DE103836C

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Publication number: DE103836C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

. Vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrphasenstrom-Kraftübertragungssystem, bei welchem im Gegensatz zu den bisher üblichen Systemen die Primä'rdynamomaschine beständig läuft und bei welchem die nothwendige Aenderung der .Periodenzahl und Spannung des von der Primärmaschine erzeugten mehrphasigen Wechselstromes durch Aenderung des dem inducirenden Theil der Primärmaschine zugeführten Stromes bewirkt wird.. The present invention relates to a multi-phase power transmission system, in which, in contrast to the systems customary up to now, the primary dynamo machine is stable runs and in which the necessary change in the number of periods and voltage of the the primary machine generated multiphase alternating current by changing the dem the inductive part of the primary machine.

In der Zeichnung istIn the drawing is

Fig. ι eine schematische Darstellung einer zweckmäfsigen Ausführung der Kraftübertragungsanlage. Fig. Ι a schematic representation of an expedient embodiment of the power transmission system.

Fig. 2 eine schematische Darstellung des zur Ausführung des Systems erforderlichen Geschwindigkeitsreglers des Erregers undFig. 2 is a schematic representation of the speed controller required to implement the system of the pathogen and

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des durch Fig. 1 veranschaulichten Kraftübertragungssystems. FIG. 3 shows another embodiment of the power transmission system illustrated by FIG. 1.

Die in Fig. 1 gezeigte Kraftübertragungsanlage besteht aus der Erregermaschine 7, deren Anker drei Bürsten 11, ii^a, 1 i^b trägt, von welchen drei verschiedene Leitungen ausgehen. Letztere stehen mit den Condensatoren 13, 13% 1 3^b in Verbindung. Jeder dieser Condensatoren steht mit einem Schalter in Zusammenhang, so dafs also drei Schalter zur Verwendung kommen, welche vermittelst einer durch einen Handhebel 14 hin- und herbeweglichen Stange mit einander verbunden sind. Mit der die Schalter verbindenden Stange steht ferner noch die weiter unten beschriebene Einrichtung in Verbindung, welche dazu dient, der Erregermaschine je nach Bedarf verschiedene Geschwindigkeiten zu ertheilen. Von den drei Schaltern gehen drei Leitungen zu den auf den Schleifringen 12, i2^b, 12^b aufruhenden Bürsten, die mit dem inducirenden' Theil 5 der primären Dynamomaschine der Anlage in Verbindung stehen. Wie ersichtlich, ist in dem vorliegenden Falle der inducirende Theil 5 drehbar angeordnet und dreht sich innerhalb eines feststehenden Ringankers 4. Die Primärmaschine 4, 5 ist für Mehrphasenstrom eingerichtet, und zwar liefert dieselbe in dem vorliegenden Falle dreiphasigen Wechselstrom. Demgemäfs zweigen sich von dem Ringanker 4 an drei von einander in gleichem Abstande stehenden Punkten die drei Hauptleitungen abc ab, welche zu dem inducirenden Theil der von der Primärmaschine anzutreibenden Drehstrommotoren führen. Letztere sind Maschinen mit feststehendem inducirenden und drehbarem inducirten Theil. Die inducirten Theile 1, 2, 3 dieser Motoren sind in üblicher Weise mit Bohrungen versehen, durch welche die Wickelungen hindurchgeführt sind. Die Einrichtung, welche dazu dient, der Erregermaschine je nach Bedarf eine gröfsere oder eine kleinere Geschwindigkeit zu ertheilen, ist in Fig. 2 schematisch veranschaulicht. Wie ersichtlich, trägt die von der Riemscheibe 6 angetriebene Welle, auf welcher der inducirende Theil 5 der Primärmaschine aufsitzt, die ko-' nische Riemscheibe 8^a, welche mit der auf der Welle der Erregermaschine 7 aufsitzenden konischen Scheibe 8 zusammen arbeitet. Von der die Condensatorenschalter verbindenden Stange geht die den Riemen 9 verschiebende Riemen-The power transmission system shown in Fig. 1 consists of the exciter 7, the armature ^{of which carries three brushes 11, ii a} , 1 i ^b , from which three different lines extend. The latter are connected to the capacitors 13, 13% 1 3 ^b . Each of these capacitors is associated with a switch, so that three switches are used which are connected to one another by means of a rod that can be moved back and forth by a hand lever 14. The device described below is also connected to the rod connecting the switches and is used to impart different speeds to the exciter as required. Three lines go from the three switches to the ^{brushes resting on the slip rings 12, 12b} , ^12b , which are connected to the inductive part 5 of the primary dynamo of the plant. As can be seen, in the present case the inductive part 5 is rotatably arranged and rotates within a fixed ring armature 4. The primary machine 4, 5 is set up for multi-phase current, and in the present case it supplies three-phase alternating current. Accordingly, the three main lines abc branch off from the ring armature 4 at three equally spaced points, which lead to the inductive part of the three-phase motors to be driven by the primary machine. The latter are machines with a fixed inductive and a rotatable induced part. The induced parts 1, 2, 3 of these motors are provided in the usual way with bores through which the windings are passed. The device which is used to impart a higher or lower speed to the exciter machine as required is illustrated schematically in FIG. As can be seen, transfers the Riemscheibe 6 driven by the shaft on which the part rests inductric 5 of the primary machine, the co- 'African Riemscheibe 8 ^a, which operates with the wave of the exciter 7 seated conical disc 8 together. From the rod connecting the capacitor switches, the belt moving the belt 9 goes

