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Die Anordnung nach Fig. 3 ist aber noch nicht so anpassungsfähig wie die reine Drehstromanordnung, da man mit Rücksicht auf die Kommutierung und die Abmessungen von Erreger- maschine und Kompoundierungs-Transformator die Kompoundierungsamperewindungen nicht willkürlich wählen kann.
Eine Verminderung der im Läufer auftretenden zusätzlichen Spannungen lässt sich nun auch dadurch erreichen, dass man Kurzschlussbüraten anwendet. Durch dieselben wird bei Synchronismus das Auftreten eines Wechselfeldes im Läufer gehemmt und nur soweit zugelassen, als zur Erzeugung der Spannung für die Überwindung des ohmischen Abfalles in der kurzgeschlossenen Läuferwicklung erforderlich ist.
Es ist bekannt, dass sich Kurzschlussbürsten zur Kompensierung von Wechselampere-
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Kompoundierungsamperewindungen auf Aufhebung des Wechselfeldes im Läufer eingestellt werden.
Eine ähnliche Anordnung lässt sich auch bequem mit nur einer Läuferwicklung ausführen, indem man z. B. den von der Erregermaschine erzeugten einphasigen Erregerstrom durch Bürsten z, welche zu den Kurzschlussbürsten x um elektrisch 900 versetzt sind, zuführt, wie es Fig. 5 zeigt. Bei einer solchen Anordnung erfüllen die Kurzschlussbürsten eine dieifache Aufgabe. Ausser der Herstellung eines möglichst reinen Drehfeldes, ferner der teilweisen Kompensierung der Ständeramperewindungen, dienen sie auch dazu, das Erregerfeld im Ständer in Abhängigkeit
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in der Richtung der -Bürsten wirken, würden keine Spannung im Ständer induzieren, sondern nur III dem Kurzschlusskreise der x-Bürsten.
Die gesamten, auf den Ständer vom Läufer aus wirkenden Amperewindungen werden hier also von dem im Kurzschlusskreise fliessenden Strome erst. Weiden die Bürsten aus der bezeichneten Lage verschoben, so wirkt der Erregerstrom der z-Bürsten zum Teile unmittelbar, zum Teile durch den Kurzschlusskreis auf den Ständer.
Die Eigenschaft der kurzgeschlossenen Bürsten am Läufer, Wechselfelder bei Synehlonismus in jeder Stellung der Bürsten im Läufer zu unterdrücken, kann nun auch dazu benutzt we] den. um d) e Anordnung nach Fig. 3 weiter auszubilden, so dass sich Fig. 6 ergibt. Die beiden Anordnung unterscheiden sich nur dadurch, dass in Fig. 6 an der Kompoundierungswicklung noch vin Paar
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der Erregerstrom einphasig zugeführt, wird und dann die z- und y-Bürsten vereinigt werden können. Hier kann man Kompoundierungsamperewindungen beliebig gross bemessen, ohne dass im Läufer nennenswerte zusätzliche Spannungen auftreten.
Es lässt sich zeigen, dass man mit dipf ; pn Anordnungen (Fig. 6 und 7) eine genau so anpassungsfä. hige Spannungsregelung erziden kann wie mit der reinen Drehstromschaltung.
Die Achse der y-z-Bürsten (Fig. 7) wird im allgemeinen gegen die Achse der Ständerwicklung verschoben sein, ebenso in Fig. 6 die Achse der y-Bürsten.
Anstatt die im Läufer auftretenden Wechselfelder durch kurzgeschlossene Bürsten zu 1 > I'l'ltlgt'n, kann man noch ein anderes Mittel und zwar eine auf dem Läufer aufgebrachte Kurz- M Musswicklung j in Fig. 8 benützen. Die Wirkungsweise erklärt sich auf ganz einfache Art. Man kann sich bekanntlich Amperewindungen, welche durch einphasigen Wechselstrom in einer Wicklung hervorgerufen werden, durch zwei im entgegengesetzten Sinne sich mit gleicher Geschwindigkeit drehende Amperewindungen ersetzt denken. Die einen Amperewindungen nun,
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ausüben, sondern nur als Drehfeld auf den Ständer Einfluss haben.
