DE164617C

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Publication number: DE164617C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Das Entstehen des Magnetisierungsstromes elektrischer Maschinen wird besonders bei Maschinen hoher Spannung durch die Selbstinduktion der Erregerwicklung verzögert.
Man hat versucht, die Selbstinduktion zu überwinden, indem man besondere Schaltungen, beispielsweise die in der Patentschrift 101432 gegebene anwendet, oder auch indem man höhere Erregerspannungen in Verbindung mit geeigneten induktionsfreien Vorschaltwiderständen benutzt.The generation of the magnetizing current in electrical machines is delayed, especially in machines with high voltage, due to the self-induction of the field winding.
Attempts have been made to overcome self-induction by using special circuits, for example that given in patent specification 101432, or by using higher excitation voltages in conjunction with suitable inductive ballast resistors.

Die Beschleunigung der Erregung von Maschinen kann man auch durch Verringerung der Selbstinduktion erzielen, denn die Zeit, in der der maximale Strom in einem induktiven Widerstand erreicht wird, ist proportional der Selbstinduktion.The acceleration of the excitation of machines can also be achieved by reducing it achieve self-induction, because the time in which the maximum current in an inductive Resistance is achieved is proportional to the self-induction.

Die Selbstinduktion kann z. B. dadurch verringert werden, daß man das Eisen des Magnetgestelles unterteilt. Diese Anordnung ist jedoch nicht von großer Wirkung.The self-induction can, for. B. can be reduced by removing the iron of the Magnetic frame divided. However, this arrangement is not very effective.

In viel höherem Grade und auf einfache Weise wird die Verringerung der Selbstinduktion durch Unterteilung der Magnetpole, also durch Abwertung der Tatsache erreicht, daß der Selbstinduktionskoeffizient dem stromumflossenen Eisenquerschnitt proportional ist.To a much greater degree and in a simple manner there will be a decrease in self-induction by subdividing the magnetic poles, i.e. by devaluing the fact achieves that the self-induction coefficient is proportional to the current-flowing iron cross-section is.

Die Zeitkonstante T bezw. die Zeit, in der der Maximalstrom erreicht wird, ist proportional dem Selbstinduktionskoeffizienten L dividiert durch den Widerstand W des Stromkreises, alsoThe time constant T respectively. the time in which the maximum current is reached is proportional to the self-induction coefficient L divided by the resistance W of the circuit, i.e.

T-T-

Nun ist L proportional Zn², wobei Z die dem Polquerschnitt proportionale Kraftlinienzahl und η die Windungszahl ist. W ist proportional , wenn m die Länge einer Win-Now L is proportional to Zn ² , where Z is the number of lines of force proportional to the pole cross-section and η is the number of turns. W is proportional if m is the length of a win-

dung und q den Drahtquerschnitt bedeuten. Es ist also:tion and q mean the wire cross-section. So it is:

T = cT = c

q · Z' n² q · Z 'n ²
m · η m η

= c = c

q· Znq Zn

2)2)

T₁ = c-q.T ₁ = cq.

3)3)

m· Z,m Z,

Wenn man nun nach vorliegender Erfindung statt eines Poles zwei Teilpole annimmt, die je den halben Querschnitt des ursprünglichen Poles haben, und gibt jedem Teilpol dieselbe Windungszahl η bei gleichem Drahtquerschnitt q wie dem ursprünglichen Pol (das ist gleicher Erregerstrom und gleiche Amperewindungszahl), so ist die Zeitkonstante eines TeilpolesIf, according to the present invention, two partial poles are assumed instead of one pole, each having half the cross-section of the original pole, and each partial pole is given the same number of turns η with the same wire cross-section q as the original pole (that is, the same excitation current and the same number of ampere-turns) the time constant of a partial pole

Durch Division der Gleichung 3) durch Gleichung 2) ergibt sich:Dividing equation 3) by equation 2) results in:

4)4)

T m_L - ZT m _L - Z

Da nun, wie eine einfache Überlegung ergibt, die Polfläche oder Kraftlinienzahl rascher abnimmt, als die Windungslänge, so wird T₁ Since, as a simple consideration shows, the pole area or the number of lines of force decreases more rapidly than the winding length, then T _{becomes 1}

kleiner als T. Hat beispielsweise der Teilpol den halben Querschnitt wie der ursprüngliche Pol, so wirdsmaller than T. If, for example, the partial pole has half the cross-section of the original pole, then becomes

