DE194054C

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Publication number: DE194054C
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kaiserlichesimperial

K. PATENTAMT.K. PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 194054 KLASSE 21 d. GRUPPE- M 194054 CLASS 21 d. GROUP

Die Erfindung betrifft einen Wechselstrom-Kollektormotor, dem große Anzugskraft bei begrenzter Höchstgeschwindigkeit dadurch verliehen wird, daß sein Erregerstrom von der Tourenzahl abhängig gemacht wird, und zwar so, daß bei zunehmender Tourenzahl auch der Erregerstrom zunimmt.The invention relates to an alternating-current collector motor, which has a large attraction force limited maximum speed is given by the fact that its excitation current of the Number of tours is made dependent, in such a way that with increasing number of tours also the Excitation current increases.

Im wesentlichen beruht die Erfindung darauf, daß bei beispielsweise 2 n-polig ausgeführten Motoren ein System von Wicklungen und Bürsten n-polig geschaltet ist, welches die zur Begrenzung der obersten Tourenzahl erforderliche Erregerspannung im Motor selbst erzeugt und an die Feldwicklung liefert.Essentially, the invention is based on the fact that, for example, 2 n-pole Motors a system of windings and brushes is connected n-pole, which the Excitation voltage in the motor itself required to limit the top number of revolutions generated and delivered to the field winding.

Als Ausführungsbeispiele sind in beiliegender Zeichnung in Fig. 1 ein Repulsionsmotor, in Fig. 2 ein Serienmotor schematisch dargestellt. Die in den Fig. 1 und 2 schematisch gezeichneten Wicklungen' sind in den Fig. 3 und 5 beispielsweise für einen 4-poligen Motor nach Lage und Gruppierung ausführlicher dargestellt, und zwar zeigt Fig. 3 einen Repulsionsmotor, dem zur Veranschaulichung des Unterschiedes in Fig. 4 ein gewöhnlicher Atkinson scher Repulsionsmotor gegenüber gestellt ist, und Fig. 5 einen Serienmotor. Bei beiden Ausführungsbeispielen bedeutet ί einen Schalter, der bei Erreichung einer bestimmten Tourenzahl entweder von Hand oder selbsttätig, z. B. durch einen Zentrifugalapparat, ein Zeitrelais usw., geschlossen wird. Während des Anlaufes, also bei geöffnetem Schalter s, durchfließt bei dem Repulsionsmotor nach Fig. 1 und 3 der Arbeitsstrom die 2 n-polig, beispielsweise 4-polig, gewickelte Arbeitswicklung d des Ständers und die mit.As exemplary embodiments, a repulsion motor is shown schematically in the accompanying drawing in FIG. 1, and a series motor in FIG. 2. The windings schematically drawn in FIGS. 1 and 2 are shown in more detail in FIGS. 3 and 5, for example for a 4-pole motor according to position and grouping, namely FIG. 3 shows a repulsion motor which, to illustrate the difference in FIG Fig. 4 is juxtaposed with an ordinary Atkinson repulsion motor, and Fig. 5 is a series motor. In both embodiments, ί means a switch that, when a certain number of revolutions is reached, either manually or automatically, e.g. B. by a centrifugal apparatus, a timing relay, etc., is closed. During start-up, that is to say with the switch s open, in the repulsion motor according to FIGS. 1 and 3, the working current flows through the 2 n-pole, for example 4-pole, wound working winding d of the stator and the one with it.

