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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf Elektromotoren, insbesondere auf Wechselstromkollektormaschinen. Die Erfindung bezweckt, einen Wechselstrommotor mit Kommutator zu konstruieren, bei welchem die Funkenbildung geringer ist als bei den bisherigen derartigen Maschinen, wodurch die Anwendbarkeit der letzteren unter Umständen unmöglich gemacht wurde.
Die Erfindung bezweckt ferner die Beseitigung anderer Nachteile, wie dies in der nachfolgenden Beschreibung beschrieben ist.
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der Erfindung bildenden Motors schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 die Anordnung des Erfindungsgegenstandes an einem Hauptschlussmotor ; Fig. 2 einen Motor, bei welchem die Phase des Feldstromes derjenigen der Armatur voreilt ; Fig. 3 einen Motor, bei welchem ein Teil des Feldstromes in der Phase verschoben und der andere Teil in Serie mit der
Armatur geschaltet ist ; Fig. 4 einen Transformatormotor : Fig. 5 und ss verschiedene
Armaturstromkreise und Fig. 7 eine andere Anordnung der Primärwicklung des Trans- formators im Detail.
In Fig. 1 bezeichnet D eine Wechselstromquelle, welche von dem Motor in beliebiger
Entfernung angeordnet sein kann und die Leitungen m, ria mit Strom speist. (-'bezeichnet einen Transformator, dessen Primärwicklung p mit den Leitungen m, 11I verbunden ist. Die sekundäre Wicklung des Transformators besteht bei der dargestellten Ausführung aus zwei gleichgewickelten Wicklungen s und s'. Die Wicklung s ist über die Feldwicklung F mit den Bürsten b, b und die Wicklung s'über die Feldwic1dung F'mit den Bürsten bus, 11 verbunden, wodurch Strom zur Speisung der später beschriebenen Armaturstromkreiso ge- liefert wird.
Entsprechend der jeweiligen Verhältnisse können zwei oder mehr Erreger- stromkreise angeordnet werden und die Stromkreise können aus beliebigen Quellen stammen.
Wenn die Erregerstromkreise, z. B. wie dargestellt, von den Transformatoren gespeist werden, so müssen die Sekundärwicklungen parallel zueinander gewickelt oder in anderer entsprechender Weise angeordnet werden ; dieselben können aber auch derart gewickelt werden, dass sie der Einwirkung von unabhängigen magnetischen Stromkreisen ausgesetzt sind. Die Wicklungen sind zweckmässig parallel zueinander und die Ströme derselben sind phasengleich. Die Armatur A ist mit einer Anzahl von Stromkreisen versehen. In Fig sind zwei Stromkreise dargestellt ; der eine ist mit vollen und der andere mit punktierten
Linien gezeichnet.
Diese Stromkreise sind bei diesem Beispiel zueinander verschoben und mit Bezug auf die Bürsten derart angeordnet, dass jeder Armaturstromkreis stets mit dem einen oder mit dem anderen der. obenerwähnten Erregerstromkreise in Verbindung steht.
Zur Verschiebung der Armaturstromkreise ist es nicht notwendig, die Armaturwicklungon tatsächlich zu versetzen, da die betreffenden Wicklungen nebeneinander gewickelt und die Kommutatorsegmente entsprechend versetzt werden können. In der Zeichnung sind die
Armaturwicklungen mit abwechselnden Kommutatorlamellen c, c'verbunden und die Bürsten b, b' sind derart angeordnet, dass jede Armaturwicklung jeweilig mit einem Bürstensatz in Ver- bindung steht, derart, dass beim Verlassen der Bürsten des einen Stromkreises dieselbe Arniaturwickluiig mit den Bürsten des anderen Stromkreises in Kontakt tritt.
Infolgedessen wird während des Betriebes kein Teil der Wicklungen der Armaturstromkroise in sich selbst kurzgeschlossen und jeder Armaturstromkreis wird jederzeit mit einem oder mehreren
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unter dieselbe Bürste gelangen, so dass keine der Wicklungen odor kein Teil derselben kurzgeschlossen oder ausgeschaltet wird ; die beiden Stromkreise bleiben voneinander unabhängig. Nachdem die Armatursputen eines Motors beinahe den ganzen magnetischen Fluss aufnehmen, welcher durch die Armatur fliesst, wird bei der bisherigen Anordnung durch die Strom umkehrung in der Foldwicldung ein verhältnismässig starker Strom in den kurzgeschlossenen Armaturwicklungen induziert, welcher Strom Funken und störungen verursachte.
Bei dem beschriebenen Motor kann diese #Transformatorwirkung" nicht eintreten, da-Kurzschlüsse vermieden sind. fn den Mrregerstromkreisen können zwei mit einer Stange Z verbundene, nicht induktive Widerstände R und R1 angeordnet werden, zum Zwecke, die Anfangsstarke des Stromes beim Anlassen zu regeln. Diese Rheostate können auch zur Verminderung der Geschwindigkeit des Motors benutzt werden. Zu diesem Zwecke können in gleicher Weise auch Drosselspulen angeordnet werden, welche mit einstellbaren Windungen versehen sind.
Bei der Ausführung nach Fig 2 sind die Erregerstromkreise unmittelbar mit den Bürsten verbunden, während die Feldwicklungen. F und F' mit einem Strom gespeist werden, welcher gleiche Periodizität mit dem zu den Bürsten b, b'geleiteten Strömen besitzt, jedoch in der Phase verschoben ist. Die Phasenverschiebung kann durch eine zu
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Generator, welcher Strom der gewünschten Phasenverschiebung liefert. Der Generator D' ist mit den Feldwicklungen F, F' durch Drähte m', m' verbunden.
