DE208341C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 </. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Januar 1908 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Repulsionsmotor mit zweiachsiger Ständerwicklung, welcher zeitweise als Gleichstrommotor laufen soll und dessen Kurzschlußbürstenverbindung daher über die Umschaltvorrichtung geführt wird. Zweck der Erfindung ist, die Stromstärke in diesen zur Umschaltvorrichtung führenden Leitungen zu verringern und dadurch für letztere einen kleineren Querschnitt zu erhalten.

Motorumschaltungen dieser Art sind namentlich bei elektrischen Bahnen erforderlich, welche auf einer Strecke mit Gleichstrom und auf einer anderen Strecke mit Wechselstrom betrieben werden. Auf den Gleichstromstrecken schaltet man die Motoren als kompensierte Reihenschlußmotoren. Auf den Wechselstromstrecken ist es vorteilhafter, die Motoren nicht als kompensierte Reihenschlußmotoren, sondem als Repulsionsmotoren zu schalten; denn im ersteren Falle wäre die Motorspannung bei Wechselstrom geringer als bei Gleichstrom, im letzteren Falle kann die Motorspannung bei Wechselstrom gleich derjenigen bei Gleichstrom oder sogar größer gewählt werden. Die Motoren erhalten auf dem Ständer, wie bereits bemerkt, zwei Wicklungen; die eine ist gleichachsig mit den Ankerbürsten angeordnet und dient bei Gleichstrom als Kompensationswicklung, bei Wechselstrom als induzierende Wicklung, die andere ist senkrecht dazu angeordnet und dient bei beiden Stromarten zur Erregung des Feldes. Wenn das Windungsverhältnis dieser beiden Wicklungen für die eine Stromart passend gewählt ist, dann ist die Wirkungsweise des Motors bei der anderen nicht am günstigsten. Es ist vielmehr zweckmäßig, die wirksamen Amperewindungen der !Compensations- bzw. induzierenden Wicklung im Verhältnis zur Erregerwicklung beim Übergang von der Schaltung als kompensierter Gleichstrommotor zur Repulsionsmotorschaltung zu vergrößern. Ist die Wechselstromspannung gleich oder kleiner als die Gleichstromspannung, so kann die Änderung des Windungs-Verhältnisses am besten in der Weise vorgenommen werden, daß die Zahl der wirksamen Amperewindungen der Erregerwicklung beim Übergang von Gleich-· zu Wechselstrom verringert wird. Ist dagegen die Wechselstromspannung größer als die Gleichstromspannung, dann ist es vorteilhafter, beim Übergang vom Gleich- zu Wechselstrom die Zahl der wirksamen Amperewindungen der Kompensationsoder induzierenden Wicklung zu vermehren. Dies kann bei der gleichzeitigen Steuerung mehr als eines Motors am besten in der Weise geschehen, daß man bei Gleichstrom die Kompensationswicklungen parallel, bei Wechselstrom die induzierenden Wicklungen in Reihe schaltet.

Diese Vermehrung der induzierenden Wicklungen im Verhältnis zur Erregerwicklung bedeutet zugleich eine Vermehrung im Verhältnis zu den Ankerwindungen. Infolgedessen nimmt der Ankerstrom im Verhältnis zum Ständerstrom zu. Bei der üblichen Schaltung der Repulsionsmotoren würde die Vergrößerung des Ankerstromes dazu nötigen, für die zum Schalter führenden Kurzschlußverbindungen einen größeren Querschnitt zu wählen als für die vom Schalter zum Ständer führenden Leitungen. Um dies zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung der Anker auch bei der Repulsionsschaltung mit dem Ständer in Reihe geschaltet, so daß die Kurzschluß verbindungen

nur die Differenz zwischen dem Ständer- und Ankerstrom zu führen haben.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der neuen Schaltung, und zwar ist in Fig. ι die Umschalteinrichtung in schematischer Weise dargestellt. Diejenigen Apparate, welche für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind, wie Fahrschalter, Fahrtrichtungs-' schalter usw., sind teils vereinfacht dargestellt, teils ganz fortgelassen. Die Fig. 2 und 3 zeigen die Gleichstrom- bzw. Wechselstromschaltung.

