DE137859C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 137859 KLASSE 2\d. - M 137859 CLASS 2 \ d.

Patentirt im Deutschen Reiche vom i. Juli 1900 ab.Patented in the German Empire from i. July 1900 onwards.

Durch vorliegendes Verfahren wird die Aufgabe, Wechselstrommotoren zum Anlaufen zu bringen, auf eine ganz andere Art gelöst, als nach den bisher bekannten. Man kann bei demselben im Allgemeinen von der Anwendung einer Hülfswicklung und den zur Erzeugung der Kunstphase erforderlichen Apparaten absehen; auch wird kein Widerstand in den Anker eingeschaltet. Der Anker kann also in allen Fällen als einfacher Kurzschlufsanker hergestellt werden. Dabei giebt das Verfahren zugleich ein bequemes Mittel an die Hand, um Wechselstrommotoren genau im Augenblick des erreichten Synchronismus mit der zu treibenden Last zu kuppeln.The present method has the task of starting AC motors bring, solved in a completely different way than according to the previously known. One can at the same in general from the use of an auxiliary winding and the generation refrain from the apparatus required during the artistic phase; also no resistance is switched into the armature. So the anchor can in all cases be produced as a simple short-circuit anchor. The procedure gives At the same time a convenient means at hand to get AC motors right now of the achieved synchronism with the load to be driven.

Die Ankerwelle des Wechselstrommotors, der nach vorliegendem Verfahren angelassen werden soll, ist beiderseits verlängert und so gelagert, dafs sich der Anker in axialer Richtung leicht verschieben läfst. Der Anker sei mit einer in sich kurz geschlossenen Wickelung versehen. Befindet sich nun der Anker in seiner normalen Stellung A (Fig. 1), so wird er, sobald das Statorfeld eingeschaltet wird, aus diesem Felde herausgestofsen und gelangt in die Stellung B (Fig. 2). Die abstofsende Kraft zwischen Anker und Stator kommt dadurch zu Stande, dafs durch die pulsirenden Kraftlinien des Statorfeldes in der kurzgeschlossenen Ankerwicklung ein starker Strom inducirt wird, dessen Feld in jedem Augenblick in gleichem Sinne mit dem Statorfeld wirkt und somit zu einer auf Abstofsung gerichteten Kraft Veranlassung giebt. Nimmt andererseits der Motoranker von vorn herein die Stellung B ein, so wird er bei Einschaltung des Statorfeldes erst recht in dieser Stellung verharren. Die abstofsende Wirkung der Ankerströme überwiegt eben die anziehende Wirkung des im Eisenkern des Ankers inducirten Magnetismus sehr bedeutend.The armature shaft of the AC motor, which is to be started according to the present method, is lengthened on both sides and mounted in such a way that the armature can be easily displaced in the axial direction. The armature is provided with a short-circuited winding. If the armature is now in its normal position A (Fig. 1), it is pushed out of this field as soon as the stator field is switched on and moves into position B (Fig. 2). The repelling force between the armature and the stator comes about because the pulsating lines of force of the stator field induce a strong current in the short-circuited armature winding, the field of which acts at every moment in the same way as the stator field and thus gives rise to a force directed towards repulsion gives. On the other hand, if the motor armature assumes position B from the start , it will remain in this position even more when the stator field is switched on. The repulsive effect of the armature currents outweighs the attractive effect of the magnetism induced in the iron core of the armature very considerably.

