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Schalteinrichtung zum Anlassen und Umschalten von Elektromotoren onne besondere
Anlasswiderstände.
Es ist bisher vorgeschlagen worden, das Anlassen von Elektromotoren ohne Anlasswiderstände durch Umschalten von stillstehenden Wicklungen vorzunehmen, indem zum Anlaufen die auf den Maschinen vorhandenen Wicklungen unterteilt und ihre Teile in Reihe oder parallel geschaltet werden, und zwar je nachdem die Gruppen der IIauptwicklungen in Reihe oder die der Nebenschlusswicklungen parallel. Nach erfolgtem Antahren oder schon während des-
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Es lässt sich nun nicht vermeiden, dass bei den genannten Anlassverfahren Wicklungsteile kurzzeitig vom Netz abgetrennt und dann in anderer Weise wieder angeschlossen werden.
Nach der vorliegenden Erfindung wird die mit der Umschaltung der Wicklung erfolgende Unterbrechung vermieden, indem die Wicklungsteile beim Anlassen und in der betriebsmässigen Schaltung nur in verschiedener Weise gruppiert werden. ohne dass ihre Verbindung mit dem Netz gelöst zu werden braucht. Die Gruppieiung erfolgt in der Weise, dass beim Anlassen ein Teil der Wicklung, gegebenenfalls unter Überlastung seines Querschnittes, die Erregung der. Maschine übernimmt, während die übrigen Erregerwicklungsteile paarweise einander entgegen und gleichzeitig als Vorschaltwiderstand vor den Anker der Maschine geschaltet werden. Der für das Anlassen gewünschte Widerstandswert kann dabei durch Reihen-oder Parallelschalten erreicht werden.
Nach erfolgtem Anlassen werden die für den Betrieb erforderlichen äusseren Verbindungen der Erregerwicklung hergestellt bzw. die nicht erforderlichen unterbrochen und dadurch die Betriebsschaltung ausgeführt.
Die Erfindung lässt sich sowohl bei Nebenschluss-als auch bei Hauptschlussmotoren anwenden, und zwar. entweder un. er Benutzung der eigentlichen Feldwicklung, oder der Hilfspolwicklung, oder auch beider. Sie sei in einigen Ausführungsbeispielen beschrieben.
In Fig. i ist die Anlassschaltung für einen gewöhnlichen Nebenschlussmotor dargestellt. Die
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Ankerstrom fliesst dann über die Wicklungen 0-1 und 1-2 so, dass dieselben magnetisch einander entgegenwirken und daher zur Magnetisierung des Feldes nicht beitragen. Die Die Wicklung 2-3 dient allein zur Magnetisierung des Motorfeldes und führt, da sie an der vollen Spannung liegt, einen Erregerstrom, der ihrem Widerstand entspricht, also bei
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besitzt. Da die Windungszahl der wirksamen Erregerwicklung 2-3 ein Drittel der normalen beträgt, ist die gesamte Ampere-Windungszahl gegenüber der Betriebsschaltung unverändert.
Nach dem Anlaufen wird die Verbindung des Ankers mit dem Punkte 1 gelöst und mittels des Umschalters M unter vorübergehendem Kurzschluss der Wicklungen 0-1 und 1-2 nach
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durch Öffnen des Schalters s die Verbindung 0-2 gelöst, so dass nunmehr die drei Teile der Nebenschlusswicklung 0 bis J in Reihenschaltung am Netz liegen.
Statt einer Wicklung mit zwei mittleren Anschlüssen kann natürlich auch eine solche mit einer beliebigen Anzahl von Anschlüssen gewählt werden. Die Fig. 2 zeigt eine Neben- schlusswicklung mit sechs mittleren Anschlüssen, entsprechend sieben Wicklungsteilen 0-1 bis 6-7 ; die zugehörigen Schalter sind mit s und der Umschalter mit K bezeichnet.