Bei dieser Anordnung kompensiert die verschobene elektromotorische Kraft des erregenden Fctdmagaotstromes die grössere Reaktan/des Feldes, weiche die Tendenz hat, den Strom im Foldmagneten mehr zu verzögern als in der Armatur, so dass der Magnetismus des Feldes und der Armatur praktisch die gleiche Phase besitzen können.
Es ist bei keiner Ausführungsform des Motors wichtig, dass die Erregerstromkreise von den Sekundärwicklungen desselben Transformators gespeist werden, indem für jeden Stromkreis ein besonderer Transformator angeordnet werden kann oder die voneinander unabhängigen Stromkreise in beliebiger Weise hergestellt werden können. In Fig. 2 bezeichnet C einen Transformator mit zwei voneinander unabhängigen sekundären Stromkreisen s, s'und einem gewöhnlichen primären Stromkreis p, pi der Wicklungen ; die trilllärwickluugen können in Serie oder, wie Fig. 7 zeigt, parallel geschaltet werden.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Motor werden die Feldwicklungen F, F'mit einem Strom gespeist, dessen Phase verschoben ist, sowie bei der Ausführungsform nach Fig. 2, und die mit den Bürsten b, b' verbundenen Erregerstromkreise sind mit den Feldwicklungen und mit der Armatur in Reihe geschaltet, wie in Fig. 1. Durch diese Anordnung der Stromkreise der Feldmagnete wird es möglich, den Magnetismus des Feldes und der
Armatur in Phase einander näher zu bringen. D2 bezeichnet schematisch eine besondere Einrichtung zur Veränderung der Phase, welche darum gewählt wurde, um zu zeigen, dass zu diesem Zwecke beliebige Einrichtungen getroffen werden können.
L, L'bezeichnet einen Doppelschalter, dessen Arme durch die Verbindungsstange Z gleichzeitig betätigt werden, um die Erregerstromkreise, welche von den Sekundärwicklungen
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und dadurch den Widerstand der Erregerstromkreise zu verändern bezw. die Erregerspannungen zu variieren.
Fig. 4 zeigt die Anwendung der Erfindung an einem Transformatormotor. In diesem Falle ist ein besonderer Transformator weggelassen. Die Primärwicklungen p, p'der Feld-
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Sekundärwicklungen s, s'sind mit den Bürsten verbunden und führen die Erregerströme zu denselben. Bei dem dargestellten Beispiel sind die betreffenden Wicklungen in Reihe geschaltet, obzwar die Schaltung auch parallel bewirkt werden kann.
Bei den Ausführungen nach Fig. 1-4 besitzt die Armatur zwei Stromkreise, es ist jedoch selbstverständlich, dass die Stromkreise in beliebiger Anzahl und beliebige Wicklungen angeordnet werden können. So z. B. ist die Armatur in Fig. 5 mit drei Stromkreisen versehen, deren jeder mit den zugehörigen Kommutatorsektoren c, c, c', c', c'', c'' verbunden ist. D'e Bürsten werden in der beschriebenen Weise angeordnet, und zwar derart, dass dieselben mit siimtiichen Armatnrwickinngen stets in Verbindung stehen. Im Bedarfsfalle können auch mehr als zwei Erregerstromkreise angeordnet werden,
Bei den in den Fig. 1, 2,3,4 und 5 dargestellten Ausführungsformen besteht die Armatur aus zwei oder mehr besonderen Wicklungssystemen.
Es kann aber in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung auf der Armatur auch eine Wicklung angewendet worden,
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einzigen, um die Armatur mehrfach herumlaufenden, in sich geschlossenen Wicklung besteht (Fig. 6). Bei dieser Wicklungsart muss natürlich die Anzahl der Kommutatorsegmente so gewählt werden, dass der Selbstschluss der Wicklung ermöglicht wird. Dadurch wird die Stromverteilung in der Armatur, sowie die Arbeitsweise des Motors keine Änderung erleiden.
Obzwar bei den dargestellten Beispielen die Armatur als rotierendes Element der Maschine ausgebildet ist, ist es klar, dass die Anordnung auch umgekehrt ausgeführt worden kann und ein beliebiger Teil das rotierende Element bilden kann. Es ist zu bemerken, dass die Stromkreise, welche die Armatur mit Strom speisen, Erregerstromkreise"genannt wurden, unter welcher Benennung alle diejenigen Stromkreise verstanden werden, welche den Armaturstromkreisen Strom mitteilen.
Zur Darstellung der Erfindung wurden gebräuchliche Formen von Apparaten gewählt, jedoch können bei der Ausführung beliebige Apparate angewendet werden. Die Erfindung ist daher nicht auf die dargestellte und beschriebene Konstruktion der Details beschränkt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wcchselstromkommutatormaschine mit mehrfacher Ankerwicklung, dadurch gekennzeichnet, dass die voneinander getrennten Ankerwicklungen mit zwei getrennten Stromkreisen durch Bürsten derart in Verbindung gebracht werden, dass jede Ankerwicklung abwechselnd mit dem einen oder dem anderen Bürstensatz und dadurch abwechselnd mit dem einen oder dem anderen Stromkreis in Verbindung steht.