<Desc/Clms Page number 1>
Steuereinrichtung für Gleichstromnebenschlussmotoren zum Antrieb von Schiffsschrauben.
Im Stammpatente ist eine Einrichtung beschrieben, durch die Gleichstromnebenschlussmotoren, deren Belastungsdrehmoment mit der Geschwindigkeit stark anwächst, auf einfache Weise dadurch angelassen werden, dass der Anker des Motors bei unerregtem Felde über eine Widerstandsstufe mit Strom gespeist wird, dass der Anlauf alsdann durch Herstellen des Magnetfeldes bewirkt wird und dass schliesslich bei hoher Geschwindigkeit die Widerstandsstufe abgeschaltet wird.
Wie im Stammpatente bereits angeführt ist, soll diese Anlasseinrichtung insbesondere zum Steuern von elektrisch betriebenen Schiffen dienen. Gemäss der vorliegenden Erfindung soll nun diese Anlasseinrichtung weiter ausgebildet werden. Es ist nämlich bei diesen Schiffsantrieben unter Umständen erwünscht, grössere Geschwindigkeitsbereiche für die Regelung zu erzielen. Bei der Einrichtung gemäss dem Stammpatente ist die Regelung insofern eine beschränkte, als die Geschwindigkeitsstufen nur durch Feldregelung erzielt werden, da der Anker unmittelbar an die volle Spannung geschaltet wird. Andrerseits sind aber Einrichtungen bekannt, beispielsweise nach dem französischen Patente Nr. 18071, Zusatz zum Patent Nr. 453580, wonach die Geschwindigkeit von Motoren sowohl durch Änderung der Feldstärke als auch durch Änderung der Ankerspannung erzielt wird.
Bei der vorliegenden Einrichtung gemäss der Erfindung soll nun bei der Anlasseinrichtung des Stammpatentes eine grössere Regulierbarkeit dadurch erzielt werden, dass der Anker nicht unmittelbar an die volle Spannung, sondern zunächst an die halbe Spannung gelegt wird. Es soll dann weiter gemäss der Erfindung die über schaltung von der halben Ankerspannung auf die volle durch besondere Regelung des Feldes stossfrei vorgenommen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand der Fig. i erläutert, die eine Schalteinrichtung für einen solchen die Schiffsschraube antreibenden Elektromotor darstellt. Es bedeuten dort b1 und b2 die beiden Hälften einer Akkumulatorenbatterie, m den Ankerstromkreis des Schraubenmotors, e seine Erregerwicklung, feinen Nebenschlussreversierregler, der als Fahrtregler dient, w die Anlasswiderstandsstufen mit dem Kurzschliesser k und s einen Batterieumschalter, der den Anker an halbe oder ganze Batteriespannung zu legen gestattet.
Wie bei der Anlasseinrichtnng nach dem Stammpatente wird zunächst bei offenem Kurzschlussschalter k und unerregtem oder schwach erregtem Nebenschlussfeld e der Schalter s nach unten eingelegt. Der Fahrtregler f wird nunmehr auf volles Feld eingestellt, so dass der Motor, sobald der Kurzschliesser k geschlossen ist, seine niedrigste Geschwindigkeit annimmt. Zur Erhöhung der Geschwindigkeit bis aufs Doppelte wird die Feldstärke durch den Fahrtregler bis auf die Hälfte geschwächt. Zur Erzielung noch höherer Geschwindigkeit wird der Fahrtregler rasch auf volles Feld gestellt, wodurch der Ankerstrom sinkt, und unmittelbar darauf wird der Batterieschalter s nach oben umgelegt, so dass der Anker volle Batteriespannung bekommt.
Seine Geschwindigkeit ist jetzt bei voller Spannung und vollem Felde dieselbe, wie vorher bei halber Spannung und halber Feldstärke, so dass keine erheblichen elektrischen Stösse in den Stromkreisen oder mechanische Stösse in den Getrieben des Motors und der Schraube auftreten. Bei geringen Änderungen der einem Motor zu-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
Umschaltens keine Änderung der Geschwindigkeit erfolgt, wird als bekannt vorausgesetzt.
