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Schaltung zur Feinregelung elektrischer Maschinen.
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Nach der Erfindung wird die Reguliermaschine ganz oder teilweise parallel zur Feldwicklung oder dem mit der Feldwicklung in Reihe liegenden Vorschaltwiderstand geschaltet und die Hauptmasehine lediglich durch Ände ung der Feldstärke der Reguliermaschine geregelt. Der grosse Vorteil dieser Anordnung besteht da-in, dass mit einer Normalmaschine für ge@inge St@omstä ke und kleine Leistung eine weitgehende Regelung der Hauptmaschine möglich ist. Die Leistung der Maschine wi@ d besonders klein,
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geschalteten Teil des Feld, tromkreises schickt und für den ändern Teil des Regelbereiches, als Motor arbeitend, einen Teil des Stenerstromes aufnimmt.
Die Reguliermaschine kann nach Bedaii besonders angetrieben oder mit der Hauptmasehine mechanisch oder elekt hch gekuppelt werden. In der Zeichnung sind Beispiele der Regelein ichtung nach der E findung dargestellt. In Fig. 1
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parallel zum Vorschaltwiderstand R der Eregung der Hauptmasehine Hm. Die Erregung N der Reguliermaschine sei so eingestellt, dass diese in der Mitte des Regulierbereiehes weder Strom liefert noch aufnimmt. Das Feld N ist zu schwächen, wenn das Feld jl1 verstä'kt we'den soll, denn die elekttomotoiische Kraft der Reguliermaschine Rm sinkt bei geschwächtem Feld, so dass ein Zweigstrom parallel zu R über die Reguliermaschine Rnz in die Mlgnetwicklung M fliesst.
In diesem Falle wü. de die Regulierrnaschine also als Motor laufen, im ander@ Falle, bei Verstä kung des Feldes N, wird sie, als Generator auf den Vorschaltwiderstand arbeitend, den E@regerstrom für M schwächen. Die Regelung des Erregerstromes N kann du-eh Hand oder durch Schnell@egler bewirkt und so z. B. die Hauptmaschine bei schwankender Umdrehungszahl als Generator auf gleichbleibender Spannung, als Motor auf gleichbleibender Stromstärke gehalten we : den.
Die Schaltung nach Fig. 2 ermöglicht, die Hauptmaschine als Motor bei veränderlicher Netzspannung auf unverände licher Umd ehungszahl oder als Generator auf unveränderlichem Strom zu halten. Hiebei liegt die Reguliermasehine Rm parallel zur E'Tegerwicklung der Hauptmaschine Hm.
Die Errege wicklung N der Reguliermaschine liegt an den Klemmen der Hauptmaschine. Bei sinkender Netzspannung wü de die Umd ehungszahl der Hauptmaschine bei unve@ änderlichem Feld kleiner werden.
Da jedoch mit sinkender Klemmenspannung auch die Stromstä-ke in der E regermicklung N der Reguliermaschine kleiner wi d, so wi : d die Reguliermaschine wegen ihrer sinkenden elektromotorischen Kraft, mehr Strom an@nehmen bzw. weniger Strom in die Magnetwicklung M schicken. Der Spannungsabfall an den Enden des Widerstandes R wird bei wachsendem Strom grösser, mithin die Stromstärke in der Erregerwicklung M abnehmen und die Umd ehungszahl der Hauptmaschine zunehmen. Dmch passende Wahl des Widerstandes Rin bezug auf die Grösse der Hilfsmaschine lässt sich so eine selbsttätige Regelung der Hauptmaschine erreichen.
Bei Bedarf kann die Reguliermaschine mit einer Kompound- oder Gegenkompoundwicklung versehen we den, wobei sich der weitere Vorteil ergibt, dass diese Wicklung bei Umkehrung der Stromrichtung der E@regerstromkreise (Feldumschaltung) in gleichem Sinne wilkt. Auch zur Kompoundierung oder Gegenkompoundierung der Hauptmasehine kann die Einrichtung verwendet werden, wobei das Feld N der Reguliermaschine vom Strom der Hauptmascine beeinflusst wird.
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Bei den bisherigen Anordnungen war eine besondere Antriebsmaschine erforderlich. In der Fig. 3 ist eine Schaltung dargestellt, bei der die Antpiebsmaschine mit zum Regulieren benutzt wild. Die beiden Reguliermaschinen sind mechanisch gekuppelt : die eine Maschine Rm1 liegt parallel zum Vorschaltwiderstand R, die andere rima parallel zur Erregerwicklung M der Hauptmaschine. Man kann die eine oder andere Maschine als Antriebsmotor verwenden, je nach Einstellung der Stromstärke in den Magnetwicklungen JVi und N2.
Di Arbeitsweisde nach dieser Anordnung ergibt sich aus dem ersten Beispiel : der Vorteil besteht darin, dass sich beide Maschinen in der Regulierwirkung unterstützen, so dass man hier mit Maschinen von besonders kleiner Leistung auskommt. Di3 zu einem Teil des Feldstromkreises parallel geschaltete Reguliermaschine ermöglicht somit weitgehende Feldregelmg, u. zw. entspricht bei Schaltung nach Fig. 1 einer Feldverstärkung der Hauptmaschine eine Feldschwächung der Reguliermasehine, bei Schaltung nach Fig. 2 einer Feldverstärkung der Hauptmaschine eine Feldverstärkung der Reguliermaschine.
Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Antrieb der Reguliermasehine von der Achse der Hauptmaschine erfolgt. Diese Anordnung lässt sich mit Vorteil bei Sehwungraditenermaschinen in Leonardschaltung verwenden, nm den Ein'luss der Tourenänderung selbsttätig auszugleichen. Das Feld der Reguliermaschine whd dann durch entsprechende Schaltung von dem der Hauptmaschine in Abhängigkeit gebracht, z. B. durch Serienschaltung oder durch Abzweigung von einem Vorschaltwiderstand.
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gegebenen Betiebsgrösse keine empfindlichen ReguIierein : ichtHngen (Relais usw.) verwendet weiden. sondern Hilfsmaschinen, die selbsttätig die Regulierung übernehmen.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schaltungen sind besonders dann geeignet. wenn das Feld einer Maschine auf Null gebracht, die Feld emanenz also beseitigt weiden soll. Dieser Fall ist bekanntlich z. B. bei der Steue@dynamo eines Leonard- oder Ilgner-Aggregats wichtig. Soll hier z. B. der Arbeits- motor s@iflgesetzt, das Feld der Steuerdynamo also nach Möglichkeit auf Null gebracht werden, so kann
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schickt.
Das Spiel kann sich also wiederholen ; man hat gewissermassen einen Schwingungsk'eis vor sich : die in der Magnetwicklung aufgespeicherte Energie pendelt zwischen Magnetwicklung und Motor so lange hin und her, bis die Energie durch die Ve luste, bedingt d'rch Wä@me, Reibung usw., verzehrt worden ist, so chss zum Schluss sowohl die Stärke des Magnetfeldes der Hauptmaschine wie die Umdrehungszahl der Reguliermaschine Null geworden ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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stromkreis mittels Reguliermasehine, dadurch gekennzeichnet, dass die Regl1liermaschine ganz oder teilweise parallel zum Vorschaltwiderstand oder zur Feldwicklung selbst liegt und die Erregung der zu regelnde Hauptmaschine lediglich durch Änderung der Feldstärke der Reguliermaschine geregelt wird.