DE141070C - - Google Patents

Description

Der Erfindungsgegenstand besteht in einer Vorrichtung zur Regelung der Spannung beliebiger Stromverbraucher, welche von zwei Hauptleitern gleichbleibender Potentialdifferenz gespeist werden. Im folgenden ist die Erfindung auf die Regelung eines oder zweier Motoren angewendet gedacht.

Es ist bekannt, die zur Regelung elektrischer Motoren dienenden Vorschaltwiderstände durch elektromotorische Gegenkräfte zu ersetzen. In diesem Falle muß die Vorschaltmaschine, welche die Gegenkräfte erzeugt, nahezu für dieselbe Leistung gebaut sein wie der zu regelnde Motor.

Will man außerdem den zu regelnden Motor elektrisch bremsen, so kann man ihn mit einer zweiten elektrischen Maschine kuppeln, welche die abzubremsende mechanische Energie in elektrische verwandelt. Diese muß ebenfalls nahezu für dieselbe Leistung gebaut sein wie der zu bremsende Motor.

Der Nachteil dieses Systems beruht darin, daß zur Regelung eines einzigen Motors zwei Maschinen erforderlich sind oder aber eine einzige Verbundmaschine, deren Leistungsfähigkeit aus diesem Grunde die doppelte des zu regelnden Motors ist.

Der Erfinder fand nun, daß man bei der Anwendung einer einzigen Wickelung bezw.

Gruppe von Wickelungen, deren Gesamtleistung nahezu gleich der eines der zu regelnden Motoren ist und durch Schaltung dieser Wickelung bezw. Wickelungsgruppen zwischen die Polklemmen des Zuführungsstromkreises und weiter dadurch, daß man den zu regelnden Motor zwischen den Polklemmen des Zuführungsstromkreises schaltet, wobei mit dem Motor ein Teil dieser Wickelungen hintereinander und der übrige Teil parallel geschaltet ist, in der Lage ist, zur Regelung zweier Motoren eine einzige Wickelung bezw. Wickelungsgruppe anzuwenden, deren Leistungsfähigkeit nahezu gleich derjenigen der Wickelung auf dem Anker nur je eines einzigen der zu regelnden Motoren ist.

Es handelt sich demnach bei vorliegender Erfindung um die gleichzeitige Regelung zweier Arbeitsmotoren, welche stets gleichzeitig auf die Last wirken, durch eine einzige Maschine und es unterscheidet sich damit die Erfindung wesentlich von bekannten Betriebsanordnungen für elektrische Kraftanlagen, bei welchen zum Betrieb je eines Elektromotors mit beliebigen und allmählich veränderlichen Umlaufszahlen eine besondere Schalt- oder Regelungsvorrichtiing erforderlich ist.

Im vorliegenden Falle dient also eine einzige Maschine zur Regelung zweier Motoren von nahezu gleicher Leistungsfähigkeit, so daß mithin die Ausgaben und Verluste auf nahezu ein Viertel jener der bisher bekannten Regelungssysteme herabgedrUckt sind.

Dem vorstehenden entsprechend besteht der Erfindungsgegenstand in seiner Gesamtheit

1. aus einer Zwischenmaschine mit einer Mehrzahl von Ankerwickelungen und Stromwendern behufs Regelung der den Antriebsmotoren zugeführten Spannung,

2. aus einer Vorrichtung zur mechanischen Übertragung der Drehmomente, welche die im vorliegenden Falle drehbar angeordneten Feldmagnete der zu regelnden Motoren auf eine

gemeinsame, zum Antrieb der Last dienende Welle S¹ liefern, '

3. aus einer Vorrichtung zum Antrieb der Last durch drei Riemscheiben mittels zweier Riemen,

4. aus einer Vorrichtung zur Regelung der Bürstenverschiebung.

Die Zwischenmaschine ist zum Zwecke der Ausübung verschiedener elektromotorischer Kräfte auf jeden zu regelnden Motor an verschiedenen Stellen zwischen den Hauptleitungen mit der einen Polklemme eines jeden der Motoren verbunden, deren andere Polklemmen unmittelbar mit der einen Hauptleitung verbunden sind, und die vier Ankerwickelungen der Zwischenmaschine sind so untereinander in Reihe zwischen den Hauptleitungen geschaltet, daß die von zwei Wickelungen erzeugte elektromotorische Kraft = i, diejenige von den beiden anderen Wickelungen aber = 2 ist, so daß demnach durch diese Anordnung die zwischen den Hauptleitungen vorhandene elektromotorische Kraft in sechs Teile geteilt werden kann.

Man kann somit durch wechselnde Schaltung der gesamten Wickelungen die Anker der zu regelnden Motoren entweder zwischen die Hauptleitungen parallel zu irgend einem Werte der elektromotorischen Kraft dieser Wickelungen so schalten, daß Vg > Vc' ^S/e> V₈ > ⁵/e ^{der zwi}" schen den Hauptleitungen vorhandenen elektromotorischen Kraft wirksam wird oder parallel zu allen diesen Wickelungen und auf diese Weise das ganze Potential auf den zu regelnden Anker wirken lassen.

Diese wechselnde Schaltung wird durch die oben unter 2. genannte Vorrichtung zur mechanischen Übertragung der Drehmomente, welche die drehbaren Feldmagnete liefern, oder, kurz gesagt, durch den Steuerapparat bewirkt.

Der letztere besteht aus einer Reihe von Stromschlußstücken und Schalthebeln in solcher Anordnung, daß der Anker eines jeden der zu regelnden Motoren bezw. die Anker beider Motoren zwischen den Hauptleitungen parallel mit irgend einer oder mehreren der Ankerwickelungen der Zwischenmaschine geschaltet werden können. Die Ankerwickelungen sind zu diesem Zweck mit Stromwendern verbunden, gegen welche Bürsten anliegen, von denen aus Drähte nach den Stromschlußstücken und Schalthebeln des Steuerapparates führen.

Die Verschiebung der Schalthebel des Steuerapparates erfolgt mittels einer geschlitzten Platte, in welche die Schalthebelenden sowohl wie die Enden der auf den Zwischenwellen für beide Motoren gelagerten Bremshebel und der Umschalthebel für die Motoren eingreifen, so daß mithin durch entsprechende Umschaltung der Platte nicht allein die Änderung der zwischen den Hauptleitungen vorhandenen elektromotorischen Kraft herbeigeführt wird, sondern auch die Motoren gebremst bezw. die Motorenanker hintereinander oder parallel geschaltet werden.

Die eine der genannten Zwischenwellen ist, wie oben unter 3. angegeben, zum Zwecke des Antriebs der Last mit einer Riemscheibe versehen, welche mittels eines kurzen, die Scheiben nur teilweise umgebenden Riemens mit den Ankerwellen der beiden Motoren und durch einen langen Riemen mit der anzutreibenden Maschine verbunden ist, so daß also die letztere mit einer der jeweiligen Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit der Zwischenwelle und den Ankerwellen entsprechenden Geschwindigkeit angetrieben wird.

Um die Motoren als solche oder auch als Stromerzeuger wirken lassen zu können, ist die oben unter 4. genannte Vorrichtung zur Bürstenverschiebung vorgesehen, bei welcher gegen den Stromwender eines jeden Motors anliegende Bürsten für eine kurze Zeit der Felddrehung des betreffenden Motors voreilen, dann aber mit dem Feld gekuppelt werden, und zwar ist diese Bürstenverschiebung eine negative oder positive, je nachdem die Motoren als solche oder als Stromerzeuger wirken sollen.

In beiliegenden Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand dargestellt:

Fig. 1 zeigt den als Spannungsregler dienenden Motor IJ, B² im Horizontalschnitt. Dabei sind soweit als möglich die Stromverbindungen des Systems in schematischer Weise veranschaulicht.

Fig. 2 ist eine gleiche Schnittansicht der zu regelnden Motoren, welche zur vollständigen schematischen Darstellung aller Stromleitungen durch die zu regelnden Motoren sowohl wie auch der Stromleitungen selbst erforderlich ist.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des Steuerapparates und seiner Stromkreisverbindungen.

Fig. 3 a bis 3 η zeigen verschiedene Arten der Verbindung der Motoranker mit dem Regler.

Fig. 4 zeigt schematisch die Verbindungen aller Motor- und Reglerwickelungen mit den parallel geschalteten Motoren bei Ve ^es vollen Potentials, während

Fig. 5 schematisch die Verbindungen aller Motor - und Reglerwickelungen mit den Motoren in Reihen bei Ve des vollen Potentials zwischen den Hauptleitern zeigt.