In den Figuren stellen α und a¹ die Anker zweier Kollektormotoren dar, b b¹ die Erregerwicklungen und c c¹ die Kompensations- bzw. induzierenden Wicklungen, d ist eine Umschaltvorrichtung, welche die Verbindungen für die beiden Stromarten herstellt, e ist ein Transformator zur Transformierung des Wechselstroms. Seine Primärwicklung ist einerseits über die Umschaltvorrichtung d mit dem Stromabnehmer g verbunden, andererseits geerdet. Die die Motoren speisende Sekundär-.wicklung ist regelbar und in der Mitte geerdet, um die Isolation der Motoren möglichst wenig zu beanspruchen. / ist ein regelbarer Widerstand für die Regelung bei Gleichstrom.

Wenn die Umschaltvorrichtung d so gestellt wird, daß die rechts gezeichneten beweglichen Kontaktstücke die feststehenden Kontaktfinger berühren, so wird die in Fig. 2 dargestellte Schaltung hergestellt. Der Strom geht' vom Stromabnehmer g durch den Widerstand f, dann sich teilend durch die parallel geschalteten Kompensationswicklungen c c¹ und hierauf durch die in Reihe geschalteten Anker a a¹ und Erregerwicklungen b b¹ zur Erde. Die Felder und Anker beider Motoren sind also in Reihe geschaltet, während die Kompensationswicklungen untereinander parallel und mit den übrigen Wicklungen in Reihe geschaltet sind. Diese Verbindung ist die übliche für Gleichstromreihenschlußmotoren, außer daß hier die Kompensationswicklungen parallel geschaltet sind. Infolge dieses Umstandes ist der durch jede Kompensationswicklung fließende Strom bloß die Hälfte des durch jeden Anker fließenden Stromes, und die Kompensationswicklungen müssen daher ungefähr etwas mehr als doppelt soviel Windungen wie die Anker besitzen, damit die Amperewindungszahl jeder Kompensationswicklung, wie erforderlich, etwas höher ist als die des zugehörigen Ankers.

Wenn die links gezeichneten Stromschlußstücke der Umschaltvorrichtung d die Kontaktfinger berühren, so wird die in Fig. 3 dargestellte Schaltung hergestellt. Die Primärwicklung des Transformators β wird mit dem Stromabnehmer g und Erde verbunden, und es fließt im Sekundärkreis ein Strom vom Gleitkontakt des Transformators durch die in Reihe geschalteten, induzierenden Wicklungen c c¹, dann durch die Anker in Reihe und. durch die Erregerwicklungen δ δ¹ in Reihe zur anderen Transformatorklemme. Die Anker a a¹ sind über die Leitungen k kurzgeschlossen, die Verbindungen sind aber so hergestellt, daß der durch die induzierenden und durch die Erregerwicklungen fließende Strom nicht durch die Kurzschlußverbindung k, sondern durch die Anker fließt. Die gegenseitigen Stromrichtungen in einem Augenblicke sind durch die Pfeile angedeutet. Da die induzierenden Wicklungen c c¹ nun in Reihe geschaltet sind und jede doppelt so viel Windungen hat als der zugehörige Anker, so wird der Ankerstrom ungefähr doppelt so groß wie der Strom der induzierten Wicklungen. Fließen also z. B. durch die induzierenden Wicklungen 500 Ampere, so fließen durch die ■ Anker ungefähr 1000 Ampere. Von diesen fließen 500 Ampere durch die Ständerwicklungen und die anderen 500 durch die Kurzschlußverbindungen k, wie die Pfeile zeigen. Die Kurzschlußverbindungen k führen also nur den halben Ankerstrom und brauchen nicht stärker bemessen zu sein als die zu den Ständern führenden Leitungen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Umschaltbarer Repulsionsmotor mit zweiachsiger Ständerwicklung und ungleich viel wirksamen Arbeitswindungen auf Ständer und Läufer, welcher zeitweise ohne Kurzschlußverbindung als Gleichstrommotor laufen soll, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußbürsten nebst der Kurzschlußschaltung noch mit der induzierenden bzw. Erregerwicklung vor den zur Kurzschließung dienenden Kontakten der Umschaltvorrichtung in Reihe geschaltet sind, so daß die Stromstärke in den zur letzteren führenden Kurzschlußverbindungsleitungen verringert wird.

2. Ausführungsform nach Anspruch 1 für mehrere Motoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker über die Kurzschlußbürsten untereinander in Reihe geschaltet sind und die Reihenschaltung mit den induzierenden und den Erregerwicklungen wieder vor den zur Umschaltvorrichtung führenden Kurzschlußverbindungsleitungen erfolgt. ~

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.