktischen Betrieb den richtigen Zeitpunkt für eine solche und ähnliche Umschaltungen zu erfassen.
Nach der Erfindung erfolgt die Umschaltung von einer Teilcharakteristik auf eine andere selbsttätig, u. zw. durch eine zugleich vom Strom und Spannung abhängige Umschaltvorrichtung. Es wurde erkannt, dass eine nur vom Strom oder nur von der Spannung abhängige Einrichtung zur richtigen selbst- tätigen Umschaltung nicht genügt. Es soll beispielsweise nach Fig. 1 der Zeichnung die Stromspannungshyperbel a aus zwei Teilcl ! aralí : tcristiken I und II zusammengesetzt werden, die einander nahe dem Hyperbelscheitel (z. B. im Punkt s) ablösen sollen. Das gleiche gilt für die zu einer kleineren Leistung gehörige ähnliche Stromspannungshyperbel a'und ihre Teilcharakteristiken l'und II'.
Eine nur auf eine bestimmte Spannung e ansprechende Umschalteinrichtung würde zwar bei der der Kurve a entsprechenden Leistung richtig wirken, dagegen bei der niedrigeren Leistung (Kurve a') in einem falschen Punkte T'umschalten, der gar nicht auf der zu erreichenden zweiten Charakteristik II'liegt. Ähnliches gilt für eine nur auf einen bestimmten Strom i ansprechende Umschalteinrichtung, die, so lange der
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menden Kurve liegen.
Nach Fig. 2 sind die Stromspannungshyperbeln a, a'aus je drei Abschnitten andersgeformter Charakteristiken I, II, III usw. zusammengesetzt. Die oberen Umschaltpunkte M, u'usw. liegen ebenso wie die unteren Umschaltpunkt v, !/usw. erfindungsgemäss auf durch den Ursprung gehenden Geraden b, c oder ähnlich verlaufenden Kurven.
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verbunderregung, wenn beide eingeschaltet sind. Dies ist bei offenem Umsehaltschütz 5 der Fall. Zugleich ist der Nebenschlusswieklung 2 ein Widerstand 6 vorgeschaltet. Die Maschine arbeitet also in Verbundschaltung mit kleiner Nebenschlusserregung, was ungefähr den Charakteristiken 11 und 11'in Fig. 1 entspricht.
Ist das SchÜtz 5 geschlossen, so schliesst es sowohl die Verbundwieklung 3 als auch den Vorschaltwiderstand 6 der Nebenschlusswicklung kurz, und die Maschine arbeitet nunmehr in Gegen-
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die Erregerspule 7 des Schützes 5 im richtigen Zeitpunkt durch ein Relais 9 mit einer Stromwicklung 11 und einer Spannungswicklung 12 Strom. Die erwähnten Quotienten-und Differenzrelais können in dieser Schaltung besonders bei grossen Stromstärken und niedrigen Spannungen ein nveitesmal ansprechen, würden also nicht eindeutig arbeiten. Dies wird durch eine stromabhängige Verriegelung verhindert, die ein Ansprechen der Umschalteinrichtung in einem falschen Strombereich ausschliesst.
Hiezu liegt im Steuerstromkreis des Umschaltsehützes in Reihe mit dem Relais 9 ein zweites, nur stromabhängiges Relais 10, das bei höheren Stromstärken den Steuerstromkreis unterbricht oder die Steuerstromquelle 8 irgendwie unwirksam macht. Die Erfindung ist natürlich in ihrer Anwendung nicht auf eine solche Verbund-Gegenverbundumschaltung beschränkt, sondern eignet sich für Maschinen mit beliebig kombinierter Stromspannungscharakteristik.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Maschine mit aus zwei oder mehreren aneinandergereihten Teilcharakteristiken kombinierter, vorzugsweise hyperbelartiger Stromspannungscharakteristiken, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung von einer Teilcharakteristik auf eine andere selbsttätig durch eine zugleich von Strom und Spannung abhängige Umschalteinrichtung erfolgt.