DE213733C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Λ*213733'-KLASSE 21 d. GRUPPE

mit Gleichstromanker.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Juli 1908 ab.

Es ist bekannt, einphasige kompensierte Kommutatormaschinen derart zu regeln, daß die Ankerwicklung mit einer Hilfswicklung, welche in der Achse der Ankerwicklung liegt, in Reihe geschaltet wird. Eine solche Einrichtung ist in Fig. ι der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Die genannten zwei Wicklungen, A bzw. HL, sind bei Nebenschlußmotoren durch eine kleine Erregerwicklung

ίο M L kurzgeschlossen. Die Geschwindigkeitsregelung beruht hierbei auf der bekannten Tatsache, daß der Läufer einer solchen Ma-• schine immer eine derartige Geschwindigkeit anzunehmen sucht, daß die gesamte Reaktanz des Läuferstromkreises ein Minimum wird.

Diese Schaltung läßt sich nun nach der Erfindung auch, wie unten näher beschrieben wird, auf Mehrphasenmaschinen verwenden. In Fig. 2 bis 5 sind verschiedene Ausführungsformen solcher. Schaltungen für Zweiphasenmotoren dargestellt. Es werden ausschließlich zweiphasige Schaltungen dargestellt, weil diese besser übersichtliche Figuren geben. Die Erfindung ist jedoch selbstverständlich auch für Motoren mit anderer Phasenzahl ebensogut verwendbar.

In dem Schema nach Fig. 2 ist die Ankerwicklung durch die Bürsten B₁ und B_s mit der regelbaren Hilfswicklung H L₁ und der Erregerwicklung M L₁ in Reihe geschaltet, während die Hauptwicklung S L₁ an das Netz angeschlossen ist. In derselben Weise ist die Ankerwicklung in einer gegen die Bürsten B₁B₃ senkrechten Richtung durch Bürsten B₂ und B₄ mit der regelbaren Hilfswicklung H L₂ und der Erregerwicklung M L₂ in Reihe geschaltet, während die Hauptwicklung S L₂ an das Netz angeschlossen ist. Sowohl die Hilfswicklungen als die Hauptwicklungen werden am Ständer angebracht. Die Hilfswicklungen. müssen in derselben oder etwa derselben Achse wie die derselben Phase gehörigen Bürsten angeordnet werden, während die Hauptwicklungen in einer Achse angebracht werden können, die einen beliebigen Winkel mit der Bürstenlage bildet. Erforderlich ist dabei, daß die Spannung, welche in der Erregerwicklung induziert wird, mit der Achse der Hauptwicklung übereinstimmt, um den Leistungsfaktor (cos ψ) möglichst günstig zu erhalten. Die Erregerwicklungen sind in Fig. 2 als Sekundärwicklungen von Nebenschlußtransformatoren angeordnet ; sie können aber auch als Kompoundwicklungen ausgeführt werden. Im ersteren Falle können auch besondere Erregerwicklungen am Ständer angeordnet werden, während die Reihewicklungen, wenn Kompoundierung verwendet wird, auf besondere Reihenoder Kompoundtransformatoren angebracht werden.

In Fig. 3 ist dieselbe zweiphasige Einrichtung wie in Fig. 2 dargestellt, mit dem Unterschiede, daß hier ein Teil der Hilfswicklung gleichzeitig einen Teil der Hauptwicklung bildet. Gegebenenfalls kann die ganze Hilfswicklung einen Teil der Hauptwicklung bilden.