Die anderen Amperewindungen drehen sich relativ zum Läufer mit doppelter Periodenzahl, werden also in der Kurzschluss- wicklung Kurzschlussströme hervorbringen und durch dieselben nahezu vollständig aufgehoben werden. Es bleiben also nur die erstgenannten, im Sinne der Drehrichtung des Läufers sich @ bewegenden Amperewindungen als Feld bildend übrig.
Man kann nun die Läuferwicklung kund e nach Fig. 9 auch in eine einzige l vereinigen, indem man ein Paar der z-Bürsten wie früher auch als y-Bürsten (zur Kompoundierung) ver-
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Kompoundierung möglich ist, wie mit der reinen Drehstromschaltung.
Die Anwendung der Kurzschlusswicklung hat hier eine ganz andere Bedeutung, wie es bei den reinen Drehstromanordnungen sein würde. Dort würden vor allem durch die Kurzschlusswicklung die Wendespannungen am Kommutator gedämpft werden, wenn auch gleichzeitig ein Ausgleich der Feldpulsationen stattfindet. Die Verbesserung der Kommutierung findet hier durch die Kurzschlusswicklung auch statt, ist aber nur als Nebenerscheinung zu betrachten. Trotzdem kann bei entsprechender Bemessung der Kurzschlusswicklung dieselbe Anordnung mit geringen Abänderungen sowohl für Mehrphasen- wie für Einphasenstrom verwendet werden.
Die Anordnung mit Kurzscl1lusswicklung stimmt im äusseren Merkmalen zum Teil auch mit
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einen ganz anderen Zweck. Offenbar soll und kann dieselbe im Sinne der Erfindung dort erst bei asynchroner Lauf (bei Schlüpfung) in Wirksamkeit treten, während nach vorliegender Erfindung die Vernichtung aller Wechselfelder und die Herstellung möglichst reiner und ohne Schlüpfung sich bewegender Drehfelder angestrebt wird, was nur bei Synchronismus möglich ist.
An Stelle einer Kurzschlusswicklung kann man natürlich, wie bekannt, auch zwei senkrecht zueinander stehende Paare von kurzgeschlossenen Bürsten oder mehrere solcher Bürsten an- wenden. Die Kurzschlusswicklung soll möglichst streuungshei in bezug auf die von aussen gespeisten Läuferwicklungen angeordnet sein und kann auch mit diesen zu einer einzigen, wie bekannt, vereinigt werden. Man könnte auch die Anordnung z. B. in Fig. 7 und K) verbinden ; Kurzschlussbürsten und Kurzschiusswicklung würden sich dann in der Aufgabe der Vernichtung der Wechselfelder teilen.
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könnte nämlich den Einphasenstrom durch einen Phasenumformer in Drehstrom umwandeln. Ein solcher Phasenumformer würde z.
B. gegeben sein durch eine ebenfalls zwangläufig gekuppelte.
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spannung zu Maschinenstrom" am kleinsten sein. Die hierdurch gekennzeichnete Stellung der Bürsten hat noch eine andere Eigenschaft, welche allerdings nur gilt, wenn keine Verluste in der Ständerwicklung vorhanden sind. Dann beträgt nämlich, wie sich beweisen lässt, die Phasen-
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Die vollkommen kompoundierten, hier beschriebenen Anordnungen haben alle auch die Eigenschaft nicht nur eine bestimmte Spannung, sondern jede beliebige Spannung von Null bis zu einem Höchstwert aufrechtzuerhalten, wobei die Einstellung der Spannung nur durch die Erregung der Erregermaschine allein ohne jede Änderung der übrigen Teile bewirkt wird.
Wie für Mehrphasenstrom kann man auch für Einphasenstrom eine derartige Maschine als Synchronmotor verwenden. Man kann also einen solchen vollkommen kompoundierenden Motor in einer Kraftstation z. B. leerlaufend zur Spannungsregelung der übrigen gar nicht oder we-nig kompoundierten (Synchron-oder Asynchron-) Generatoren verwenden. Dadurch würde ein Parallelschalten vollkommen kompoundierter Maschinen überflüssig werden. Ebenso würde zu diesem Zweck die hier beschriebene Maschine als Generator laufen können.