Fig. 6 ist ein Vertikalschnitt durch die Motorteile, welche die zur Sicherung der selbsttätigen Bürsteneinstellung entsprechend der Drehrichtung des Motors angewendete Vorrichtung zeigt.

Fig. 6 a ist eine senkrechte Schnittansicht nach Linie ^-£ (Fig. 6).

Fig. 6 b ist eine senkrechte Schnittansicht nach Linie ^¹-^¹ (Fig. 6).

Fig. 7 zeigt die Vorrichtung zur Kupplung der Zwischenwelle und der Motorankerwellen mit der Last.

Fig. 8, 9 und io zeigen die Vorrichtung zum Antrieb der Schalthebel der Steuervorrichtung, der Bremshebel und der Motorumschalthebel bezvv. in Rück-, Seiten- und Oberansicht.

Fig. 11 und 12 zeigen eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 8, 9 und 10 und Fig. 13 schließlich ist eine schematische Ansicht der Vorrichtung, welche dazu dient, den Strom in den beiden Ankern gleichzuhalten, wenn dieselben hintereinander geschaltet sind. Jeder der zu regelnden Motoren A, A' von vorteilhaft gleicher Größe und Bauart (Fig. 1 und 2) besteht aus einem zylindrischen, die Feldspule b^l enthaltenden Feldmagneten B¹. welcher von geeigneten Bolzen zwischen in Lagern M, M drehbaren Hülsen und Scheiben K und L getragen wird. Innerhalb der ringförmigen Feldspule liegen die Polslücke, welche durch die Richtung, die die Kraftlinien zwischen ihnen und dem Anker B zu nehmen gezwungen sind, polarisiert werden. Der Anker ist auf einer in Lagern JV drehbaren Welle 5 festgekeilt und mit isoliertem Draht bewickelt, welcher mit den Stegen eines Stromwenders O verbunden ist.

Auf der Hülse L sitzen isolierte Schleifringe 78,80,82,84,86, gegen welche sich Federn 79,81,83,85,87 anlegen.

Ring 78 ist außerdem mit einer Bürste 76 verbunden, welche sich gegen die eine Seite des Stromwenders O anlegt und Ring 80 ist mit einer sich gegen die andere Stromwenderseite anlegenden Bürste 77 verbunden. Der Schleifring 82 ist mit der einen Polklemme eines jeden der Feldspulenteile k und / der Feldwickelung b¹ (Fig. 2) verbunden, deren andere Polklemmen bezw. mit den Schleifringen 86 und 84 verbunden sind.

Feder 83 ist durch einen Draht 68 mit der Hauptleitung 63 (Fig. 1) verbunden, während Feder 85 mit dem Kontakt 89 und Feder 87 mit den Kontakten 90 und 91 eines Umschalters 88 verbunden ist. Diese Kontakte 89, 90 und 91 sind so angeordnet, daß, wenn der Umschalter die in Fig. 1 und 2 dargestellte Lage einnimmt, beide Spulen k und I durch denselben und den Draht 67 mit der Hauptleitung 62 verbunden sind, wie Fig. 1 und 2 zeigen. Für diese Stellung des Umschalters 88 sind dann die Feldspulen k und / parallel geschaltet zwischen den Leitungen 62 und 63 (vergl. Fig. 2).

Durch Drehung des Umschalters 88 nach links in die Mitte zwischen die Kontakte 90 und 91 wird, wie auf den ersten Blick ersichtlich, die Spule k ausgeschaltet, während die Spule / noch im Stromkreis zwischen den Hauptleitungen 62 und 63 bleibt.

Durch Weiterdrehung des Umschalters 88 (Fig. ι unten und Fig. 2) nach links wird die Spule / aus- und die Spule k wieder in den Stromkreis zwischen die Leitungen 62 und 63 eingeschaltet. Durch noch weiter gehende Drehung^ des Umschalters bis zum Kontakt 11 5 wird der Feldstromkreis unterbrochen. Die Spulen k und / können jede für sich und beide zusammen verschiedene Kraftliniendichten erzeugen, deren Werte für die verschiedenen Stellungen des Umschalters 88 im Verhältnis 6 zu 8 zu 10 stehen.

Feder 79 ist mit Kontaktpunkten 71,73 der Umschalter 69 bezw. 72 und Feder 81 mit Kontaktpunkten 70, 74 der Umschalter 69 .bezw. 72 verbunden, die ihrererseits wieder durch einen Isolierteil 75 gelenkig verbunden sind und einen Umschalter für den Motor A bilden.

i. Die Zwischen maschine.

80

Sie hat, wie oben angegeben, den Zweck, die den Arbeitsmotoren A, A¹ zuzuführende Spannung zu regeln und besteht aus einer Dynamomaschine mit Feldmagneten A², welche von bekannter Art und mit isoliertem Draht α² bewickelt sein können, der zu den Hauptleitungen 62, 63 in Nebenschluß geschaltet sein kann. Der Anker B'² dieser Maschine besteht, wie üblich, aus unterteiltem Eisen und ist auf einer in Lagern J drehbaren Welle S² befestigt und mit vier verschiedenen Wickelungen e,f, g, h, die bezw. mit Stromwendern E, F, G, H verbunden sind, bewickelt.

Gegen diese Stromwender liegen Bürsten 54,55 bezw. 56,57 bezw. 58,59 und 60,61 an. Die Wickelungen e und h bestehen aus einem einzigen Draht in jeder Nut, während die Wickelungen f und g zwei Drähte in jeder Nut aufweisen. Daher rührt es, daß, wie oben angegeben, die von den Wickelungen e und h erzeugte elektromotorische Kraft = 1, die von den Wickelungen f und g erzeugte aber = 2 ist, so daß durch wechselnde Schaltung dieser Wickelungen die Anker B der zu regelnden Motoren A und A¹ zwischen den Hauptleitungen 62 und 63 parallel zu irgend einem Werte der elektromotorischen Kraft dieser Wickelung entweder '/„ , ²/₀ , ^s/_e , ⁴/₀ , ⁵/₆ oder unmittelbar zwischen die Hauptleitungen parallel zu allen diesen Wickelungen geschaltet werden können und im letzteren Falle das ganze Potential auf den zu regelnden Anker wirkt.

Von den sich gegen einen jeden der Strom- 115 **■' wender anlegenden Bürsten führen Drähte nach dem Steuerapparat C, welcher weiter mit den Polklemmen der Feldspule a² und mit den Hauptleitungen 62 und 63 stromleitend verbunden ist. Ferner ist der Steuerapparat durch einen Elektromagneten 114 mit dem Teil 69 (Fig. 1) des obengenannten Umschalters

für den Motor A verbunden, dessen anderer Teil 72 durch Umschalter 111 und 44 mit einem zum Steuerapparat zurückführenden Draht in Verbindung gebracht werden kann.
Die Teile 69 und 72 des Umschalters für den Motor Α^λ sind mit dem Steuerapparat C durch den Elektromagnet 114 und Umschalter 47, sowie durch Umschalter 111 und 50 verbunden. Die Umschalter 44, 47, 50 sind durch eine Iso-Iierstange unter sich verbunden, und die Umschalter 111 sind mit Arbeitskontakten 113 und offenen Kontakten 112 versehen.

Schließlich ist der Steuerapparat mit Kontaktpunkten 46 und 51 der Umschalter 44 und 50,. sowie mit einem Kontaktpunkt 49 des Umschalters 47 und einem Kontaktpunkt 52 des Umschalters 50 verbunden, während die Kontakte 45 und 48 miteinander verbunden sind.

2. Steuerapparat,

d. i. Vorrichtung zur mechanischen Übertragung der Drehmomente, welche die drehbaren Feldmagnete auf die Welle S¹ liefern. Der Steuerapparat C selbst besteht, wie aus Fig. 3 ersichtlich, aus einer Reihe von Stromschlußstücken und Schalthebeln, welche so angeordnet sind, daß der Anker eines jeden Motors bezw. die Anker beider Motoren zwischen den Hauptleitungen in folgender Weise parallel geschaltet sein können mit irgend einer oder mehreren der Ankerwickelungen der beschriebenen Regelungsvorrichtung.

Eine Stange c¹ trägt isoliert von ihr eine Reihe von Schalthebeln c², c³ . . . . c⁸ und wird durch einen Hebel c° angetrieben. Der Schalthebel c⁸ ist so angeordnet, daß er einen ununterbrochenen Kontaktstreifen 15 mit irgend einem der Kontakte 1 bis 7 verbindet.

