DE180112C - Verfahren zur Regelung von Wechselstrommaschinen. - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 180112 — KLASSE 21 d. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. November 1902 ab. Längste Dauer: 15. November 1916.

In dem Hauptpatent ist ein Verfahren angegeben , um in wirtschaftlicher Weise die Tourenzahl von Ein- und Mehrphasenwechselstrommotoren mit Gleichstromanker zu regeln. In der Praxis ist es in den meisten Fällen notwendig, gleichzeitig mit der Spannungs¹ änderung eine Änderung der Phase zu bewirken. Zu diesem Zweck eignen sich die im folgenden dargestellten Anordnungen, welche im wesentlichen die Zusammenschaltung von der Größe und der Phase nach veränderlichen Sekundärwicklungsteilen von primär in verschiedenen Phasen liegenden Transformatoren bezwecken.

Wohl sind schon Anordnungen bekannt, bei welchen Sekundärwicklungen, die in Reihe geschaltet sind, Spannungen verschiedener Phase enthalten, z. B. sind nach der Patentschrift 110051 diese Spannungen (Windungszahl), die zusammengeschaltet werden, der Größe nach unveränderlich. Auch nach der Patentschrift 111175 wirken solche Wicklungen verschiedener Phase zusammen, jedoch ist deren Windungszahl unveränderlich. Nach der Patentschrift 75361 sind zwar die zusammengeschalteten Teile von veränderlicher Windungszahl, aber von unveränderlicher Phase; in keiner der gegebenen Anordnungen ist die gleichzeitige Veränderung der resultierenden Spannung und Phase bezweckt oder erreicht.

Schaltet man Transformatorspulen, die so induziert werden, daß in ihnen Spannungen von verschiedener Phase entstehen, zusammen, so bekommt man je nach der Phase und Größe der einzelnen Spannungen eine der Größe und Phase nach veränderliche resultierende Spannung. Dabei ist es einerlei, ob diese Spulen Teile eines zweispuligen Transformators oder aber Teile eines sogenannten Autotransformators sind. Dieses Verfahren ist in den Fig. i, 2 und 3 z. B. für ein Dreiphasensystem gezeichnet. Die Spannung zwischen den drei Leitungen I₁, I₁₁, I₁₁₁ ist beispielsweise gegeben. Die Wicklungsteile

E₁, W₁" = ct₂
S

W₁'" = a_s

bil / _{1 1 1 2 2 1 s 3}

den das primäre System. Zu diesen Spannungen werden die Spannungen des dreiphasigen Spulensystems W₁₁ = α_λ e_v W₁₁" = a₂ e₂, W₁₁" = a₃ e₃ addiert und geben je nach der Phase (Fig. 2) bezw. Größe (Fig. 3) bezw. Phase und Größe der in der zweiten Wicklung induzierten Spannungen eine verschiedene resultierende Spannung (s. die Linienzüge In₁, m₂, m₃, K₁, W₂, n₃). Hierdurch wird gleichzeitig eine Veränderung der Größe und der Phase der Spannungen und dadurch an den Motoren nach dem Hauptpatent gleichzeitig eine Tourenregelung und Phasenkompensierung erzielt.

Dieses Verfahren ist sowohl in solchen Fällen anwendbar, wenn nur eine einzige

Phase an den Kollektor gelegt wird, als in den Fällen, wo eine zwei-, drei- oder vierphasige Spannung durch entsprechend gestellte Bürsten an den Kollektor gelegt wird. Von Wichtigkeit sind besonders auch jene Anordnungen, bei welchen sich die resultierende Spannung aus einer großen Reihe von Phasenspannungen zusammensetzt; dies ist ' der Fall bei denjenigen Wicklungen, die man

ίο als sogenannte aufgeschnittene Gleichstromwicklungen bezeichnet. Solche Wicklungen sind schon aus der Literatur seit langem bekannt und werden in der Praxis vielfach angewendet. Eine der Anwendungen behandelt die Patentschrift 122369, in welcher die Entnahme von zweierlei Dreiphasenspannungen aus einer aufgeschnittenen Gleichstromwicklung verwendet wird.

In einer solchen Wicklung kommen tatsächlich ebensoviele Phasen vor, als Wicklungselemente vorhanden sind. Schneidet man eine solche Wicklung beispielsweise an drei Punkten auf, wie dies die Fig. 4, 4 a und 4 b darstellen, und verkettet dieselben bei den Punkten I, 3 und 5, so ist das Potential an dieser Wicklung durch die Fig. 4 b dargestellt. Diese so aneinander gereihten Transformatorspulen können entweder die Sekundärkreise eines Drehstromtransformators bilden, dessen Feld sich ähnlich schließt wie dasjenige eines Drehstrominduktionsmotors, ohne daß der Luftspalt notwendig wäre, oder aber es kann das Wicklungssystem einen Teil eines Autotransformators bilden. Zwischen den Punkten m_v m_n, Wi₁₁₁ kann man nun eine dreiphasige Spannung abnehmen, wobei die Richtung der einzelnen Phasen durch die Richtung der Dreieckseiten gegeben erscheint. Bei der Verringerung der Spannung beispielsweise auf die Hälfte, indem man zwischen den Punkten Ti₁, n_n, n_m die gewünschte Spannung abnimmt, wird gleichzeitig die Phase geändert, wie das durch die Winkel zwischen den Seiten (In₁, m_n und H₁, n_n) beispielsweise gekennzeichnet ist.

In Fig. 4b wird die der Größe und Phase nach veränderliche Spannung mittels der Kontaktstücke Ci₁, CL_n, a_in und der Schalthebel S₁, S₁₁, S₁₁₁ abgenommen.

Es ist ohne weiteres einzusehen, wie mit zunehmender Verminderung der Spannung eine immer weitergehende Veränderung der Phasen verbunden ist.

Verkettet man die Wicklungen nicht in den Punkten I, 3 und 5 direkt, sondern beispielsweise in der in Fig. 5 angegebenen Weise, so erhält man mit abnehmender Phasen-' spannung ebenfalls eine Änderung der Phase, jedoch nach einem anderen Gesetz als früher. Dasselbe zeigen die Fig. 6, 6 a und 6 b für zweiphasige bezw. vierphasige Systeme.

Man kann natürlich die Regelung gleichzeitig durch Änderung der eingeschalteten Wicklungsteile und durch Änderung des Verkettungspunktes herbeiführen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Eine Ausführungsform des Verfahrens zur Regelung von Wechselstrommaschinen nach Patent 153730, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ständer oder Läufer oder beiden zugeführten Spannungen je durch Zusammenschaltung von mindestens zwei verschiedenen Phasen angehörigen, der Größe oder Phase oder Größe und Phase nach veränderlichen Teilen von Transformatoren- oder Autotransformatorenwicklungen erzeugt werden, so daß durch die Veränderung der Größe oder Phase oder Größe und Phase der zusammengeschalteten Teile gleichzeitig die Größe und Phase der dem Apparat entnommenen Spannungen verändert werden, zum Zwecke, eine gleichzeitige Touren- und Phasenregelung zu erreichen.

2. Eine besondere Ausführungsform nach Anspruch 1, darin bestehend, daß die zusammengeschalteten Wicklungsteile einer Gleichstromwicklung (unendlich phasige) angehören, wobei die Verkettung der Phasen zwecks Regelung ebenfalls verändert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.