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Einrichtung zur Regelung von Gleichstrommotoren.
Bei elektrischem Betriebe, bei welchem ein öfteres Abstellen und Reversieren der Elektromotoren vorkommt, oder wo sowohl die Geschwindigkeit als auch die Zugkraft sehr variiert werden muss, namentlich, wenn die Kraftmaschine in ihrer Leistung begrenzt ist und wenn selbe stets voll ausgenützt werden soll, ist die Art der Regulierung, die beispielsweise bei elektrisch betriebenen Kränen, Steuerrudern, Fördermaschinen, namentlich aber bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, welche sich die Elektrizität durch eigene Kraftmaschinen erzeugen, eine der wichtigsten Fragen.
Wird zu den angeführten Betrieben Gleichstrom verwendet, so geschieht die Regulierung der Geschwindigkeit fast ausnahmslos durch Einschaltung eines Widerstandes in den betreffenden Schliessungskreis, wodurch die Klemmenspannung an den Motoren verkleinert wird. Bei dieser Art der Regulierung wird ein Teil der elektrischen Energie in Wärme umgesetzt und geht verloren. Diese Regulierung wird daher nur dort angewendet, wo man über genügende Kraft ver-
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motors. Selbstredend kann diese Art der Regulierung nur dort verwendet werden, wo der Kraftmotor leicht zugänglich ist und wo derselbe nur einem Zwecke dient, oder wo die Regulierung an allen von dieser Kraftquelle betriebenen Motoren zu gleicher Zeit vorgenommen werden soll.
Auch diese Art der Regulierung hat einen wesentlichen Nachteil, nämlich dass, wenn die Kraftmaschine ihre Geschwindigkeit ändert, dadurch auch ihre Leistung geändert wird, so dass dieselbe dort, wo mit der Änderung der Geschwindigkeit keine Änderung der Leistung verbunden werden soll, nicht verwendbar ist.
Benützt man aber als Kraftquelle irgend eine Kraftmaschine, welche einen Serien-Gleich-
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es zur Erreichung von grösserer Geschwindigkeit den angetriebenen Motors oder behufs Erreichung einer höheren Zugkraft, stets voll ausgenützt werden, so kann dies durch Regelung des magne- tischen Feldes am Generator, durch einen entsprechenden, der Magnetwicklung parallel zu
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des magnetischen Feldes wird der Generator eine dementsprechend veränderte Stromspanllung erzeugen, durch welche wieder eine Änderung der Tourenzahl beim Elektromotor sowie eine Änderung der Zugkraft desselben herbeigeführt wird.
Wird die Magnetwicklung des Generators kurzgeschlossen, so wird dadurch das magnetische Feld nur durch den remanenten Magnetismus gebildet, welcher praktisch genommen, gleich Null sein wird, so dass auch die Dynamo in diesem Falle keinen Strom erzeugen wird. aus welchem Grunde sich die im Schliessungskreise befindlichen Motoren abstellen werden. Da bei Gleichstromdynamo der Widerstand der Magnetwicklung sehr gering ist und durch den parallel geschalteten Widerstand nur ein Teilstrom abgeleitet wird, ist hiezu nur ein kleiner Widerstand nötig, welcher wieder nur einen kleinen Teil der Energie in Wärme umsetzt, welche verloren geht.
Der das magnetische Feld des Generators regelnde Widerstand kann an einer beliebigen Stelle angebracht werden, weshalb sich die Regulierung des Elektromotors auch von jeder Stelle vornehmen lässt. Die Regulierung der Drehrichtung erreicht man auf bekannte einfache Weise, wenn man den Träger der Kollektorbürsten auf dem Motor beweglich anordnet und denselben mittelseinerentsprechendenmechanischenÜbersetzungumdenPolwinkelverstellbarmacht.