Der Motoranker soll nun aufser Betrieb sich stets in der Stellung B befinden. Denn nimmt der Motoranker die Stellung A ein, so läuft er bekanntlich, auch wenn man ihm eine kleine Anfangsdrehung ertheilt, nicht von selbst an, weil infolge der starken Ankerströme die Ankerrückwirkung zu grofs ist und das Feld aus diesem Grunde zu sehr geschwächt wird. In der Lage jB dagegen sind die Ankerströme bedeutend kleiner, da nur ein Theil der Ankerwicklung an der Induction theilnimmt; die Ankerrückwirkung ist daher gleichfalls geringer, und es genügt nunmehr schon ein kleiner Anstofs des Ankers in der Drehrichtung, um den Motor in Gang zu setzen, worauf er in seiner Lage, theilweise aufserhalb des Feldes, nach kurzer Zeit die normale Umdrehungszahl erreicht. Wenn der Motor nun nahezu synchron läuft, sind infolge der geringen Schlüpfung die im Anker inducirten Ströme nahezu Null, es überwiegt die magnetische Anziehungskraft des Stators auf den Eisenkern, und der Anker wird nunmehr in die normale Betriebsstellung A gezogen. Sobald man den Statorstrom wieder abschaltet, wird der Anker durch irgend welche Mittel in die Anlaufstellung B zurückgeschoben. The motor armature should now always be in position B during operation. For if the motor armature is in position A , it is well known that it does not move by itself, even if it is given a small initial rotation, because the armature reaction is too great due to the strong armature currents and the field is too much weakened for this reason. In position jB, on the other hand, the armature currents are considerably smaller, since only a part of the armature winding takes part in the induction; the armature reaction is therefore also less, and a small amount of the armature in the direction of rotation is sufficient to set the motor in motion, whereupon it reaches the normal number of revolutions after a short time in its position, partly outside the field. If the motor now runs almost synchronously, the currents induced in the armature are almost zero as a result of the low slip, the magnetic force of attraction of the stator on the iron core predominates, and the armature is now pulled into the normal operating position A. As soon as the stator current is switched off again, the armature is pushed back into the starting position B by some means.

Uebrigens kann der Anker auch, wenn sich der Motor aufser Betrieb befindet, in der nor-Incidentally, the armature can also be in normal mode when the engine is in operation.

malen Stellung A bleiben, was zuweilen zweckmä'fsig sein wird. Sofort bei Einschaltung des Stators wird der Anker ja, wie erwähnt, aus dem Felde herausgestofsen, wird also durch die Erregung des Statorfeldes selbstthätig in die Anlaufsstellung B gebracht, und läuft in dieser Stellung nach Ertheilung des kleinen Anfangsdrehmomentes an.paint position A remain, which will sometimes be useful. As soon as the stator is switched on, the armature is, as mentioned, pushed out of the field, i.e. is automatically brought into start-up position B by the excitation of the stator field, and starts in this position after the small initial torque has been observed.

Das Verfahren ist also dadurch gekennzeichnet, dafs man dem in seitlicher Richtung aus seiner normalen Lage entfernten Anker eine kleine Anfangsdrehung im Sinne der Drehrichtung ertheilt; diese genügt, um ihn auf seine normale Umdrehungszahl kommen zu lassen. Dagegen beruht das in der deutschen Patentschrift 123624 beschriebene Verfahren, das überdies auf Motoren mit offener Ankerwicklung beschränkt ist, darauf, dafs die bereits im Augenblick des Einschaltens bei solchen Motoren durch magnetische Anziehungskraft bewirkte Axialbewegung des Ankers auf mechanischem Wege in Drehbewegung umgewandelt werden soll.The method is thus characterized in that it is done in a lateral direction armature removed from its normal position a small initial rotation in the sense of the direction of rotation granted; this is enough to get it to its normal number of revolutions permit. In contrast, the method described in German patent specification 123624 is based which, moreover, is limited to motors with an open armature winding, to the fact that the already at the moment of switching on with such motors by magnetic attraction caused axial movement of the armature converted mechanically into rotary movement shall be.

