DE173624C

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Info

Publication number: DE173624C
Application number: DE1904173624D
Authority: DE
Filing date: 1904-07-04
Anticipated expiration: 1924-07-05

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Es ist häufig notwendig, Wechselstromkommutatormaschinen als Gleichstrommaschinen zu betreiben. Ist der Ständer zweiachsig gewickelt und der Läufer einachsig kurzgeschlossen, wobei der Läufer und der mit ihm gleichachsige Ständerstromkreis Arbeitsströme führen, während der dazu senkrechte Ständerstromkreis das Feld erregt, das zusammen mit dem Läuferstrom das

ίο Drehmoment liefert, so läßt man diesen zwei zuletzt genannten Stromkreisen auch beim Gleichstrombetrieb dieselben Funktionen unter Aufhebung des Kurzschlusses zwischen den Bürsten. Der gleichachsige Ständerstromkreis kann dabei außer Strom gesetzt oder unter Umständen als Kompensationswicklung benutzt werden.

Wesentlich anders liegt der Fall, wenn der Ständer einachsig und . der Läufer zweiachsig ist, wobei die in der Ständerachse liegenden Bürsten gewöhnlich kurzgeschlossen sind und die dazu senkrecht stehenden den Erregerstrom führen. Diese Maschine zeigt Fig. I, in welcher die gestrichelten Linien die beim Wechselstrombetrieb vorhandenen Stromkreise darstellen: W ist die Arbeitswicklung des Ständers, B₁ und B₂ sind die kurzgeschlossenen Bürsten und B₃, B± die dazu senkrechten Erregerbürsten. Man könnte auch in diesem Falle bei Umschaltung auf Gleichstrombetrieb den Arbeitsstromkreis B₁, B₂ des Läufers in dieser seiner Funktion belassen, indem man ihm unter Aufhebung des Kurzschlusses Gleichstrom zuführt und zur Felderregung einen besonderen Stromkreis F am Ständer anbringt, wie die voll ausgezogenen Linien in Fig. 1, und zwar beispielsweise für Reihenschaltung zeigen.

Die Umschaltung ist aber im zweiten Falle viel einfacher, wenn man die Erregerwicklung und die Ständerarbeitswicklung W beim Übergang zum Gleichstrombetrieb in ihren Funktionen vertauscht und, wie Fig. 3 zeigt, das Gleichstromfeld durch W erregt, den Arbeitsstrom durch B₃, jB₄ zuführt und B₁, B₂ öffnet. Es ist für diese Umschaltung gleichgültig, ob die beiden Läuferkreise von den Drähten ein und derselben Wicklung oder von zwei getrennten Wicklungen gebildet werden. Dabei ist es selbstverständlich, daß je nach der Windungszahl auf Ständer und Läufer Reihen- oder Nebenschlußschaltung möglich ist; erstere ist in Fig. 3 angenommen.

Diese Umschaltung führt auch zu einer hinsichtlich der Kommutierung an den nun den Arbeitsstrom führenden Bürsten B₃, B_i guten Maschine, trotzdem der Ständer keine ausgeprägten Pole besitzt, sondern ringsum gleich weit vom Läufer absteht und eine mehr oder weniger ■ gleichmäßig verteilte Wicklung besitzt. Dabei ist ein besonderes Kommutierungsfeld nicht notwendig. Denn die Ankerrückwirkung ist bei dieser Maschine gering gegenüber dem Ständerfeld, weil die Rücksicht auf guten Leistungsfaktor beim Wechselstrombetrieb dazu nötigt, mehr Arbeits- und weniger Erregeramperewindungen aufzubringen; Arbeits- und Erregerwicklung sind aber beim Umschalten vertauscht worden. Dazu kommt noch, daß bei Gleichstrom bei gleicher Leistung und Maximalspannung nur ungefähr 70 Prozent Strom

notwendig sind, daß der magnetische Kraftfluß verstärkt und daher die Ankeramperewindungen vermindert werden können, und endlich, daß beim Gleichstrombetrieb gewöhnlieh nicht die volle Leistung verlängt wird. Bei dieser Umschaltung ist aber noch das Öffnen der Kurzschlußverbindungen del- für den Lauf mit Wechselstrom kurzgeschlossenen Bürsten praktisch unbequem, denn es