Sowohl die Verstellung des Reostaten als auch der Kollektorbürsten kann durch einen Hebel bewerkstelligt werden, wenn man den Reostathebel mit dem die Kollektorhürsten verstellenden Mechanismus fest verbindet, so dass die Kollektorbürsten jede Bewegung des Widerstandshebels mitmachen. Es kann auch die Einrichtung getroffen werden, dass der Reostathebel einen Teil des Weges allein macht und erst dann mit dem die Bürsten verstellenden Mechanismus gekuppelt wird, so dass erst von da ah die gleichzeitige Bewegung beider stattfindet. Endlich kann auch der Bürstenhalter allein durch eine zentral angebrachte Feder bei den Richtungen entsprechende
Endlagen der Bürsten selbsttätig gebracht werden.
In der beigelegten Skizze ist eine solche Anordnung schematisch dargestellt. A ist der
Induktor einer durch irgend einen Kraftmotor angetriebenen Seriendynamo und M die hiezu
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sind deren Magnetwicklungen. R ist der Regulierwiderstand mit dem Regulierhebel K. welcher die Segmente Z und P leitend verbindet. Zu beiden Seiten der Segmente Z sind isolierte Kontakt-
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Wie zu ersehen ist, sind die Magnetwicklungen M solange der Hebel 11 im Kontakte mit dem Segmente Z, kurzgeschlossen und da das Segment entsprechend gross ist, wird dieser Kurzschluss so lange aufrecht erhalten, solange der Hebel H dem Segment entsprechende Winkelbewegung machen wird Das Übersetzungsverhältnis von dem Hebel H zum Bürstenträger muss derart gewählt sein, dass die Umstellung der Bürsten entweder ganz oder grösstenteils während des Kurzschlusses bewerkstelligt wird.
Verlässt der Hebel H nach der einen oder der anderen Richtung das Segment Z, so werden dadurch die Widerstände 1, 2, 3, 4 etc. und zwar sukzessive zur Magnetwicklung M parallel geschaltet, dadurch werden die Magnete des Generators entsprechend magnetisiert, welcher dann einen Strom von entsprechender Spannung erzeugen wird, der dann die Elektromotoren in Bewegung setzt. Die Geschwindigkeit der Motoren wird desto
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im Nebenschluss liegende Widerstand gänzlich unterbrochen wird.
Es ist bekannt, dass ein Elektromotor die grösste Leistung vollbringt, wenn die Kollektorbürsten an der richtigen Stelle stehen und dass derselbe desto weniger leistet, je mehr sich dieselben von dieser Stelle entfernen. Man kann diesen umstand benützen und auch durch Verstellen der Bürsten sowohl die Zugkraft der Motoren, als auch die Geschwindigkeit derselben zu beeinflussen.
Dies kann durch Hebel H, wenn derselbe mit dem Bürstenhalter der Motoren entsprechend ver- bunden ist, bewerkstelligt werden.
Eine solche Kombination ist in der Skizze schematisch dargestellt. Aus dieser Skizze ist zu ersehen, dass die Bürstenhalter , durch eine Stange B miteinander verbunden sind. Die Stange B besitzt an zwei voneinander entsprechend entfernten Punkten die B@@zen u1, u2, durch welche, wenn Hebel H bewegt wird, die Kollektorbürstenträger nach derselben Richtung mit-
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davon ab, um welchen Winkel man den Hebel H allein bewegen will, um durch diesen, ohne Verstellung der Bürsten nur durch Veränderung des Widerstandes die Geschwindigkeit der Motoren zu regeln.
Um eine Verkleinerung jenes Winkels zu erreichen, um welchen der Hebel H bewegt werden muss, damit die Kollehorbürsten um den ganzen Polvinkel verstellt werden. kann man die Bürstenhalter durch Feder ('selbsttätig in die Endlagen bringen lassen.
Zum Schlusse wird bemerkt, dass allerdings die Verwendung einer Seriendynamo. deren Feldmagnet durch vielerlei zu schaltende Widerstände verschieden erregt werden kann, sowie die Verwendung von Motoren, deren Tourenzahl und Drehrichtung durch Verstellen ihrer Bürsten
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