DE165053C

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Publication number: DE165053C
Application number: DENDAT165053D
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

- M 165053 KLASSE 21 d.

Es ist bekannt, daß die kompensierten Einphasenmotoren entweder durch Bürstenver-, Stellung oder durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Ständer- und Läuferwicklung in einfacher Weise angelassen und in ihrer Geschwindigkeit geregelt werden können. Eine Verstellung der Bürsten während des Betriebes, wie sie von Latour vorgeschlagen worden ist, läßt sich

ίο aus konstruktiven Rücksichten schwierig durchführen, ohne die Kommutierung zu beeinträchtigen. Durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Ständer- und Läuferwicklung, wie von Winter und Eichberg vorgeschlagen worden ist, erhält man bei einem und demselben Ständerstrom sehr verschiedene Läuferströme, die beim. Anlauf sehr groß sind und deswegen die Kommutatorbürsten stark überlasten. Ferner ist bekannt, daß man durch Zerlegung der Ständerwicklung in zwei Wicklungen, deren magnetische Achsen senkrecht aufeinander stehen und Änderung der Amperewindungen der einen Wicklung dieselbe Wirkung hervorrufen kann, wie durch eine Verstellung der Bürsten.

Hiernach können kompensierte Einphasenmotoren durch Anordnung von zwei Ständerwicklungen, von denen die eine eine veränderliche E. M. K. besitzt, in einfacher Weise angelassen und in ihrer Geschwindigkeit geregelt werden.

Es soll nun gezeigt werden, wie dieses Verfahren sich auf kompensierte Einphasenmotoren mit drei Bürsten pro Polpaar, von denen zwei kurzgeschlossen sind und auf Motoren mit vier Bürsten pro Polpaar, die paarweise kurzgeschlossen sind, in besonders einfacher Weise anwenden läßt. Selbstverständlich ist das Verfahren auch bei Motoren anwendbar, deren Läufer in üblicher Weise je zwei voneinander unabhängige Bürstenpaare besitzen.

Fig. ι zeigt die Anwendung auf einen Hauptschlußmotor mit vier Bürsten pro Polpaar. S ist die Hauptwicklung des Ständers, deren magnetische Achse nahezu mit der magnetischen Achse der von den beiden Bürstenpaaren kurzgeschlossenen Teile der Ankerwicklung zusammenfällt. HW ist eine Hilfswicklung, die mit der Hauptwicklung S und mit der Ankerwicklung (Kommutator K) in Reihe geschaltet ist. Die magnetische Achse dieser Hilfswicklung steht senkrecht auf der der Hauptwicklung, fällt somit nahezu mit der magnetischen Achse der nicht kurzgeschlossenen Teile der Ankerwicklung zusammen. Es können nun die Amperewindungen der Hilfswicklung HW und der nicht kurzgeschlossenen Teile der Ankerwicklung sich entweder unterstützen oder einander entgegen wirken. Im ersten Falle entsteht im Motor ein sehr kräftiges Querfeld, welches große E. M. Ke. in der Ankerwicklung und in der Hilfswicklung induziert. Da diese beiden mit der Hauptwicklung S in Reihe geschaltet sind, so ist es klar, daß man beim Anlassen den vom Motor aufge-

nommeiien Strom auf ein gewünschtes Maß zurückführen kann, wenn die Hilfswicklung die Ankerwicklung unterstützt. Ferner bekommt man bei einem und demselben Strome das größte Querfeld und somit das größte Anzugsmoment. Fängt der Motor an zu laufen, so schaltet man nach und nach die Hilfswicklung HW ab; hierdurch steigt die Tourenzahl und der Leistungsfaktor.

ίο Wünscht man, daß der Motor bei allen Belastungen untersynchron läuft und trotzdem einen guten Leistungsfaktor besitzt, so kann man ihm eine große Amperewindungszahl auf dem Anker geben und bei Volllast die Hilfswicklung gegen die Ankerwicklung schalten. In Fig. 1 ist diese Schaltung dadurch angedeutet, daß nicht das Ende der Hilfswicklung, sondern der Punkt A mit der Klemme verbunden ist. Wird der Kontakt über den Punkt A hinaus verschoben, so wirken die zwischen dem Punkte A und dem . Gleitkontakte liegenden Windungen den Ankeramperewindungen entgegen. Bei der praktischen Ausführung teilt man am besten die Hilfswicklung in eine gewisse Anzahl Spulen ein, die aus- und umschaltbar sind.

Wird der Motor von einem Hochspannungsnetze gespeist, so kann entweder die ganze oder nur die für den Anker und die Hilfswicklung erforderliche Leistung auf eine passende Spannung transformiert werden.

Der Motor kann mit derselben Bürstenstellung auch als Gleichstrommotor arbeiten. Man gibt in diesem Falle der Hilfswicklung ungefähr dieselbe Windungszahl wie den nicht kurzgeschlossenen Teilen der Ankerwicklung und schaltet die Hauptwicklung so um, daß sie das für die gewünschte Tourenzahl des Motors erforderliche Feld erzeugt.

