DE212426C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Zur Verminderung der Kurzschlußströme in den durch die Bürsten kurzgeschlossenen Spulen von Ankern mit geschlossener Ankerwicklung (Gleichstromanker) werden vielfach Widerstandsverbindungen zwischen der Ankerwicklung und den Kollektorsegmenten angebracht. Auf diese Weise lassen sich die Kurzschlußströme dadurch, daß der Widerstand der kurzgeschlossenen Spulen prozentual beträchtlich erhöht wird, auf eine unschädliche Stärke herabdrücken. ■ Die Unterbringung

. dieser Widerstände zwischen Wicklung und Kollektor erfordert jedoch erheblichen Raum, so daß man sie aus diesem Grunde in den Ankernuten selbst verlegt hat. Werden hierbei die Widerstandsdrähte in bifilarer Anordnung untergebracht, so ergeben sich sehr tiefe Nuten, weshalb eine einfache Hindurchführung vorzuziehen wäre.

Hierbei ergeben sich jedoch, speziell bei Wechselstrommaschinen, Nachteile, die ihren Grund darin haben, daß in den beiden Widerstandsdrähten, die gerade einem Kurzschlußkreise angehören, elektromotorische Kräfte induziert werden, .welche im allgemeinen den Kurzschlußstrom vergrößern und so die Kommutierung verschlechtern. Wenn sich diese Drähte in einem homogenen Feld bewegen, so heben sich zwar die durch Rotation induzierten elektromotorischen Kräfte in ihren Wirkungen in bezug auf den Kurzschlußstromkreis auf, dagegen bleibt die durch Oszillation des Wechselfeldes zwischen den Widerstandsdrähten induzierte E. M. K., welche im allge meinen die Kommutierung ungünstig beein-' flußt, wirksam.

- Bei der den Gegenstand vorliegender Erfindung bildenden Anordnung nun werden die Widerstandsleiter so geführt, daß die zwischen den Widerstandsleitern der jeweils im Kurz-Schluß befindlichen Ankerspule durch Oszillation des Wechselfeldes induzierte E. M. K. der den Kurzschlußstrom erzeugenden E. M. K. entgegenwirkt. Dieser Anforderung wird z. B. dadurch entsprochen, daß man die Wider-Standsleiter so durch die Nuten führt, daß sie, vom Ankerstrom durchflossen, mit dem Feld ein dem Drehmoment des Ankers entgegenwirkendes Drehmoment erzeugen. An Hand der auf beiliegender Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele möge diese Schaltungsweise näher erläutert werden.

In Fig. ι ist eine vierpolige Gleichstromwicklung für 24 Nuten dargestellt. Mit W₁ und W₂ sind zwei Widerstandsleiter bezeichnet, welche die Enden zweier benachbarter Spulen α und e mit den Lamellen m und η des Kollektors c verbinden. Diese Widerstandsleiter sind so durch, die Nuten 8 bzw. 9 gefühff, daß die Stromrichtung des Ankerstromes in den Drähten W₁, W₂ entgegengesetzt ist der Stromrichtung des Ankerstromes in den Ankerleitern der Nuten 8 bzw. 9. Es wirkt demnach das Drehmoment durch den Strom der Widerstandsleiter dem Ankerdrehmoment entgegen. Der in dieser Anordnung liegende Vorteil ergibt sich aus nachstehender Erwägung. Ist das dargestellte Feld ein Wechsel-

feld, wie es j a 'auch bei Wechselstrommotoren stets der Fall ist, so wird in der (stark ausgezogenen) Kurzschlußspule a, b, β durch Oszillation des Wechselfeldes eine elektromotorisehe Kraft entstehen, welche proportional der Stärke des von der Spule umschlossenen Feldes ist. Der Kurzschlußstromkreis der Spule a, b. e wird aber geschlossen durch die Widerstandsleiter W₁, w₂, die Lamellen m und η

ίο und die den Kurzschluß herstellende Bürste. Auf diesen Teil des Stromkreises wirkt das zwischen den Widerstandsdrähten befindliche Feld induzierend, und zwar in einem der erstgenannten E. M. K. entgegengesetzten Sinne.

Auf den ganzen Stromkreis wirkt demnach nur die Differenz des von der Ankerspule und des von den Widerstandsdrähten umschlossenen Feldes, wodurch infolge Verminderung des Kurzschlußstromes die Kommutierung günstig beeinflußt wird.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Widerstandsleiter für eine Reihenankerwicklung, wobei wiederum durch stark ausgezogene Linien eine im Kurzschluß befindliche Spule hervorgehoben wurde.

Bei Wendepolmaschinen läßt sich der Erfindungsgedanke in folgender Weise zur An-' Wendung bringen:

Jedem Hauptpol sind im allgemeinen zwei Wendepole entgegengesetzter Polarität benachbart. Führt man nun die Widerstandsleiter so, daß die der Kurzschlußspule angehörenden sich unter einem dieser Wendepole befinden, so wird, wenn der Erregerstromkreis für das Wendefeld eine zeitliche Komponente in Richtung des Hauptfeldes besitzt, durch die Wechselwirkung zwischen Wendefeld und stromdurchflossenen Widerstandsleiter je nach der Polarität des betreffenden Wendepoles ein zum Ankerdrehmoment additives oder subtraktives Drehmoment entstehen. Bei additivem Drehmoment würde die durch die Oszillation des Wendefeldes im Kurzschlußkreis induzierte E. M. K. den Kurzschlußstrom vergrößern. Es müssen demnach die Widerstandsleiter unter denjenigen Pol·hindurchgeführt werden, dessen Polarität ein subtraktives Drehmoment und damit eine Verminderung des Kurzschlußstromes ergibt.

Die Verringerung des Drehmomentes durch die Widerstandsdrähte ist im Vergleich zum Ankerdrehmoment von so kleiner Größenordnung, daß dieser geringe Nachteil gegenüber dem erheblichen Vorteil funkenlosen Laufens nicht ins Gewicht fällt. Man kann sogar ein größeres Drehmoment erzielen als vorher, weil die Funkengrenze nicht sobald erreicht wird und meistens nur sie die Belastbarkeit einer Maschine beschränkt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ankerwicklung für Wechselstrom-Kollektormaschinen mit zwischen Kollektor und Ankerleitern angeordneten, in den Nuten des Ankers verlegten Widerstandsleitern, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsleiter so geführt sind, daß das zwischen den Widerstandsleitern der Kurzschlußspule befindliche Wechselfeld in den Widerstandsleitern eine dem Kurzschlußstrom entgegenwirkende E. M. K. induziert, zum Zweck, den Kurzschlußstrom zu vermindern.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.