Zur weiteren Steigerung der Geschwindigkeit wird das Feld durch den Fahrtregler abermals geschwächt. Genau in umgekehrter Reihenfolge soll die allmähliche Verminderung der Geschwindigkeit erfolgen.
Benutzt man zwei Motoren zum Antrieb der Schrauben, so kann die Unterteilung der Batterie vermieden werden, wenn man die Motoren abwechselnd in Serie und parallel schaltet. so wie es in dem Schema der Fig. 2 dargestellt ist. Die Serienschaltung der Motoranker wird durch den Umschalter it bewirkt, der ausserdem bei Parallelschaltung in bekannter Weise noch eine Ausgleichleitung für die Kommutierungswicklungen schliesst.
Die Wirkung des Batterieteilschalters saus Fig. 1 wird dann durch die des Umschalters u ersetzt, während die Wirklungen aller anderen Teile gleich bleiben.
Beim Manövrieren des Schiffes kommt häufig der Fall vor, dass man von de-höchsten Geschwindigkeit vorwärts auf eine erhebliche Geschwindigkeit rückwärts, so schnell als irgend möglich umsteuern muss. Dieses Umsteuern soll gemäss der Erfindung nach einer ausserordentlich einfachen Methode erfolgen, die wieder an Hand von Figur i erläutert werden soll. Bei. höchster Geschwindigkeit des Motors liegt der Motoranker über dem Schalter s an voller Spannung. Der Fahrtregler steht auf einer Widerstandsstufe, die der Höchstdrehanzahl entspricht. Zum Umsteuern wird nun zunächst der Widerstandskurzschliesser k geöffnet. Der Strom sinkt dadurch auf einen geringen Betrag. Alsdann wird der Fahrtregler rasch über seine Ausschaltstellung hinaus nach der anderen Seite gelegt, bis er volles negatives Feld im Motor erzeugt.
Der Motor wird dadurch schnell abgebremst, er arbeitet zeitweise als Generator und läuft alsdann in entgegengesetzter Drehrichtung in Motorwirkung an. Ist die Drehzahl hoch genug gestiegen, so wird schliesslich die Wider- standsstufe m wieder kurzgeschlossen. Nach beendigtem Umsteuern würde man natürlich eine weitere Steigerung der Rückwärtsgeschwindigkeit durch nunmehrige Feldschwächung leicht erzielen können. Das Charakteristische bei diesem Umsteuern ist, dass der Hauptstrom überhaupt nicht unterbrochen wird.
Auch das Umsteuern erfolgt bei Zweimotorenanordnung nach Fig. 2 auf genau dieselbe Weise. Man könnte auch noch mehr Motoren auf einer Schraubenwelle oder auch auf getrennten Schraubenwellen verwenden und könnte andrerseits statt einer Unterteilung der Batterie in zwei Hälften auch andere Grössen der Teilspannung benutzen. Schliesslich ist man nicht auf die Stromentnahme aus einer Batterie angewiesen, sondern kann beliebige andere Stromerzeuger verwenden.
Um mit Sicherheit falsche Schaltungen auszuschliessen, kann man nach bekannten Mustern den Umschalter, den Fahrtregler und den Widerstandsschalter so gegeneinander verriegeln, dass ein Schalten in falscher Reihenfolge unmöglich gemacht wird.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Steuereinrichtung für Gleichstromnebenschlussmotoren zum Antrieb von Schiffsschrauben nach Patent Nr. Sqoai, gekennzeichnet durch Mittel zur zeitlichen Aneinanderreihung folgender Schaltungen : Der Motor wird mit halber Spannung auf die niedrigste Geschwindigkeitsstufe gebracht, hierauf wird eine Geschwindigkeitssteigerung aufs Doppelte durch Feldschwächung bewirkt und dann das Feld unmittelbar vor dem Umschalten des Ankers auf volle Spannung, das ohne Einschaltung der Widerstandsstufe erfolgt, zur Vermeidung mechanischer und elektrischer Stösse rasch auf den doppelten Betrag verstärkt, schliesslich wird durch wiederholte Feldschwächung eine weitere Steigerung der Geschwindigkeit erzielt,
während die Erniedrigung der Geschwindigkeit auf dem umgekehrten Wege geschieht.