DE211690C

DE211690C -

Info

Publication number: DE211690C
Application number: DENDAT211690D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

* 211690 ~ KLASSE 21 d. GRUPPE

MARIUS LATOUR in PARIS.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. November 1907 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unipnsvertrage vom

20. März 1883

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 31. Oktober 1906 anerkannt.

die Priorität

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Kollektormaschinen für Einphasenstrom auszuführen, - bei welchen das Feld, anstatt in Reihe oder im Nebenschluß, durch eine besondere Hilfsquelle erregt, wird, deren Spannung nach Größe und nach Richtung verändert werden kann. Diese Spannung kann aus einem Phasenumformer entnommen werden, wie z. B einem Induktionsmotor mit Käfiganker, welcher mit dem Einphasennetz verbunden ist. Man hat gleichfalls vorgeschlagen, diese getrennte Erregung mit einer Reihenerregung zu vereinigen.

Der verfolgte Zweck besteht in allen Fällen darin, eine Maschine mit Nebenschlußcharakteristik zu erhalten; in Wirklichkeit erhält man aber infolge der Selbstinduktion der durch die gleichachsigen Wicklungen des Läufers und des Ständers gebildeten Gesamtanordnung doch nur Maschinen mit einer Charakteristik, die im wesentlichen der eines Reihenschlußmotors entspricht.

Vorliegende Erfindung hat nun den Zweck, eine Maschine zu erzielen, welche in Wirklichkeit Nebenschlußcharakteristik besitzt, d. h. welche nur einen geringen Geschwindigkeitsunterschied zwischen Leerlauf und Belastung zuläßt.

Zu diesem Zwecke wird eine doppelte Erregung des Feldes der Maschine hervorgebracht, nämlich:

1. eine Erregung im Nebenschluß zum Netz, bei der jedoch die Spannung V sin ω t des Netzes vorher in eine um 90⁰ dagegen verschobene Spannung V¹ cos ω t umgewandelt werden muß, wie es bereits bekannt ist,

2. eine Reihenerregung, bei.welcher ebenso der Strom I sin ω t, welcher durch den Motor geht, in einen um 90⁰ verschobenen Strom I¹ cos ω t umgewandelt wird.

Fig. ι und 2 der Zeichnung zeigen beispielsweise zwei Arten der Ausführung der Erfindung. -

In diesen Figuren sind α der Läufer eines Einphasen-Kollektormotors und b, c die beiden um go° gegeneinander versetzten Wicklungen des Ständers, von welchen die eine b die gleiche Achse wie die Bürsten achse auf dem Läufer besitzt.

Der Läufer kann entweder in sich selbst kurzgeschlossen sein (Repulsionsmotor, Fig. 1) oder mit der Wicklung b in Reihe geschaltet sein (Motor mit kompensierter Ankerrückwirkung, Fig. 2). Die Kennzeichen der Maschine sind die gleichen, in den beiden Fällen, und die Erfindung kann in der gleichen Weise für die beiden Motortypen ausgeführt werden.

In dem Beispiele der Fig. 1 wird die Erregungswicklung c des Motors der Wirkung von zwei elektromotorischen Kräften unterworfen: einer ersten elektromotorischen Kraft E, welche in der Sekundärwicklung e eines Phasen-

Umformers erzeugt wird, dessen Primärwicklung d im Nebenschluß zum Netz geschaltet ist, und einer zweiten elektromotorischen Kraft E¹, welche in der Hilfswicklung e¹ eines zweiten Phasenumformers erzeugt wird, durch dessen Primärwicklung d¹ der Strom der Maschine selbst hindurchgeht. Die beiden Phasenumformer können Induktionsmotoren sein.

ίο Die elektromotorische Kraft E erzeugt in bekannter Weise in dem Motor eine Erregung in Phase mit der Spannung des Netzes.

Was die elektromotorische Kraft E¹ betrifft, so wirkt die Erregung, welche sie erzeugt, keineswegs in der gewöhnlichen und wohlbekannten Weise einer Reihenerregung, welche das Feld verstärkt oder abschwächt. Sie gibt vielmehr Veranlassung zu einer Erregung, welche gegen den Strom, der durch die Wicklung b geht, um 90⁰ in der Phase verschoben ist, so daß im Läufer eine elektromotorische Kraft entsteht, welche ebenso um 90⁰ gegen den Strom in b verschoben ist. Die Erregung muß . also nach Richtung und Größe so bemessen werden, daß diese im Läufer entstehende elektromotorische Kraft die elektromotorische Kraft der Selbstinduktion, die in der Wicklung b infolge der Streuung auftritt, aufhebt. Sind diese Bedingungen erfüllt, so ergibt sich, daß die Maschine der Fig. 1 eine Charakteristik gleich der einer Gleichstromnebenschlußmaschine haben wird. Wenn man die Reihenerregung übertreibt, so bringt man es dazu, daß das System mit einem Leistungsfaktor arbeitet, welcher der Einheit gleich ist.

Man braucht nur einen Phasenumformer zu verwenden an Stelle von zweien, wenn man einen Reihentransformator benutzt. Dies zeigt die Fig. 2 für den Fall eines Reihenmotors mit kompensierter Ankerrückwirkung. Hier wird der Phasenumformer d - e mit Zwischenschaltung eines Reihentransformators g-f gespeist.

Wenn man das Transformationsverhältnis des Phasenumformers β - d ändert oder eine regelbare Selbstinduktionsspule in den Erregungsstromkreis einschaltet, so ändert man leicht die Geschwindigkeit des Motors, während er doch für alle Geschwindigkeiten die Charakteristik eines Nebenschlußmotors beibehält.

Die beschriebenen Kollektormaschinen arbeiten nicht nur als Motoren, sondern auch als selbsterregende Verbundgeneratoren. Da ihre Polzahl von der Frequenz unabhängig ist, eignen sieh solche Maschinen besonders zur Erzeugung von Wechselströmen niedriger Frequenz.

Um einen Phasenumformer von geringerem Gewicht zu erhalten, kann man statt eines Induktionsmotors einen Kollektorgenerator mit kompensierter Ankerrückwirkung benutzen. Seine Erregungswicklung wird dann die Primärwicklung d und seine Läuferwicklung (mit Kompensationswicklung) die Sekundärwicklung β der Fig. 1 und 2 bilden.

In der Hauptmaschine kann man außerdem über den kurzgeschlossenen Spulen des Läufers in üblicher Weise ein Hilfskommutierungsfeld von geeigneter Phase erzeugen, indem man dieses Feld im Nebenschluß zum Motor oder außerdem noch durch den Motorstrom erregt. Dieses Hilfsfeld würde mit der Geschwindigkeit in bekannter Weise verändert werden können.

Claims

Pate nt-An Sprüche:

1. Einphasen - Kollektormaschine mit Nebenschlußcharakteristik, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Erregung durch zwei in Reihe. geschaltete Spannungen bewirkt wird, von denen die eine aus einem Phasenumformer entnommen wird, durch dessen Primärwicklung der Motorstrom hindurchgeht, und die andere aus einem Phasenumformer, dessen Primärwicklung von der Klemmenspannung ,des Motors gespeist wird.

2. Einphasen - Köllektormaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Phasenumformer durch einen einzigen ersetzt sind, dessen Primärwicklung durch eine Spannung gespeist wird, die durch Reihenschaltung der Sekundärwicklungen zweier Transformatoren erhalten wird, von welchen durch die Pri-

• märwicklung des einen der Motorstrom hindurchgeht, während die Primärwicklung des anderen durch die Klemmenspannung gespeist wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.