DE200069C

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Publication number: DE200069C
Application number: DENDAT200069D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 200069 KLASSE 2\d. GRUPPE

in FRANKFURT a. M.

Selbstregelnde Gleichstrommaschine.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Juli 1906 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an Maschinen, welche vielfach mit dem Namen Zugbeleuchtungsmaschinen bezeichnet werden und bei welchen eine in der Maschine selbst mit Hilfe einer Serienerregung mit der Drehzahl der Maschine sich ändernde elektromotorische Kraft die Haupterregung selbsttätig regelt. Solche Maschinen sollen, besonders wenn es sich um die Beleuchtung von Zügen handelt, unter sehr verschiedenen Belastungen zufriedenstellend arbeiten , beispielsweise sollen die von der Maschine gespeisten Lampen stets mit derselben normalen Helligkeit brennen, gleichviel, ob nur einige wenige Lampen eingeschaltet sind oder alle Lampen der Anlage. Im Widerspruch :■ zu dieser Forderung steht die Eigenschaft der bekannten Maschinen der hier in Betracht kommenden Art, die Selbstregelung, welche, wie· gesagt, mittels einer Serienerregung, beispielsweise des im Anker durch den Nutzstrom erzeugten Ankerfeldes bewirkt wird, bei Änderung der Belastung der Maschine zu verändern.

Gemäß der Erfindung wird nun die Selbstregelung der Maschine dadurch von Belastungsänderungen unabhängig gemacht, daß das vom gesamten Arbeitsstrom in der Maschine hervorgerufene Feld durch eine Serien- kompensation aufgehoben wird und an Stelle der die Selbstregelung der Maschine bewirkenden Serienerregung eine Feldwicklung gesetzt wird, welche nur von einem praktisch unverändert bleibenden Teil des gesamten Belastungsstromes der Maschine durchflossen wird.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung niedergelegt, und zwar betreffen die Ausführungsbeispiele die Anwendung der Erfindung bei einer Gleichstrommaschine der in der französischen Patentschrift 365036 beschriebenen Art. · Bei dieser sind in den Stromkreis der das wirksame Hauptfeld der Maschine erzeugenden Feldwicklungen f Hilfsbürsten b b eingeschaltet, welche am Stromwender der Maschine eine mit der Drehzahl der Maschine sich ändernde elektromotorische Kraft, die durch Drehung der Ankerleiter in einem etwa um eine halbe Polteilung gegenüber der Achse der Hauptfeldwicklung / verstellten Felde hervorgerufen wird, abgrenzen und der Haupterregerspannung entgegenstellen, so daß bei wachsender Drehzahl der Maschine und infolgedessen wachsender elektromotorischer Kraft zwischen den Hilfsbürsten b b die Haupterregung der Maschine so weit geschwächt wird, daß sie an ihren Arbeitsbürsten α α von der Drehzahl innerhalb gewisser Grenzen nahezu unabhängige Spannung abgibt.

Das um etwa eine halbe Polteilung gegenüber dem Hauptfeld verstellte, der Selbstregelung der Maschine dienende Hilfsfeld wird nun nicht wie bisher in den Ankerleitern zwischen den Bürsten α α erzeugt, sondern dieses Ankerfeld wird mittels der Serienkompensationswicklung w_s aufgehoben ' und das Hilfsfeld durch eine Wicklung W_x hervorgebracht,, durch welche nur derjenige Teil des gesamten Belastungsstromes fließt, welcher praktisch ungeändert bleibt, also beispielsweise der Ladestrom der Akkumulatorenbatterie g und der Betriebsstrom für

die dauernd eingeschalteten Lampen /. Als veränderlicher Teil der Belastung sind weitere abschaltbare Lampen y eingezeichnet.

-■ Bei dieser Schaltung bleibt, wie leicht ersichtlich, die selbstregelnde Einwirkung der zwischen den Bürsten b b. in der Maschine erzeugten elektromotorischen Kraft ein für allemal dieselbe und kann somit auf einen zweckmäßigen Wert eingestellt werden. Es

ίο ist jedoch hervorzuheben, daß die Wicklung W₁ nicht die Wirkungsweise einer konstant erregten oder fremderregten Wicklung besitzt; denn " die Maschine liefert nur annähernd konstante Spannung bei verschiedener Drehzahl, d. h. die Spannung nähert sich einem konstanten Wert, und gerade die geringen Spannungsänderungen bei Änderungen der Drehzahl werden zur selbsttätigen Regelung der Maschine benutzt.