In gleicher Weise ist der Schalthebel c⁷ so angeordnet, daß er einen ununterbrochenen Kontaktstreifen 16 mit irgend einem der Kontakte 8 bis 14 verbindet. Der Schalthebel c° vermag einen ununterbrochenen Streifen 17 mit irgend einem der Kontakte 18, 19,20 und der Schalthebel c⁵ die Kontakte 24 und 23 bezw. 25 und 22 bezw. 26 und 21 miteinander zu verbinden. Der Schalthebel c⁴ verbindet die Kontakte 30 und 29 bezw. 31 und 28 bezw. 32 und 27 untereinander und der Schalthebel c³ schließt die Kontakte 36 und 35 bezw. 37 und 34 bezw. 38 und 33 miteinander kurz. Der Schalthebel c'² schließlich stellt eine leitende Verbindung zwischen dem ununterbrochenen Kontaktstreifen 39 und irgend einem der Kontakte 40, 41 und 42 her. Die Stromwenderbürste 60 (Fig. 1 und 3) ist mit den Kontakten 40 und 42 des Schalthebels c², Kontakt 37 des Schalthebels c³ und den Kontakten 5 und 7 des Schalthebels c⁸ verbunden. Die Bürste 58 ist mit dem Kontakt 41 des Schalthebels c² und mit den Kontakten 36 und 38 des Schalthebels c³, sowie mit dem Kontakt 6 des Schalthebels c⁸ verbunden. Bürste 56 ist mit den Kontakten 30 und 32 des Schalthebels c⁴, Kontakt 25 des Schalthebels c⁵ und Kontakt 3 des Schalthebels c⁸ verbunden. Die Bürste 54 ist mit dem Kontakt 31 des Schalthebels c⁴, den Kontakten 24 und 26 des Schalthebels c⁵ und den Kontakten 2 und 4 des Schalthebels c⁸ verbunden.

Die Bürste 61 ist mit den Kontakten 9 und 13 des Schalthebels c⁷, dem Kontakt 28 des Schalthebels c⁴ und den Kontakten 35 und 33 des Schalthebels c^s verbunden. Die Bürste 59 ist mit dem Kontakt 8 des Schalthebels c⁷, den Kontakten 29 und 27 des Schalthebels c⁴ und dem Kontakt 34 des Schalthebels c³ verbunden. Die Bürste 57 ist mit dem Kontakt 11 des Schalthebels c⁷, dem Kontakt 19 des Schalthebels c° und mit den Kontakten 23 und 21 des Schalthebels c⁵ verbunden. Die Bürste 55 ist mit den Kontakten ro und 12 des Schalthebels c⁷, den Kontakten 18 und 20 des Schalthebeis c° und mit dem Kontakt 22 des Schalthebels c⁵ verbunden.

Die Hauptleitung 63 ist mit dem Drehpunkt eines Schalthebels c¹⁰ verbunden und geht von da weiter durch den Steuerapparat zum Kontaktpunkt 49 des Umschalters 47. Die Hauptleitung 62 ist mit dem Kontakt 39 des Schalthebels c'² und ebenso mit einer Polklemme der Feldspule a¹ der Regelungsvorrichtung verbunden, geht von da weiter durch den Steuerapparat und ist schließlich mit den Kontaktpunkten 46 und 51 der Umschalter 44 bezw. 50 verbunden. Der Drehpunkt des Umschalters 69 des Motors A ist mit dem ununterbrochenen Kontaktstreifen 16 des Schalthebels c⁷ durch den Elektromagneten 114 und der Kontaktpunkt 52 des Umschalters 50 mit dem ununterbrochenen Kontaktstreifen 1 5 des Schalthebels c⁸ verbunden. Der ununterbrochene Kontaktstreifen 17 des Schalthebels c⁽ⁱ ist mit dem Widerstand r verbunden; der ununterbrochene Kontaktstreifen 43 dagegen mit der anderen Polklemme der Feldspule a², so daß, wenn der Schalthebel c¹⁰ auf dem Kontaktstreifen 43 verschoben wird, die Feldspule a² der Regelungsvorrichtung quer zu den Hauptleitungen 62 und 63 in den Stromkreis eingeschaltet wird.

Die Bürsten 60 und 61, 58 und 59, 56 und 57, sowie 54 und 55 bilden die Polklemmen der Ankerwickelungen h,g,f,e, so daß bei der Drehung des Schalthebels c¹⁰ auf den ersten Kontakt des Widerstandes r der Stromkreis durch diesen Widerstand und die verschiedenen Ankerwickelungen des vorliegenden Steuerapparates, beginnend mit der Hauptleitung 63, in folgender Weise geschlossen wird.

Von der Hauptleitung 63 zum Schalthebel c¹⁰, Widerstand r nach Kontaktstreifen 17, durch Schalthebel c^fi, zum Kontakt 18, von da nach Bürste 55, durch Wickelung e nach Bürste 54, von da durch Kontakt 24, Schalthebel c⁵, Kontakt 23 nach Bürste 57, Wickelung/, Bürste 56, von da nach Kontakt 30, Schalthebel c⁴, Kontakt 29, dann nach Bürste 59, durch Wickelung g nach Bürste 58, von da nach Kontakt 36, Schalthebel c³, Kontakt 35, von da nach Bürste 61, Wickelung /?, Bürste 60, Kontakt 40, Schalthebel c², Kontaktstreifen 39 und von da nach der mit demselben verbundenen Hauptleitung 62.

Befinden sich alle Schalthebel in der in Fig. 3 gezeigten Stellung, mit Ausnahme des Schalthebels c¹⁰, welcher in seine äußerste linke Stellung übergeführt ist, so ist ersichtlich, daß die volle Leitungsspannung auf die Polklemmen des Regulatorankers verlegt wird, die Motoren A und A¹ aber außerhalb des Stromkreises liegen. Bei der Schalthebeldrehung nach rechts, so daß die Kontakte 13 und 2 der Schalthebel c⁷ und c⁸ in Verbindung mit den Kontaktstreifen 16 bezw. 15 kommen, ist noch keine Änderung im Stromkreis durch die verschiedenen Wickelungen des Regulierankers eingetreten, die Motoren A und A¹ sind jedoch parallel mit den Wickelungen h bezw. e geschaltet, so daß jeder dieser Motoren ^l/_a des vollen Potentials zwischen den Hauptleitungen 62 und 63 unterworfen ist.

Diese Verbindungen sowohl wie die aus jeder der aufeinander folgenden Stellungen des Steuerhebels sich ergebenden sind in den Fig. 3a bis 3g deutlicher gezeigt. Wird der Steuerhebel so vorgeschoben, daß der Kontakt 8 mit dem Kontaktstreifen 16 und der Kontakt 3 mit dem Kontaktstreifen 15 verbunden ist, so ist die Ordnung der Wickelungen des Regulierankers geändert worden, und für diese Schalthebelstellung sind, wie aus Fig. 3 c ersichtlich, die Anker B der Motoren A und A¹ bezw. parallel zu den Ankerwickelungen g und/ des Regulators geschaltet, so daß daher zu dieser Zeit durch jeden der Motoren A, A^{1 2}/₍. des vollen Potentials zwischen den Hauptleitungen 62 und 63 ausgeübt wird.

Wird der Steuerhebel um eine Stufe weiter vorgeschoben, so sind die Motoren A und A¹, wie aus Fig. 3d zu ersehen, bezw. parallel zu den Ankerwickelungen g und h und den Ankerwickelungen e und / geschaltet. Auf diese Weise wird auf jeden der Motoren A und A^{1 3}/_e des vollen Potentials zwischen den Hauptleitungen 62 und 63 ausgeübt. Für die folgende Bewegungsstufe des Steuerhebels (Fig. 3 e) wird der Anker des Motors A parallel zur Wickelungsreihe g, Ii und e und der Anker des Motors A¹ parallel zur Wickelungsreihe h,e und/ geschaltet. Dann wird zu dieser Zeit auf jeden der Motoren A und A^{1 4}/_e des vollen Potentials zwischen den Hauptleitungen 62 und 63 ausgeübt. Bei der nächsten Bewegungsstufe des Steuerhebels (Fig. 3 f) wird der Anker des Motors A parallel geschaltet zur Wickelungsreihe h,g,f und der Anker des Motors A¹ parallel zur Wickelungsreihe g,f und e der Regelungsvorrichtung und zu dieser Zeit dann auf jeden der Motoren A, A^{1 s}/„ des vollen Potentials zwischen den Hauptleitungen 62 und 63 ausgeübt.

