DE193270C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- .M 193270 KLASSE 2\d. GRUPPE

BENJAMIN GARVER LAMME in PITTSBURG

(Penns., V. St. A.).

Verfahren zum Betrieb mehrerer elektrischer Motoren mit Gleichstrom

oder Wechselstrom.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. September 1906 ab.

Bekanntlich tritt bei Unterbrechung eines Motoren enthaltenden Stromkreises plötzlich eine hohe induzierte Spannung infolge des plötzlichen Abfalles des Magnetismus auf, was des öfteren Anlaß zum Durchschlagen der Isolation und somit zu ernsten Störungen gibt. Dabei ist die induzierte Spannung der Geschwindigkeit, mit der der Stromkreis unterbrochen wird, sowie der totalen Änderung

ίο der magnetischen Strömung und der totalen Anzahl von Windungen, in welchen sich die magnetische Strömung ändert, proportional. Wird der magnetische Stromkreis von einem oder mehreren Leitern, welche in sich geschlossen sind, umgeben, so wird die Spannungsdifferenz bekanntlich verringert, weil eine Verzögerung der magnetischen Strömung eintritt. Bei Gleichstrommotoren gewöhnlicher Konstruktion kann man solche geschlossenen Stromkreise dadurch gewinnen, daß man die Feldmagnete oder Joche massiv in einem Stück ausführt oder die Vorrichtung, die die Feldmagnetwicklungen an den Polvorsprüngen festhalten, entsprechend ausbildet.

Endlich erzeugt man solche Stromkreise durch Ankerspulen, deren Enden im Augenblick der Unterbrechung miteinander vereinigt sind. Sollen solche Kommutatormotoren mit Wechselstrom gespeist werden, so muß man aber geradegeschlossene Stromkreise niederen Widerstandes soweit als möglich vermeiden, da die gesamte magnetische Strömung sich ständig ändert und infolgedessen sehr starke Ströme induziert werden würden.

Während die Wechselstrommotoren gewohnlich mit Feldmagneten, die nur wenige Windungen besitzen, ausgestattet sind, damit das Verhältnis von Feldamperewindungen zu Ankeramperewindungen klein bleibt, und während sie in anderer Hinsicht so entworfen sind, daß sie eine verhältnismäßig niedrige Selbstinduktion haben, so kann doch auch, bei Gleichstrombetrieb solcher Motoren, bei plötzlicher Unterbrechung der Stromkreise, das plötzliche Ansteigen der Spannung ein Mehrfaches von der normalen Spannung ausmachen. Diese Spannungssteigerung bei Stromkreisunterbrechung mag bei einzelnen Motoren noch unschädlich sein, sind' aber mehrere Motoren in Reihe geschaltet und wird der Stromkreis der Reihe unterbrochen, so kann das Ansteigen der Spannung übermäßig werden und durch Durchschlagen eine Beschädigung der Isolation veranlassen.

Die Wechselstromspannung, bei welcher diese Motoren zu arbeiten bestimmt sind, ist im allgemeinen gering im Vergleich zu der, die im Verteilungsnetz auftritt. Wenn daher diese Motoren mit Wechselstrom arbeiten, so sind sie in der Regel parallel geschaltet .und die hohe Spannung des Verteilungsnetzes wird durch Transformatoren in die niedere Spannung für die Motoren umgewandelt. Wenn sie aber mit Gleichstrom gespeist wer-

den, so werden sie in der Regel hintereinander geschaltet, um die volle Spannung des Verbrauchsnetzes aufzunehmen, da es untunlich ist, die Spannung durch Transformierung herabzusetzen. Besonders unter solchen Verhältnissen, aber auch bei anderer. Schaltung der Motoren, ist es wünschenswert, die Spannung, welche bei Stromunterbrechung auftritt, zu vermindern.

ίο Der vorliegenden Erfindung 'zufolge besitzen nun die Motoren Hilfsfeldwicklungen, welche paarweis in geschlossenem Stromkreis geschaltet sind. ■ Die Regelvorrichtungen für die Motorstromkreise sind dabei so angeordnet, daß die Spannung in den bezüglichen Hilfsfeldwicklungen jedes Paares in dem geschlossenen Stromkreis in derselben Richtung wirkt, wenn gleichgerichtete Ströme, und in entgegengesetzter Richtung, wenn Wechselströme benutzt werden. Die Hilfswicklungen wirken somit bei Reihenschaltung der Motoren und Gleichströmen in der Weise, daß sie die Änderung der magnetischen Strömung verzögern; dagegen, haben sie bei der Verwendung von Wechselströmen und Parallelschaltung keinen Einfluß.

Fig. ι ist ein Schaltungsschema.
Fig. 2 ist die Ansicht eines Motors, der der Erfindung entsprechend auf den Polen 15 neben der Feldwicklung 16 noch die Hilfswicklung 14 besitzt.

In Fig. ι liegen die Hilfsmagnetwicklungen 43, 44 der Motoren 45 und 46 dauernd in einem geschlossenen Stromkreis; ein Schalter 47 dient dazu, die Schaltung der Motoren so zu regeln, daß nach Abschalten derselben vom Gleichstromkreise, also bei Wechselstrombetrieb, die in den Wicklungen 43 und 44 induzierten Spannungen entgegengerichtet sind, während sie, wenn die Motoren mit Gleichstrom betrieben werden, einander verstärken. Der Schalter, mit Hilfe dessen die Motoren an die Energiequelle gelegt und die Spannungen in den Schaltstufen α bis g verändert werden, ist. im wesentlichen der übliche, und man braucht nur den Stromkreisen durch den Schalter nachzugehen, um zu verstehen, wie die Stromkreise zu diesem Behufe geregelt werden. Wenn die Motoren mit Gleichstrom betrieben werden, so nimmt der Schalter 47 die durch die punktierte Linie D-C gezeichnete Stellung ein und der hergestellte Stromkreis geht über den Motor 45, das Schaltersegment 48, den Motor 46 und das Schaltersegment 49. Die in den Wicklungen 43 und 44 induzierten Spannungen werden alsdann addiert und die Ströme gehen durch den geschlossenen Stromkreis in gleicher Richtung. Wenn mit Wechselstrom gearbeitet wird, so nimmt der Schalter die Stellung, die durch die punktierte Linie A-C dargestellt ist, ein und der Stromkreis führt über das Schaltersegment 50, die Motoren 45, 46 in Parallelschaltung und das Schaltersegment 51. Dabei sei hervorgehoben, daß der Strom zuerst den Feldmagneten 52 des Motors 45 und alsdann den Anker 53 durchfließt, während er den Anker 54 des Motors 46 durchfließt, ehe er in die zugehörige Feldmagnetwicklung 55 gelangt; dabei ist die Richtung, in welcher der Strom den Motor 46 durchfließt, die umgekehrte, wie bei Benutzung der Motoren mit Gleichstrom. Die induzierten Spannungen für die Wicklungen 43, 44 werden sich deshalb nunmehr subtrahieren und der geschlossene Stromkreis bleibt ohne Wirkung, falls mit Wechselstrom gearbeitet wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Verfahren zum Betrieb mehrerer elektrischer Motoren mit Gleichstrom oder Wechselstrom unter Benutzung von Dämpferhilfsfeldwicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpferhilfsfeldwicklungen so paarweis zueinander geschaltet sind, daß bei Verwendung von Gleichstrom der Strom in diesen Wicklungen in gleichem Sinne, bei Verwendung von Wechselstrom in entgegengesetztem Sinne verläuft, so daß in letzterem Falle die Spannungen in den Hilfswicklungen einander aufheben, in ersterem Falle einander verstärken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.