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gleicher Polzahl gewickelte, um 90⁰ elektrisch, also gemäß Fig. 1 um 45 ° räumlich verschobene Feldwicklung e in Reihenschaltung. Alle Bürsten α und & sind paarweise geschlossen, und zwar die Bürsten α über die Feldwicklung e und, falls noch die Selbstinduktion des Ankers in dem 2-poligen Generatorsystem aufgehoben werden soll, um zur Erzeugung des gewünschten zusätzlichen Erregerstromes an den Kollektorbürsten möglichst wenig Spannung aufwenden zu müssen, auch über die n-polige in Richtung der Bürsten α α angeordnete Kompensationswicklunge. Die Bürsten b sind über die Sekundärwicklung f eines Paralleltransformators geschlossen, dessen Primärwicklung g an praktisch konstante Spannung", z. B. an das Netz, gelegt wird. Da die Wicklung c so geschaltet ist, daß sie das durch die zwischen den Bürsten a verlaufenden Ströme im Läufer erzeugte Feld ganz oder nahezu aufhebt, so wirkt sie bei geöffnetem Schalter ί infolge der zwischen beiden Hälften der Wicklung c auftretenden Spreuung nur als induktiver Widerstand. Die 2 n-polige Erregerwicklung e hat auf das n-polige System keinen Einfluß, d. h. sie erzeugt weder zwischen den Bürsten a.a noch zwischen den Bürsten b b eine elektromotorische Kraft. Dagegen erzeugt sie eine elektromotorische Kraft zwischen den Bürsten α einerseits und den Bürsten b andererseits. Mit anderen Worten: In bezug auf die Wicklung e sind die beiden Bürsten α von gleichnamiger und gegenüber den Bürsten b von entgegengesetzter Polarität. Für die 2 n-polige Anordnung ist es nötig, daß einethe same number of poles wound to 90 ⁰ electrically, so as shown in FIG. 1 by 45 degrees spatially shifted field winding in series e. All brushes α and & are closed in pairs, namely the brushes α via the field winding e and, if the self-induction of the armature in the 2-pole generator system is to be canceled, in order to use as little voltage as possible on the collector brushes to generate the desired additional excitation current to have to, also via the n-pole compensation winding arranged in the direction of the brushes α α. The brushes are b via the secondary winding f a parallel transformer closed, the primary winding of g at practically constant voltage ", z. B. to the network, is applied. Since the winding c switched so that the between the brushes a plane passing through the When the switch ί is open, it only acts as an inductive resistance due to the spread occurring between the two halves of winding C. The 2 n-pole excitation winding e has no influence on the n-pole system, ie it does not generate an electromotive force between the brushes aa or between the brushes bb . On the other hand, it generates an electromotive force between the brushes α on the one hand and the brushes b on the other hand. In other words: with regard to the winding e , the two brushes α have the same name and opposite to the brushes b of opposite polarity For the 2 n-pole arrangement it is necessary that one

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Verbindung zwischen je einer Bürste α und einer Bürste b vorhanden ist. Zweckmäßig geschieht diese Verbindung durch eine die Mitten der Wicklungen e und f verbindende Ausgleichleitung. Um den Einfluß der Streuung möglichst aufzuheben, ist es zweckmäßig, die einzelnen Wicklungsteile gleichmäßig" auf alle Pole zu verteilen, also z. B. wie in Fig. 3 gezeichnet, jede Hälfte der Wick-Connection between a brush α and a brush b is present. This connection is expediently made by a compensating line connecting the centers of the windings e and f. In order to eliminate the influence of the scattering as much as possible, it is advisable to distribute the individual winding parts evenly over all poles, i.e., for example, as shown in FIG.

ίο lung e, sowohl e¹ als auch e², über sämtliche Pole zu führen.ίο lung e, both e ¹ and e ² , to lead over all poles.

Die Maschine läuft bei geöffnetem Schalter s als gewöhnlicher Repulsionsmotor.
Wird aber, nachdem eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht ist, der Schalter s geschlossen und somit in der Sekundärspule f des Paralleltransformators eine im wesentlichen konstante elektromotorische Kraft erzeugt und den Bürsten b zugeführt, so ruft der die Bürsten b durchfließende Strom im Läufer ein n-pbliges (im gewählten Beispiel 2-poliges) Feld hervor, das um 90⁰ der Netzspannung nacheilt. Dieses Feld erzeugt infolge der Ankerdrehung zwischen den gleichnamigen Bürsten α einen etwa der Tourenzahl proportionalen Strom, der um weitere 90⁰ gegen das erzeugende Feld verschoben, also in Phase mit dem Netzstrom ist. Dieser Strom verstärkt nun die Wirkung des durch die Wicklungen) d und e fließenden Netzstromes um so mehr, je größer die Tourenzahl wird. Somit kann der Motor eine bestimmte Tourenzahl als Motor nicht überschreiten. Denn sowie aus irgendwelchem Grunde die betreffende Tourenzahl überschritten ist, wird die im Läufer zwischen den Bürsten α erzeugte gegenelektromotorische Kraft größer als die Netzspannung und die Maschine liefert dann als Dynamo Strom in das Netz zurück. When the switch s is open, the machine runs as an ordinary repulsion motor.
If, however, after a certain speed has been reached, the switch s is closed and thus a substantially constant electromotive force is generated in the secondary coil f of the parallel transformer and fed to the brushes b , then the current flowing through the brushes b causes an n-pbliges ( in the selected example a 2-pole) field which lags the mains voltage ^{by 90 0.} This field generated due to the armature rotation between the same brush α a proportional number of revolutions about the current shifted by a further 90 of ⁰ against the forming box, thus in phase with the mains current. This current increases the effect of the mains current flowing through windings) d and e all the more, the greater the number of revolutions. This means that the engine cannot exceed a certain number of revolutions as an engine. Because as soon as the number of revolutions in question is exceeded for whatever reason, the counter-electromotive force generated in the rotor between the brushes α is greater than the mains voltage and the machine then supplies power back to the mains as a dynamo.

