DE161829C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei dem Betrieb von intermittierend oder mit starken Belastungsschwankungen arbeitenden Elektromotoren, z. B. für Förderanlagen, Walzenstraßen u. dgl., muß Vorsorge getroffen werden, die Rückwirkungen auf die Hauptstromquelle zu vermindern.ⁱ

Dieser Zweck ist durch Einschaltung einer Pufierbatterie in den schwankend belasteten Stromkreis leicht zu erreichen, wenn in ihm

ίο die Spannung auf einer bestimmten Höhe . gehalten wird. Soll jedoch die Geschwindigkeit eines Motors durch Änderung der Generatorspannung von ο bis maximum mittels Änderung der Felderregung (LeOnard'sche Schaltung) gesteuert werden, so kann eine Pufferbatterie in diesen Stromkreis nicht eingeschaltet werden.

Ein Ausgleich wird in solchen Fällen durch Schwungmassen (System ligner) erzielt. Indessen sind Anlagen dieser Art recht kostspielig und bedingen erhebliche Verluste.

Gemäß der vorliegenden Erfindung soll der Ausgleich dadurch erzielt werden, daß die Dampfmaschine außer der Anlaßmaschine eine besondere Erzeugermaschine antreibt, die auf ein Netz von annähernd konstanter Spannung arbeitet, an das eine Pufierbatterie oder eine' andere beliebige Stromquelle angeschlossen ist. Eine gleichmäßige Belastung der Dampfmaschine wird alsdann dadurch erreicht, daß entweder durch Belastung des Stromerzeugers c die Spannung im Stromerzeuger b sinkt und die Pufferbatterie entsprechend der Mehrbelastung des Stromerzeugers c Strom in das Netz gibt, oder daß mit Hilfe eines Elektromagneten die Erregung des Stromerzeugers b von der Belastung des Stromerzeugers c derart beeinflußt wird, daß die Batterie proportional der Belastung des Stromerzeugers c Strom in das Netz abgibt oder nicht.

In der beiliegenden Zeichnung ist die Einrichtung schematisch dargestellt:

Mit der die Sammelschienen α speisenden Haupterzeugermaschine b ist eine zweite Erzeugermaschine c gekuppelt. Beide zusammen werden von der Betriebsmaschine angetrieben, was in der Zeichnung durch die Kurbeln d angedeutet ist.

Parallel mit der Hauptmaschine b arbeitetauf die Sammelschienen eine besondere Stromquelle e, z. B.. eine Akkumulatorenbatterie, welche zeitweilig die Hauptmaschine in der Speisung des Netzes unterstützt.

Die mit der Hauptmaschine b gekuppelte Maschine c liefert den Strom für den Motorf, welcher mit der Förderseilscheibe g — oder der Walzenstraße usw. — verbunden ist. Erregt wird die Maschine c von einer besonderen Stromquelle, z. B. den Sammelschienen, aus; der Reglungswiderstand h für den Erregerstromkreis ist in bekannter Weise im Bereiche des Maschinisten angeordnet.

Ist der Fördermotor f ausgeschaltet, so werden die Maschinen b und c mit derjenigen Geschwindigkeit angetrieben, welche die Maschine b benötigt, um das Netz mit dem

erforderlichen Strom zu versorgen. Die Maschine c läuft leer mit.

Soll der Fördermotor angelassen werden, so wird die Maschine c erregt. Sie entnimmt ihre Antriebskraft der Antriebsmaschine, und diese verlangsamt entsprechend der wachsenden Leistung von c ihre Geschwindigkeit. Damit fällt die Klemmenspannung der Hauptmaschine b, und genau entsprechend der

ίο sinkenden Spannung entladet sich die Batterie e auf die Sammelschienen, so daß eine Rückwirkung auf das Netz vermieden wird, ohne daß die Leistung (Füllung) der Antriebsmaschine wesentlich geändert zu . werden brauchte.

Wie ersichtlich, gestattet also -die Einrichtung die Anwendung der sogenannten Leonard'schen Schaltung, da die Pufferbatterie nicht mit der mit stark schwankender Belastung, sondern mit der mit gleichmäßiger Belastung arbeitenden Erzeugermaschine parallel geschaltet ist. Die Leon ardsche Schaltung aber bietet den großen Vorteil, daß, da nur mittels des Nebenschlusses gesteuert wird, nur etwa 2 Prozent der Leistung des Stromerzeugers c für die Steuerung in Anspruch genommen werden, von welchen 2 Prozent wiederum nur ein kleiner Teil an Strom in Widerständen vernichtet wird. Die Steuerapparate werden sehr viel einfacher

und billiger, als wenn sie den Hauptstrom führen müßten, erfordern zu ihrer Bedienung

■ einen weit geringeren Kraftaufwand und nutzen sich auch sehr viel weniger ab, da, abgesehen von der geringen, sie durchfließenden Strommenge, das Aus- und Einschalten bei niedriger Spannung erfolgt. Die Änderung der Drehungsrichtung des Motors f erfolgt nämlich durch Umschalten des Hauptstromes zur Zeit, wo der Motor β stillsteht, also die Hauptstromleitung und der Erzeuger c keinen Strom führen.

