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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Jlfi 145437 KLASSE 21 tf.Jlfi 145437 CLASS 21 tf.

EMIL ZIEHL in BERLIN.EMIL ZIEHL in BERLIN.

Zur Aufhebung des Querfeldes, d. h. der Ankerrückwirkung hat man bereits vorgeschlagen, das Eisen der Feldarmatur am ganzen Umfange gleichmäßig verteilt und in gleichem Abstande vom Anker anzubringen und außer der Nebenschlußwicklung noch mit einer zweiten, im Hauptstromkreise liegenden Wicklung zu versehen. Diese beiden Wick-' lungen lagen bei den bisher bekannt gewor-„To cancel the cross-field, i. H. the anchor reaction has already been suggested the iron of the field armature is evenly distributed over the entire circumference and to be attached at the same distance from the anchor and apart from the shunt winding with a second one in the main circuit To provide winding. These two windings were in the previously known

ίο denen Maschinen indessen vollständig räumlich getrennt.ίο which machines, however, are completely three-dimensional separated.

Nach vorliegender Erfindung wird nun die gleiche Wirkung durch Verwendung einer gewöhnlichen Dreiphasenwicklung erzielt, deren eine Phase zur Erzeugung des Haupterregerfeldes und deren beide anderen Phasen zur Erzeugung eines dem Ankerfeld entgegengesetzt gerichteten, gleich großen Gegenfeldes dienen, oder umgekehrt. Man ist also in den Stand gesetzt, die für die Drehstrommaschinen und Motoren üblichen Armaturen ohne weiteres auch als Feldarmaturen für Gleich- und Wechselstrommaschinen benutzen zu können.According to the present invention, the same effect is now obtained by using a ordinary three-phase winding, one phase of which is used to generate the main excitation field and the other two phases for generating one opposite to the anchor field directed, equally large opposing field, or vice versa. So you are in the Stand set, the fittings customary for three-phase machines and motors without can also be used as field fittings for DC and AC machines can.

Die Fig. ι bis 3 der Zeichnung zeigen die Diagramme der verschiedenen Felder. In Fig. 4 und 5 ist die neue Schaltungsweise für zwei Arten der gewöhnlichen Dreiphasenwicklung, in Fig. 6 bis 8 für Gleichstromdynamomaschinen oder -Motoren und in Fig. 9 für eine Wechsel- oder Drehstrommaschine nebst Erregermaschine dargestellt.Figs. Ι to 3 of the drawing show the Diagrams of the different fields. In Fig. 4 and 5 is the new circuit for two types of common three-phase winding, in Figs. 6 to 8 for DC dynamo machines or motors and in Fig. 9 for an alternating or three-phase machine together with exciter.

Bekanntlich , setzt sich bei einer gewöhn¹ liehen Gleichstrommaschine (Fig. 1) das Haupterregerfeld M_e aus dem resultierenden Feld M_r und dem Ankerfeld M_a zusammen, .wobei M_e und M_a auf einander senkrecht stehen. Die Größe und Richtung von M₁- ändert sich mit der Belastung des Ankers. Man kann nun bekanntlich die Veränderlichkeit von M_r dadurch beseitigen, daß man außer M_e noch ein M_a gleiches, aber_ entgegengesetzt gerichtetes Gegenfeld M_g (Fig. 2) erzeugt.As is known, in an ordinary ¹ borrowed DC machine (Fig. 1), the main excitation field M _{e is} composed of the resulting field M _r and the armature field M _a , where M _e and M _a are perpendicular to each other. The size and direction of M ₁ - changes with the load on the anchor. It is now known that the variability of M _{r can} be eliminated by generating, in addition to M _e , an opposing field M _g (FIG. 2) which is the same but opposite to M _a.

