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Wicklungssysteme rechtwinkelig zueinander und der schwingende Magnet hat Stabform. Bei einer mehrpoligen Anordnung kann der schwingende Magnet Ringform erhalten und seine Erregerwicklung wird so angeordnet, dass eine symmetrische und abwechselnde Verteilung von Süd- und Nordpolarität am Umfang entsteht. Der Stator muss für dieselbe Polzahl gewickelt werden
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fläche des Stators so klein zu machen, als es mechanische Rücksichten gestatten.
Der Emfachheit halber ist die folgende Beschreibung auf die zweipolige Anordnung bezogen.
Wird die Vorrichtung nur mit Gleichstrom erregt, so stellt sich der Stabmagnet so ein, dass seine magnetische Achse mit jener der Gleichstromwieklung am Stator zusammenfällt. Wird jedoch der Rotorstrom des Asynchronmotors durch die Wechselstromwicklung des Apparates geleitet, so wirken auf den Stabmagneten elektrodynamische Kräfte wechselnder Richtung und der Magnet wird dadurch in Schwingung versetzt, deren Periodenzahl mit jener dts Rotorstromes, also auch mit der Periodenzahl der Schlüpfung übereinstimmt.
Da die Gleichstromwicklung auf eine schmale, senkrecht zur Ruhelage des Stabes befindliche Gürtelzone beschränkt ist, so kommt sie nur dann zu starker Wirkung, wenn der Ausschluss sich einem rechten Winkel nähert. Bei kleineren Ausschlägen bleiben die Pole ausserhalb des Bereiches der Gleichstromwicklung und der Stab schwingt unter dem beinahe ausschiiesslichen Einflüsse der Wechselstromwicklung und daher synchron mit der Frequenz der Schlüpfung. Der Stab kann infolge seiner Massenträgheit und wechselnder Bewegung wohl periodisch Arbeit aufnehmen und abgeben, er kann aber eben, weil er frei schwingt, nicht dauernd Arbeit aufnehmen.
Es muss also die Phase der durch das Vorbeistreichen der Pole vor den Windungen in diesen erregten emu gegen die Phase des Stromes um eine Viertelperiode verschoben sein. Bei wachsender Belastung des Motors wächst die Frequenz der Schlüpfung und der Stab schwingt entsprechend schneller. aber mit kleinerer Amplitude ; bei abnehmender Belastung des Motors schwingt der Stab langsamer, aber mit grösserer Amplitude. Bei Leerlauf oder sehr kleiner Belastung des Motors kann tie-r
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verhindert werden kann. In normalem Betriebe kommt jedoch weder die Gleichstrom- noch eine derartige Dämpferwicklung in Wirksamkeit und der Stab schwingt frei unter dem alleinigen Einfluss des Wechselstromes.
Nach einem bekannten Gesetz der Schwingungslehre ist die Ge-
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die Schwingung dem Stromkreis aufgedrückte EMK dem Strom um eine Viertelpriode voreilt. erhellt aus folgender Überlegung : Nach jedem Durchgang durch die Ruhetage muss der Stah an den Stromkreis Arbeit abgeben, und zwar den gleichen Betrag, den er vom Sttomkt't' s \tn dem Durchgang erhalten hat. Der Stromkreis empfängt also Arbeit während der Zeit. dass der Strom von Null auf seinen Scheitelwert anwächst und die EMK von ihrem Scheitelwert auf Null herabsinkt. Da Arbeit empfangen wird. müssen Strom und EMK das reiche Vorzeichen haben. Betrachten wir beispielsweise den Strom am Ende des Auaschtages als positiv, so müssen wir auch die beim vorherigen Durchgang durch die Ruhelage induzierte EMK als positiv ansehen.
Der Durchgang findet aber eine Viertelperiode früher statt als der Ausschlag. Mithin eilt die dem Stromkreis durch den Schwingungavorgang aufgedrückte EMK dem Strom um eine Viertelperiode vor.