Bei Verwendung nur eines Stromerzeugers müßte, sobald an den Motor/ Strom geliefert wird, ein entsprechender Teil des Gesamtstromes in Widerständen vernichtet werden, also mindestens das Hundertfache oder mehr des Stromes, welcher bei der Leonardschen Schaltung vernichtet wird. Außerdem läßt sich mit der Leonard'schen Schaltung viel leichter eine ganz genaue Steuerung erzielen als bei der Steuerung mittels des Hauptstromes. Auch werden die Steuerapparate erheblich billiger, kleiner und einfächer.

Die Einrichtung ermöglicht es also, die nach vorstehendem so vorteilhafte Leonard'sehe Schaltung ohne besondere Zwischenglieder anzuwenden und trotzdem die Belastungs-Schwankungen von den zur Stromerzeugung dienenden Arbeitsmaschinen fernzuhalten.

Die Anordnung kann nun, wie bereits erwähnt, noch weiter vervollkommnet werden, und zwar so, daß die Antriebsmaschine nicht nur stets dieselbe Leistung, sondern auch dauernd dieselbe Geschwindigkeit beibehalten kann. In den Erregerstromkreis der Hauptmaschine b wird ein Reglungswiderstand i eingeschaltet, der durch eine elektromagnetische Vorrichtung k beeinflußt wird. Letztere ist derart eingerichtet, daß ihre Magnetisierung sich genau entsprechend der Wattleistung der den Fördermotor speisenden Erzeugermaschine ändert. Erreicht wird das durch die Bewicklung mit zwei Spulen I und in, deren eine in den Hauptstromkreis des Fördermotors / bezw. der Maschine c geschaltet und deren andere in Nebenschluß zu diesem Stromkreis gelegt, also an die Klemmen der Maschine c angeschlossen ist.

Wird jetzt, beim Einschalten des Fördermotors, die Maschine c belastet, so wird gleichzeitig durch den Elektromagneten k das Magnetfeld der Hauptmaschine b durch Einschalten von Widerstand in den Erreger-Stromkreis geschwächt, und zwar um so viel, däß ihr Kraftbedarf um genau den gleichen Betrag abnimmt, wie derjenige der Maschine c steigt. Die von der Antriebsmaschine zu deckende Leistung bleibt also stets diegleiche, und man kann dieselbe daher so anordnen, daß sie stets mit günstigstem AVirkungsgrad arbeitet.

Für die infolge der Feldschwächung eintretende Leistungsverminderung der Hauptmaschine b tritt dabei, wie erläutert, die Batterie e ein.

Diese Batterie könnte u. a. auch durch eine oder mehrere besonders angetriebene Erzeugermaschinen ersetzt werden, deren Leistung sich entsprechend dem Spannungsoder Geschwindigkeitsabfall (bei Drehstrommaschinen) der Hauptmaschine b regelt.

Gemäß der Zeichnung ist der Motor f als Nebenschlußmotor geschaltet. Jedoch mag bemerkt werden, daß es unter Umständen vorteilhaft sein kann, , den Motor von einer besonderen Stromquelle aus/>z. B. den Sammelschienen a, zu erregen, etwa wenn es erwünscht erscheint, den Zeitverlust zu: ver- iw meiden, der, wenn der Erregerstrom nur zum jedesmaligen Anlassen eingeschaltet wird, dadurch entsteht, daß die Magnete erst nach einer gewissen Zeit vollständig magnetisiert werden. "

Claims (3)

1. Pate nt-An Sprüche:

   i. Einrichtung zur Verminderung der Beeinflussung der Antriebsmaschine durch die intermittierende oder stark schwan- iao kende Belastung eines aus einer Anlaßmaschine gespeisten Elektromotors unter

   Vermeidung von Zwischenmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschine außer der Anlaßmaschine (c) eine zweite Erzeugermaschine (b) antreibt, die auf- ein Netz mit annähernd konstanter Spannung arbeitet, das seinerseits noch von einer besonderen unabhängigen, als Puffer wirkenden Stromquelle (e) gespeist wird.
2. 2. Ausführung der Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit der auf, das Netz arbeitenden Erzeugermaschine eine Vorrichtung verbunden wird, welche deren Kraftentnahme in genau demselben Verhältnis vermindert oder vergrößert, wie der Kraftbedarf der den Elektromotor speisenden, auf das Netz veränderlicher Belastung arbeitenden Erzeugermaschine bei Einschaltung des letzteren wächst oder abnimmt, so daß die gemeinsame Antriebsmaschine beider Erzeugermaschinen stets mit derselben Geschwindigkeit und Leistung arbeiten kann.
3. 3. Reglung des Kraftbedarfs der Haupterzeugermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ihren Erregerstfomkreis ein Reglungswiderstand eingeschaltet wird, der durch eine elektromagnetische Vorrichtung mit zwei Wicklungen verstellt wird, deren eine in Reihe mit dem Hauptstromkreis des Elektromotors veränderlicher Belastung geschaltet ist und deren andere an den Klemme« der diesen speisenden Erzeugermaschine liegt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.