AT131011B - Gleichstromgenerator. - Google Patents

Description

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  Gleichstromgenerator. 



   Die Erfindung betrifft einen Gleichstromgenerator mit besonderer Form der charakteristischen Kurven und entsprechenden besonderen Eigenschaften. Erfindungsgemäss wird das Hauptfeld des Generators von einer vom Strom linear abhängigen Verbund-oder Gegenverbunderregung und von einer vom Strom nicht linear abhängigen, vom Querfeld der Maschine erzeugten Zusatzerregung gebildet, wobei das Hauptfeld der Maschine noch von einer Nebenschluss-oder Fremderregung beeinflusst werden kann. 



   Eine solche vom Querfeld der Maschine, also vom Strom der Maschine nicht linear abhängige Zusatzerregung ist belastungsabhängig wie eine Hauptstromerregung, sie wird aber ausserdem durch das Hauptfeld der Maschine beeinflusst, ändert sich somit mit der Höhe der   Maschinenspannung.   Das Ankerquerfeld und die von ihm abhängige Zusatzerregung nehmen nämlich mit steigendem Hauptfeld wegen der wachsenden magnetischen Sättigung des Ankereisens ab. Die Zusatzerregung ist bei geringer Masehinenspannung am grössten und geht mit steigender Spannung bis auf Null herab. Wenn die Maschine eine ständig dem Querfeld entgegenwirkende Wendepol-oder Kompensationserregung hat, kann die Zusatzerregung bei höheren Maschinenspannungen sogar ihre Richtung umkehren.

   Die Maschine hat somit bei kleinen Spannungen ausgesprochenes Verbund-oder Gegenverbundverhalten, das mit steigender Spannung schwächer wird, verschwindet oder sich in das Gegenteil umkehrt. Durch Regelung der querfeldabhängigen Zusatzerregung ändern die Maschinencharakteristiken ihre Form. 



  Das Betriebsverhalten der Maschine kann daher verschiedenen Zwecken angepasst werden. 



   Die vom Strom der Maschine nichtlinear abhängige Zusatzerregung ist hiebei in zweifacher Weise belastungsabhängig : Einerseits steigen die das Querfeld erregende Ankeramperewindungen mit dem Ankerstrom, anderseits nimmt der magnetische Widerstand des Querfeldpfades mit steigender Hauptfelderregung zu, das Querfeld also ab. Hier entstehen wieder verschiedene Kombinationen, je nachdem die stromabhängige Hauptfelderregung mit steigendem Strom das Feld verstärkt oder schwächt oder die querfeldabhängige Erregung schwächend oder verstärkend auf das Hauptfeld einwirkt. 



   Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Gleichstromgenerators ist in Fig. 1 dargestellt. Dort dient zur Hauptfelderregung beispielsweise eine   Nebenschlusswicklung   6 und eine in gleichem oder in entgegengesetztem Sinne wirkende, stromabhängige, in ihrer Windungszahl veränderliche Wicklung 9. Die Zusatzerregerwicklung 4 wird von der Querfeldspannung erregt. Durch das gleichzeitige Wirken einer stromabhängigen und einer von der Ankerquerfeldspannung abhängigen Erregung kann die äussere Charakteristik eines Gleichstromgenerators noch mehr an die geforderten Betriebsbedingungen angepasst werden. 



  In Fig. 2 stellt 1 die äussere Charakteristik einer derartigen Maschine dar, bei der die zusätzliche stromabhängige Erregung der Haupt-und Querfelderregung entgegenwirkt. Man sieht, dass diese Charakteristik in Punkt 15 einen Wendepunkt hat und von dort der Spannungsabfall mit zunehmendem Strom nicht so gross ist wie dies bei der Charakteristik Il der Fall ist. Die Charakteristik   11   wird erreicht, wenn die Querfelderregung der Hauptfeld-und der stromabhängigen Erregung entgegenwirkt. Charakteristik 11 zeigt deutlich, dass von einer mittleren Spannung angefangen die Spannung bei zunehmendem Strom sehr rasch sinkt.

   Eine solche Charakteristik wird überall dort von Vorteil sein, wo man von einem gewissen Betriebspunkt 16 angefangen bis zum Kurzschlusspunkt   17,   unabhängig vom äusseren Widerstand, nahezu konstanten Strom fordert, ohne besondere Regelungen an der Hauptfelderregung vorzunehmen. 



