DE147112C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

M 147112 KLASSE 2\d.

. Ein Gleichstromerzeuger mit lameliierten Feldmagneten, im übrigen aber von der gewöhnlichen Bauart (Fig. i), besitze eine von der Hauptgleichstromspannuug aus gespeiste Nebenschlußerregerwicklung S₁ S₁ und eine zweite Erregerwicklung S₂ S₂ zur Aufnahme eines für die Kompoundierung bestimmten Stromes.

Fig. 2 zeigt die Charakteristik oder Magnetisierungskurve der Gleichstrommaschine als einfache Nebenschlußmaschine, d. h. die Klemmenspannung als Funktion der Erreger-Amperewindungen. Der Punkt G der Charakteristik, welcher der normalen Spannung e~ entsprechen möge, soll auf dem sogenannten Knie der Magnetisierungskurve liegen. Schickt man durch die Spulen S₂ S₂ einen Wechselstrom, so wird das Magnetfeld zu einem pulsierenden. Da man aber am Knie der Magnetisierungskurve arbeitet, so sind die positiven Halbwellen des Wechselstroms in ihrer magnetisierenden Wirkung weniger wirksam als die negativen in ihrer entmagnetisierenden. Die Klemmenspannung wird zu·- einer pulsierenden und erhält, als Funktion der Zeit, die Form der Linie II-II (Fig. 3). Stellt Linie I-I die ursprüngliche Gleichstromspannung e— dar, so liegt der aus Wechselstrom- und Gleichstrommagnetisierung resultierende Mittelwert III-III (e_m) der Klemmenspannung beträchtlich tiefer als die ursprüngliche Gleich-• Stromspannung e⁼. Die resultierende Klemmenspannung III-III kann man als die Summe aus einer Gleichstromspannung e_m und einer überlagerten Wechselstromspannung II-II auffassen. Diese letztere läßt sich mit Hilfe einer Drosselspule ausscheiden.

Der von der Gleichstrommaschine abgegebene Strom fließt zunächst durch die Drosselspule D (Fig. 4), welche so stark ist, daß sie Wechselstrom praktisch nicht hindurchläßt. Man erhält dann an den Klemmen KK eine Gleichstromspannung e,_n, welche von der Größe des Wechselstromes in der Kompoundwicklung abhängig ist, und zwar nimmt e_m mit wachsender Wechselstromerregung ab.

Diese Erscheinung soll in erster Linie zur Kompoundierung von Wechsel- und Drehstromerzeugern benutzt werden, d. h. zum Konstanthalten der Klemmenspannung dieser Maschinen bei wechselnder Belastung. Diese Kompoundierung ist im allgemeinen eine indirekte, da dieselbe an der Gleichstromerregermaschine durchzuführen ist.

Eine Schaltungsweise zeigt Fig. 5. Die Schaltung der Erregermaschine B mit Drosselspule D ist dieselbe wie in Fig. 4. Die Erregermaschine B gibt ihren Strom in die Feldwicklung F der Wechselstrommaschine A ab. Die Kompoundwicklung S₂ der Erregermaschine wird von der· Wechselstromspannung E erregt. Diese letztere setzt sich zusammen aus:

1. der Spannung F, an den Klemmen eines vom Hauptstrom / durchflossenen Neben-Schlußwiderstandes R (Ei ist somit proportional dem Hauptstrom I);

2. der Spannung E₀ an den sekundären

Klemmen eines kleinen Transformators T, dessen Primärwicklung an der Klemmenspannung der Wechselstrommaschine liegt.

Ei und E_e sind bei normaler Belastung von derselben Größenordnung.

Läuft die Wechselstrommaschine leer (I — o), so ist Ei = ο und die Kompoundwicklung S.₂ wird nur von E_e erregt.

Transformator T und Shunt R sind so aufeinander geschaltet, daß mit wachsendem Ei die Resultante E aus E_e und Ei abnimmt. Ferner kann man die relative Phasenlage von E_e und Ei sowohl durch die Streuung des Transformators T wie auch durch Einfügung einer gewissen Selbstinduktion in den Shunt R derart beeinflussen, daß bei voller induktiver Belastung der Wechselstrommaschine Ei und E_e gleich groß und um i8o° in der Phase verschoben sind. Ihre resultierende E wird dann gleich Null, und in der Kompoundwicklung S₂ fließt kein Strom. Man erhält also beim Leerlauf die größte Entmagnetisierung durch S₂ und bei höchster Belastung ein vollständiges Verschwinden derselben. Bei richtiger Wahl der Verhältnisse wird eine konstante Wechselstromklemmenspannung bei allen in Frage kommenden Belastungen und Leistungsfaktoren erzielt.

Das Verfahren läßt verschiedene Abände-

die Hauptwechselstromspan E auf den Wert E₀ herunter zu transrungen zu:

I. Anstatt

nung ₀

formieren , kann man auch mittels eines Stromtransformators Ei auf die Größenordnung von E hinauf transformieren. Die Wahl der einen oder anderen Anordnung hängt von der Größe von Strom und Spannung ab.

II. Anstatt die Spannungen E_e und E{ unmittelbar zusammenzulegen und auf eine einzige Kompoundwicklung wirken zu lassen, kann man die Erregermaschine auch mit zwei Kompoundwicklung'en versehen, von denen eine mit der Spannung E_e, die andere mit Ei erregt wird. Diese zweite Wicklung kann auch statt eines Zweigstroms den ganzen Hauptwechselstrom / führen.

III. In besonderen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Wechselstrommaschine in üblicher Weise mittels einer nicht kompoundierten Gleichstrommaschine oder einer Batterie zu erregen und mit dieser in Reihe eine kleine, mit Wechselstrom kompoundierte Zusatzmaschine zu schalten. In diesem Fall genügt eine einfache Kompoundierung mit dem Hauptwechselstrom / oder einem Teil desselben,' vorausgesetzt, daß die E. M. K. der Zusatzmaschine derjenigen der Haupterregerstromquelle entgegen wirkt.

IV. Bei kleinen Wechsels'trommaschinen

ist es unter Umständen vorteilhaft, die Wechsel-Strommaschine direkt zu kompoundieren. Man legt die Kompoundwicklung anstatt auf die Erregermaschine auf die Magnete der Hauptmaschine. Diese erhält lamellierte Magnete, die so gesättigt werden, daß die Kompound-Wechselstrommagnetisierung imstande ist, den Mittelwert des magnetischen Feldes zu beeinflussen. In diesem Fall tritt an den Klemmen der Wechselstrommaschine infolge der Wechselstromerregung noch eine Spannung doppelter Frequenz auf, welche bei reinem Lichtbetrieb nützlich, bei Motorenbetrieb nur in geringem Maße schädlich ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   ¹ Verfahren zur Kompoundierung von Wechselstromerzeugern mit Gleichstromerregimg, dadurch gekennzeichnet, daß dem magnetisch stark gesättigten, durch Gleichstrom erregten Feld der Haupterregermaschine oder einer zusätzlichen Erregermaschine oder der Wechselstrommaschine selbst ein durch einen entsprechend beeinflußten Kompoundierungsstrom in einer besonderen Wicklung erzeugtes Wechselfeld überlagert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.