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Elektrische Kraftübertragung für konstante Leistung
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steil gegen die Abszisse ab. Die Leistung als Produkt von Strom und Spannung verläuft nach der Kurve V=/. Sie steigt von J = 0 beginnend an, erreicht ein Maximum, sinkt dann ab und wird schliesslich beim Kurzschlussstrom X k wieder Null. Für den Hauptschlussmotor stellt (D,. =f (y) (vollausgezogen) das Motorfeld und n ==/) (ebenfalls vollausgezogen) die Motordrehzahl dar, welche bei
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innerhalb dessen die Leistung nach der N-Kurve noch sehr veränderlich ist. Ordnet man jedoch beim Motor beispielsweise noch eine Fremderregung mit der Durchflutung 0-P an, die der Hauptschlusswicklung entgegenwirkt, so ergeben sich sogleich ganz andere Verhältnisse.
Die Motorfeldkurve < & m=/ ( nimmt dann den strichliert eingezeichneten Verlauf. Die ihr entsprechende neue Drehzahlkurve n = fi (. y) ist ebenfalls strichliert eingezeichnet. Dem Drehzahlbereich n1-n2 entspricht dann der Strombereich C-D, in welchem die Leistung als praktisch konstant angesehen werden kann.
Durch diese Massnahme wird also erreicht, dass die Leistung im ganzen Geschwindigkeitsbereich (z. B. zwischen 25 und 100 km/h) nahezu konstant ist.
Der Reihenschlussmotor mit konstanter Gegenerregung ist an sich bekannt und in der Praxis schon mehrfach angewendet worden. Das Wesen der Erfindung beruht jedoch auf dem Zusammenwirken der Charakteristiken des Generators und des Motors in der Weise, dass ohne besondere Regelung, also nur durch Selbstregelung, eine Kraftübertragung für konstante Leistung erzielt werden kann. Anstatt dem Hauptstrommotor eine zusätzliche Gegenerregung zu geben, kann der Reihenschlusswicklung ein Strom abgezweigt werden, wodurch die gleiche Wirkung zustande kommt. Ausserdem ist dann kein zusätzlicher Wicklungsraum mehr erforderlich. Als Beispiel hiefür sei die Parallelschaltung eines stromabhängigen Widerstandes (Variators) oder eines Hilfsmotors (Fig. 3) angeführt, der auf der Generatorwelle sitzt.
Der Hilfsmotor wirkt folgendermassen : Durch die Feldspule 1 fliesst der Motorstrom, der sich aus dem Feldstrom f
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und dem Abzweigstrom (Shuntstrom) J8 zu- sammensetzt. Man kann sich daher diese Spule durch zwei Spulen ersetzt denken, von denen die eine den Strom und die andere den Stroms, führt. So lange die Spule 1 allein eingeschaltet ist, ist der Erregeranker stromlos, denn die
Windungszahl der Spule 1 ist so bemessen, dass bei der gegebenen Drehzahl die im Erregeranker erzeugte Spannung dem Ohm'schen Spannungs- abfall der Motorfeldwicklung gerade das Gleich- gewicht hält. Wird nun die Wicklung 2 in feld- schwächendem Sinne eingeschaltet, so fliesst ein dieser Durchflutung entsprechender und daher einstellbarer Strom durch die Spule 1 und den Erregeranker.
Der der Reihenschlusswicklung des Fahrmotors abgezweigte Strom bewirkt eine selbsttätig veränderliche Feldschwächung (Shuntung), die mit kleiner werdendem Strom relativ grösser wird. Bei = s nimmt das Motorfeld den Wert 0 an. Trennt man den Erregerkreis vom Hauptstromkreis, so erhält man die Schaltung nach Fig. 4. Die Erregermaschine ist in diesem Falle Generator. Zum Unterschied gegenüber der Fig. 1 sind jetzt die einander entgegenwirkenden Feldwicklungen in der Erregermaschine untergebracht, von welcher das Motorfeld gespeist wird. Durch geeignete Wahl der Sättigungsverhältnisse der Erregermaschine wird die Motorcharakteristik bei hohen Motorstromstärken sehr genau der des Reihenschlussmotors angeglichen.
In dem Bereich der Motorstromstärke, der dem geradlinigen Ast der Erregermaschine entspricht, fällt jedoch das Motorfeld wunschgemäss sehr rasch ab.
In weiterer Ausbildung der Hilfsmaschine kann noch eine dritte Wicklung 3 vorgesehen werden (Fig. 5), die in Reihe mit der Motorfeldwicklung liegt und die Differenzwirkung der beiden anderen Wicklungen verstärkt. Der Anstieg bzw. Abfall des Motorfeldes im geradlinigen Ast der Magnetisierungslinie wird dann noch steiler und die Motorfeldkurve kann die Abszisse sogar senkrecht schneiden. Die Anwendung dieses Vorganges auf die Generatorerregung ist schon lange bekannt und in der Krämermaschine, die auf konstanten Strom regelt, verwirklicht worden. Die Generator- regelung kann ebenso wie die Motorregelung in eine Erregermaschine verlegt werden.
Aus dem Schaubild Fig. 6 geht das Zusammen- arbeiten eines solchen Generators und Motors hervor. Es ist wieder die äussere Generator- charakteristik, die Leistung, das Motorfeld und die Drehzahl in Abhängigkeit vom Strom dar- gestellt. Bei der Anfahrt wird in erster Linie das
Generatorfeld, bei Fahrt mit voller Leistung jedoch hauptsächlich das Motorfeld geregelt.
Es ist deutlich zu ersehen, dass die Regelung auf zwei verschiedene Ströme erfolgt. Durch Änderung der Fremderregung kann der Anfahr- strom beliebig eingestellt werden, am einfachsten durch zwangläufige Kupplung zugleich mit der
Einstellung der Teilleistungen des Dieselmotors.
Für die Teillasten wird vom Erzeuger des Dieselmotors eine bestimmte Zuordnung der Pumpenfüllung und der Drehzahl angegeben, um den geringstmöglichen Treibstoffverbrauch zu erzielen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Kraftübertragung für konstante Leistung, insbesondere für brennkraftelektrische Fahrzeugantriebe mit einem Gleichstromgenerator mit abfallender äusserer Charakteristik, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorfeld im Bereich des Leistungsmaximums des Generators so stark herabgeregelt wird, dass die Leistung in einem grossen Drehzahlbereich praktisch konstant gehalten wird.
2. Elektrische Kraftübertragung nach Anspruch l, gekennzeichnet durch Mittel, welche eine gegenüber der Stromänderung verstärkte Änderung der Erregung des Motorfeldes bewirken.
3. Elektrische Kraftübertragung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenschlusserregung des Triebmotors durch eine Gegenerregung oder durch eine Stromabzweigung beeinflusst wird.
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