DE206799C

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Publication number: DE206799C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JVt 206799-KLASSE 21 <?. GRUPPE

in FRANKFURT.a. M.

Doppelt gespeiste kompensierte Wechselstrommaschine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. April 1908 ab.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine

doppelt gespeiste kompensierte Wechselstromkompoundmaschine, welche in sich die Vor-

- teile einer Serienmaschine und einer Neben-Schlußmaschine vereinigt, d. h. gleich dem Serienmotor ein großes Anlaufsmoment besitzt und gleich dem Nebenschlußmotor bei kleiner Belastung nicht durchgeht.

Bei den bekannten Doppelschlußmotoren

ίο liegen die den Erregerbürsten aufzudrückende Serien- und Erregerspannung parallel zueinander. _; Beim Anlaufen dieser Motoren fließt der größte Teil des Serienstromes nicht durch den Anker, sondern durch die Nebenschluß wicklung, so daß ein schlechtes Anzugsmoment zustande kommt. Um diesen der dauernden Parallelschaltung der Serien- und der Erregerspannung anhaftenden Nachteil zu vermeiden, hat man indemNebenschlußkreis einen Schalter eingebaut, der erst nach Erreichung einer gewissen Gsschwindigkeit eingelegt wird, so daß der Motor als reiner Reihenschlußmotor, demnach tatsächlich mit gutem Anzugsmoment anläuft. Gewöhnlich wird eine solche Arbeitsweise dadurch erzielt, daß man mittels eines automatischen Zentrifugalschalters den Motor, sobald er eine beträchtliche Geschwindigkeit erreicht, von der Reihenschluß- auf die Nebenschlußschaltung umschaltet. Nicht immer aber werden bei diesem Übergang unerwünschte Stöße und Störungen ausgeschlossen, welche entweder auf unzeitigem Ansprechen des Zentrifugalschalters oder anderen Ursachen beruhen. Besonders störend kann ein Versagen des Zentrifugalschalters werden, weil alsdann der Motor durchgehen kann. Besonders bei doppelt gespeisten Motoren ist diese Gefahr des Durchgehens vorhanden, bei denen dem Läufer durch die. Arbeitsbürsten Energie zugeführt wird, weil sich diese Motoren dem reinen Serienmotor in bezug auf das Durchgehen ähnlicher verhalten als Motoren mit kurzgeschlossenen Arbeitsbürsten.

Vorliegende Erfindung bezweckt, diese Gefahr des Durchgehens bei kompensierten, doppelt gespeisten Motoren zu vermeiden. Gleichzeitig wird ein allmählicher und stoßfreier Übergang von der Arbeitsweise mit Seriencharakteristik auf die Arbeitsweise mit Nebenschlußcharakteristik ohne Vermittlung eines selbsttätigen Schalters erreicht. .

Nach der Erfindung werden den Erregerbürsten des Läufers vermittels zweier hintereinander geschalteten Transformatoren, eines Reihen- und eines Nebenschlußtransformators, zwei Spannungen aufgedrückt, deren eine dem, vom Motor verbrauchten Strom und deren andere der Motorspannung im wesentlichen proportional ist, so daß je nach der Belastung, also je nach der Stromstärke, diese oder jene Erregerspannung mehr zur Geltung kommt, und dementsprechend der Motor in seinem Verhalten mehr die Eigenschaften eines Serienmotors oder eines ■ Nebenschlußmotors zeigt.

Die Bewegung der Nebenschlußspannung und der Serienspannung wird sich im allgemeinen nach der Spannung richten, die den

Arbeitsbürsten zugeführt wird, da von dieser Spannung (vgl. D. R. P. 190647) die Leerlaufstourenzahl bestimmt ist, mit der der Motor laufen würde, wenn die Nebenschlußerregung allein vorhanden wäre. ■

In den meisten Fällen wird es zweckmäßig sein, die Serienerregung und die Nebenschlußerregung so zu bemessen, daß die Leerlauftourenzahl des Motors in der neuen Schaltung die Leerlaufstourenzahl desselben Motors bei reiner Nebenschlußerregung, und der gegebenen Arbeitsspannung nicht erheblich übersteigt.

Einige Ausführungsbeispiele sind in den beiliegenden Zeichnungen schematisch dargestellt; darin bedeuten die Buchstaben:
a,a die Arbeitsbürsten,
b, b die Erregerbürsten,
F die Ständerarbeitswicklung,

Ji₁ und t₂ den Hauptschluß- bzw. Nebenschlußtransformator, welche beide sekundär miteinander in Reihe geschaltet sind und die Erregerbürsten speisen,

t₃ den an das Netz angeschlossenen Neben-Schlußtransformator.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 liegt die Ständerwicklung F in Reihe mit der Primärwicklung des Reihentransformators t_x an der Netzspannung. Die Sekundärwicklung dieses Reihen transformator in Reihe mit der Sekundärwicklung des primär ans Netz angeschlossenenNebenschlußtransf ormators t₂ speisen die Erregerbürsten b, b, während den Arbeitsbürsten α, α die Sekundärspannung des am Netz liegenden Transformators t_s zugeführt wird.