Bei der eben beschriebenen Anordnung werden im allgemeinen die abschaltbaren Lampenj' an einer anderen Spannung liegen als die Lampen /. Solche Spannungsunter-

■ schiede sind bekanntlich bei Lampen an verhältnismäßig starken Helligkeitsunterschieden bemerkbar, und sie werden besonders dann in die Erscheinung treten, wenn dauernd eingeschaltete Lampen / in der Nähe von abschaltbaren Lampen y brennen.

Man kann aber erreichen, daß die abschaltbaren Stromverbrauchery stets an derselben Spannung liegen wie die dauernd eingeschalteten Stromverbraucher (Lampen Z, Batterie g), wenn man die Stromverbrauchery mit Vorschaltwiderständen χ versieht, deren Leitfähigkeit in bestimmter Beziehung zu derjenigen der Stromverbraucher y und der Leitfähigkeit der unverändert bleibenden Stromverbraucher Z bzw. g ,und derjenigen der Wicklung W₁ steht. Bezeichnet man mit χ die Leitfähigkeit des einem öder einer Gruppe von abschaltbaren Stromverbrauchern vorgeschalteten Widerstandes, mit y die Leitfähigkeit der abschaltbaren Stromverbraueher oder Stromverbrauchergruppen, mit a die Leitfähigkeit der Feldwicklung W₁, mit b die Leitfähigkeit der dauernd eingeschaltet bleibenden Stromverbrauchergruppe Z bzw. g, wobei unter der Leitfähigkeit der Batterie g deren scheinbare Leitfähigkeit, abgeleitet aus der tatsächlich die Batterie durchfließenden Stromstärke und der zugeführten Spannung, zu verstehen ist, so muß

die Beziehung bestehen: — = -τ, damit an den Klemmen der veränderlichen Belastung von der Leitfähigkeit y dieselbe Spannung wie an den Klemmen der Batterie herrscht.

Unter Umständen, wenn z. B. die Batterie nicht an die Grenze ihrer Stromaufnahmefähigkeit gekommen ist, also ihr Widerstand als praktisch konstant betrachtet werden kann, kann auch der in Fig.i gezeichnete konstante Widerstand Z ganz wegbleiben (Fig. 2). Ist der Widerstand der Wicklung W₁ klein, also seine Leitfähigkeit α groß, so muß nach obiger Gleichung auch die Leitfähigkeit χ groß sein, d. h. der notwendige Vorschaltwiderstand braucht nur klein zu sein. Läßt man ihn gleich Null werden, so wird, wie oben angedeutet, im allgemeinen die Spannung an den Klemmen der Stromverbrauchergruppe y eine andere sein als die Spannung der Batterie b.

Claims

Patent-An sprüciie:

1. Selbstregelnde Gleichstrommaschine, bei welcher eine Serienerregung in den Ankerleitern eine die wirksame Haupterregung der Maschine und somit ihre Spannung regelnde elektromotorische Kraft erzeugt, und deren Belastung aus veränderlichen und unveränderlichen Teilen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck, die Spannungsregelung der Maschine unabhängig von der wechselnden ,Belastung zu machen, das vom gesamten Arbeitsstrom in der Maschine erzeugte Feld durch eine Serienkompensation aufgehoben und zur selbsttätigen Spannungsregelung eine Wicklung benutzt wird, welche nur von dem unveränderlichen Teil des gesamten Belastungsstrornes durchflossen wird.

2. Einrichtung zum Ausgleich der Spannungsunterschiede an dem veränderlichen und dem unveränderlichen Teile der Belastung bei Maschinen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die ϊοο einzeln abschaltbaren Stromverbrauchergruppen mit Vorschaltwiderständen versehen sind, deren Leitfähigkeit zu der Leitfähigkeit der einzeln abschaltbaren Stromverbraucher oder Stromverbrauchergruppen sich verhält wie die Leitfähigkeit der zur selbsttätigen Spannungsregelung benützten Wicklung zur Leitfähigkeit der dauernd angeschlossen blei- benden Stromverbrauchergruppe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

berlin; ' gedruckt in der Reichsdruckerei.