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Die Erfindung bezieht sich auf die elektrische Beleuchtung von durch Elektromotoren angetriebenen Maschinen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, zum Zwecke der Beleuchtung von Maschinen Lampen mit niedrigerer Spannung zu benutzen, als sie gewöhnlich für allgemeine Beleuchtungszwecke abgegeben wird, da derartige Niederspannungslampen starke Heizfäden haben und einer rauhen Behandlung widerstehen. Um die Notwendigkeit der Anordnung einer zusätzlichen Niederspannungs-Verteileranlage oder einer Vielzahl von Niederspannungs-Beleuchtungstransformatoren zu vermeiden, ist weiterhin schon vorgeschlagen worden, die einzelnen Antriebsmotoren für die Maschinen mir einer oder mehreren Anzapfungen zu versehen, von denen ein niedergespannter Strom zum Speisen einer einzelnen Niederspannungslampe erhalten werden kann.
Bei der Verwendung derartiger Hilfsmittel haben sich jedoch Schwierigkeiten zur Schaffung einer zufriedenstellenden Beleuchtung ergeben, da, wie sich in vielen Fällen herausgestellt hat, die Beleuchtung in störendem Masse schwankt, wenn die auf den Motor wirkende Belastung geändert wird, was insbesondere dann gilt, wenn der Motor plötzlich belastet wird, beispielsweise, wenn eine Nähmaschine durch die Wirkung einer Reibungskupplung mit ihrem Antrieb gekuppelt wird.
Die Erfindung hat den Zweck, einen selbstanlaufenden Einphasen-Wechselstrommotor zu schaffen, der in Verbindung mit einer Einzelkupplungsvorriehtung zum Antrieb einer Nähmaschine geeignet ist und für die Beleuchtung bestimmte Niederspannungsanzapfungen besitzt, die derart angebracht sind, dass Spannungsschwankungen in dem Beleuchtungsstromkreis auf ein Mindestmass vermindert werden und die Spannung von Belastungsänderungen und/oder der Drehrichtung des Motors im wesentlichen unabhängig ist.
Gemäss der Erfindung wird der angestrebte Zweck dadurch erreicht, dass die Niederspannungsanzapfungen von der Haupt-oder Erregerwicklung des Ständers des Motors derart abgenommen werden, dass nur Windungen einer Spule überbrückt werden, die symmetrisch in bezug auf den magnetischen Mittelpunkt einer Polgruppe von Spulen angeordnet ist und deren Wickelschritt wenigstens ebenso gross ist wie der irgendeiner andern Spule der Gruppe, zu der sie gehört, und die einen möglichst grossen Teil des Polbereiches erfassen muss, also einen wenigstens ebenso grossen Wickelschritt wie irgendeine andere Spule der Polgruppe hat.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Einphasen-Kondensatormotors nach der Erfindung.
Fig. 2 ist ein Schema der angezapften Ständerwicklung des in Fig. 1 dargestellten Motors. Fig. 3 zeigt ein Schema einer abgeänderten Mittelspule einer der Polgruppen von Spulen der in Fig. 2 dargestellten Hauptwicklung. Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Einphasen-Repulsions-Induktionsmotors nach der Erfindung. Fig. 5 ist ein Schema der angezapften Ständerwicklung des in Fig. 4 wiedergegebenen Motors.
Der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Motor ist mit dem üblichen Kurzschluss-oder Käfiganker 1 und der Ständerhauptwicklung 2 versehen, die an das Netz Li, L angeschlossen ist. Zur Hauptwicklung 2 ist um 900 elektrisch verschoben die Hilfswieklung 3 angeordnet, die in Reihe mit dem Kondensator 4 an die Enden der Hauptwicklung 2 angeschlossen ist, um das gewünschte Anlaufdrehmoment in dem Läufer hervorzurufen, wobei das Läuferdrehmoment in bekannter Weise durch Vertauschen der Verbindungen entweder zur Hauptwicklung oder zur Hilfswieklung umgekehrt werden kann.
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Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Hauptwicklung 2 und die um 90 zu ihr verschobene Hilfswicklung 3 als Schleifenwicklung ausgeführt sind. Jede Wicklung setzt sich aus einer ungeraden Zahl von Spulen gleichen Wickelschritts zusammen, die in Polgruppen angeordnet sind, von denen eine bei
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erzeugte Spannung zu niedrig ist, muss die Zahl ihrer Windungen erhöht werden. Falls die Spannung zu hoch ist, können Anzapfungen 6', die'nur einen Teil der Gesamtwindungszahl der Mittelspule 7 überbrücken, herausgeführt werden (Fig.-3).
