DE210104C

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Publication number: DE210104C
Application number: DENDAT210104D
Authority: DE

Description

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

£ 210104-KLASSE 21 d. GRUPPE

Zusatz zum Patente 207707 vom al. März 1908.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. November 1908 ab. Längste Dauer: 20. März 1923.

Die Erfindung betrifft eine weitere Anwendung des dem Patent 207707 zugrunde liegenden Erfindungsgedankens, wodurch es ermöglicht wird, daß ζ. B. auch ein Wechselstromerzeuger der gebräuchlichen Bauart zur Lieferung eines Stromes begrenzter Stärke verwendet werden kann.

Im Hauptpatent sind unter anderem Anordnungen angegeben, bei welchen die konstanten

Amperewindungen und jene, welche durch Selbsterregung zu erzeugen sind, in zwei getrennten Läuferwicklungen bei gemeinsamem Ständer hervorgebracht werden. Die vorliegende Anordnung besteht nun darin, daß die beiden Amperewindungen in zwei getrennten Maschinen,, in einer Haupt- und einer' Nebenmaschine, erzeugt werden, welche nun gemeinsam den gewünschten Strom zu liefern haben. In Fig. ι ist eine solche Anordnung dargestellt. Die konstanten Amperewindungen werden im Läufer k der Hauptmaschine erzeugt, zu welcher der Ständer ο* gehört, die von der Spannung abhängigen Amperewindungen dagegen im Läufer e, welcher sich im Ständer s der Nebenmaschine befindet. Die beiden Ständer 6" und j sind zueinander parallel geschaltet, die Läufer k und e miteinander direkt gekuppelt gedacht. Die Läuferwicklung k der Hauptmaschine wird hier beispielsweise mit Gleichstrom über einen regelbaren Widerstand r und Schleifringe q gespeist. Die Hauptmaschine hat also eine von den gebräuchlichen Wechselstromgeneratoren nicht wesentlich abweichende Form, die man auch beliebig wählen darf. Man könnte allenfalls den Induktor k ohne ausgeprägte Pole ausführen, um eine möglichst genaue Arbeitsweise zu erzielen. Ferner kann natürlich auch die Wicklung k als Gleichstromankerwicklung ausgebildet werden, welcher mittels Stromwender ein ein- oder mehrphasiger Wechselstrom von einer zwangläufig gekuppelten Erregermaschine zugeführt wird. Hierbei würde die Hauptmaschine für sich mit ihrer Erregermaschine wieder eine Synchronmaschine mit den gewöhnlichen Eigenschaften darstellen.

Die Speisung des Läufers e der Nebenmaschine erfolgt wie "nach dem Hauptpatent beispielsweise über einen Spannungstransformator h und einen regelbaren.Widerstand w mittels Bürsten b und Stromwender.

Die Wirkungsweise einer solchen Anordnung läßt sich nun auch in folgender Weise erklären. Die Nebenmaschine liefert, sobald sie eine geradlinige Spannungscharakteristik hat, einen Strom, welcher stets der Spannung proportional ist, wie sich leicht einsehen läßt. Hat nun auch die Hauptmaschine eine geradlinige Sättigungskurve, so liefert sie für sich allein bei konstanter Gesamterregung in der Wicklung k einen Strom, welcher der geometrischen Differenz aus der Gesamterregung in k und den für die jeweilige Spannung erforderlichen Erregeramperewindungen (diese im engeren Sinne) proportional ist. Der Strom der Hauptmaschine nimmt also um so viel ab, als die Erregeramperewindungen ver-

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brauchen. Diese Stromabnahme steht daher in einem konstanten Verhältnis nach Richtung und Größe zur Spannung. Da nun die Nebenmaschine einen der Spannung proportionalen Strom zu liefern imstande ist, kann man es so einrichten, daß die Stromabnahme bei der Hauptmaschine durch den zusätzlichen Strom der Nebenmaschine nach Richtung und Größe' genau ausgeglichen wird.

ίο Für eine solche Arbeitsweise müssen, wie sich zeigen läßt, die Bürsten b an der Nebenmaschine so eingestellt werden, daß der von ihr gelieferte Strom zur Spannung im allgemeinen ungefähr um 90⁰ verschoben ist. Um die Bürsten und übrigen Teile der Nebenmaschine einzustellen, kann man dasselbe Verfahren wie nach dem Hauptpatent anwenden, indem man Haupt- Und Nebenmaschine als ein Ganzes betrachtet.

Der Antrieb der Nebenmaschine kann wie in Fig. ι beispielsweise durch zwangläufige, mechanische Kupplung mit der Hauptmaschine erfolgen. Die Nebenmaschine kann aber auch an entfernterer Stelle durch einen Synchronmotor angetrieben werden. Dagegen bietet es wegen der Inbetriebsetzung Schwierigkeiten, die Nebenmaschine selbst als Synchronmotor, etwa leer, zu betreiben. Die Anordnung in Fig. ι ist zweipolig und dreiphasig dargestellt, natürlich läßt sich jede beliebige Pol- und Phasenzahl anwenden.