ίο müßten deshalb an diese Bürsten statt der sonst verwendeten festen Verbindungsstücke aus dem Motorgehäuse herausführende Kabel angeschlossen werden. Die Zahl dieser Kabel und der an ihnen erforderlichen Schaltungen wird bei mehrpoligen Maschinen sehr groß, weil die kurzzuschließenden Bürsten meist nur paarweise kurzgeschlossen werden dürfen. Im folgenden sind nun Mittel angegeben, um bei Motoren mit einachsig kurzgeschlossenem Läufer diese Kurzschlüsse für derf Gleichstrombetrieb nicht aufheben zu müssen. Würde man bei der Anordnung nach Fig. 3 den Kurzschluß zwischen -B₁, B₂ einfach bestehen lassen, wie Fig. 2 z. B. für Nebenschlußschaltung zeigt (R sind dabei Anlaßwiderstände), so würden in den Verbindungen U₁, B₂ sehr starke und schädliche Ströme durch die Drehung im Felde Φ in-

: duziert, welches von den zwischen B_a, B_i fließenden Strömen erzeugt wird. Ordnet man jedoch am Ständer gleichzeitig mit den Erregerbürsten B_R, B_t eine Wicklung G an, welche dem Anker entgegengeschaltet wird (Fig. 4), so kann man dieses Feld Φ so. stark ; herabmindern oder aufheben oder umkehren, daß der zwischen den Bürsten B₁, B₂ fließende ; Strom eine zulässige positive oder negative Stärke nicht überschreitet oder Null wird.
Handelt es sich um Maschinen, welche mit Gleichstrom in Reihenschaltung betrieben werden sollen, so kann man auch, statt die Wicklungen Wund G zu erregen, am Ständer eine Wicklung W₁ anordnen in derjenigen Achse, in- welche die Resultande der Felder von W und G fällt, und bei Gleichstrombetrieb diese allein erregen (Fig. 5). Diese Schaltung ist dann zweckmäßig, wenn die Ständerwicklung außer in der beim Wechselstrombetrieb benutzten Achse noch in einer davon verschiedenen erregt werden kann, z. B. wenn sie so wie der Läufer gewickelt ist. In diesem Falle braucht man bloß an dieser Ständerwicklung neben den bei Wechselstrom benutzten Anschlüssen A₁, A₂ noch zwei weitere, gegen die ersteren versetzte An-Schlüsse A₁ ', A₂ (Fig. 6) anzubringen, denen bei Gleichstrombetrieb Strom zugeführt wird.

Claims

Pate nt-An Sprüche:

1. Umschaltung von Wechselstromkommutatormaschinen für Gleichstrombetrieb, deren einachsig kurzgeschlossener Läufer durch Bürsten, welche senkrecht zu dieser Achse stehen, den erregenden Wechselstrom zugeführt erhält, wobei die Zuführung des Gleichstromes an den Erregerbürsten erfolgt, während das Magnetfeld durch die an das Netz gelegte oder mit dem Anker in Reihe geschaltete Ständerwicklung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen der kurzgeschlossenen Bürsten nicht geöffnet werden, sondern daß das Ankerfeld durch eine gleichachsig mit den anderen Bürsten angeordnete, mit dem Anker in Reihe, und zwar entgegengeschaltete Wicklung auf einen kleinen Wert gebracht oder vollständig aufgehoben wird, zum Zwecke, schädliche Ausgleichströme zwischen den Kurzschlußbürsten zu verhüten.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerwicklung. in einer solchen Achse mit Gleichstrom erregt wird, daß das Ankerfeld durch die in die· Richtung desselben fallende Kornponente des Ständerfeldes auf einen kleinen Wert gebracht oder vollständig aufgehoben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.