DE100291C - - Google Patents

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DE100291C
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/04Asynchronous induction motors for single phase current

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

KAISERLICHES
PATENTAMT.
Die bisherigen Einrichtungen, um bei Einphasen-Inductionsmotoren mit Zuhülfenahme von Kunstphasen ein Drehfeld zu erzeugen, erfüllen den beabsichtigten Zweck nur unvollkommen, da sie wegen des geringen Verschiebungswinkels, welchen der durch die Kunstphase erzeugte Magnetismus gegenüber dem von der Hauptphase hervorgebrachten Magnetismus besitzt, nur geringe Anlaufszugkraft ergeben.
In der vorliegenden neuen Einrichtung wird vor zwei oder mehreren motorisch wirksamen Spulen bei Inductionsmotoren je eine Drosselspule geschaltet, wobei durch passende Wahl der Wickelungen der Drosselspulen die Phasenverschiebungswinkel der aus einem Einphasensystem entwickelten Spannungen möglichst grofs gemacht und der Phasenzahl der im Primärfeld des Inductionsmotors angeordneten Strömkreise angepafst werden, um eine grofse Anlaufszugkraft zu erzielen.
Von dem Patente Nr. 97379, welches Phasenverschiebung von Strömen und durchgehends die Vereinigung von zwei über einander gelagerten, d. h. zwei unter verschiedenen Phasenwinkeln fliefsenden Strömen in einem Nutzstromkreise zum Gegenstand hat, unterscheidet sich die vorliegende Erfindung dadurch, dafs jeder der unter verschiedenen Phasenwinkeln fliefsenden Ströme seinen eigenen Stromkreis hat.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Fig. ι bis 11 der beiliegenden Zeichnung.
Die Schaltungen bezw. Diagramme der Fig. ι bis 4 sind als bekannt vorausgesetzt und hier nur vorausgeschickt, weil dieselben bei den Schaltungen der Fig. 10 und 11 mit verwendet werden.
In den Figuren stellen I, II und III die Stromkreise bezw. die motorisch wirksamen Spulen des Motors M dar.
Durch die Drosselspule D1 in Fig. 1 werden Strom und Spannung nach dem Diagramm der Fig. 2 in der Phase verschoben. Es ist hierbei E die Linienspannung in der Hauptleitung HH und J der Strom in der Motorspule I. In der Hülfsphase D1 II ist i der Strom, ex die • Selbstinduction in D1, 900 hinter z, und e die resultirende Spannung von E und ei; wobei φ den Phasenverschiebungswinkel der Spannungen von I und II darstellt.
Die Drosselspulenschaltung D2 in Fig. 3 ergiebt das Diagramm der Fig. 4. Es bedeutet N den Magnetismus in D2 und m den Leerlaufstrom; ex ist die inducirte EMK und i der Secundä'rstrom in der Drosselspule 2. Der dem Secundärstrom i entsprechende primäre Strom i1 setzt sich mit dem Leerlaufstrom m zu dem in Wickelung 1 fliefsenden Strom J1 zusammen; dann ist e3 die Selbstinductionsspannung in Wickelung 1, die gegen J1 um 900 verschoben sein mufs. e\ ist die primär erzeugte Gegenspannung, senkrecht zu N, während e\ die die Selbstinduction e, ausbalancirende Componente der primär angelegten Spannung ist. Die primär angelegte Spannung (Spannung zwischen den Hauptleitungen H H) ist somit in E als Resultirende von e\ und e's gegeben. E und ex vereinigt, ergeben die Spannung an der Motorspule II und φ den Phasenwinkel der EMKe. Um den Winkel φ möglichst auf 900 zu bringen,
wird durch Wahl grofser Hysteresisverluste der Verschiebungswinkel zwischen dem Leerlaufstrom m und dem Magnetismus N grofs gemacht, ebenso auch die Streuung und damit die Selbstinductionsspannung eB ; ferner wurde zum gleichen Zwecke das Transformationsver-
e ι
hältnifs von —— bezw. —
zu — angenommen,
alles praktisch ausführbare Verhältnisse.
Durch die Anordnung einer Drosselspulenschaltung D3 nach Fig. 5 und 7 kann ein Phasenverschiebungswinkel von 90 ° bezw. von 120° der an den Motorspulen wirkenden Spannungen hervorgebracht werden, durch Abgleichung der Windungszahlen beider Drosselspulen und Wahl der Gröfse der magnetomotorischen Kraft N.
In Fig. 6 ist ein Diagramm für 90° und in Fig. 8 ein solches für 1200 Phasenverschiebung der. an den Motorspulen wirkenden EMKe dargestellt.