Bei der nächsten Bewegungsstufe des Kontrollhebels (Fig. 3 g) sind die Anker der Motoren A, A¹ parallel zu den Hauptleitungen 63 und 62 geschaltet und das volle Potential zwischen diesen wird dann auf diese Anker ausgeübt.

Weiter wird darauf hingewiesen, daß bei der in den Fig. 3 a bis 3 g einschließlich gezeigten Anordnung nur vier Ankerwickelungen auf der Reguliervorrichtung vorhanden sind, welche durch die verschiedenen, für die verschiedenen Stufen des Steuerapparates angegebenen Anordnungen sechs verschiedene Bedingungen der elektromotorischen Kraft ergeben.

Aus den Fig. 1 bis 3 ist ersichtlich, daß durch die Drehung der Umschalter 44, 47 und 50 nach links die Motoren A und A¹ mit- go einander in Reihe geschaltet werden zwischen dem Umschalter 69 des Motors A und dem Kontaktpunkt 51 des Umschalters 50. Wenn dann der Steuerhebel in der beschriebenen Weise über seine aufeinander folgenden Kontakte weggeführt wird, so werden die in Reihen befindlichen Motoren A und A¹ zunächst parallel zur Wickelung h, dann parallel zur Wickelung g, dann parallel zu den Wickelungen g und /?, dann parallel zu den Wickelungen g, h und e, dann parallel zu den Wickelungen g, h und/ und dann, unmittelbar zwischen die Hauptleitungen, parallel zu den Wickelungen h, g,f und e geschaltet.

Auf diese Weise erhält man sechs verschiedene Regulierungen mit in Reihe geschalteten Motoren und sechs verschiedene Regulierungen mit parallel geschalteten Motoren, jedoch wird daran erinnert, daß die Maximalgeschwindigkeit, welche bei Hintereinanderschaltung der Motoren und auf sie ausgeübtem vollen Leitungspotential erzielt wird, genau die gleiche ist wie die durch die Bedingung der Steuervorrichtung gesicherte, daß auf jeden dieser Motoren ³/_ß des vollen Potentials zwischen den Hauptleitungen 63 und 62 ausgeübt wird. Diese Bedingung ist diejenige, welche sich ergibt, wenn der Hebel der Steuervorrichtung C sich in der Mitte seiner Bewegung befindet.

Die Fig. 3 h, 3 i und 3 j zeigen Schaltungen der Regulatorvvickelungen, welche durch eine abgeänderte Ausführungsform des Steuerappa-

rates erzielt werden und gestatten, dem Motor A eine doppelt so große Spannung wie dem Motor A¹ zuzuführen. Drei verschiedene Potentiale können jedem dieser Motoren mitgeteilt werden.

Die Fig. 3 k und 3I zeigen Schaltungen der Wickelungen des Regulators, bei welchem die Spannung des Motors A genau ³/₂ der des Motors A^[ ist.

Bei der Schaltung der Regulatorwickelungen nach Fig. 31η und 3 η ist die Spannung des Motors A Y₃ derjenigen des Motors A¹.

Ist es erwünscht, den Regler für einen Stromkreis hoher Spannung zu verwenden, so kann eine größere Anzahl Wickelungen im Anker desselben angewendet werden. So würden z. B. Spulen vom Werte 1, 2, 4, in zwei Reihen geschaltet, vierzehn verschiedene Bedingungen ergeben, oder mit acht Wickelungsabschnitten, deren Werte 1,2,4,8,4,2,1 waren, würden dreißig verschiedene Bedingungen erzielt mit einem auf irgend eine Ankerwickelung ausgeübten Maximalpotential von nur ⁸/₃₀ des Gesamtpotentials zwischen den Hauptleitungen, während im Falle von zwei Reihen von je drei Wickelungen das auf irgend eine Regulatorwickelung ausgeübte Maximalpotential ⁴/₁₄ und in dem in den Zeichnungen dargestellten Falle das Maximalpotential auf irgend eine Wickelung '/₃ des zwischen den Hauptleitungen vorhandenen sein würde.

Es wird darauf aufmerksam gemacht, daß bei der Anwendung dieses Steuerapparates auf irgend eine der vorstehenden Methoden, entweder für zwei in Reihe geschaltete Motoren oder für einen Motor allein oder für zwei parallel geschaltete Motoren, der irgend eine der Reglerwickelungen durchlaufende Strom nie den einem dieser Motoren allein zugeführten Strom erreicht.

Bei der Beschreibung der Wirkungsweise des vorliegenden Reglers soll zunächst seine Wirkungsweise beschrieben werden, wenn er zur Regelung des Potentials an den Polklemmen eines einzigen Motors verwendet wird.

In diesem Falle werden die Ankerwickelungen ^eifi Si '⁷J welche in Reihe geschaltet sind, mit dem Motor zwischen den Hauptleitungen als Motorwickelungen wirken,' während die parüllel zu diesem Motor geschalteten Wickelungen als Stromerzeugerwickelungen wirken werden. Die von diesen Stromerzeugerwickelungen gelieferte Stromstärke ändert sich umgekehrt wie die auf den Motor ausgeübte elektromotorische Kraft, so daß, wenn die Motorgeschwindigkeit wächst, der von der Fernleitung gelieferte Stromverbrauch im Verhältnis zu dem von der. oder den Stromerzeugerwickelungen des Reglers gelieferten Strombetrag wächst.

Für alle diese Bedingungen der Wirkungsweise des Reglers ist, unter Vernachlässigung der auf den Widerstand zurückzuführenden Verluste, die algebraische Summe der erzeugten elektromotorischen Kräfte in dem bezw. den damit verbundenen Motoren und in dem Teil der Regulatorwickelungen, welche in Reihe mit diesem Motor oder in Reihe zwischen den Motoren geschaltet sind, stets gleich dem Leitungspotential.

Weiter wird bei zwei mit dem Regler verbundenen Motoren die numerische Summe in diesen Motoren und dem in Reihe mit diesen Motoren geschalteten Teil der Regulatorwickelungen erzeugten elektromotorischen Kräfte irgend einen Wert vom vollen Leitungspotential bis zum dreifachen Wert desselben annehmen, welch letztere Bedingung dann eintritt, wenn auf jedem Motor das volle Leitungspotential ausgeübt wird.

Daraus geht hervor, daß

ι. bei zwei mit dem Regulator verbundenen Motoren die Summe der in den letzteren erzeugten elektromotorischen Kräfte geringer ist als das Leitungspotential, die mit den Motoren in Reihe geschalteten Regulatorwickelungen als Motorwickelungen und die übrigen Regulatorwickelungen als Stromerzeugerwickelungen wirken,

2. wenn diese Summe gleich dem Leitungspotential ist, alle Regulatorwickelungen als Motorwickelungen wirken, und daß

3. wenn diese Summe größer ist als das Leitungspotential, die zwischen diesen Motoren in Reihe geschalteten Regulatorwickelungen als Stromerzeugerwickelungen und die übrigenRegulatorwickelungen als Motorwickelungen wirken.

Aus vorstehendem folgt somit, daß in den Fig. 3 a bis 3 g Motorwickelungen sind,
in -Fig. 3 a h. g,f und e,

- - 3 b g und /,

3 c h und e,

3d g·, ft, sowie e und f,

- - 3 e g und /,

3 f h und e

und Stromerzeugerwickelungen in Fig. 3 b h und e,

- - 3 c g und /,

3 e h und e,

- - 3 f g und /.

Werden die Anker B durch Anwendung einer negativen Belastung zu Stromerzeugerankern, so werden die vorstehenden Bedingungen umgekehrt.

Die geringste Geschwindigkeit, bei welcher das Verbundsystem die Energie in die Fernleitung zurückfuhren kann, liegt, wie leicht einzusehen, etwas über der geringsten Geschwindigkeit, bei welcher die Motoren A und A¹ sich mit dem größten Feld in jedem dieser Motoren und mit der geringsten, mittels des Steuerapparates C erzielbaren Geschwindigkeit zu drehen beginnen.

Wie auch immer die Wirksamkeit des Reglers sein mag, die auf den Regulatoranker ausgeübte Antriebskraft muß stets die Stromerzeugerwirkung dieses Ankers um einen Betrag übersteigen, welcher zur Erhaltung der normalen Umdrehung dieses Ankers bei leichten Lasten genügt.

