DE196942C

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Publication number: DE196942C
Application number: DENDAT196942D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

gespeist werden.be fed.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einphasen-Kommutator-Motoren, welche nach Patent 166979 von einem Mehrphasennetz aus gespeist werden. Die neue Schaltung will die Phasenbeziehung der Anker- und Feldmagnetströme zueinander in wirksamster und wirtschaftlicher Weise regeln.The present invention relates to single-phase commutator motors which, according to Patent 166979 can be fed from a multi-phase network. The new circuit wants the phase relationship of the armature and field magnet currents to each other in the most effective and regulate economically.

Wenn Anker und Feldstromkreise eines Kommutator-Motors mit larnellierten Eisen mit Wechselstromsparinungen, die um 90⁰ in der Phase unterschieden sind, gespeist werden, so wechselt der Strom im Anker und Feldmagnet nahezu gleichzeitig seine Richtung, und zwar aus dem Grunde, weil der Strom des FeIdmagneten ein Magnetisierungs- und wattloser Strom ist, welcher 90⁰ hinter seiner Spannung zurückbleibt, während dagegen der Ankerstromkreis mit so geringer Selbstinduktion hergestellt werden kann, daß sein Strom nur wenig hinter der elektromotorischen Kraft nacheilt. Dann muß natürlich 90⁰ Phasendifferenz zwischen den beiden genannten Strömen herrschen.If the armature and field circuits of a commutator motor ^{are fed with laminated iron with alternating current savings that are differentiated by 90 0} in phase, the current in the armature and field magnet changes direction almost simultaneously, for the reason that the current of the FeIdmagneten is a magnetization and wattless current, which lags 90 ⁰ behind its voltage, while on the other hand the armature circuit can be produced with so little self-induction that its current lags only a little behind the electromotive force. Then of course there must be 90 ⁰ phase difference between the two currents mentioned.

Die Erfahrung hat gelehrt, daß, wenn man für ein gegebenes Drehmoment einen minimalen Ankerstrom erzielen will, die Ströme im Anker und Feldmagneten in der Phase zusammenfallen müssen. Es bleibt nun, falls Anker und Feldmagnet an konstante Sparinungen gelegt werden, der Strombetrag in der Feldmagnetwicklung wie auch seine Phasenbeziehung zu seiner Spannung praktisch konstant, und zwar auch wenn sich die Belastung ändert. Dagegen hängt der Strombetrag im Ankerstromkreise von der Belastung, der der Motor unterliegt, ab und die Phasenbeziehungen dieses Stromes in bezug auf seine Spannung ändern sich mit der Stromstärke. Es müssen sich also auch die Phasenbeziehungen der Ströme im Anker und Feldmagneten zuein-' ander verändern. Läuft der Motor unbelastet, also mit geringerer Stromstärke im Anker, so fällt die Phasenverschiebung günstig aus, sie verschlechtert sich aber mit der Belastung.Experience has shown that if one has a minimal torque for a given torque Want to achieve armature current, the currents in the armature and field magnets must coincide in phase. It remains now, if Armature and field magnet are placed at constant savings, the amount of current in the field magnet winding as well as its phase relation to its voltage practically constant, even if the load changes. In contrast, the amount of electricity depends on the Armature circuits depend on the load to which the motor is subjected and the phase relationships this current, with respect to its voltage, changes with the strength of the current. To have to So the phase relationships of the currents in the armature and field magnets also interrelate. change other. If the motor runs unloaded, i.e. with a lower amperage in the armature, so the phase shift turns out to be favorable, but it worsens with the load.

Zweck der Erfindung ist nun, die Phasen-Verschiebung zu regeln, um einen möglichst geringen Ankerstrom bei gegebenem Drehmoment unabhängig von der Belastung der Motoren zu erzielen.The purpose of the invention is now to regulate the phase shift to a possible Achieve a low armature current at a given torque regardless of the load on the motors.