Hierbei ist N die EMK in D3, welche resultirt aus H1XJ1, Windungszahl X Stromstärke in der Drosselspule 1 und aus n2 X J2, Windungszahl X Stromstärke in der Drosselspule 2. Die 900 hinter N in den Drosselspulen ι und 2 inducirten EMKe E\ und E'2 sind proportional zu H1 bezw. n.-,. Die Zusammensetzung derselben mit der Linienspannung E zwischen H-H ergiebt E1 als EMK an der Motorspule I und E2 als EMK an der Motorspule II.
Ein Verschiebungswinkel durch Hysteresis, sowie die Streuung wurden wegen der Einfachheit der Diagramme Fig. 6 und 8 nicht berücksichtigt, da man diese Quantitäten praktisch vernachlässigbar klein machen kann, was in diesen beiden Fällen nöthig ist.
Die Phasenverschiebung von 90 ° nach Fig. 5 und 6 ist somit für den Betrieb von Zweiphasenmotoren und die von 1200 nach Fig. 7 und 8 für den Betrieb von Dreiphasenmotoren geeignet. Im letzteren Falle wird die dritte Phase in der Spule III des Motors in Fig. 7 gebildet durch die resultirende E3 der beiden ersten Phasen .ZT1 und E.-, nach Fig. 9.
Die Phase III kann aber auch unmittelbar erzeugt werden durch Zuschaltung einer weiteren Drosselspule mit eigenem Eisen D1 nach Fig. 10. Die EMKe der drei Phasen sind alsdann um je 60 ° gegen einander verschoben (z. B. E1= 10°, e = 7und- E2 = 1300 hinter E), wobei behufs Erzielung dreier unter i2o° verschobenen Magnetfelder die dritte-Motorspule III, welcher die Drosselspule des zweiten Eisenkernes D1 vorgeschaltet wird, umgekehrt zu schalten ist.
Bei der Inductorcombination der Fig. 11 ist an Stelle der Drosselspule D1 der Inductor D2 nach Fig. 3 verwendet, wobei die Spannungen gegen einander um 1200 direct verschoben sind (z. B. E1 — 20°, E2 = 140° und e = 2600 hinter E).
Um die Deutlichkeit in den kleinen Diagrammen nicht zu beeinträchtigen, wurden die geringen Verschiebungen durch die Ohm'sehen Widerstände der Drosselspulen weggelassen.
Die vorbeschriebene Anordnung kann entweder dazu dienen, Mehrphasen-Inductionsmotoren mittelst Einphasen-Wechselstrom anzutreiben, oder bei Einphasen-Inductionsmotoren mit Hülfswickelungen für den Anlauf Mehrphasenstrom zuzuführen.
Da diese Ausführungsformen gestatten, die Phasenwinkel beliebig zu wählen und genau einzustellen, so kann die Erfindung auch für Bogenlampen und andere Apparate Verwendung finden.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:
1. Wechselstrommotor, bei welchem zwei oder mehrere motorisch wirksame Spulen verwendet werden, deren magnetische Achsen um bestimmte Winkel (900, 1200) gegen einander geneigt sind, und von welchen Spulen mindestens zwei mit je einer vorgeschalteten Drosselspule ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, dafs zwei oder mehrere dieser Drosselspulen einen gemeinsamen Eisenkern besitzen und so sich gegenseitig inducirend beeinflussen.
2. Eine Ausführungsform des durch Anspruch 1 gekennzeichneten Wechselstrommotors mit zwei motorisch wirksamen Spulen, deren, magnetische Achsen um 90 ° gegen einander geneigt sind, bestehend aus je einer den Motorspulen vorgeschalteten Drosselspule, welch letztere einen gemeinsamen Eisenkern besitzen, zum Zwecke, eine Phasenverschiebung von annähernd 900 der in den beiden Motorspulen wirkenden EMKe zu erzielen (Fig. 5).
3. Eine Ausführungsform des durch Anspruch 1 gekennzeichneten Wechselstrommotors mit drei motorisch wirksamen Spulen, deren magnetische Achsen um 1200 gegen einander geneigt sind, bestehend aus je einer bei zwei Motorspulen vorgeschalleten Drosselspule, welch letztere einen gemeinsamen Eisenkern besitzen, zum Zwecke, eine Phasenverschiebung von annähernd 1200 zwischen den in den beiden Motorspulen -wirkenden EMKe hervorzubringen, wobei die in der dritten Motorspule auftretende EMK als resultirende der EMKe der beiden ersten Motorspulen gegen jede derselben um annähernd 1200 verschoben ist (Fig. 7).
4. Eine Auführungsform des durch die Ansprüche ι und 3 gekennzeichneten Wechselstrommotors mit drei motorisch wirksamen
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