Beim Anlassen sind die geradzahligen Anzapfungen 2, 4, 6 je über den Schalter s an den einen Netzpol gelegt, die ungeradzahligen Anzapfungen 1, : 2. 5 sind über Schalter s mit dem einen Pol des Ankers a verbunden, dessen andere Klemme am Netz liegt. Durch Parallelschaltung von Feldwicklungsteilen wird das Feld beim Anlassen auf die für Erzeugung des Anlassdrehmoments erforderliche Höhe gebracht. Beim normalen Betrieb werden die Verbindungen s der Anzapfungen mit dem Netz und mit dem Anker gelöst und der letztere über den Umschalter M ans Netz celegt. Die Schaltung nach Fig. 2 eignet sich für das Anlassen sowohl in einer Stufe als auch in mehreren Stufen, je nachdem man die Schalter gleichzeitig oder paarweise nacheinander öffnet.
Ebenso wie die Unterteilung bei einer Neben. schlusswicklung durch Verkleinerung ihres Widerstandes beim Anfahren vorgenommen werden kann, kann die gleiche Wirkung auch mit einer Hauptstromwicklung durch künstliche Vergrösserung ihres Widerstandes beim Anfallen erzielt werden. Zunächst sei angenommen, eine Nebenschlusswicklung, wie in Fig. 3 angegeben, sei nicht vorhanden, und es handle sich um einen reinen Hauptstrommotor. Die Hauptstromwicklung sei in fünf Windungsgruppen geteilt, die im normalen Betriebe einander
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Beim Anfahren dagegen werden die Schalter 1 bis 4 geöffnet und die Wicklungsteile liegen dann derart in Reihe, duss nur einer von Ihnen zur Erregung des Feldes dient, während die anderen paarweise gegeneinandergeschaltet sind und daher keine magnetische Wirkung ausüben. In der Anfahrstellung wird die Feldwicklung soweit mit Strom überlastet, dass das von dem einzigen wirksamen Wicklungsteil erzeugte Feld zusammen mit dem Ankerstrom zur Hervorbringung des erforderlichen Anfahrmomentes ausreicht.
Dieser einzige feldbildende Teil der Erregerwicklung wird beim Anlauf vom vollen Ankerstrom durchflossen, während er im Normalbetrieb nur den fünften Teil des Stromes erhält ; da beim Anlauf die Spannung an den Kl (mmen des feldbildendenden Wicklungsteiles # bei Vernachlässigung des Ankerwiderstandcs-nur ein Fünftel von der betriebsmässigen Spannung beträgt, wächst der Ankerstrom nicht über das zulässige Mass hinaus.
Ist der Motor nicht ein Hauptstrommotor, besitzt er aber ausser der Nebenschluss- wicklung eine Hauptstromwicklung, so kann das erfindungsgtmässe Anlassen nach Fig. 3 durch Umscha'ten der Hauptstromwicklung allein erfolgen. In diesem Falle bleibt die Neben-
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oder zusammen mit dem'vom Rest der Hauptstromwicklung erzeugten Feld zur Hervorbringung des Anfahrmomentes. Die Fig. 3 gilt für jede Hauptstromwicklung, also nicht
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treffende Hauptstromwicklung, sei es nun Hauptpo !- oder Wendepolwick'ung, ist dabei derart geteilt, dass eine Gruppe zur Erregung des Ganzen oder des Restfeldes dient, während die anderen Gruppen beim Anlaufen gegeneinandergeschaltet sind und keine magnetische Wirkung haben.
Beim Anfahren sind, genau wie bei dem oben an Hand der Fig. 3 behandelten Beispiel, die Schalter 1, 2. 3, 4 offen, bei Betrieb geschlossen. Hierbei kann die Hauptstromwicklung auch derart unterteilt werden, dass die magnetischen Wirkungen der einzelnen Teile sich vollständig aufheben, so dass für den Anlaut nur die Nebenschluss-Felderregung wirkt, während bei normalem Betrieb die Hauptstromfeld-bzw. Wendepolfelderregung vorhanden ist.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Schaltungseinrichtung zum stossfreien Anlassen und Umschalten von Elektromotoren ohne besondere Anlasswiderstände unter Benutzung eines Teiles der normal bemessenen, in eine ungerade Zahl geteilten Feldwicklung als Vorschaltwiderstand beim Anlauf, dadurch gegekennzeichnet, dass beim Anlauf je zwei einander gleiche Teile der Feldwicklung magnetisch
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der Erregerwicklung an der Feldbildung beteiligt ist, und dass nach erfolgtem Anlauf die normale Betriebsschaltung hergestellt wird, ohne dass bei dieser Umschaltung der Stromkreis der Feldwicklung unterbrochen wird.