Es ist ersichtlich, daß der Regler die Wirkung der Aufnahme und des Verbrauchs der

ίο elektromotorischen Kraft zwischen den Hauptleitungen 62 und 63 regelt und daß mittels des Steuerapparates irgend ein Teil dieser elektromotorischen Kraft zwischen den Hauptleitungen im Regler verbraucht werden kann, während der verbleibende Teil auf den bezw. die Anker B entfällt.

Die die Anker B¹ der beiden Motoren A, A¹ tragenden Hülsenscheiben K tragen je ein Zahnrad 92, welches mit einem gleichen Zahnrad 93 auf den in Lagern X", T drehbaren Wellen S³ der Motoren in Eingriff steht.

Auf dieser Welle S³ sind ferner Getriebe 94 und 101 aufgekeilt, welche in gleiche Getriebe 95 und 102 auf einer in Lagern U drehbaren Welle S¹ eingreifen. Auf der Welle S³ sitzt weiter fest das eine Glied 100 einer Reibungsbremse, deren anderes Glied 98 auf einer in geeigneter Weise festgelagerten Stange 99 zu gleiten vermag und mittels eines bei 97 schwingenden Hebels 96 angetrieben wird. Bei der Hebelverschiebung nach links wird die Drehung des umlaufenden Feldmagneten B¹ verzögert, bis er zum Stillstand gebracht ist.

Die Getriebe 102 und 95 sitzen lose auf der Welle S¹ und jedes trägt das eine Glied einer Reibungskupplung, deren anderes Glied 105 doppelt und beiden Getrieben 102 und 95 gemeinschaftlich ist und durch einen bei 104 schwingend gelagerten Hebel 103 angetrieben wird. Nimmt dieser Hebel die in der Zeichnung dargestellte Lage ein, so nimmt keines der Getriebe die Welle S¹ mit.

Das Kupplungsglied 105 ist auf der Welle S¹ verschiebbar gelagert. Durch Drehung des Hebels 103 nach rechts wird die Drehung der W'elle S³ des Motors A auf die Welle S¹ in vermindertem Grade durch das zu dieser Zeit mit der Welle S¹ gekuppelte Zahnrad 102 übertragen. Durch Drehung des Hebels 103 nach links wird in gleicher Weise die Drehung der Welle S^s auf die Welle S¹ übertragen, aber in einem anderen Verhältnis, nämlich durch Kupplung des Zahnrades 95 mit der Welle S¹.

In gleicher Weise wird eine zweite Welle S³ (Fig. 1) durch ein Zahnrad 93 von dem kreisenden Feldmagneten B¹ des Motors A¹ angetrieben. Die Welle S³ trägt ein Zahnrad 107, welches mit einem anderen 106 auf der Welle S¹ in Eingriff steht. Das Rad 106 wird mittels eines Kuppelungsgliedes 110, welches durch einen bei 109 drehbar gelagerten Hebel ein- und ausgerückt wird, mit der Welle S¹ gekuppelt und überträgt die Drehung der Welle S³ des Motors A¹ auf die Welle S¹.

Beim Anlassen einer schweren Last ist es sehr erwünscht, die in einem drehenden Körper aufgespeicherte Energie auszunutzen. Zu diesem Zweck werden die Anker B bleibend mit der zu treibenden Last verbunden. Wenn die Hebel 103 und 108 und die beiden Hebel 96 die in den Zeichnungen dargestellten Lagen einnehmen, können die Feldmagnete B¹ sich unabhängig von der Last frei drehen und aus diesem Grunde leicht eine Geschwindigkeit erreichen, bei welcher die dadurch in den Ankern erzeugte elektromotorische Gegenkraft hinreichend ist, um die Wickelungen b der Anker B vor zu starker Belastung zu schützen.

Durch Drehung der Hebel 103 und 108 nach rechts wird die Drehung eines jeden der Feldmagnete B¹ der Welle S¹ mitgeteilt und dadurch die geringstmögliche Geschwindigkeit dieser Welle S¹ für das dann auf die Motoren ausgeübte Potential gesichert. Durch Drehung des Hebels 103 nach links wird die Geschwindigkeit der Welle S¹ im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Feldes B¹ des Motors A vermehrt.

In den Fig. 8, 9 und 10 ist die Anordnung go der Bremshebel 96 und Umschalter 111 und 88, sowie der Kupplungshebel 103 und 108 absichtlich verdreht gezeigt, um sie so gruppieren zu können, daß die Wirkung eines jeden einzelnen dieser Hebel auf den zugehörigen Motor deutlich zu ersehen ist. In Fig. 9 sind A und A¹ solche Gruppierungen der Umschalter 111 und 88 und der Bremshebel eines jeden dieser Motoren, während die Kupplungshebel 103 und 108 an der äußersten rechten Seite der Figur gezeigt sind.

Die Bremshebel 96 sind, wie in Fig. 8 in Endansicht gezeigt, gekrümmt, so daß sie sich durch geeignete Schlitze der Daumenplatte V in gleicher gerader Linie mit den Kupplungshebeln 103 und 108 nach aufwärts erstrecken und parallel zur Achse der Welle S¹ liegen. In der gleichen geraden Linie liegend sind auch die oberen Enden der mit den Umschaltern 111 und 88 eines jeden der Motoren A und A¹ verbundenen Hebel so angeordnet, daß jeder einzelne in seinen eigenen Schlitz in der Daumenplatte V eingreift.

Ein jeder dieser Schlitze y¹ bis y^& ist so gestaltet, daß, wenn die in geeigneten Führungen n> gleitende Daumenplatte V mittels einer Kurbel 129 angetrieben wird, weiche ein in die Zahnstange 131 der Daumenplatte V eingreifendes Getriebe 130 trägt, die Bedingungen für die gewünschten Geschwindigkeiten in regelmäßiger Aufeinanderfolge festgestellt werden.

Diese Bedingungen sind durch gestrichelte Linien x¹ bis χ ^ι· angedeutet. Liegen die oberen Enden aller dieser Hebel in der Linie x^l mit dem die Umschalter 44, 47 und 50 (Fig. 1) bewegenden Hebel und berühren diese gerade die Kontakte 45,48 und 51, so sind die Motoren A, A¹ in Reihe geschaltet, aber die Felder B¹ dieser Motoren vermögen sich frei zu drehen. Werden durch Verschiebung der Platte V die oberen Enden dieser Hebel in die Linie x² nach abwärts geführt, so werden die Felder B¹ der Motoren A und A¹ so gekuppelt, daß sie die Welle S¹ mit der geringstmöglichen Geschwindigkeit in Umdrehung versetzen.

Durch Weiterbewegung der Daumenplatte F, so daß die Hebel 111,88,96, 103 und 108 nacheinander die durch die Linien x^a bis x^[-angegebenen Stellungen einnehmen, wird ein beständiges Anwachsen der Geschwindigkeit der Welle S¹ bewirkt, bis die Maximalgeschwindigkeit dieser Welle für das dann auf die Anker der Motoren A, A¹ durch den Regler mittels der Steuervorrichtung C ausgeübte Potential erreicht ist. Gleichzeitig mit der Verschiebung der Daumenplatte V aus der durch strichpunktierte Linie x^s in die durch strichpunktierte Linie x* angedeutete Lage werden die in Fig. 1 gezeigten Umschalter 44, 47 und 50 auf die Kontakte 46, 49 und 52 übergeführt, wodurch die Anker der Motoren A und A¹ parallel geschaltet werden und weiter ermöglicht wird, die Last auf einen derselben allein zu übertragen. Ist die Maximalgeschwindigkeit für das dann auf die Anker dieser Motoren A, A¹ ausgeübte Potential erreicht, so kann die Geschwindigkeit der Welle S¹ in der vorbeschriebenen Weise mittels der Steuervorrichtung noch vermehrt werden durch Vergrößerung des auf die Anker dieser Motoren ausgeübten Potentials.