Es ist also die Bedingung zur Vorschiebung der Stromphase gegenüber der EMK der Schlüpfung erfiillt, und wenn in jeden Roturstromkreis ein derartiger Apparat eingeschätzt wird, so wird dadurch auch die Phase sämtlicher Statorströme vorgeschoben. Der Vorschiebungswinkel kann bei richtiger Ausführung des Apparates genau jenen Wert erhalten, welcher m'tig ist, um Strom und Spannung im Stator gleichphasig zu machen. Der Motor arbeitet dann mit einem Leistungsfaktor == l. Fig. l ist eine schematische Daisteiltung des Apparates nach vorliegender Erfindung, in folgendem #Vibrator" genannt.
Rein konstruktive Einzelh iten sind
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mit einer beliebigen Gleichstromquelle verbunden, wobei zwecks Regulierung der Erregung ein Rheostat oder ein anderer Reguierapparat in den Erregerstromkreis eingeschaltet werden kann. Von den Klemmen K K wird die eine mit der Bürste auf einem Schleifring des Rotors und die andere mit der entsprechenden Anschlussklemme des gewöhnlichen Anlassers verbunden.
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Werte eingestellt werden, entweder durch Änderung des Trägheitsmomentes, etwa durch Verwendung einer zusätzlichen einstellbaren Schwungmasse, oder bequemer durch Änderung der Erregung.
Wird weder die eine noch die andere Reguliermethode angewandt, so bleibt die eingeführte EMK so ziemlich die gleiche bei kleiner und bei voller Belastung des Motors. Der Vorschiebungswinkel der Stromphase ist also kleiner bei grösserer und grösser bei kleinerer Belastung, wodurch die Wirkung erzielt wird, dass auch bei kleiner Belastung der Leistungsfaktor ziemlich hoch bleibt. In dieser Beziehung besteht ein grundsätzlicher Unterschied zwischen der vorliegenden Erfindung und denjenigen bisher bekannten Methodt'n zur Verbesserung des Leistungsfaktors, bei denen die eingeführte EMK proportional der Rotorstromstärke ist.
Da die EMK der Schlüpf ung auch der Rotorstromstärke proportional ist, so bleibt der Vorachiebungswinkel der Stromphase bei allen Belastungen konstant. Da aber der ursprüngliche Phasenverzögerungswinkel im Motor selbst bei abnehmender Belastung grösser und durch die Zusatzdynamo immer nur um den gleichen Betrag korrigiert wird, 80 weicht bei kleiner Belastung der Leistungsfaktorerheblich von 1 ab. Bei Verwendung von Vibratoren ist diese Abweichung kleiner, d. h. der Leistungsfaktor kann bis herab auf sehr kleine Belastungen ziemlich hoch gehalten werden, weil die Vergrösserung des Vorschiebungswinkels so ziemlich Schritt hält mit der ursprünglich im Motor selbst auftretenden Phasenverzögerung.
Der Ausschlag des schwingenden Magneten ist der Geschwindigkeit beim Durchgang durch die Ruhelage direkt und der Schlüpfungsfrequenz umgekehrt proportional. Bei Leerlauf des Motors ist aber die Schlüpfung sehr klein, und der entsprechende Ausschlagwinkel könnte 90 übersteigen. Dadurch würde aber der schwingende Magnet aus dem Takt kommen und der Vibrator unwirksam werden. Diese Gefahr wird vermieden durch die auf dem Stator angebrachte
Erregerwicklung . Wächst der Ausschlag bis auf nahezu 900, so kommt der Magnet unmitte) hur unter dem Einfluss dieser Wicklung und eine Vergrösserung des AusschJagcs bis zu dem Punkt des Aussertrittfallens wird verhindert.
Allerdings wird durch diese Begrenzung des Ausschlagen auch der Vorschiebungswinkel verkleinert, so dass der Motor bei Leerlauf keinen hohen Leistungsfaktor haben kann. Immerhin wird durch die Verwendung von Vibratoren die primäre Leerlaufstrom- stärke erheblich vermindert. Die in Fig. 3 schematisch dargestellte automatische Regulierung der Erregung ist zweckmässig bei Motoren, die starken Überlastungen ausgesetzt sind. in diesem
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Wird der Motor des Asynchronmotors durch eine äussere Betriebskraft auf übersynchrone Geschwindigkeit gebracht, so wirkt, wie bekannt, die Maschine als Generator. Auch in diesem
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