Die Erfindung ist in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt, und zwar sind 2 und 3 die Vektordiagramme. W⁷ie in der Patentschrift 166979 beschrieben ist, wird der Motor von einem Dreiphasennetz aus gespeist. Von dessen Leitungen 27, 28 führt die Abzweigung zu der Wicklung 25. Der Anker 5 des Motors 6 erhält, seinen Strom von dieser Wicklung 25; dabei sind Vorrichtungen zur Veränderung der Spannung getroffen. In dem Ausführungsbeispiel bestehen sie aus dem beweglichen Arm 7, der über die Kontakte 8 der Stufenleiter 9 schleift.The invention is illustrated in Figures 1, 2 and 3, namely 2 and 3 are the vector diagrams. W is ⁷ he described in the patent specification 166979, the motor is powered by a three-phase network. The branch leads from its lines 27, 28 to the winding 25. The armature 5 of the motor 6 receives its current from this winding 25; there are devices for changing the voltage. In the exemplary embodiment, they consist of the movable arm 7, which slides over the contacts 8 of the step ladder 9.

Ein Ende der Feldmagnetwicklung 10 führt an die dritte Phasenleitung 29 und das andere Ende ist mit einem leitenden Streifen 12 der Regelvorrichtung 13 verbunden. Diese bestehtOne end of the field magnet winding 10 leads to the third phase line 29 and the other End is connected to a conductive strip 12 of the control device 13. This exists

aus der Bürste 14, weiche die Verbindung zwischen den Stufenkontakten 15 und dem Streifen 12 herstellt. Geführt wird die Bürste 14 von einem Kern 18 des Elektromagneten 19, welcher vom Ankerstrom durchflossen ist, während eine Feder 20 der elektromagnetischen Zugwirkung entgegenwirkt. Eine Änderung in dem Ankerstrom bewegt also die Bürste selbsttätig so, daß die Spannung der Phase sich der Stromstärke, d. i. der Belastung entsprechend ändert.from the brush 14, soft the connection between the step contacts 15 and the Strip 12 produces. The brush 14 is guided by a core 18 of the electromagnet 19, which is traversed by the armature current, while a spring 20 of the electromagnetic Counteracts tensile effect. So a change in the armature current moves the brush automatically so that the voltage of the phase is the current strength, d. i. according to the load changes.

Die Vorrichtung ist nur für ein Ausführungsbeispiel gewählt, um zu zeigen, wie sich der Anschlußpunkt für die Feldmagnetwicklung mit der Stromstärke ändern kann. Was die Phasenbeziehungen betrifft, so werden diese aus Fig. 2 und 3 erhellen.The device is chosen for only one embodiment in order to show how the Connection point for the field magnet winding can change with the current strength. What the As far as phase relationships are concerned, these will be evident from FIGS. 2 and 3.

Die Linien O-E_a und O-E/ stellen die Spannungen dar, welche dem Anker und dem Feldmagneten zugeführt werden; die Linien O-I_a und O-I/ stellen die Ströme des Ankers und des Feldmagneten dar. Der Winkel Θ zeigt die Phasendifferenz zwischen Anker und Feldmagnetstrom an. Fig. 3 zeigt die Phasenverschiebungen, welche eintreten, wenn die Stellung der Bürste 14 in Fig. 1 geändert wird. OrEf ist in bezug auf Ö-E_a verschoben, weil sich die Bürste 14 infolge der Stromverstärkung des Ankers bewegt hat, mit anderen Worten, die Belastung hat zur Folge, daß O-Ej sich etwas gegen die Anfangslage verschiebt. Hierdurch verschiebt sich natürlich auch der Vektor O-I/, welcher mit O-I_a in Phase gebracht wird, oder mit anderen Worten, der Winkel Θ ist kleiner.The lines OE _a and OE / represent the voltages which are fed to the armature and the field magnet; the lines OI _a and OI / represent the currents of the armature and the field magnet. The angle Θ indicates the phase difference between armature and field magnet current. FIG. 3 shows the phase shifts which occur when the position of the brush 14 in FIG. 1 is changed. OrEf is shifted with respect to Ö-E _a because the brush 14 has moved as a result of the current amplification of the armature, in other words, the load has the consequence that O-Ej shifts somewhat towards the initial position. This of course also shifts the vector OI /, which is brought into phase with OI _a , or in other words, the angle Θ is smaller.

Claims

Patent claim:

Circuit for single-phase commutator motors in which the armature from the a phase line of a three-phase network, the field magnet from another under Mediation of a tap changer are fed, characterized in that the Switch arm automatically according to the load, so z. B. by the magnetic Effect of a coil through which the armature current flows is set so that the field and armature currents in the phase always approximately coincide, for the purpose of to use the lowest possible armature current for a given torque.

1 sheet of drawings.