In den Fig. 1 und 10 ist in Reihe zu den Ankern eines jeden der Motoren A, A' ein Elektromagnet 114 geschaltet, dessen Anker 116 seine Drehung mittels eines in geeigneten Führungen 117 gleitenden Verbindungsgliedes 118 einem Hebel 121 mitzuteilen vermag. Letzterer ist in seinem Mittelpunkt mit einer in geeigneten Führungen 122 gleitenden und mit einer Zahnstange 128 der Daumenplatte V in Eingriff stehenden Klinke 123 verbunden. Der Wirkung der Elektromagneten 114 stellen sich Federn 119 entgegen und ein geeigneter Anschlag 120 verhindert eine zu weit gehende Verschiebung des Hebels 121 nach links. Ein mit geeignetem Handgriff versehener und bei 125 schwingend gelagerter Hebel 126 dient dazu, die Klinke 123 gewUnschtenfalls durch Hand antreiben zu können. *

Sobald aus irgend einem Grunde der Strom im Anker eines oder auch beider Motoren, je nachdem sie allein oder gemeinschaftlich parallel oder in Reihen geschaltet angewendet werden, eine vorher bestimmte Grenze überschreitet, zieht sein zugehöriger Elektromagnet 114 seinen Anker 116 nach links und bringt dabei die Klinke 123 außer Eingriff mit der Zahnstange 128, so daß das mittels Schnur 132 an der Daumenplatte V befestigte und über eine Scheibe 133 geführte Gewicht W die Daumenplatte zurückzuziehen vermag und eine solche Stellung der Umschalter, sowie der Kupplungs- und Bremshebel herbeiführt, daß die auf die anzutreibende Last ausgeübte Drehkraft und gleichzeitig die für eine gegebene Geschwindigkeit der Welle S¹ erzeugte elektromotorische Gegenkraft vergrößert wird, wodurch der Strom, infolge Vergrößerung der Drehkraft und der erzeugten elektromotorischen Gegenkraft, auf eine sichere Grenze herabgedrückt wird. Diese Wirkung ergibt sich aus einem übermäßigen Strom, sowohl in einem einzigen als in beiden Ankern.

Die Wirkungsweise der vorliegenden Maschine ist die folgende:

Zunächst wird der Regler in der für Motoren üblichen Weise mittels eines Widerstandes (Fig. 3) angelassen, wobei der Hebel c^!0 zur Einschaltung zunächst der Feldspule a² und dann der Ankerwickelungen e, f, g und Λ in Reihe zum Widerstand r dient und letzterer durch die Wirkung des Hebels c¹⁰ nach und nach ausgeschaltet wird. Ist es dann erwünscht, der Last die in dem umlaufenden Feldmagneten B¹ der Motoren A, A¹ aufgespeicherte Energie mitzuteilen, so werden die Kupplungen 105 und 110 freigegeben und die Bremshebel 96 zur Freigabe der Wellen S³ gedreht.

Unmittelbar nach erfolgter Schließung der Umschalter 111 und Verschiebung der Umschalter 44, 47 und 50 auf die Kontakte 45, 48 und 51 werden die Motoren A, A¹ mit ihren Ankern gemeinschaftlich in Reihe geschaltet und dann der Steuerhebel c° aus der in der Zeichnung dargestellten Lage um eine Stufe vorgeschoben. Dadurch werden die Felder der Motoren A, A¹ gedreht und die Geschwindigkeit dieser Drehung kann durch den Steuerapparat in der beschriebenen Weise durch Änderung des auf diese Motoren ausgeübten Potentials geregelt werden.

Die für die Felder dieser Motoren zulässige Geschwindigkeit wird im allgemeinen bestimmt durch die Anfangsgeschwindigkeit, welche man der anzutreibenden Last zu erteilen wünscht und ferner durch die Trägheit der Last, welche angelassen werden soll; sobald die Felder die gewünschte Geschwindigkeit erreicht haben, werden die Kupplungen geschlossen und die durch jeden der Motoren ausgeübte Drehkraft wird der Welle S¹ mitgeteilt. Die Verzögerung der Felder dieser Motoren dient zur Ver-

größerung des durch die Anker der Motoren fließenden Stromes -und gleichzeitig wird die in den umlaufenden Feldmagneten aufgespeicherte Energie der Last mitgeteilt.
In dem durch die Zeichnung wiedergegebenen Falle sind die Verhältnisse der Zahnräder derart angenommen, daß die folgenden relativen Geschwindigkeiten zwischen den umlaufenden Feldmagneten der Motoren A, A ^J und der

ίο Welle S¹ hergestellt werden können. Die geringste Geschwindigkeit der Welle S¹ verhält sich zur Geschwindigkeit des Feldes B¹ des Motors A wie 1:5, während die andere Geschwindigkeit der Welle S¹ zu der des Feldes B¹ des Motors A im Verhältnis 1 : Y₂ steht. Nur die Geschwindigkeit zwischen Feld B¹ des Motors A¹ und der Welle S¹ ist 2:1.

Angenommen, die normale relative Geschwindigkeit zwischen irgend einem Feld und seinem dem vollen Potential unterworfenen Anker betrage für die geringste elektromotorische Gegenkraft 2000 Umdrehungen in der Minute und für die größte elektromotorische Gegenkraft genau ⁶J₁₀ dieser Geschwindigkeit.

Dann hat man bei den aufeinander folgenden, durch die strichpunktierten Linien x¹ bis x^rl angezeigten Stellungen für die verschiedenen am Kopfe der Tabelle angegebenen Werte der elektromotorischen Gegenkraft, welche mittels der Steuervorrichtung und des Reglers gesichert sind, die folgenden Belastungsgeschwindigkeiten in Umdrehungen pro Minute:

Stellungen
^d5 der

Daumenplatte V

χ⁸.

χ⁴.

χ⁵.

χ⁶.

χ⁷.
χ⁸.

χ».

χ¹⁰

χ¹¹

χ¹²

Teil der Hauptspannung, welcher auf die Motoren geschaltet wird

1/ I 2/
/G /G

22

37
55
67

89

I I I

Ϊ33
178

222
267

333

44
74

I I I

133

178

222
267
356

444

533
667

I I I

166

200

266

333
400 j

533
667

800
1000

Vo	Vo
89	I I I
148	185
222	277
267	333
355	444
444	555
533	667
711	889
889	I I I I
1067	!333
1333	1667

I33 222 332 4OO

667

8 oo

1067

!333 1600

2000

Hierbei sei darauf verwiesen, daß die relative Geschwindigkeit zwischen Feld und Anker des Motors A, wenn sein Feld B¹ sich dreht und Zahnrad 102 mit der Welle S¹ gekuppelt ist, so groß ist, wie die relative Geschwindigkeit zwischen Anker und Feld des Motors A¹, wenn sein Feld B¹ sich dreht und Zahnrad 106 mit der Welle S¹ gekuppelt ist.

Weiter erkennt man, daß die relative Geschwindigkeit zwischen Anker und Feld des Motors A¹, wenn sein Feld sich dreht und .das Zahnrad 106 mit der Welle S¹ gekuppelt ist, zweimal so groß ist wie die relative Geschwindigkeit zwischen Anker und Feld des Motors A, wenn sein Feld B¹ sich dreht und Zahnrad 95 mit der Welle S¹ gekuppelt ist. . . .

Bemerkt sei ferner, daß die relative Geschwindigkeit zwischen . Anker und . Feld des Motors A, wenn Feld B¹ umläuft und mit der Welle S¹ durch Zahnrad 95 gekuppelt ist, genau ι'/₂ mal so groß ist wie die relative Geschwindigkeit zwischen Anker und Feld des Motors A¹, wenn Feld B¹ des Motors A¹ in Ruhe ist.

Ist das Feld des Motors A in Ruhe, während das des Motors A¹ kreist, und ist letzteres mit der Welle 5¹ durch das Zahnrad 106 gekuppelt, so ist die relative Geschwindigkeit zwischen Feld und Anker des Motors A genau V₃ jener zwischen Feld und Anker des Motors A\

Es sei dabei erinnert, daß bei jedem Antrieb der Motoren A, A¹ die Anker derselben sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit im Verhältnis zur Welle S¹ drehen, welche mittels des beschriebenen Mechanismus aufrecht erhalten wird und mittels dessen nahezu die gleiche Geschwindigkeit für jeden der Anker und für die Welle S¹ gesichert ist. Hiernach kann man sagen, daß die Geschwindigkeit der go Welle S¹ die des Motors selbst ist.

In den Fig. 11 und 12 ist eine Abänderung des in den Fig. 8, 9 und 10 dargestellten Mechanismus wiedergegeben. Bei Anwendung desselben wird durch Änderung der Geschwindigkeit der Last infolge Antriebs der Daumenplatte V¹ die auf die Last ausgeübte Drehkraft niemals geringer als die durch die beiden Motoren Λ., A¹ ausgeübte Drehkraft, vorausgesetzt, daß die Motoren parallel zum Potential geschaltet, ihre beiden Feldstärken geringer und ihre Felder B¹ gebremst sind. Diese Bedingung tritt ein, wenn die Daumenplatte F¹ so bewegt wird, daß die strichpunktierte Linie x²⁷ durch die oberen Enden der Hebel 96, 103 und 108 und die Umschalter 111, 44 und 88 geht.