Natürlich kann man auch je eine der kurzgeschlossenen Bürsten, z. B. die Bürsten B.₂ und S₄ abschalten, und den Motor als Gleichstrommotor mittels der Bürsten B₁ und Β_Ά betreiben. Es stehen dann aber die BürstenB₂ und .B₄ in einem starken Feld und können somit, wenn sie nicht abgehoben werden, leicht feuern. Deswegen ist die unveränderte Bürstenschaltung für Gleichstrombetrieb vorzuziehen.

In den folgenden Figuren sind verschiedene Ausführungsformen der Anlaß- und Reguliereinrichtung an Haupt- und Nebenschlußmotoren mit drei und vier Bürsten pro Polpaar dargestellt.

Fig. 2 stellt einen Hauptschlußmotor mit vier Bürsten dar, bei welchem die Amperewindungszahl der Hilfswicklung HW mittels eines veränderlichen Widerstandes RW oder einer veränderlichen Reaktanz im Nebenschluß reguliert wird. Sowohl in Fig. 1 wie in Fig.2 sind dieHaupt-undHilfswicklungenS und HW als Einspulenwicklungen dargestellt. Sie können jedoch auch als verteilte Wicklungen ausgeführt werden. Elektrisch ist es immer vorteilhaft, die Hauptwicklung S als verteilte Wicklung auszuführen, damit sie dem kurzgeschlossenen Teil der Ankerwicklung möglichst nahekommt. Aus demselben Grunde wird es auch von Vorteil sein, die Hilfswicklung" als verteilte Wicklung auszuführen, wenn sie den nicht kurzgeschlossenen Teilen der Ankerwicklung entgegen wirken soll.

In Fig. 3 und 4 sind für einen Motor mit drei Bürsten dieselben Schaltungen wie in Fig. ι und 2 dargestellt. Nur ist hier sowohl die Hauptwicklung S wie die Hilfswicklung HW als verteilte Wicklung dargestellt.

Die beiden Fig. 5 und 6 beziehen sich, auf Nebenschlußmotoren, bei welchen die Ankerwicklung unmittelbar an die Klemmen · angeschlossen ist und somit in Nebenschluß zu der Hauptwicklung S liegt.

Nach Fig. 5 ist die Hilfswicklung HW in Reihe mit der Hauptwicklung S geschaltet. Da der reine kompensierte Nebenschlußmotor beim Anlauf einen großen Strom in der Hauptwicklung S aufnimmt und einen sehr kleinen im Anker, so erhält man nur ein kleines Anzugsmoment. Wenn man aber die Hilfswicklung in Reihe mit der Hauptwicklung schaltet, erhält man einen viel kleineren Strom in der Hauptwicklung und ein viel größeres Querfeld, welchem das Anzugsmoment proportional ist. Steigt die Tourenzahl, so fällt die Ankerreaktanz; der Nebenschlußstrom steigt und man kann die Hilfswicklung allmählich abschalten. Jedoch kann dieselbe zur Änderung der Tourenzahl in weiten Grenzen in derselben Weise wie bei Gleichstrom-Kompoundmotoren benutzt werden.

In Fig. 6 ist die Hilfswicklung NW in Reihe mit der Ankerwicklung K geschaltet. .Bei dieser Anordnung bekommt man allerdings ein kleines Anzugsmoment; man kann aber hier die Tourenzahl in derselben Weise wie bei Gleichstrom-Nebenschlußmotoren ändern , indem man die Amperewindungszahl der Hilfswicklung ändert. Bei Hoch-Spannungsnebenschlußmotoren braucht man nur die Leistung für den Anker und' die Hilfswicklung auf eine passende Spannung herunter zu transformieren.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Kompensierter Einphasenmotor, dadurch gekennzeichnet,' daß zum Zweck des Anlassens und der Tourenregelung auf dem Ständer senkrecht zur Hauptwicklung, eine Hilfswicklung angeordnet ist, so daß deren magnetische Achse mit

der magnetischen Achse der nicht kurzgeschlossenen Teile der Ankerwicklung nahezu zusammenfällt, welche Hilfswicklung bei Hauptstrommotoren in Reihe zu den Ankerbürsten und bei Nebenschlußmotoren in Reihe zu den Ankerbürsten oder in Reihe zu der Hauptwicklung, d. h. parallel zu den Ankerbürsten, geschaltet wird.
2. Ausführungsform des kompensierten Einphasenmotors nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung in mehrere Spulen unterteilt ist, welche aus- Und umschaltbar sind, zum Zweck, das Querfeld innerhalb weiter Grenzen regeln zu können.
3. Ausführungsform des kompensierten Einphasenmotors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Stärke des Querfeldes in Nebenschluß zur Hilfswicklung eine veränderliche Impedanz geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Berlin, gedruckt in der Reichsdruckerei.