Zu bemerken ist, dass, wenn die Windungen der Hauptwicklung, die durch die Niederspannungsanzapfungen für die Beleuchtung überbrückt werden, symmetrisch in bezug auf den magnetischen Mittelpunkt einer Polgruppe der Hauptwicklungsspulen angeordnet sind, eine rückwirkende Verschiebung des Feldes unter Belastungsbedingungen in bezug auf die angezapfte Spule die gleiche ist, gleichgültig welche Drehrichtung der Motor hat.
In den Fig. 4 und 5 ist die Anwendung der Erfindung bei einem Repulsions-Induktionsmotor wiedergegeben, der einen Anker 8 mit kurzgeschlossenen Kommutatorbürsten 9 hat. Die Haupterregerwicklung 10 ist an das Netz LI, L2 angeschlossen. Die Hauptwicklung 10 besitzt Polgruppen von konzentischen Spulen, und eine dieser Gruppen ist mit 11 bezeichnet. Bei dem dargestellten besonderen Ausführungsbeispiele sind drei Spulen 12, 13, 14 je Polgruppe vorhanden. Diese Spulen sind alle symmetrisch in bezug auf den von ihnen umfassten magnetischen Mittelpunkt S angeordnet, haben jedoch voneinander abweichende Wickelschritte, indem die innere Spule 12 zwei Ständerzähne, die Zwischenspule 13 vier Ständerzähne und die äussere Spule 14 sechs Ständerzähne einschliesst.
In diesem Fall ist die äussere Spule 14 für die für die Beleuchtung bestimmten Niederspannungsanzapfungen 15 gewählt, die so viele Windungen der Spule 14 überbrücken können, als nötig ist, um die gewünschte Niederspannung zu erhalten. In Fig. 5 ist angenommen, dass die gesamte Spule 14 durch die Niederspannungsanzapfungen 15 überbrückt ist. Das Anlaufdrehmoment und die Drehrichtung des Läufers 8 werden durch die Stellung der kurzgeschlossenen Bürsten 9 bestimmt.
Es ist wichtig, dass die angezapfte'Spule im Zentrum der Polgruppe liegt, da damit gewährleistet wird, dass die geringen Spannungsschwankungen, die in der angezapften Spule auftreten können, wenn der Motor plötzlich belastet wird, für jede Drehrichtung des Motors die gleichen sind.
Es ist auch wichtig, dass die Spule mit dem maximalen Wicklungssehritt, d. h. die Spule, welche die grösstmögliche Polfläche umspannt, angezapft wird. Je grösser der Wicklungsschritt desto geringer werden die Spannungsschwankungen bei plötzlicher Belastung zufolge der Verschiebung des Feldes aus der durch die angezapfte Spule umschlossenen Polfläche sein. Wenn eine konzentrische Wicklung verwendet wird, wie gemäss Fig. 5, sind alle Spulen einer Polgruppe konzentrisch zueinander und zentrisch in bezug auf die Polfläche angeordnet. Daher wird die grösste Spule angezapft.
Wenn eine Schleifenwicklung nach Fig. 2 verwendet wird, haben die Spulen alle gleichen Wicklungsschritt und es gibt keine grösste Spule. Daher wird die Mittelspule 7 angezapft. Wird die Mittelspule angezapft, was der Fall sein muss, um ausgeglichene Bedingungen für jede Drehrichtung zu sichern, dann ergibt sich, wenn die Spule einen Wickelschritt aufweist, der mindestens gleich gross ist wie der irgendeiner andern Spule einer Polgruppe, dass in dieser Spule im grossen und ganzen keine störenden Spannungsschwankungen bei Belastungsänderungen des Motors auftreten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einphasen-Wechselstrommotor, dessen Wicklungen zur Lieferung eines niedergespannten Stroms für Beleuehtungszwecke angezapft sind, mit einer Ständerhauptwicklung, die miteinander verbundene Polgruppen von Spulen enthält, wobei die Spulen jeder Gruppe in verschiedenen Ständernuten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederspannungsanzapfungen derart mit der Hauptwicklung verbunden sind, dass sie nur Windungen derjenigen Spule überbrücken, die symmetrisch in bezug auf den magnetischen Mittelpunkt einer Polgruppe von Spulen angeordnet ist und deren Wickelschritt wenigstens ebenso gross ist wie derjenige irgendeiner andern Spule der Gruppe.