DE189074C

DE189074C -

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Publication number: DE189074C
Application number: DENDAT189074D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 189074 KLASSE 21 d. GRUPPE

Bisher hat man bei Wechselstrom-Kollektormotoren einen Transformator zum Anlassen und einen solchen zur Erregung verwendet. Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, einen und denselben Transformator zur Regelung der Erregung und der Motorspannung zu benutzen, indem sowohl die Ständerarbeitswicklung, als auch die Erregerwicklung des Rotors gleichzeitig an einem und demselben

ίο Transformator lagen.

Indessen ist diese Regelung unökonomisch, ■ weil während der Regelung die Erregerbürsten immer mit der Netzspannung phasengleiche Spannung erhalten, so daß ein so geregelter Motor dauernd · den Charakter eines Nebenschlußmotors besitzt. Denn für ein gutes Drehmoment ist es notwendig, daß der Erregerstrom mit dem Arbeitsstrom nahezu in Phase ist. Beim Nebenschlußmotor kann nun das Zusammenfallen der Phasen im allgemeinen nur entweder beim Stillstand und bei einer Geschwindigkeit erreicht werden, die in der Nähe der synchronen liegt, nicht aber bei einer Geschwindigkeit, welche zwischen diesen beiden Grenzwerten liegt. Da Erregerstrom und Arbeitsstrom nämlich von Spannungen gleicher Phase geliefert werden, so können die beiden Ströme nur dann von gleicher Phase sein, wenn die Impedanz in der Erregerachse gleich ist der Impedanz in der Arbeitsachse. Die Impedanz in der Arbeitsachse ist konstant, während die Impedanz in der Erregerachse sich mit der Tourenzahl ändert. Also kann Phasengleichheit des ' Erregerstromes und des Arbeitsstromes nur bei einer bestimmten Geschwindigkeit vorhanden sein. Da aber gerade beim Anlassen das größte Drehmoment erforder-. lieh ist, so ist man genötigt, die Phasengleichheit zwischen Erregerstrom und Arbeitsstrom während des Anlaufens eintreten zu lassen. Somit ist bei jeder anderen Geschwindigkeit diese Gleichheit nicht vorhanden, außer noch bei synchroner Tourenzahl, wobei infolge des Drehfeldes die beiden in Frage kommenden Impedanzen völlig verschwinden. Würde man also einen Motor zu einer von der synchronen Geschwindigkeit abweichenden Geschwindigkeit nötigen, so kann dies nur in unökonomischer Weise auf Kosten des Drehmomentes bezw. des Wirkungsgrades geschehen.

Die angedeuteten Schwierigkeiten können jedoch gemäß der Erfindung dadurch überwunden werden, daß der während des normalen Betriebes an den Erregerbürsten liegende und ihm von der Belastung des Motors unabhängige Spannung zuführende Transformator beim Anlassen von den Erregerbürsten getrennt und zur Einstellung der dem Ständer zugeführten Spannung benutzt wird.

Einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt:

In derselben bedeutet s die Hauptwicklung und w die Hilfswicklung des Ständers, k den Kollektor, der, wie gewöhnlich, Arbeits-

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bürsten α und Erregerbürsten b besitzt. T ist ein regelbarer Transformator, auf dessen Windungen sich ein Schleifkontakt c bewegen läßt.

Wie Fig. ι zeigt, ist in einem festen Punkt ο der Transformator T mit einer der Erregerbürsten b verbunden, während die andere Bürste b vermittels des Schalters χ an den Schleifkontakt c an- und abgeschaltet

ίο werden kann. Beim Anlassen ist Schalter χ offen und Schalter y nach rechts gelegt, die beiden Wicklungen des Transformators T sind gegeneinander geschaltet, und nun wird der Schleifkontakt c beispielsweise vom äußeren Punkt 0 der Wicklung nach innen bewegt. Will man mit veränderlicher Geschwindigkeit fahren, so bleibt der Schalter χ offen und der Schalter y geschlossen, wie dies in Fig. 1 ausgezogen angedeutet ist.

Der Motor läuft in an sich bekannter Weise als gewöhnlicher Repulsionsmotor. Für die normale Fahrt dagegen werden Schalter χ und y geschlossen, wie punktiert gezeichnet. Es verwandelt sich sodann der Motor in einen kompensierten Nebenschlußmotor.

Fig. 2 und 3 zeigen das vorliegende Prinzip .bei einem Motor, der als regelbarer Repulsionsmotor bezw. als kompensierter und kompoundierter Einphasenmotor läuft. In Fig. 2 ist die Hilfswicklung w eingeschaltet und die Bürsten b sind abgeschaltet. Der Motor läuft also als Repulsionsmotor. In Fig. 3 ist die Hilfswicklung abgeschaltet, dagegen sind die Erregerbürsten b eingeschaltet.

Wie aus der Figur ersichtlich, liegen diese Bürsten sowohl in Serie zum Motor, wie im Nebenschluß zum Netz. Der Motor läuft daher als kompensierter Serienmotor mit begrenzter Tourenzahl. Die durch die Fig. 2 und 3 dargestellten Schaltungen können in einfacher Weise mittels Umschalter hergestellt werden, die jedoch der besseren Übersicht wegen in den Figuren weggelassen sind.

In Fig. 4 und 5 ist die Anwendung der Erfindung dargestellt bei Motoren, die mit Hochspannung gespeist werden, deren Geschwindigkeitsregelung jedoch im Niederspannungsstromkreis erfolgt. Es ist nun bekannt, zu diesem Zweck einen besonderen Serientransformator t und einen Nebenschlußtransformator T zu verwenden. Außer diesem besonderen Transformator mußte, wenn der Motor als kompensierter Motor laufen sollte, noch ein Serientransformator für die Felderregung vorhanden sein. Es mußten also, wenn man nicht zu Dreispulentransformatoren greifen wollte, außer dem Nebenschlußtransformator T zwei Serientransformatoren verwendet werden, einer für die Regelung der Spannung und ein zweiter zur Speisung des Erregerfeldes (Hilfsfeldes). Beide werden, wie aus Fig. 4 und 5 zu ersehen ist, nach der Erfindung vereinigt zu einem einzigen Transformator t. In Fig. 4 sind die Bürsten offen und die Feldwicklung im Sekundärkreis des Serientransformators, nach Fig. 5 dagegen ist derselbe Motor in einen kompensierten Serienmotor mit begrenzter Höchstgeschwindigkeit verwandelt. Auch hier lassen sich die dargestellten Schaltungen mit Hilfe einfacher Umschalter herstellen. Jedoch sind diese wieder der besseren Übersicht halber weggelassen.

Claims

Patent-Anspruch :

Anlaßschaltung für kompensierte Wechselstrom-Kollektormotoren , bei welchen den Erregerbürsten während des normalen Betriebes aus einem Transformator eine von der Belastung des Motors unabhängige Spannung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator beim Anlassen von den Erregerbürsten getrennt und zur Einstellung der dem Ständer' zugeführten Spannung benutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.