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Österreichische PATENTSCHRIFT Nr. 16669.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Dynamomaschinen, welche mit stark wechselnder Tourenzahl betrieben werden und bezweckt, eine Regelung der Spannung durch eine zweite mit der ersteren gleichlaufende Hilfsdynamomaschine zu erzielen. Letztere ist so angeordnet, dass sie den von einer besonderen Stromquelle, z. B. einer Batterie ansgehenden Erregerstrom für das Feld der Hauptdynamomaschine durch eine elektromotorische Gegenkraft in dem Masse schwächt, als die Geschwindigkeit der Hauptdynamo zunimmt. Bei den bisher bekannten Maschinen dieser Art kann es sich jedoch ereignen, dass die Hilfsdynamo bei ausnahmsweise grossen Geschwindigkeiten eine sehr hohe Spannung entwickelt, welche ein Durchbrennen ihres Ankers herbeiführen könnte.
Diese Gefahr liegt besonders dann vor, wenn die Felderregung der Hiifsdynamo durch eine Nebenschluss- wickelung oder eine besondere Stromquelle erfolgt.
Gemäss vorliegender Erfindung wird diese Gefahr bei der Hilfsdynamo dadurch beseitigt,
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feldes angewendet wird. Bei denjenigen Anordnungen, bei weichen die Ililfsdynamo keinen eigentlichen Verbrauchsstrom liefert, sondern nur der E. M.
K. einer besonderen StromqueHc durch eine elektromotorische Gegenkraft entgegenwirkt, ist die Charakteristik der Dynamo
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In der Praxis ist es oft notwendig, dass die Charakteristik der entmagnetisierenden Hilfsdynamo eine mehr oder weniger abfallende Kurve ist und um dies zu erzielen, kann
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lungen versehener Anker angewendet werden, von welchen der eine Strom durch einen regelbaren oder entsprechend bemessenen Widerstand hindurch schickt, wodurch eine entmagnetisierende Ankerrückwirkung hervorgerufen und die charakteristische Kurve der Maschine veranlasst wird, die erforderliche abfallende Form anzunehmen.
In beiliegender Zeichnung stellt :
Fig. 1 beispielsweise eine Ausführungsform einer zweipoligen Dynamomaschine für elektrische Zugbeleuchtung dar, bei welcher der Gegenstand der Erfindung Anwendung gefunden hat, Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, welche
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Fig. 3 und 4 sind schematische Ansichten von Dynamomaschinen, bei welchen der Anker mit doppelter Wicklung angewendet ist. a ist der Feldmagnet der Hauptdynamo, b der Anker und c c die Bürsten derselben.
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Rahmens i gehalten ist. j ist eine Akkumulatorenbatterie, welche von der Dynamo geladen wird und den Erregerstrom für dieselbe liefert.
Der Battoriestrom fliesst von dem positiven Pol durch Leitung 1 und durch die in Serie mit der Hilfsdynamo geschaltete Feldwickelung 2 der Hauptdynamo. Die der Akkumulatorenbatterie angeschlossene Erregerwickelung der Hilfsdynamo erzeugt ein
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Magnetfeld von solcher Richtung, dass die von der llilfsdynamo erzeugte elektromotorische Kraft bestrebt ist, dem Erregerstrom der Akkumulatorenbatterie j entgegen zu wirken, d. h. den in der Erregerwickelung 2 der Hauptdynamo fliessenden Strom zu schwächen.
Ausser der Erregerwickelung 3 für den Batteriestrom besitzt die Hilfsdynamo noch eine Hauptstromwickelung 4, welche mit der Ankorwickelung der Hilfsdynamo und mit der Wickelung 2 der Hauptdynamo in Serie geschaltet und derart gewickelt und dimensioniert ist, dass die Richtung des durch sie fliessenden Batteriostromes die Felderregung der Hilfs- dynamo verstärkt. Dieses letztere trifft nur für normale Geschwindigkeiten zu, wobei gleichzeitig eine gewisse Selbstregulierung des die Wickelung 4 durchfliessenden erregenden
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Strom wird entsprechend der mit der Geschwindigkeit zunehmenden Gegenwirkung der Anker e geschwächt.
Sollte jedoch aus irgendwelchen Grtinden die Geschwindigkeit der beiden Anker die normale Grenze überschreiten, so würde zunächst die elektromotorische Gegenkraft des Ankers e gleich der Spannung der Batterie und schliesslich sogar grösser als diese werden. Dadurch würde jedoch auch der in dem Anker e und der Wickelung 4
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weisen und der Strom in der Wickelung 4 würde jetzt das Magnetfeld d der Hilfsdynamo schwächen, so dass damit einem Übermässigen Ansteigen der Spannung der Hilfsdynamo und einem Durchbrennen des Ankers e vorgebeugt wird.
In einigen Fällen können andere Mittel angewendet werden, um bei übermässiger Geschwindigkeit ein Durchbrennen der Ankerwickelung der Hilfsdynamo zu verhüten ; so kann z. B. die Hilfsdynamo zwei Anker oder zwei Ankerwickelungen besitzen, welche so angeordnet sind, dass, wenn die Geschwindigkeit zunimmt, ein Ankerwiderstand erzeugt wird, welcher das Feld der Hilfsdynamo schwächt, d. h. verhindert, dass die Spannung derselben proportional mit der Geschwindigkeitszunahme wächst.
Zwei derartige Anordnungen sind in den Fig. 3 und 4 gezeigt. In diesen ist k der Zusatzanker, dessen Bürsten l l den Strom sammeln und denselben durch den Widerstand ni leiten, wodurch eine Ankerrückwirkung bei der Ililfsdynamo herbeigeführt wird.
Die Wirkung dieser Ankerrückwirkung ist, dass die Charakteristik der genannten Dynamo geändert wird und von der Geraden abfällt. Der Widerstand ni muss nun so bemessen sein, dass er den vorstehend angeführten Anforderungen entspricht.
Die beschriebenen Anordnungen der IIi1fsdynamo mit ihren Schaltungen etc. können ausser für Zugbeleuc1Jtung auch für andere Zwecke angewendet werden, z. B. bei durch Wind oder Wasser angetriebenen Dynamos und überhaupt bei allen solchen, welche grösseren
Geschwindigkeitsänderungen unterworfen sind.
Die Hauptdynamo kann je nach den Verhältnissen sowohl eine Nebenschluss-als auch eine Serienwickelung erhalten, deren magnetisierende Richtung auch den verschiedenen
Anforderungen entsprechend angeordnet sein kann, um die Charakteristik der gesamten
Einrichtung zu regulieren oder zu ändern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Spannungsregelung eines mit veränderlicher Geschwindigkeit ange- triebenen elektrischen Stromerzeugers durch eine mit seiner Feldwickelung hintereinander goschaltete, bei wachsender Umlaufszahl seinem Erregerstrom entgegenarbeitende und mit proportionaler Tourenzahl laufende Hilfsdynamo, dadurch gekennzeichnet, dass die hilts- dynamo mit einer zusätzlichen Serienwicklung versehen ist, die derart angeordnet ist, dass der sie durchfliessende Strom bei normalen Geschwindigkeiten die konstante Erregung des
Feldes unterstützt, wohingegen der Strom in der Serienwicklung sich umkehrt, sobald die
Spannung der Hilfsdynamo infolge Anwachsens der Geschwindigkeit einen bestimmten Be- trag überschreitet,
so dass alsdann eine Schwächung des Feldes der Hilfsdynamo erfolgt.