gabel ίο aus, welche eine Veränderung der Geschwindigkeit der Erregermaschine 7 ermöglicht, je nachdem der Handhebel 14 sammt der mit der Gabel 10 in Verbindung stehenden Stange nach rechts oder nach links bewegt wird. Da nun, wie aus der Fig. 2 zu ersehen, die mit der verschiebbaren Stange in Verbindung stehenden Condensatorenschalter gleichzeitig mit der Gabel 10 hin- und herbewegt werden, ist die. Möglichkeit vorhanden, die Capacität der Condensatoren 13, I3^a, I3^b gleichzeitig mit der Veränderung der Geschwindigkeit der Erregermaschine 7 zu verändern.fork ίο, which enables a change in the speed of the exciter 7, depending on whether the hand lever 14 together with the rod connected to the fork 10 is moved to the right or to the left. Since now, as can be seen from FIG. 2, the capacitor switches connected to the displaceable rod are moved back and forth simultaneously with the fork 10, the. It is possible to change the capacitance of the capacitors 13, I3 ^a , I3 ^b at the same time as the speed of the exciter 7 changes.

In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform des Kraftübertragungssystems veranschaulicht. In dem vorliegenden Falle arbeitet die Primärmaschine mit vierphasigem Wechselstrom. Es braucht in diesem Falle die Erregermaschine 7 nur einphasigen Wechselstrom zu liefern, also gehen von derselben nur zwei Leitungen aus, zu welchen ein einziger Condensator 13 parallel geschaltet ist. Von dem Anker der durch Fig. 3 veranschaulichten Primärmaschine gehen aber vier Drähte aus, weil die Maschine, wie schon oben erwähnt, in dem vorliegenden Falle für vierphasigen Wechselstrom bestimmt ist.In Fig. 3, another embodiment of the power transmission system is illustrated. In the present case, the primary machine works with four-phase alternating current. It In this case, the exciter 7 only needs to supply single-phase alternating current, that is go from the same only two lines, to which a single capacitor 13 in parallel is switched. Go off the armature of the primary machine illustrated by FIG. 3 but four wires out because the machine, as already mentioned above, in the present Trap is intended for four-phase alternating current.

Die verschiedenen zu dem System gehörigen Theile arbeiten in folgender Weise zusammen:The various parts belonging to the system work together in the following way:

Der zum Antrieb der primären Maschine dienende Motor läuft mit annähernd gleichbleibender Geschwindigkeit und es soll die Primärmaschine, wie schon oben angedeutet, beständig kufen. Da nun aber, wie bekannt, die von der primären Maschine gespeisten Motoren zweckmäfsig beim Anlassen mit verhä'ltnifsmäfsig niedriger Wechselzahl bezw. geringer elektromotorischer Kraft arbeiten müssen, so mufs man in dem vorliegenden Falle im Stande sein, die Drehgeschwindigkeit der Erregerdynamomaschine genau regeln zu können, um so mehr, als nach erfolgtem Anlassen der Motoren die Wechselzahl bezw. die Geschwindigkeit, mit welcher die Kraftlinien des Feldsystems der Primärmaschine geschnitten werden und somit die übertragene elektromotorische Kraft allmälig gesteigert werden kann, bis die Geschwindigkeit der Motoren normal geworden ist.The motor used to drive the primary machine runs at an almost constant rate Speed and the primary machine should, as already indicated above, be able to skid continuously. But now, as is well known, the motors fed by the primary engine are expedient when starting with relative low turnover rate or low electromotive force have to work, so one must in the present case in Be able to precisely regulate the rotational speed of the exciter dynamo, the more so, as after starting the engines, the number of alternations respectively. the speed, with which the lines of force of the field system of the primary machine are intersected and thus the transmitted electromotive force can be gradually increased, until the speed of the motors has become normal.

Um dieses Resultat zu erzielen, wird in erster Linie dafür Sorge . getragen, dafs die Umdrehungsgeschwindigkeit der Erregermaschine 7 in positivem oder negativem Sinne abgeändert werden kann. Ferner ist die primäre Maschine 4, 5 in Bezug auf die Erregermaschine 7 derart geschaltet, dafs das im inducirenden Theil derselben erzeugte Drehfeld sich in einer Richtung bewegt, welche der Drehrichtung des inducirenden Theiles selbst entgegengesetzt ist. Endlich sind noch zwischen Erreger- und primärer Maschine Vorrichtungen, beispielsweise Condensatoren eingeschaltet, welche dazu bestimmt sind, die nöthige Resonanz in den Leitern herbeizuführen.In order to achieve this result, first and foremost care is needed. borne that the speed of rotation the exciter 7 can be modified in a positive or negative sense. Further is the primary machine 4, 5 connected in relation to the exciter 7 in such a way that the inducirenden Part of the rotating field generated moves in a direction which corresponds to the direction of rotation of the the inducing part itself is opposed. Finally there are still between pathogen and primary Machine devices, such as capacitors, turned on, which is intended are to bring about the necessary resonance in the ladders.