Zur Erzeugung einphasigen Wechselstromes müssen dieselben Vorkehrungen wie an den Anordnungen des Hauptpatentes (nach Patent 207707) getroffen werden, indem also alle Wechselfelder in der Nebenmaschine durch Kurzschlußbürsten oder eine Kurzschlußwicklung beseitigt oder in Drehfelder übergeführt werden. An der Hauptmaschine werden dann zweckmäßig die Feldpulsationen höherer Periodenzahl ebenfalls durch eine Dämpfer-(Kurzschluß-)Wicklung vermieden, und es kann in der Gleichstromzuführung eine Drosselspule zur Verhinderung eines übergelagerten Wechselstromes eingeschaltet werden. Wird die Hauptmaschine mit einem Stromwender versehen und durch Wechselstrom von einer ihrerseits mit Gleichstrom gespeisten Erregermaschine erregt, so können diese letzteren Vorkehrungen auch auf die Erregermaschine Anwendung finden.

In Fig. 2 ist noch ein Anwendungsbeispiel für die hier beschriebene Anordnung (der Einfachheit halber für Einphasenstrom) dargestellt. Soll z. B. in den Nebenkreisen I, II, III, IV usw. ein Strom begrenzter Stärke her-• gestellt werden, so ist es natürlich nicht notwendig, für jeden Kreis eine besondere Einrichtung zu treffen, sondern man braucht nur in dem Hauptkreis L einen Strom dieser Eigenschaft zu erzeugen, indem man z. B. an den Punkten K die hier beschriebene Anordnung anschließt. In den Nebenkreisen fließt dann entweder derselbe Strom wie im Hauptkreis, z. B. im Nebenkreis I, oder ein Strom beliebiger Größe, welcher im Kreis II beispielsweise durch einen gewöhnlichen Stromtransformator, in III durch einen regelbaren Transformator dieser Art und in IV durch einen solchen in Sparschaltung vom Hauptkreis abgenommen wird. Das Abschalten der Nebenkreise erfolgt durch Kurzschließen derselben, etwa durch die Schalter 1 bis 4 (auf der Primär- oder Sekundärseite der Stromtransformatoren). Eine Überlastung in einem Kreise kann dadurch eintreten, daß der Widerstand desselben und damit die Spannung zu hoch anwächst, weshalb auch das Schließen der Schalter 1 bis 4 oder auch des Hauptschalters 5 gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Spannung durch bekannte Vorrichtungen selbsttätig erfolgen kann. Ein solches Verteilungssystem kann natürlich auch durch die in dem Hauptpatent angegebenen Anordnungen, gespeist werden, oder durch irgendwelche andere Einrichtungen dieser Art, da dieses System nur die sinngemäße Umkehrung eines gebräuchlichen Spannungsnetzes darstellt.

Die Nebenmaschine kann außer der bereits beschriebenen Aufgabe noch eine etwas selbständigere erfüllen, indem sie zur Lieferung eines Ersatzstromes benutzt wird, wenn z. B. in einer Leitung unvermeidliche oder beabsichtigte Widerstände parallel liegen, die einen unveränderlichen wahren oder scheinbaren Widerstandswert besitzen. Solche Widerstände verzehren einen mit der Spannung pro-■ portionalen Strom. Eine Maschine mit den Eigenschaften der hier beschriebenen Nebenmaschine ist also gemäß dem früher Gesagten imstande, einen Ersatzstrom für diesen Stromverlust zu liefern, wobei sie parallel geschaltet wird,- so daß an der Nutzverbrauchstelle der ursprüngliche Strom abgegeben wird. Die Einstellung der Nebenmaschine für diesen Zweck erfolgt in der Weise, daß man die betreffende Leitung bei angeschalteter Nebenmaschine am Anfang und Ende offen läßt und von einer synchronen, ebenfalls parallel gelegten, Spannungsquelle der Leitung an beliebiger Stelle eine Spannung aufdrückt. Die Bürsten und übrigen Teile an' der Nebenmaschine sind dann so einzustellen, daß bei be- liebiger Spannung von der fremden Spannungsquelle kein Strom in die Leitung übergeht.

Claims

Patent-Ansprüche:

I. Einrichtung zur Erzeugung eines synchronen Wechselstromes begrenzter Stärke nach Patent 207707, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die konstanten und die durch die Spannung hervorzubringenden Amperewindungen in zwei besonderen Maschinen, in einer Haupt- und einer mit dieser synchron angetriebenen Nebenmaschine, erzeugt werden.
2. Verfahren zur Einstellung der Nebenmaschine in der Einrichtung nach Anspruch ι, zum Ausgleich von zur Spannung proportionalen Verlustströmen einer Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung bei parallel geschalteter Nebenmaschine am Anfang und Ende offen gelassen wird und von einer mit der Nebenmaschine synchronen und zur Leitung parallel gelegten Spannungsquelle an beliebiger Stelle eine Spannung der Leitung aufgedrückt wird, wobei die Einstellung an der Nebenmaschine so zu erfolgen hat, daß bei beliebiger aufgedrückter Spannung kein Strom von der fremden Stromquelle in die Leitung übergeht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.