Versuche haben gezeigt, dafs das Hineinziehen des Ankers genau in demselben Augenblicke stattfindet, in welchem die normale Umdrehungszahl erreicht wird. Da nun aber gerade erst bei dieser Tourenzahl der Motor fähig ist, seine Belastung durchzuziehen, so kann man diese Erscheinung benutzen, um Wechselstrommotoren bei Verwendung einer zweckmäfsigen Kupplung ihre Belastung sicher durchziehen zu lassen. Die Kupplungen, die bisher in Verbindung mit Wechselstrommotoren verwendet wurden, und lediglich auf der Fliehkraft beruhen, leiden an dem grundsätzlichen Fehler, dafs die Kupplung nicht gerade im Augenblick des erreichten Synchronismus sich einrückt, sondern zumeist schon bei Tourenzahlen zu kuppeln beginnt, die wesentlich niedriger sind, als die normale; infolge dessen fällt der Motor aus dem Tritt, da die Schlüpfung noch zu grofs ist, um die Belastung durchzuziehen. Verbindet man nun, unter Anwendung des vorliegenden Verfahrens, den einen Kupplungstheil mit der Welle des Ankers, während der andere mit der die Arbeit übertragenden Riemscheibe fest verbunden ist, so erfolgt, da das Hereinziehen des Ankers gerade erst im Augenblick des Synchronismus erfolgt, auch die Kupplung augenblicklich, und nicht früher als der Motor thatsächlich seine normale Umdrehungszahl erreicht hat.Experiments have shown that the anchor is drawn in at exactly the same moment takes place in which the normal number of revolutions is reached. But now the engine is only just starting with this number of revolutions is able to pull through its burden, one can use this phenomenon to AC motors secure their load when using a suitable coupling to let go. The clutches previously used in conjunction with AC motors were used, and are based solely on centrifugal force, suffer from the basic one Error that the clutch does not move at the moment when synchronism is achieved engages, but usually begins to couple at the number of revolutions, which is essential are lower than normal; as a result, the engine falls out of step because the slippage is still too big to pull through the burden. If you connect now, using of the present method, the one coupling part with the shaft of the armature, while the other is firmly connected to the pulley transmitting the work, it takes place there the pulling in of the anchor is only just occurring at the moment of synchronism, too the clutch instantly, and not earlier than the motor actually reaches its normal number of revolutions has reached.

Der Motor ist daher bei Anwendung dieses Verfahrens unter Benutzung einer geeigneten Kupplung im Stande, seine Last sicher durchzuziehen, ohne aus dem Tritt zu fallen. Die Art der Kupplung, sowie die besondere Ausführung derselben ist für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung unerheblich. Kennzeichnend für dieselbe ist nur, dafs die Einrückung der Kupplung durch die Axialbewegung der Welle erst im Augenblick des Synchronismus erfolgt. The engine is therefore using an appropriate one when applying this method Coupling able to pull its load safely through without falling out of step. the Type of coupling, as well as the special design of the same is for the subject of the present invention irrelevant. It is only characteristic of this that the indentation the coupling only takes place at the moment of synchronism due to the axial movement of the shaft.

Dadurch unterscheidet sie sich wesentlich von anderen auf magnetischer Anziehung beruhenden Kupplungen, und dadurch bietet sie gerade bei Wechselstrominductionsmotoren infolge der besonderen hier obwaltenden Verhältnisse etwas Neues und Eigenartiges dar.This makes it very different from others based on magnetic attraction Couplings, and as a result, it offers especially in AC induction motors the special conditions prevailing here represent something new and peculiar.

Das vorliegende Verfahren ist auf Wechselstrommotoren mit beliebiger Phasenzahl anzuwenden. Die zur Ingangsetzung des Motors nöthige kleine Anfangsdrehüng kann entweder von Hand oder durch beliebige andere Mittel und Vorrichtungen ertheilt werden. Mehrphasen-Wechselstrommoten bedürfen natürlich eines Anstofses überhaupt nicht, sondern laufen von selbst an.The present method is applicable to AC motors with any number of phases. The small initial rotation required to start the engine can be either by hand or by any other means or device. Polyphase alternating current Of course, they do not need a substance at all, but start up by themselves.

Claims

Godfather sayings:

1. Procedure for starting asynchronous AC motors with short-circuit armature, characterized in that when the stator field is switched on as a result of the pollutants Action between the inductive and induced field of the rotors in the axial direction from the stator field is pushed out, whereupon it is outside the latter, according to a small one Initial rotation or automatically reaches normal, almost synchronous revolutions, after which it is drawn into the stander field by magnetic attraction.

2. In the method according to claim 1, the arrangement- one by the magnetic Attraction between field and armature acting clutch, with which the engagement takes place by the axial movement of the shaft into the field, characterized in that the indentation of the Coupling halves only takes place when the armature runs synchronously, for the purpose of a to enable safe pulling through the full load.

1 sheet of drawings.

Berlin, printed in the reiüüsdrüCkereI.