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Anordnung zur Stabilisierung von fremderregten Gleichstromwendepolmotoren für Unterseeboots- antriebe.
Zum Antrieb von Unterseebooten verwendet man vorzugsweise fremderregte Gleichstrom- motoren mit Rücksicht auf die gute Regelbarkeit und guten Betriebseigenschaften dieser
Maschinen. Ein Nachteil dieser Maschinen, die in der Regel mit Wendepolen ausgeführt werden, besteht nun darin, dass bei hohen Feldschwächungen, die für hohe Drehzahlen erforderlich sind, leicht Labilität auftritt. Um dies zu vermeiden, hat man Kompoundwicklungen angewendet. Diese nehmen jedoch einerseits einen beträchtlichen Kontruktionsraum ein, wirken also auf die Ausnutzung der Maschine mit Rücksicht auf Erwärmung ungünstig, andrerseits aber kann die Umsteuerung der Motoren nicht mehr durch einfache Umkehr der Nebenschlusserregung erfolgen, sondern es bedarf einer Regelung im Ankerstromkreis.
Dies bedingt wiederum grosse Sehaltapparate, die im Unterseebootsantrieb unerwünscht sind,
Diese Schwierigkeit kann dadurch behoben werden, dass man das Feld des zu stabilisierenden Motors durch eine Hilfsspannung verstärkt, die vom Hauptstrom oder von einem diesen proportionalen Strom beeinflusst wird. Man kann diese Hilfsspannung z. B. in einer Hilfsmaschine erzeugen, die mit konstanter oder annähernd konstanter Umlaufszahl angetrieben wird. Die Hilfsspannung wird dann entweder einer besonderen Kompoundwicklung des Motors zugeführt oder sie wird in dessen Erregerstromkreis eingefügt. Bei Anwendung dieser Anordnung sind aber für den Richtungswechsel des Motors zwei Umschalter erforderlich, einer zum Umkehren des Erregerstromes für den Motor, der andere zur Umkehr der von der Hilfsmaschine erzeugten Spannung.
Dies ist für Unterseebootsantrieb sehr nachteilig, da die Raumersparnis hier eine bedeutende Rolle spielt.
Bei der erfindungsgemässen Einrichtung wird die Zahl der Schalter dadurch auf einen herabgesetzt, dass die Hilfsspannung in einer Hilfsmaschine erzeugt wird, deren Antrieb nach Geschwindigkeit und Richtung erfindungsgemäss dadurch abhängig vom Motor erfolgt, dass die Hilfsmaschine mit der Motorwelle mechanisch verbunden wird.
Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierin bedeutet al, a2 einen Doppelmotor, der eine Schraubenwelle antreibt. Die Anker werden aus dem Netze b, beispielsweise einer Akkumulatorenbatterie, über die Schalteinrichtung c gespeist. Die beiden Felder der Hauptstrommotoren dt, d2, die zur Vereinfachung parallel zu denselben Klemmen liegen, werden ebenfalls über diese Schalteinrichtung vom Netz aus erregt. In die Zuleitung e dieser Erregerwicklung ist die mit dem Ankerstrom des Hauptmotors sich ändernde elektromotorische Kraft eingeschaltet, die in dem Anker der Hilfsmaschine f erzeugt wird.
Der Anker der Hilfsmaschine ist nach der Erfindung auf der gemeinsamen Welle des Doppelmotors angebracht, also mit der Welle des Doppelmotors unmittelbar mechanisch verbunden, so dass der Antrieb der Hilfsmaschine nach Geschwindigkeit und Richtung jetzt abhängig vom Motor erfolgt. Hierdurch wird erreicht, dass zur Umsteuerung der ganzen Anordnung ein einziger, in der Schalteinrichtung c zwischen den Leitungen e sitzender Umschalter genügt. Ausserdem sind zur Verbindung der Hilfsmaschine und der Erregerwicklungen des Doppelmotors mit der Schalteinrichtung c nur
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zwei Leitungen erforderlich.
Da-die Drehzahl der Hilfsmaschine sich im gleichen Sinne wie die des Hauptmotors ändert, ergibt sich der weitere Vorteil, dass die Stärke der Kompoundierung ausser mit zunehmender Ankerstromstärke sich auch noch mit zunehmender Drehzahl des Motors vergrössert und damit der Gefahr der Labilität ebenfalls entgegenarbeitet.
Eine sehr günstige Anordnung erhält man, wenn man als Hilfsmaschine einen Hilfsmotor verwendet, der zum Antrieb des Bootes für kleine Geschwindigkeiten, somit kleine Leistung dient. Sehr vorteilhaft ist es, diesen Motor auf der Welle der Hauptmaschine, beispielsweise auf der Kupplung zwischen den beiden Motoren anzuo-dnen, da hierdurch wiederum Platz gespart wird.
Die Erregung des Feldes der Hilfsmaschine in Abhängigkeit von dem Ankerstrom kann auf verschiedene Weise erfolgen. Entweder kann der Ankerstrom selbst oder ein Teil desselben durch die Feldwicklung des Motors geführt werden, oder es kann ein von diesem Ankerstrom abhängiges Spannungsgefälle zur Speisung des Hilfsmotorfeldes benutzt werden.
Besonders zweckmässig ist die Anordnung, wonach das Feld des Hilfsmotors an die Klemmen der Wendepolspulen gelegt wird. Gegebenenfalls kann das Feld des Hilfsmotors umschaltbar angeordnet werden, um die erforderliche Übereinstimmung zwischen den Feldstärken mit den verschiedenen Betriebsverhältnissen zu erzielen, PATENT-ANSPRÜCHE : :
I. Anordnung zur Stabilisierung von fremderregten Gleichstromwendepolmotoren für Unterseebootsantriebe, bei welcher die zur Verstärkung des Motorfeldes dienende, vom Ankerstrom beeinflusste Hilfsspannung in einer Hilfsmaschine erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsmaschine mit der Motorwelle mechanisch verbunden wird.