Dies geschieht nach vorliegender Erfindung in der Weise, daß man eine dreiphasig ge-■ wickelte Feldarmatur nach dem in Fig. 3 gegebenen Schema verwendet. Eine Phase derselben (z. B. I) verwendet man zur Hervorbringung des Haupterregerfeldes M_e. Die beiden anderen Phasen, von denen eine (z. B. II) der gewöhnlichen Schaltung für , Dreiphasenstrom gegenüber umgekehrt wird, verwendet man zur Erzeugung des Gegenfeldes M_n-. According to the present invention, this is done in such a way that a three-phase wound field fitting is used according to the scheme given in FIG. One phase of the same (e.g. I) is used to produce the main excitation field M _e . The other two phases, one of which (e.g. II) is reversed in relation to the usual circuit for three-phase current, are used to generate the opposing field M _n -.

In Fig. 4 ist die Schaltungs- und Verbindungsweise für den Fall dargestellt, daß sich , die Wicklungen der einzelnen Phasen übergreifen. Die zwischen den verschiedenen Punkten α b liegenden Wicklungen der Phase I können hintereinander, parallel oder auch in Gruppen geschaltet werden und ebenso die zwischen-den verschiedenen Punkten c d liegenden Wicklungen der Phasen II, III.In Fig. 4, the circuit and connection is shown in the event that the windings of the individual phases overlap. The phase I windings located between the various points α b can be connected one behind the other, in parallel or in groups, as can the phase II, III windings located between the different points cd.

In den Felddiagrammen der Fig. 4 ist zunächst die Bildung des Gegenfeldes M_g durch die Phasenwicklungen II und III dargestellt. Die entstehende Kurve verläuft in AVirklichkeit nicht so eckig, wie gezeichnet ist, sie nähert sich vielmehr einer Sinuskurve, zumal nicht alle Drähte einer Phasenwicklung in einer Nut, sondern in mehreren nebenein- , ander.. liegenden untergebracht zu werdenIn the field diagrams of FIG. 4, the formation of the opposing field M _g is first shown by the phase windings II and III. In reality, the resulting curve is not as angular as it is drawn, it rather approximates a sinusoidal curve, especially since not all the wires of a phase winding are placed in one slot, but rather in several adjacent, adjacent ..

pflegen. In dem weiteren Diagramm ist daher dieser resultierenden Kurve eine der Wirklichkeit näher kommende Gestalt gegeben worden. Aus ihr ist zu ersehen, daß Mg und M_a tatsächlich direkt gegeneinander wirken (aber um i8o° verschoben sind) und sich bei ungefähr gleichen Amperewindungen aufheben. Fig. 5 zeigt schematisch die Schaltungsweise der sogenannten kurzen Drei-maintain. In the further diagram, this resulting curve has therefore been given a shape that comes closer to reality. From it can be seen that Mg and M _a work actually directly against each other (but are shifted by i8o °) and cancel at approximately equal ampere-turns. Fig. 5 shows schematically the circuit of the so-called short three-

jo phasenwicklung, welche sich aus der beschriebenen ableiten läßt, wenn man annimmt, daß sich, die einzelnen Phasenspulen nicht mehr übergreifen, sondern verkürzt werden. Die Fig. 6 und 7 zeigen die neue Schaltungsweise für eine Gleichstromdynamomaschine oder einen Gleichstrommotor, wobei die Phasen II und III hintereinander geschaltet sind, während Fig. 8 die Parallelschaltung der Phasen II und III veranschaulicht. jo phase winding, which results from the described can be deduced if one assumes that the individual phase coils are not overlap more, but be shortened. 6 and 7 show the new circuit for a DC dynamo machine or a DC motor, with phases II and III connected in series are, while Fig. 8 illustrates the parallel connection of phases II and III.

Die Schaltung ließe sich auch so ausführen, daß zwei Phasen für das Haupterregerfeld dienen und die dritte zur Erzeugung des Gegenfeldes.The circuit could also be carried out so that two phases for the main excitation field serve and the third to generate the opposing field.