Z₁ ι Z ₁ ι

aberbut

Setzt man dies in Gleichung 4) ein, so ergibt sichIf you put this in equation 4), the result is

Σ ₌Λ
T β' Σ ₌ Λ
T β '

Schaltet man nun die Teilpole hintereinander oder parallel, so ist die resultierende Zeitkonstante T₁. des Gesamtstromkreises gleich der eines Teilpoles T₁. Wenn man nämlich zwei gleiche Selbstinduktionsspulen hintereinander schaltet, so ist bekanntlich die resultierende Selbstinduktion des Stromkreises gleich der doppelten Selbstinduktion einer Spule. Der Widerstand des Stromkreises ist aber auch doppelt so groß geworden, also istIf you now switch the partial poles one behind the other or in parallel, the resulting time constant is T ₁ . of the entire circuit is the same as that of a partial pole T ₁ . If you connect two identical self-induction coils one behind the other, it is known that the resulting self-induction of the circuit is equal to twice the self-induction of a coil. The resistance of the circuit has also become twice as great, so is

LrLr

^r~ W_r ~ ^r ~ W _r ~

Bei Parallelschaltung zweier gleicher Selbstinduktionsspulen ist analog die resultierende Selbstinduktion des Stromkreises gleich der Hälfte der Selbstinduktion einer Spule. Da aber auch der Gesamtwiderstand des Stromkreises halb so groß wird, so ergibt sich auch hierIf two identical self-induction coils are connected in parallel, the resulting one is analogous Self-induction of the circuit is equal to half the self-induction of a coil. There but also the total resistance of the circuit is half as great, this also results here

L₁ L ₁

T ο ηπ __ *-r * τ-· T ο ηπ __ * -r * τ-

^r~ W_r ~ W₁ ^l' ^r ~ W _r ~ W ₁ ^l '

Die Schaltung der Einzelspulen ist demnach gleichgültig und kann also beliebig gewählt werden, ebenso die Spannung, für die man die einzelnen Magnetspulen wickelt; denn wenn man z. B. einen Pol für doppelte Spannung wickelt, so erhält er die doppelte Windungszahl vom halben Querschnitt, also wird η · q und damit T konstant.The connection of the individual coils is therefore irrelevant and can therefore be chosen as desired, as can the voltage for which the individual magnetic coils are wound; because if you z. If, for example, a pole winds for double the voltage, it receives twice the number of turns of half the cross-section, so η q and thus T becomes constant.

Die Unterteilung der Magnetpole in zwei oder mehrere Gleichpole kann in tangentialer (Fig. ι und 2) oder in achsialer Richtung (Fig. 5 und 6) geschehen. Ebenso ist es möglich, die Pole auf zwei getrennten Polkränzen a und δ (Fig. I, 3, 5 und 7) unter Verwendung eines Ankers anzuordnen. Die Teilung der Pole kann auch in tangentialer und achsialer Richtung zugleich erfolgen (Fig. ι und 4). . ■ ■The subdivision of the magnetic poles into two or more equal poles can be tangential (Fig. Ι and 2) or in the axial direction (Fig. 5 and 6) happen. It is the same possible to place the poles on two separate polar rings a and δ (Fig. I, 3, 5 and 7) below Use an anchor to arrange. The division of the poles can also be tangential and axial direction take place at the same time (Fig. ι and 4). . ■ ■

Besonders wertvoll ist diese Anordnung beim elektrischen Betrieb von umkehrbaren Walzenstraßen, wo zum Anlassen der Maschine nur eine sehr kurze Zeit (1 bis 2 Sekunden) zur Verfügung steht.This arrangement is particularly valuable in the electrical operation of reversible ones Roller mills where the machine only needs to be started for a very short time (1 to 2 seconds) is available.

Claims

Patent-to sayings:

1. Arrangement for accelerating the excitation of electrical machines, marked by dividing each pole into several equal poles, each of which has the same number of turns as the original Pol has the purpose of reducing the time constant of the field winding.

2. embodiment of the arrangement according to claim 1 / characterized in that that the magnetic poles are divided into tangential and axial directions.

3. embodiment of the arrangement according to claim 1 and 2, characterized by arranging the axially subdivided poles on magnetic separate polar wreaths.

1 sheet of drawings.