Die kleine Erregermaschine 7 wird unter Zuhülfenahme des Geschwindigkeitsreglers 8, 8^a beim Anlassen der Motoren, d. h. anfänglich sehr rasch angetrieben. Infolge der schnellen Umdrehung des Ankers des Erregers 7 ist auch die Geschwindigkeit, mit welcher das Drehfeld sich im inducirenden Theil 5 der primären Maschine 4, 5 bewegt, verhältnifsmäfsig grofs. Weil aber, wie oben erwähnt, der inducirende Theil und das erzeugte Drehfeld sich in entgegengesetzter Richtung drehen, kommt für die inducirten Wickelungen des Ringankers 4 nur immer die Differenz dieser Geschwindigkeiten in Betracht. Mit anderen Worten, da der inducirende Theil sich den inducirten Windungen gegenüber in einer der Drehbewegung der letzteren relativ entgegengesetzten Richtung dreht, das Drehfeld dagegen sich relativ in derselben Richtung wie die inducirte Wickelung dreht, so werden bei der vorliegenden Anordnung um so weniger Kraftlinien geschnitten, je schneller sich das Drehfeld bewegt, und umgekehrt. Daraus geht hervor, dafs am Anfang des Betriebes, wo der Erreger sich sehr schnell umdreht, die Wechselzahl niedrig ist und die elektromotorische Kraft, welche augenblicklich auf die Motoren zur Einwirkung gelangt, keinen hohen Werth besitzt.The small exciter 7 is driven with the aid of the speed controller 8, 8 ^a when starting the engines, ie initially very quickly. As a result of the rapid rotation of the armature of the exciter 7, the speed at which the rotating field moves in the inducing part 5 of the primary machine 4, 5 is also comparatively great. But because, as mentioned above, the inducing part and the rotating field produced rotate in opposite directions, only the difference between these speeds is always taken into account for the induced windings of the ring armature 4. In other words, since the inductive part rotates in relation to the induced windings in a direction relatively opposite to the rotary motion of the latter, while the rotating field rotates relatively in the same direction as the induced winding, the fewer lines of force are cut with the present arrangement. the faster the rotating field moves, and vice versa. From this it can be seen that at the beginning of the operation, where the exciter turns very quickly, the number of turns is low and the electromotive force which is immediately applied to the motors is of no great value.

Nach erfolgtem Anlassen wird nun unter Zuhülfenahme des beschriebenen Geschwindigkeitsreglers der Erreger 7 allmälig zu einem langsameren Drehen gebracht. Jetzt dreht sich das Drehfeld nicht mehr so schnell und kann dasselbe somit in Bezug auf die Ankerwickelung besser zur Geltung kommen. Als Resultat ergiebt sich, dafs die Kraftlinien des inducirenden Theiles durch die inducirte Wickelung schneller geschnitten werden als früher; es erhöht sich also die Wechselzahl und die elektromotorische Kraft immer mehr und mehr, bis das normale Mafs erreicht worden ist. Wie schon erwähnt, dienen die zwischen Erreger und primärer Maschine eingeschalteten Vorrichtungen dazu, um durch Veränderung der Capacität in den Leitern die erforderliche Resonanz herbeizuführen. Zu diesem Zwecke eignen sich am besten Condensatoren, und es werden bei dem Schaltungsschema der Fig. 1 drei solche Condensatoren, bei demjenigen der Fig. 3 dagegen nur einer dem gewählten Stromvertheilungssystem entsprechend vorgesehen. After starting the engine, with the aid of the described speed controller the exciter 7 gradually made to rotate more slowly. Now the rotating field does not turn as fast and can the same thing thus come into their own better with regard to the armature winding. As result it turns out that the lines of force of the inducing part are caused by the induced winding be cut faster than before; so it increases the number of turns and the electromotive force more and more until the normal level has been reached. As already mentioned, those connected between the exciter and the primary machine are used Devices to achieve the required by changing the capacitance in the conductors Bring about resonance. Capacitors and es are best suited for this purpose are in the circuit diagram of FIG. 1, three such capacitors, in that of the 3, on the other hand, only one is provided corresponding to the selected power distribution system.

Claims

Patent claim:

Power transmission system for multi-phase current, at which to start the motors the number of periods and voltage of the multiphase

The current is gradually brought to the size corresponding to normal operation marked, that the inductive part of the primary machine has one or more phases Alternating current is fed by an exciter, the number of revolutions under simultaneous corresponding change in the capacitance of lying in the excitation circuit Capacitors can be changed in such a way that that in the induced part of the primary machine three-phase current generated changes in the desired way.

For this purpose ι sheet of drawings.