   In Fig. 3 ist schliesslich eine Schaltung dargestellt, bei der die   querfeldabhängige   Zusatzerregung von nur einer etwa in der Mitte zwischen den Hauptbürsten liegenden Hilfsbürste 2 abgenommen wird. 

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  Durch Verstellen des Schiebers 5 kann die   Querfeldspannung   mehr bzw. weniger Einfluss auf die Erregerwicklung 6 ausüben, je nachdem der Schieber 13 mehr nach links bzw. nach rechts vom Mittelpunkt des Widerstandes 12 gestellt wird. Ebenso kann auch eine zusätzliche oder abzüglich, stromabhängige, in ihrer   Windungszahl veränderliche   Erregung 9 angebracht sein, um Charakteristiken nach Fig. 2 zu erreichen. 



   Maschinen mit Schaltungen gemäss der Erfindung können insbesondere als Generatoren für benzinoder dieselelektrische Triebfahrzeuge Verwendung finden. Ferner überall dort, wo innerhalb gewisser Spannungsgrenzen, unabhängig vom äusseren Widerstand, ein Verbraucher mit nahezu konstantem Strom zu versorgen ist   (Konstantstrommaschine).   



   Die Beeinflussung der Maschinencharakteristik durch die vom äusseren Belastungsstrom abhängige Erregung kann auch durch entsprechende Verbreiterung der Wendepolzone erreicht werden. Dadurch wird in den auf die verbreiterte Wendepolzone entfallenden Ankerleitern eine vom Ankerstrom abhängige Spannung induziert. Durch diese Zusammenlegung der stromabhängigen Wicklung mit der Wendepolwicklung wird der Bau der Maschine in wicklungstechniseher Hinsicht vereinfacht. Um aber anderseits dem Ankerquerfeld über eine womöglich grosse Hauptpolzone einen geschlossenen magnetischen Weg zur Erzielung kleinsten magnetischen Widerstandes zu bieten und dadurch schon bei schwachem Ankerquerfeld verhältnismässig grosse Ankerquerfeldspannungen zu erhalten, soll das Verhältnis der   Hauptpolteilung   zur Wendepolteilung so gross als möglich gewählt werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gleichstromgenerator, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptfeld von einer vom Strom der Maschine linear abhängigen Verbund-oder Gegenverbunderregung und von einer vom Strom nicht linear abhängigen, vom Querfeld der Maschine erzeugten Zusatzerregung gebildet wird, wobei das Hauptfeld der Maschine noch von einer   Nebenschluss-oder Fremderregung   beeinflusst werden kann.

Claims (1)

1. 2. Gleichstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die querfeldabhängige Zusatzerregung regelbar ist.

   3. Gleichstromgenerator nach den Ansprüchen 1 und 2 mit Nebenschlusserregung, gekennzeichnet durch eine diese unterstützende querfeldabhängige Zusatzerregung und eine sie schwächende Hauptstromerregung.

   4. Gleichstromgenerator nach Anspruch 1 oder einem der Unteransprüche, gekennzeichnet durch solche Bemessung der querfeldabhängigen Erregung und einer ihr entgegenwirkenden Hauptfelderregung, dass sich beide bei mittleren Maschinenspannungen aufheben, während bei kleinen Spannungen die quer- feldabhängige Erregung, bei grossen Spannungen die Gegenerregung überwiegt.

   5. Gleichstromgenerator nach Anspruch 1 oder einem der Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptfeldwicklung selbst über einen Regelwiderstand an die Querfeldbürsten angeschlossen ist, wobei eine gesonderte Zusatzerregerwicklung entfallen kann.

   6. Gleichstromgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptfeldwicklung und ein Regelwiderstand zwischen je eine Hauptfeldbürste und eine Querfeldbürste geschaltet sind.

   7. Gleichstromgenerator nach Anspruch 1 oder einem der Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von den übrigen Erregerstromkreisen gesonderte, querfeldabhängige Zusatzerregerkreis unabhängig von den anderen Erregerkreisen regelbar ist.

   8. Gleichstromgenerator nach Anspruch l oder einem der Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die querfeldabhängige Zusatzerregung von nur einer etwa in der Mitte zwischen den Hauptbürsten EMI2.1 EMI2.2