Für diese Anordnung des Mechanismus werden die beschriebenen, durch die Bewegung der Umschalter 88 erzielten Feldstärken zu ³/₄ und Y₂ des Maximalfeldes angenommen, anstatt ⁸/₁₀ und ⁶/_I0 des Maximalfeldes, wie in Verbindung mit der Daumenplatte V angenommen wurde.

Die in Führungen w¹ gleitende und mit Schlitzen^⁹ bisj^¹⁷ versehene Daumenplatte V¹ wirkt in der gleichen Weise wie die in den Fig. 8, 9 und 10 gezeigte Daumenplatte V, nur ist die Gestaltung der Schlitze eine solche, daß bei geeigneten, von den vorerwähnten verschiedenen Zahnradverhältnissen der parallele Antrieb des Motors A, A¹ bewirkt und auf diese Weise die Leistungsfähigkeit der

Motoren A, A¹ bei voller Geschwindigkeit der in den Fig. 8, 9 und 10 angegebenen Leistungsfähigkeit gegenüber verdoppelt wird.

Aus den Fig. 11 und 12 ist weiter ersichtlieh, daß der Antrieb der Umschalter 44, 47, 50 durch die Daumenplatte F¹ durch Verlängerung des Umschalters zu einem isolierten Hebel bewirkt wird, welcher in einen geeigneten Schlitz y⁹ eingreift. Auf diese Weise werden, wenn die Daumenplatte F¹ aus der durch die strichpunktierte Linie x¹⁵ angedeuteten in die durch die strichpunktierte Linie x^I(i angedeutete Stellung bewegt wird, die Umschalter 44,47, 50 von den Kontakten 45, 48, 51 bezw. den Kontakten 46,49, 52 und so die Motoren A, A^[ aus der Reihenschaltung in die in Fig. 1 geschaltete Parallelschaltung übergeführt.

Es ist klar, daß die Umschalter 44, 47, 50 gewünschtenfalls mittels der Daumenplatte F in der vorbeschriebenen Weise angetrieben werden können.

Die aufeinander folgenden Stellungen der Hebel 96, 103 und 108 und der Umschalter 44, 111 und 88 für die verschiedenen mit der Daumenplatte F¹ erzielbaren Geschwindigkeiten sind durch die strichpunktierten Linien x¹³ bis x²⁷ angedeutet.

Die Zahneingriifsverhältnisse für diese Daumenplatte sind 7:1, 3:1, 1:1, anstatt der Ver- hältnisse 5:1,2:1, 1 Vo ^{: l}i bezw. bei der Daumenplatte F.

Für die durch die strichpunktierten Linien x¹³ bis x²⁷ angegebenen aufeinander folgenden Stellungen der Daumenplatte F¹, sowie für die verschiedenen, unten angegebenen Werte der ausgeübten elektromotorischen Kraft, welche mittels des Steuerapparates und des Reglers gesichert sind, ergeben sich die folgenden Geschwindigkeiten der Last in ininutlichen Umdrehungen ausgedrückt.

Stellungen

der

Daumenplatte F¹

x¹*
x¹⁵

x^1G
x¹⁷

X¹⁸
X¹⁰
X²⁰

x²¹

X²²
X²³
X²⁴
X²⁵

X²⁶
X²⁷

Verhältnis der auf die Motoren

geschalteten elektromotorischen Kraft

in' der Fernleitung

28

3¹
42
42
63
83

83
125

167

167
167
250
333

	Vc	Vc	Vc
28	42	56	70
56	84	I 12	140
62	93	124	•55
84	126	168	210
84	126	168	210
126	189	252	3! 5
166	249	333	415
166	249	333	415
250	375	500	625
333	500	667	833
333	500	667	833
333	500	667	833
500	750	1000	1250
667	1000	J333	1667

168

187

250 250

375

500

500

750

1000

1000

1000

1500

2000 Die in Fig. 12 gezeigte Zahnstange 134 entspricht der Zahnstange 128, Zahnstange 135 der Zahnstange 131 und die Schnur 136 der Schnur 132 in Fig. 10.

3. Vorrichtung zum Antrieb der Last von der Zwischenwelle S¹ und den Ankerwellen S der Motoren A, AK

Um eine Kraft auf irgend eine zu treibende Maschine oder auf eine Last mit einer von der jeweiligen Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit der Zwischenwellen S³ und der Motorwellen S, S abhängigen Geschwindigkeit übertragen zu können, dient die in den Fig. 1 und 7 gezeigte Anordnung, bei welcher auf einer jeden Ankerwelle S der Motoren A und A¹ eine gleiche Riemscheibe P¹ und auf der Welle S¹ eine gleiche Riemscheibe P² gelagert ist.

Es sind zwei Riemen Q. und Q¹ vorhanden (Fig. 7). Der kurze Riemen Q. ist so angeordnet, daß er die Scheibe P¹ sowohl wie die ■ Scheibe P² teilweise umgibt. Auf der Scheibe P² ist ferner ein langer Riemen Q.¹ gelagert, mittels dessen Kraft auf irgend eine anzutreibende Maschine übertragen werden kann. Dieser Riemen Q¹ wird, wie ersichtlich, von der Scheibe P² und von dem mit dieser in Berührung stehenden Riemen Q. angetrieben, dessen Berührungsoberfläche somit ganz oder doch nahezu gleich dem Umfang einer der genannten Scheiben ist, und zwar erfolgt der Antrieb des Riemens Q.¹ infolge der Reibung desselben auf dem Riemen Q. mit einer von der jeweiligen Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit der Scheibe P² und der Scheibe P¹ abhängigen Geschwindigkeit. Die Pfeile zeigen die relativen Drehrichtungen der verschiedenen Scheiben an.

4. Vorrichtung zur Regelung der

Bürstenverschiebung auf dem Kollektor eines jeden der Motoren A und A¹.

Um je nach Erfordernis die Motoren als solche oder als Stromerzeuger wirken zu lassen, ist die in den Fig. 6, 6 a, 6 b gezeigte Vorrichtung getroffen.

Die gegen den Stromwender O eines jeden solchen Motors anliegenden Bürsten 76 und 77 werden von geeigneten Armen getragen, welche aus einem Stirngetriebe u vorstehen, das auf den Flantschenring ν der Scheibe und Nabe L drehbar gelagert ist und in Eingriff mit einem zweiten von einer Welle t getragenen Stirngetriebe in steht. Die Welle if ist mit ihrem rechten Ende in der Scheibe L und mit ihrem linken Ende in einem auf dem Feld B¹ angeordneten Lager q gelagert.

Auf dem linken Ende der Welle t ist ein Getriebe ο angeordnet, welches mit einem Zahnsegment ρ in Eingriff steht. Dasselbe

wird von einem Anschlag η getragen, der sich durch eine geeignete Öffnung der Scheibe K erstreckt und an einem auf der Nabe der Scheibe K drehbar gelagerten Getriebe 92 befestigt ist.

Die relative Bewegung des Rades 92 gegenüber der Scheibe K ist abhängig von der Größe der Scheibenöffnung und des in dieser verschiebbaren Anschlags n, und zwar ist dieses

ίο Verhältnis so berechnet, daß die durch diese Bewegung hervorgerufene Drehung der Welle t eine zweimalige Drehung der Bürsten 76 und 77 bedingt. Die Drehkraft des Feldes B¹ wird dadurch auf das Getriebe 92 übertragen, daß

die Seiten der Öffnung in der Scheibe K mit dem am Getriebe festgelagerten und das Zahnsegment ρ tragenden Anschlag in Eingriff treten.

Die Wirkungsweise dieses Mechanismus ist im wesentlichen die folgende:

Irgend eine Neigung des Feldes, sich wegen der zwischen ihm und dem Anker vorhandenen Drehkraft zu drehen, bewirkt, daß sich die Scheibe K (Fig. 6) zunächst unabhängig vom Getriebe 92 dreht, bis eine der Seiten der Scheibenöffnung sich gegen den Ansatz η anlegt. Durch die relative Bewegung des Rades 92 gegenüber der Scheibe K bis zum Augenblicke der Kupplung beider, wird eine solche Drehung der Welle t und der Getriebe m und u bewirkt, daß die Bürsten 76, 77 für einen kurzen Zeitabschnitt der Drehung des Feldes JS¹ voreilen. Diese Verschiebung ist eine negative oder positive, je nachdem die Motoren als solche oder als Stromerzeuger wirken.

In Fig. 13 ist die Vorrichtung schematisch gezeigt, welcher man sich bedient zur Erhaltung nahezu gleicher Ströme in den Wicke-Iungen der Anker B, wenn die letzteren in Parallelschaltung angetrieben werden.