Es werden somit dem Erregerstromkreise sowohl die Nebenschlußerregung wie auch die Reihenschlußerregung zugeführt, und dementsprechend nähert sich der Motor in seiner Arbeitsweise mehr einem Nebenschluß- oder einem Serienmotor, je nachdem die eine oder die andere dieser beiden Erregungen überwiegt. Bei Überlastungen und beim Anlauf erzeugt der Serientransformator I₁ entsprechend dem größeren Belastungsstrom auch eine verhältnismäßig große Spannung, so daß der Motor gleich einem Serienmotor mit einem beträchtlichen Drehmoment anläuft. Je mehr aber die Belastung sinkt, desto mehr tritt die konstante Nebenschlußerregung gegenüber der mit dem Belastungsstrome abnehmenden Reihenschlußerregung hervor, so daß die Maschine sich bei kleiner Belastung ungefähr so wie ein Nebenschlußmotor verhält, d. h. ihre Geschwindigkeit ändert sich nur wenig mit der Belastung und kann eine gewisse Grenze nicht überschreiten, wodurch die Gefahr des Durchgehens ausgeschlossen ist·.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 stellt insofern eine Abänderung des vorigen dar, daß hier die Sekundärwicklung des Nebenschlußtransformators t₂ auf dem Ständer konachsial mit der Ständerwicklung angeordnet ist und von dieser Wicklung, welche praktisch konstante Spannung hat, als von einer Primärwicklung beeinflußt wird.

Besonders vorteilhaft in bezug auf Phasenkompensierung sind die Anordnungen nach-Fig. 3 und 4. Hier wird die Ständerwicklung in Serie mit dem Läuferarbeitsstromkreise an das Netz oder, was dasselbe ist, an die Klemmen eines Nebenschlußtransformators t_s angeschlossen; die Ständerwicklung wird von einem Teil dieses Transformators und die Arbeitsbürsten von dem übrigen Teile mit einer einstellbaren Spannung gespeist, indem man den Verbindungspunkt g zwischen Ständer und Läufer mit dem Schleifkontakt d ver- · bindet.

Zwischen den Punkten d. und g fließt somit ein Strom, welcher gleich ist der Differenz i_x — i₂ des Läuferarbeitsstromes I₁ und des Ständerstromes i₂, und es wird in diesen Stromweg zweckmäßig die Primärwicklung des Serientransformators I₁ eingeschaltet.

Die Anordnung nach Fig. 4 unterscheidet sich von der vorigen nur dadurch, daß der besondere Nebenschlußtransformator I₂ durch die auf dem Ständer konachsial mit der Ständer- go wicklung angebrachte sekundäre Wicklung t₂ ersetzt ist.

Es kann unter Umständen zweckmäßig sein, den Serientransformator nicht vom Differenzstrom i_% - i_v sondern durch den Summenstrom zu erregen. Eine solche Anordnung ist in Fig. 5 dargestellt. Hier wird die Ständerwicklung von der Netzspannung und die Arbeitswicklung von einer durch die Lage des Kontaktes iZ bestimmten Spannung gespeist. Die Sekundärwicklungen von t_x und t₂ sind hier wieder wie in vorigen Beispielen angeordnet, und durch die Primärwicklung von t_x fließt jetzt die Summe i_x + i₂ des Ständerstromes und des Läuferarbeitsstromes.

Claims

Patent-Ansprüche: .

1. Doppelt gespeiste kompensierte Wechselstrommaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ihren Erregerbürsten durch Vermittlung zweier in Reihe geschalteten, induzierten Wicklungen eine der Motorspannung proportionale Erregerspannung und eine dem Verbrauchsstrome im wesentlichen proportionale Reihen spannung zugeführt wird, zwecks Erreichung eines großen Anlaufmomentes und Vermeidung des Durchgehens bei Entlastung.

2. Maschine nach Anspruch ι mit an dem Netze liegender Ständerwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden in

Anspruch i genannten induzierten Wicklungen die eine von einem primär am Netze liegenden Nebenschlußtransformator, die andere von einem in Reihe mit der Ständerwickluhg geschalteten Reihentransformator gebildet wird, und daß die Arbeitsbürsten vom Netze vermittels eines Nebenschlußtransformators gespeist werden. 3. Maschine nach Anspruch 1, deren Ständer wicklung und Arbeitsbürsten je von einem Teile eines am Netze liegenden Transformators gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß die die Serienspannung liefernde induzierende Wicklung von der Differenz des Läuferarbeitsstromes und des Ständerstromes durchflossen wird.

4. Maschine nach Anspruch 1 und den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Serienspannung liefernde induzierende Wicklung von der Summe des Ständerstromes und Läuferarbeitsstromes durchflossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.