Es muss noch ausgeführt werden, dass die hier beschriebenen Maschinen, bei welchen eine vollkommene Kompoundierung möglich ist, wie auch jene, welche im Stammpatent angegeben wurden, sich so einstellen lassen, dass die Spannung mcht an den Klemmen der Maschine selbst, sondern an beliebiger Stelle einer Hauptleitung (Freileitung oder Kabel), z. B. am Ende derselben, konstant gehalten wird. Wie in dem deutschen Patent Nr. 214277 angegeben ist, lassen sich auch für eine solche Arbeitsweise die Kompoundierungsamperewindungen auf experimentellen Wege einstellen. Man hat hiezu ebenfalls eine ähnliche Einrichtung zu treffen, wie sie im Stammpatent für die Einstellung der Kompoundierungsampercwindungen näher beschrieben worden ist.
An Hand der Fig. 12 sei diese Einrichtung näher erläutert, Es sei M beispielsweise eine einphasige Maschine, in einer der früher angegebenen Ausführungsformen, an welche sich eine Hauptleitung L anschliesst, an deren Ende P die Spannung während des Betriebes konstant
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synchron angetrieben wird, einen Strom durch die Leitung in die unerregte und mit normaler Geschwindigkeit laufenhe Maschine M und stellt an letzterer alle Teile so ein, dass die Spannung am Ende P praktisch "Null" wird. Ist eine solche Einstellung erfolgt, so wird die Maschine im Betriebe am Ende P die'Spannung selbsttätig aufrechterhalten.
Diese Einrichtung hat aber noch den Nachteil, dass man genötigt sein wird, von der Maschine M an das Ende der Hauptleitung eine wenn auch schwache Hilfsleitung zu ziehen, da die synchrone Hilfsstromquelle eben wegen des erforderlichen synchronen Laufes und wegen der im allgemeinen dadurch bedingten zwangläufigen Kupplung mit der Maschine M sich in der Nähe desselben befinden wird. Diese Hilfsleitung wäre also notwendig, wenn man das Verfahren bei der wirklichen Leitung vornimmt und etwa nicht mittels eines Widerstandes. dem man diese Eigenschaften, wie sie die Leitung besitzt, gegeben hat.
Es kann nun eine Verbesserung dieser Einrichtung erzielt werden, so dass die Hilfsleitung entbehrlich wird und überhaupt eine Vereinfachung eintritt, ohne dass in rein physikalischer Hinsicht eine Änderung erfolgt.
Denkt man sich nämlich den Versuch in der ursprünglichen Form ausgeführt, so dass also an) Ende P der Hauptleitung bei beliebigem Strome die Spannung verschwindet, so kann man sich die Leitung in diesem Zustande offenbar am Ende auch als kurzgeschlossen vorstellen. Es bildet gewissermassen die Maschine M mit der Leitung jetzt einen geschlossenen Kreis, wobei die durch den Strom hervorgerufenen Kompoundierungsamperewindungen eine E. M. K. erzeugen, welche gerade allen gegenelektromotorischen Kräften in diesem Stromkreise (dem Spannungsverlust in der Leitung, der Selbstinduktion der Maschine usw.) das Gleichgewicht hält.
Es kommt also nur darauf an, diesen geschlossenen Kreis herzustellen, wobei am Ende P der Leitung die Spannung . Null" besteht und ein Strom in diesem Kreise bei unerregter Hauptna8chine hervorgebracht wi ; d. Man erreicht dies nun damit, dass man die Leitung am Ende (dort, wo die Spannung im Betriebe aufrecht erhalten werden soll) kurzschliesst und die synchrone Hilfsstromquelle an beliebiger Stelle in Reihe mit der Leitung schaltet.
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unterbrochen wird (also zwischen den Anschlusspunkten K und K1 der Hilfsstromquelle auf dem- ellen Leitungsstrange), verschwindet. Offenbar ist dann der geschlossene Kreis wieder hergestellt.
Bei einer Dreiphasemnaschine in Sternschaltung könnte man z. B. auch den Sternpunkt öffnen und dort die Hilfsstromquelle anschliessen.
Es ist klar, dass diese verbesserte Einrichtung (Einschaltung der Hilfsstromquelle an beliebiger Stelle) die allgemeinere ist und die zuerst angegebene Einrichtung (Einschaltung am Ende der
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