Jedes Feld B¹ trägt auf seiner Scheibe und Hülse L neben den in Fig. 1 gezeigten Ringen 78, 80, 82, 84 und 86 noch zwei andere Ringe 138, 140, gegen welche sich Federn 139 und 141 bezw. anlegen.

Außer der Nebenschlußfeldspule b¹ besitzt jedes Feld B¹ zwei Reihen Erregerspulen b³ b*. Die Verbindung der Nebenschlußspulen b¹ mit den Ringen 82, 84, 86, sowie die Verbindungen der sich gegen die genannten Ringe anlegenden Federn 83, 85, 87 sind die gleichen wie beschrieben, und die aus diesen Spulen herrührende Erregung bleibt nahezu konstant.

Der Stromkreis durch die Spulenreihen ist der folgende: Durch die Federn 79 des Motors A, Ring 78, Bürste 76, die Wickelung des Ankers B des Motors A, zur Bürste 77 durch die Spule b* auf dem Feld B¹ des Motors A zum Ring 80, von der Feder 81 zur Feder 141 des Motors A¹, Ring 140 durch die Spule b^% auf dem Motor A¹ zum Ring 138 und zur Feder 139. Von der Feder 79 des Motors A¹ ausgehend, nimmt der Strom einen ähnlichen Lauf durch die Wickelung auf dem Anker B des Motors A, durch die Spule £⁴ auf dem Feld B¹ des Motors Ä^l, durch die Spule b^s auf dem-Felde B¹ des Motors A und schließlich zur Feder 139.

Die Stromrichtung durch die Spule b^a und 70 · bⁱ ist eine solche, daß die Wirkung der Spule b^a der Wirkung der Spule b¹ des Feldes -B¹ entgegengesetzt ist, während die Wirkung der Spule b* die Spule b¹ unterstützt. Die Anzahl der Wickelungen in jeder Spule b³ soll gleich der Zahl der Wickelungen in jeder Spule b⁴ sein, und zwar soll diese Zahl sehr klein sein im Verhältnis zur Wickelungszahl in der Spule b^l.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist die folgende: ■

Wird aus irgend einem Grunde der Strom im Anker B des Motors A größer als der Strom im Anker B des Motors A¹, so wird die Kräfteresultante der Spulen b^a,bⁱ auf dem Felde B¹ des Motors A der Wirkung der Nebenschlußspule b^l des Motors A¹ entgegenstehen, und zwar mit einem Betrag proportional dem Unterschied zwischen den Ankerströmen, und die Kräfteresultante der Spulen b³, b^A auf dem Feld J5¹ des Motors A wird die Wirkung der Nebenschlußspule b^[ des Motors A um einen nahezu gleichen Betrag unterstützen.

Auf diese Weise wird die Kraftliniendichte des Motors A¹ vermindert, die Kraftliniendichte des Motors A dagegen vermehrt, und zwar um einen Betrag proportional dem Unterschied zwischen den Ankerströmen, welcher auf die entsprechende Zunahme des Stromes in den Ankerwickelungen des Motors A¹ und eine Abnahme des Stromes in der Ankerwickelung des Motors A hinausläuft. Da die beiden Motoren A, A¹ gleich sind, so würde natürlich genau die entgegengesetzte Wirkung eintreten, wenn zu Beginn der Strom in der Ankerwickelung des Motors A¹ größer wäre als der Strom in der Ankerwickelung des Motors A.

Sind die Ankerströme gleich, wie sie sein sollen, so sind auch die Wirkungen der Spulen b³, b^l gleich und entgegengesetzt, so daß sie die Wirkungen der Spule b¹ zu dieser Zeit nicht beeinflussen.

Daraus geht hervor, daß die Spulen b³, b^l gleiche Ströme in den Ankerwickelungen zu erhalten bestrebt sind, wenn die Anker B in Parallelschaltung angetrieben werden.

Schließlich sei noch auf folgendes hingewiesen. Jeder Anker B bildet eine besondere und elektrisch unabhängige Übertragungsvorrichtung und infolge dessen dienen diese Anker als Beispiele zweier Übertragungsvorrichtungen. Wird auf die Scheibe P² eine Kraft ausgeübt,

wie es der Fall ist bei einem laufenden Wagen, so werden die Anker B zu Stromerzeugerankern und bilden dann Quellen für elektrische Energie. Durch Regelung des Potentials an den Polklemmen der Anker B wird zwischen den Leitungen 62 und 63 eine elektromotorische Kraft erzeugt, welche nahezu gleich ist dem Potential zwischen diesen Leitungen, und der Betrag der bei Hintereinanderschaltung erzeugten elektromotorischen Kraft ändert sich umgekehrt zu der in Parallelschaltung mit jedem dieser Anker erzeugten elektromotorischen Kraft.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit einer den Antrieb einer Last . bewirkenden Welle (S¹J, auf welche zwei etwa gleich leistungsfähige Gleichstrommotoren mit umlaufenden Feldmagneten ■ und Ankern stets gleichzeitig arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine zu den Hauptleitungen (62, 63) in Nebenschluß liegende Spannungsteilmaschine (A², B²), deren Anker (B²J mehrere mit selbständigen Stromwendern verbundene Wickelungen (e,f, g, h) von verschiedener elektromotorischer Kraft trägt, den zu regelnden Arbeitsmotoren nach Bedarf eine beliebige Spannung zugeführt wird, indem die Anker (B) der zuletzt genannten Motoren abwechselnd zwischen die Hauptleitungen (62, 63) parallel zu irgend einem Wert der elektromotorischen Kraft dieser Wickelungen geschaltet werden und gleichzeitig vermittels einer mit mehrfachen Schlitzen versehenen in Führungsschienen gleitenden Platte (V), deren Bewegung durch den Motorstrom selbsttätig mit Hülfe einer elektromagnetisch bewegten Klinke geregelt wird, verschiedene in die Schlitze ragende Hebel in ihrer Stellung beeinflußt werden, welche je nach der Gestalt der Schlitze bestimmte Änderungen im Übersetzungsverhältnis zwischen den umlaufenden Feldmagneten (B¹) und der gemeinsamen Welle (S¹) herbeiführen und nach Bedarf eine mehr oder minder starke Bremsung der umlaufenden Feldmagnete bewirken oder deren freie Beweglichkeit zulassen.
2. 2. Ausführung der Anordnung nach Anspruch 1 zwecks Schaltung verschiedener Spannungen auf die Arbeitsmotoren, dadurch' gekennzeichnet, daß die als Spannungsregler dienende Dynamo (A² B²) mit einem Schalter (C), welcher aus einer Reihe vor· Stromschlußstücken (1 bis 42) und aus einer Anzahl auf einer gemeinschaftlichen Welle sitzenden Schalthebel (c² bis c¹⁰) besteht, derartig leitend verbunden ist, daß bei Drehung der Schaltwelle von Hand der Anker (B) eines jeden Motors bezw. die Anker beider Motoren zwischen die Hauptleitungen (62, 63) nacheinander parallel mit irgend einer oder mehreren der Ankerwickelungen der Regelungsdynamo geschaltet werden.
3. 3. Bei der Einrichtung nach Anspruch 1 eine Vorrichtung zur Regelung der Bürstenverstellung auf dem Stromwender eines jeden der Arbeitsmotoren (A, A¹), dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten (76, 77) von einer im Feldmagnetgestell jener Motoren gelagerten Welle (t) aus mittels Rädergetriebe bewegt werden, wobei der Antrieb jener Welle durch das durch eine Aussparung des Feldmagnetgestelles greifende, auf die gemeinsame Welle (S^x) arbeitende Getriebe (92) in der Weise erfolgt, daß durch die relative Bewegung des Rades (92) gegenüber den Feldmagneten bis zum Augenblick der Kupplung beider eine solche Drehung der Welle (t) bewirkt wird, daß die Bürsten der Drehung des Feldmagneten während einer kurzen Zeit vor- oder nacheilen, je nachdem die Motoren als solche oder als Stromerzeuger arbeiten.
4. 4. Ausführung der die Spannung regelnden Dynamo bei der Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerwickelungen derart bemessen sind, daß die dem einen oder beiden Motoren mitgeteilten elektromotorischen Kräfte sich nahezu in arithmetrischer Progression ändern, in bezug auf ihre Richtung konstant sind, und ihre Summe nahezu gleich dem Potential zwischen den Hauptleitungen (62, 63) ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.