-
"Verfahren zur kapazitiven Eigenerregung eines Wechsel-oder Drehstromgenerators
und elektrischer Generator zur Anwendung dieses Verfahrens" Die Erfindung
hat ein Verfahren zum Gegenstand, das die kapazitive Eigenerregung eines Wechsel-
oder Drehstromgenerators ermöglicht, sowie den elektrischen Generator zur Anwendung
des Verfahrens.
-
Die bekannten Wechselstromgeneratoren weisen den Nachteil
auf,
daa sie einem stärkeren Verschleiß besonders an den Schleifteilen (Bürste und Kollektoren
oder Schleifringe) unterliegen, wodurch die Wartungsarbeit besonders kostspielig
wird. Außerdem setzen solche Generatoren den Einsatz eines Gleichstrom-Erregergenerators
voraus, was naturgemäß eine umfangreichere Anlage bedingt. Das erfindungsgemäße
Verfahren und das Gerät zu dessen Anwendung erlauben, diese beiden Nachteile zu
beseitigen, indem ein Asynchron-Kurzschlußläufermotor mit einem Eigenerregungsstromkreis
versehen wird, der dadurch entsteht, daa einigen Wicklungen des Asynchronmotorständers
ein Kondensator reihengeschaltet wird., welcher den Durchfluß des durch die Drehbewegung
das Ku --schlußläufers induzierten Stromes in dem so gebildeten Kreis zulädt, und
zwar dank dem Restmagnetismus des magnetischen Werkstoffes im Ständer und im Läufer.
Der hierdurch fließende Strom erzeugt im Ständer einen Magnetflur, der wiederum
im Läufer eine Spannung und einen Strom induziert, die das ursprüngliche Magnetfeld
steigern, und diese'Steigerung setzt sich fort, bis der Stetigkeitszustand erreicht
ist, der bei größter Ladung des Kondensators des Eigenerregungskreises eintritt.
Das
Gerät, das das oben beschriebene Verfahren anwendet, besteht im wesentlichen aus
einem Asynchron-Drehatrom-Kurz-- schlußläufermotor, bei dem der Läufer (an dessen
Welle ein Drehmoment zur Erzeugung elektrischer Kraft angelegt wird) unverändert
bleibt, während der Stromkreis des Ständers in dem Sinne abgeändert wird, daß ein
Kondensator an drei miteinander reihengeschalteten Halbwicklungen ebenfalls reihengeschaltet
wird, wodurch ein Eigenerregungskreis entsteht, wobei man an len drei anderen, Stern-
oder dreieckgeschalteten Halbwicklungen einen Drehstrom erhält.
-
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung -wenn män aus
dem-Gerät einen Wechselstrom erhalten will -stellt man den Eigenerregungskreis dadurch
her, daß zwei Phasenwicklungen des Ständers miteinander sowie mit einem Kondensator-reihengeschaltet
werden, während der Wechselrom an den Enden der dritten Wicklung, die der dritten
Phase entspricht, ehtnommen wird.
-
Somit benötigt man bei einem so hergestellten Wechselstromgenerator
weder einen Erregergenerator noch Dauermagneten, da der Generator Eigenerregung
hat; darüber hinaus werden alle-beweglichen bzw. schleifenden elektrischen Teile,
wie Lamellenkollektoren, Erregerringe und die dazugehörigen Bürsten abgeschafft,
und, da derartige Teile einem raschen Verschleiß
unterliegen, ist
die erfindungsgemäße Bauweise weniger kompliziert und daher auch billiger in der
Herstellung sowie in der Wartung.
-
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin , daß ein im Handel
fertig beziehärares, massengefertigtes Gerät dazu verwendet werden kann, d.h. ein
Asynchronmotot, der erfindungsgemäß leicht in einen Wechselstromgenerator verwandelt
werden kann, und zwar durch eine entsprechende Schaltung der Ständerwicklungen und
den Einbau eines Kondensators.
-
Die Erfindung wird in der Folge näher beschrieben, indem die beiliegende
Zeichnung zu Hilfe genommen wird, in welcher: Fig. 1 einen Längsschnitt des erfindungsgemäßen
Generators, Fig. 2 den Schaltplan der Ständerwicklungen, wenn ein einphasiger
Wechseltrom er-
zeugt werden soll, Fig. 3 den Schaltplan der Ständerwicklungen,
wenn Drehstrom erzeugt werden soll,zeigt. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Kurzschlußläufer
1 auf einer Weile 2 befestigt, an der, durch bekannte Mittel ein Drehmoment angelegt
ist und die in den Lagern 3 gelagert ist, die in einem Gehäuse enthalten sind, an
dem der Ständer 5 mit den Wicklungen 6 befestigt ist.
Bei der Schaltung
der Ständerwicklungen gemäß Fig. 2, um einen einphasigen Wechselstrom im Generator
zu erzeugen, sind die vier Halbwicklungen 13, 14, 15, 16 und der Kor' densator 1o
miteinander in der angeführten Reihenfolge reihengeschaltet, während die beiden
Wicklungshälften 11 und 12 reihengeschaltet sind und an ihren nicht angeschlossenen
Enden die Klemmen Rund S aufweisen.
-
Bei der Schaltung der Ständerwicklungen gemäß Fig..3'um Drehstrom
im Generator zu erzeugen, sind die Wicklungshälften 12°, 141, 161 und der
Kondensator 1o' miteinander in der angeführten Reihenfolge reihengeschaltet und
die genannten Wicklungshälften sind so angeordnet, daß der Strom der einen von ihnen
eine gegenläufige Richtung zu den beiden anderen aufweist, während die Wicklungshälften
111, 13' 15 jeweils die Schenkel einer ausgeglichenen Sternschalteng mit einer Sternmitte
C bilden und den Endklemmen R, S bzw. T für die Entnahme des Stromes.
-
Der erfindungsgemäße Wechselstromgenerator wird in Betrieb
gesetzt, indem eint die Welle 2 und somit den Kurzschlu8-Läufer 1 (dessen
Restmagnetismus genügt, um eine Spannung im Eigenerregungskreis
zu erzeugen, welcher aus den Wick-
lungshälften 13, 149 15, 16 und dem Kondenstor
1o gemäß Fig. 2 bzw. aus den Wicklungshälften 121, 14#, 161 und dem
Kondensator
1o' gemäß Fig. 3 besteht) antreibendes Drehmo-
ment angelegt wird.
Diese Spannung führt zum Erregerkreis
einen Strom, der einen Ständermagnetfluß
erzeugt, welcher
wiederum im Läufer eine Spannung und daher auch einen
Strom
induziert, welch letzterer das ursprüngliche Magnet-
feld steigert, wobei
diese Steigerung weiter hervorgerufen
wird, bis die höchste Ladung des Kondensators
1o bzw. 1:o' des Eigenerregerkreises erreicht wird.
-
Dadurch entsteht an den Polköpfen RS bzw. RST des Ständer-
kreisen
der einphasige Wechsel-.bzw. Drehstrom.
-
Der Kapazitätswert des Kondensators 1o kann durch Versuche
bestimmt
werden. Orientierungshalber wird angegeben, daß
ein Kondensator mit
2 Mikrofarad für jede Ampereeinheit des durch ihn unter normalen Verhältnissen
fließenden
Stromes genügt.
-
Durch zweckentsprechende Anpassungen kann die Erfindung auch
bei einem Drehfeldmotor anderer Bauweise Verwendung finden, z.8. bei
einem ein- oder zweiphaZ,jsigen Motor.