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Einrichtung zur Spannungsregelung von Wechselstromfahrzeugmotoren.
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bilden, derart, dass die Windungsoberflehe der Transformatorwicklung als BürstenseMeiffläehe dient, was in Fig. 5 angedeutet ist. In ihr bedeuten wieder E den Eisenkern, K den Kollektor, der wie ersichtlich einen Teil der Windung bildet, und B die Bürsten. L ist der Leiter, der in Verbindung mit dem Kollektor K die den Eisenkern umschliessende Windung bildet. Es ist auch nicht notwendig, dass jede Windung an eine Kollektorlamelle angeschlossen ist. Es können auch Bruchteile einer Windung oder auch mehrere Windungen in Reihe an eine Lamelle angeschlossen werden.
Gemäss der Fig. 4 ist die Wicklung in mehreren parallelen Kreisen angeordnet. Um die Potentialdifferenz zwischen je zwei benachbarten Kollektorlamellen am ganzen Reglerumfang konstant zu halten. ist es vorteilhaft, je zwei benachbarte parallele Kreise, so wie in Fig. 4 angedeutet, mit entgegengesetztem Windungssinn um den Reglereisenkern zu wickeln. Wie aus den in die Figur eingezeichneten Strompfeilen, die dem reinen Magnetisierungsstrom bei unbelastetem Regler entsprechen, hervorgeht, hat dann der
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miteinander verbunden werden können durch Ausgleichsverbindungen A.
Bei Belastung des Reglers ändern sieh die Stromrichtungen in den Windungen so wie in einem belasteten Autotransformator. Die Fig. 6 zeigt die Richtung und Grösse der Ströme in den einzelnen Windungen für den Fall, dass der Regler an den Punkten E und EE mit der Spannung e gespeist wird
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wie in jedem Autotransformator jeder parallele Kreis für sieh vollständig kompensiert.
Die Fig. 7 zeigt beispielsweise die Verwendung eines Reglers mit Bürsten B von nur einer Polarität.
Die andere Polarität ist an den Punkt E fest angeschlossen. Auf diese Weise kann die Zahl der Bürsten
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aber dort der Regler so bemessen werden musste, dass seine Arbeitsspannung an den Bürsten B-BB der Stufenspannung des Transformators gleich war, gestattet die Zwischenschaltung des Hilfstrans-
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Ein anderes Anwendungsbeispiel zeigt die Fig. 9. R ist der Regler oder Transformator mit Kollektor, Er kann auf beliebige Weise, z. B. an den Punkten 0, b, erregt werden. An seinen beweglichen Bürsten wird die veränderliche, z. B. zwischen (- e1) und (+ e1) wechselnde Spannung abgenommen und mittels des Hilfstransformators HT auf die Spannung e transformiert. LT ist der Leistungstransformator. Seine Unterspannungswicklung besteht aus den Gruppen I und 11.
Die Spannung der Gruppe I sei gleich 1',
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transformators HT in Reihe und beide vermittels des Umschalters U in Reihe mit der Spannung der Gruppe 11. Sind die Bürsten am Regler so eingestellt, dass sich die Spannung e des Hilfstransformators
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was seiner Anlaufstellung entspricht. Verschiebt man die Bürsten am Regler R allmählich, dann sinkt die Spannung es und die Spannung e am Hilfstransformator auf Null herab. Der Spannung e der Gruppe I des Leistungstransformators ist dann keine Spannung mehr entgegengeschaltet.
Die Spannung am Motor steigt'daher auf die Differenz der Spannungen zwischen den Gruppen 11 und 1, nämlich auf .-f == c. Verschiebt man die Bürsten am Regler noch weiter, so dass seine Spannung el und die Spannung e am Hilfstransformator negativ wird, dann ist die Spannung der ganzen Gruppe 1, weil die negative Spannung (--e) des Hilfstransformators der positiven Spannung (+ e) der Gruppe I des Leistungtransformators entgegenwirkt, gleich Null.
Der Gruppe 11 ist also keine Spannung mehr entgegengeschaltet und die Spannung am Motor ist gleich der vollen Gruppenspannung II, also gleich 21'. In dieser Lage kann der Umschalter U umgelegt werden u. zw. spannungs-und stromlos, weil die Spannungder Gruppe I Null geworden ist und deshalb kurzgeschlossen werden kann. Nach Umlegen des Umschalters U ist also nunmehr die ganze Gruppe I in gleichem Spannungssin geschaltet wie die Gruppe II.
Die Spannung der Gruppe I ist aber immer noch Null. Geht man aber durch Bürstenversehiebung mit
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Motor gleich der Summe aller Spannungen, also gleich 4e. : JEt Hilfe eines einzigen Umsehalters also, der spannungs- und stromlos betätigt wird, lässt sich die Spannung des Motors 37 zwischen Null und 4e in unendlich vielen Stufen regeln, also mit Hilfe eines Reglers, dessen Leistung nur ! des vollen Regelbereichs beträgt.
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In gleicher Weise lässt sich mit Hilfe zweier bzw. dreier Umschalter und durch Anordnung weiterer
Gruppen am Leistungstransformator die Leistung des Reglers auf 1/8 bzw. 1 und mit Hilfe von vier
Umschaltern auf 1/39 der Gesamtleistung vermindern.
In obigen Ausführungsbeispielen sind Einrichtungen angedeutet, die die Leistung des Reglers auf einen Bruchteil des Regulierbereichs zu vermindern gestatten, derart, dass der Regler mit Hilfe von
Schaltern oder Umschaltern an Stufen oder Gruppen der Unterspannungswiekiung des Leistungstransformators weitergeschaltet wird. Trotzdem durch Bürstenverschiebung unendlich viele Stellungen des Reglers und Spannungsstufen möglich sind, so werden sich im praktischen Betrieb doch nur eine beschränkte Anzahl von Dauer- oder Ruhestellungen des Reglers herausbilden. Es ist vorteilhaft, in solchen Dauerstellungen die Reglerbürsten zu entlasten.
Das kann dadurch geschehen, dass in bestimmten Reglerstellungen besonders breite Kollektorlamellen vorgesehen werden oder aber mehrere benachbarte Lamellen elektrisch miteinander verbunden werden. Die Bürsten, die auf diesen breiten Lamellen in ihren Dauerstellungen stehen, überdecken dann nicht mehr so viele Lamellen wie in anderen Übergangsstellungen und haben eine geringere Potentialdifferenz zwischen ihren Bürstenkanten. Man kann die Lamellen natür- lich so breit machen, dass durch die Bürsten überhaupt keine Windung des Reglers kurzgeschlossen wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Spannungsreglung von Wechselstromfahrzeugmotoren mit Hilfe eines Potentialreglers, dessen Spannung durch Bürstenverschiebung auf einem an eine seiner beiden Wicklungen angeschlossenen Kollektor geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Potentialregler von der Kollektorwicklung aus erregt wird und die Arbeitsspannung an der zweiten, der Arbeitswicklung, ohne Kollektor abgenommen wird.