Die beiden Reihenschlußphasen erhalten stets gleiche Windungszahlen und Drahtquerschnitte. Ob die Nebenschlußphase die gleiche Windungszahl und denselben Drahtquerschnitt erhält wie die Reihenschlußphasen, hängt von der Spannung der Maschine ab. Eine Verschiedenheit der Drahtquerschnitte läßt sich indessen durch Benutzung der unten beschriebenen Hülfsbürste vermeiden.The two series connection phases always have the same number of turns and wire cross-sections. Whether the shunt phase has the same number of turns and the same wire cross-section as the series connection phase depends on the voltage of the machine. A variety of wire cross-sections can be however, avoid using the auxiliary brush described below.

Die vorliegende Erfindung läßt sich mit besonderem Vorteil auch für die Schaltung einer Wechsel- oder Drehstrommaschine mit ihrer Erregermaschine verwenden (Fig. 9). Man benutzt als Erregermaschine alsdann eine nach vorliegender Erfindung eingerichtete Gleichstrommaschine und schaltet die Feldarmatur der Wechsel- oder Drehstrommaschine ebenfalls nach vorliegender Erfindung, denn es ist gleichgültig, ob vom induzierten Teil Gleichstrom oder Wechselstrom abgenommen wird. Hierbei liegen die Phasen I der Erregermaschine e und der Wechsel- oder Drehstrommaschine / hintereinander und ebenso die Phasen II und III. Die Schaltung ist jedoch zweckmäßig so, daß der Strom der Phasen I nur die Gegenwicklung der Erregermaschine, aber nicht die der Maschine/ durchfließt. Es kann dann das Feld M_e bezw. die Spannung der Maschine/ bei allen Belastungen konstant erhalten werden.The present invention can also be used with particular advantage for switching an alternating or three-phase machine with its exciter (FIG. 9). A direct current machine set up according to the present invention is then used as the excitation machine and the field armature of the alternating or three-phase machine is also switched according to the present invention, because it does not matter whether the induced part draws direct current or alternating current. Here, phases I of the exciter machine e and the alternating or three-phase machine / are one behind the other and also phases II and III. However, the circuit is expediently such that the current of phases I only flows through the reverse winding of the exciter, but not that of the machine /. It can then be the field M _e . the tension of the machine / can be kept constant at all loads.

In Fig. 9 ist zugleich die Benutzung der oben erwähnten Hülfsbürste zur. Abnahme des Stromes für das Haupterregerfeld dargestellt. Da die Spannung dieses Stromes unter Umständen nicht so groß zu sein braucht, wie die Klemmspannung der Maschine selbst, so kann man, wie dies für andere Zwecke bereits angegeben ist, die Erregerwicklung 'zwischen eine Hauptbürste und eine Hülfsbürste schalten, durch deren Stellung auf dem Kollektor man die erforderliche niedrige Spannung ohne Vorschalten von Widerstand erhält.In Fig. 9 is at the same time the use of the above-mentioned auxiliary brush for. acceptance of the current for the main excitation field. Since the voltage of this current may not need to be as large as the clamping voltage of the machine itself, so you can, as already stated for other purposes, the excitation winding 'Switch between a main brush and an auxiliary brush by setting them on the collector gets the required low voltage without connecting a resistor receives.

Claims

Patent Claims:

1. Field fitting for electrical machines with direct current excitation, thereby characterized in that a phase of a three-phase winding to generate the main excitation field in shunt and the other two oppositely connected phases are connected in series with the direct current armature to a field of the same size opposite to the anchor field to avoid it to generate the anchor reaction.

2. Embodiment of the excitation arrangement according to claim 1 on AC machines with DC excitation machines, characterized in that both those for generating the main excitation fields and the windings of the two machines used to generate the opposing fields are each connected in series are.

1 sheet of drawings.

Beruh, printed IU der Druckdruckerei.