Bei dem Serienmotor nach Fig. 2 durchfließt während des Anlaufes, also bei geöffnetem Schalter s, der Primärstrom des Serientransformators i die zwei Hälften der 4-poligen Magnetwicklung e in entgegengesetzter Richtung und die ebenfalls 4-polige Kompensationswicklung d so, daß das 4-polige Ankerfeld durch die Wicklung d aufgehoben wird. Die 2-polige Wicklung c dagegen durchläuft der Strom der Primärwicklung des Reihentransformators i in entgegengesetzter Richtung. Demnach erzeugt der Primärstrom des Transformators i im ganzen System, abgesehen von der Streuung, so gut wie gar kein Feld. Der Primärstrom des Serientransformators i fließt aus der Mitte der Sekundärwicklung / des Netztransformators zum Netz zurück.
Die Sekundärwicklung i ist an die Enden der 2 η - poligen (im gewählten Beispiele 4-poligen) Wicklung e angeschlossen und erzeugt das zur Hervorbringung eines Drehmomentes nötige 2 n-polige Erregerfeld. Bei offenem Schalter s läuft also die Maschine als Serienmotor mit nahezu aufgehobener Ankerrückwirkung. In the series motor according to FIG. 2 , the primary current of the series transformer i flows through the two halves of the 4-pole magnetic winding e in the opposite direction and the 4-pole compensation winding d so that the 4-pole Armature field is canceled by winding d . The 2-pole winding c, on the other hand, flows through the current of the primary winding of the series transformer i in the opposite direction. Accordingly, the primary current of the transformer i generates almost no field in the entire system, apart from the scattering. The primary current of the series transformer i flows back to the network from the middle of the secondary winding / the network transformer.
The secondary winding i is connected to the ends of the 2 η-pole (in the selected example 4-pole) winding e and generates the 2 n-pole excitation field necessary to produce a torque. When the switch s is open, the machine runs as a series motor with almost no armature reaction.

Wird dagegen der Schalter ί geschlossen, so ergibt sich bei der Maschine hinsichtlich der Begrenzung der oberen Tourenzahl dieselbe Wirkung wie bei dem Motor nach Fig. 1.If, on the other hand, the switch ί is closed, the result is with regard to the machine the limitation of the upper number of revolutions has the same effect as in the case of the engine according to FIG. 1.

Die Bewicklung der Maschine wird natürlieh so bemessen, daß sie für jede der beiden Betriebsweisen möglichst gleich günstig ist. Indessen .kann mit dem Schalter s auch noch eine Umschaltevorrichtung verbunden sein, welche gegebenenfalls bei der einen oder anderen Wicklung einzelne Windungen zu- oder abschaltet. Z. B. ist die Wicklung d in Fig. 2 für den Betrieb bei geschlossenem Schalter s nicht unbedingt erforderlich.The winding of the machine is of course dimensioned so that it is as favorable as possible for each of the two modes of operation. In the meantime , a switching device can also be connected to the switch s which, if necessary, switches individual turns on or off in one or the other winding. For example, the winding d in FIG. 2 is not absolutely necessary for operation with the switch s closed.

Claims

Patent Claims:

1. AC collector motor with limited maximum speed, thereby characterized in that the 2 n-pole motor is designed as an n-pole generator, the supplies the motor with an excitation current that increases with the number of revolutions by the 2 n-pole field winding of the motor between with regard to the 2 nn-pole Circuit of the same name serving as generator brushes brushes is switched on, which a special n-pole excitation are assigned, the one with increasing number of revolutions increasing electromotive Force in the generator brushes.

2. Motor according to claim 1, characterized in that in the 2 n-pole Circuit of the same name brushes one polarity to the. Secondary winding a shunt transformer are connected, the primary winding of which is at a practically constant voltage, so that in the other for the same circuit under each other (generator) Brushing the other polarity a current is generated which completely .or partially excites the 2 n-pole motor takes over.

3. Motor according to claim 2, characterized in that the center of the 2 n-pole Field winding and the secondary winding of the shunt transformer are connected to each other, for the purpose of a Avoid influencing the η-pole system by the 2 n-pole system.

For this purpose ι sheet of drawings.