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Die Buchstaben haben dieselbe Bedeutung wie in Fig. 2. '

Es ist einleuchtend, daß die Geschwindigkeit des Motors verändert wird, wenn die Kontakte K₁ und K₂ der regelbaren Hilfswicklungen H L₁ und H L₂ verschoben werden. Wird die wirksame Windungszahl des Ankers mit w_a und die der Hilfswicklung mit w_h bezeichnet, so steht die Periodenzahl oder ίο Geschwindigkeit c_r des Läufers bei Leerlauf in folgendem Verhältnis zu der Periodenzahl c des zugeführten Stromes:

^{C W}a

wobei das positive Zeichen dem Falle entspricht, wenn' die Hilfswicklung in derselben Richtung wie die Ankerwicklung magnetisiert, während das negative Vorzeichen dem Falle entspricht, wenn die Hilfswicklung der Ankerwicklung entgegenwirkt. Ein Zusammenwirken beider Wicklungen ergibt somit übersynchrone Geschwindigkeiten, während eine Gegenwirkung untersynchrone Geschwindigkeiten gibt.

Um einen guten Leistungsfaktor bei allen Geschwindigkeiten zu erhalten, soll gleichzeitig mit der Änderung der Erregerwicklung auch der Erregerstrom entweder in Größe oder Phase oder gleichzeitig in beiden Hinsichten geändert werden, was durch Veränderung der elektromotorischen Kräfte geschieht, die in den Erregerwicklungen induziert werden.

Gemäß Fig. 2 und 3 ist zur Regelung der Größe des Erregerstromes die Primärwicklung der Erregerwindung M L₁ bzw. M L₂ regelbar, wie in der Zeichnung angedeutet ist.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, gemäß welcher die Größe des Erregerstromes sowohl mit Hilfe von Nebenschlußtransformatoren N M L₁ und N M L₂ als auch von Reihenschlußtransformatoren S M L₁ und S M L₂ geregelt wird; im übrigen ist die Anordnung dieselbe, wie oben beschrieben worden ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 wird die Größe des Erregerstromes durch besondere Ständerwicklungen S M L₁ und S M L₂ geregelt, · während dessen Phase durch besondere regelbare Transformatoren P M L₁ und P M L₂ geregelt wird, deren Primärwicklungen an Polklemmen angeschlossen sind, deren Phase um 90⁰ gegenüber derjenigen des Erregerstromkreises verschoben ist. Die Sekundärwicklungen der Transformatoren P M L₁ und P M L₂ sowie die besonderen Ständererregerwicklungen S M L₁ und SML₂ sind mit der Läuferwicklung und der Hilfswicklung H L₁ bzw. H L₂ in Reihe geschaltet.
In sämtlichen Ausführungsformen kann eine Impedanz in dem Erregerstromkreis vorgesehen werden.

Zur Erreichung einer guten Kommutierung auch bei Geschwindigkeiten, welche von dem Synchronismus stark abweichen, kann es unter Umständen zweckmäßig sein, lokale Hilfsfelder in den Kommutierungszonen zu erzeugen. Diese Felder können erzeugt werden, entweder mittels besonderer Wicklungen oder durch Anordnung der schon vorhandenen Statorhauptwicklung mit zwei parallelen Zweigen. Der Hauptstrom wird diese in gewöhnlicher Weise durchlaufen, während der Kommutierungsstrom durch den Mittelpunkt des einen Zweiges herein- und durch den Mittelpunkt des anderen Zweiges herausgeleitet wird, d.h. der Kornmutierungsstrom wird die Hauptwicklung quer zu dem Arbeitsstrom durchfließen und in bekannter Weise ein lokales Feld erzeugen.

Es ist ferner einleuchtend, daß die Maschinen nach dieser Erfindung auch als Dynamomaschinen zur Erzeugung von Wechselströmen mit einer Periodenzahl, welche von der der Umdrehungszahl entsprechenden Periodenzahl abweicht, benutzt werden können. In diesem Falle kann die Maschine nach Belieben selbsterregend oder mit separater Erregung ausgeführt werden.

Die oben beschriebene Reihenschaltung der verschiedenen Wicklungen kann selbstverständlich entweder direkt, wie in den Zeichnungen dargestellt ist, oder mit Hilfe von Transformatoren in bekannter Weise erfolgen.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur Regelung mehrphasiger Wechselstromkommutatormaschinen mit Gleichstromanker, dadurch gekennzeichnet, daß jede Phase der Ankerwicklung in Reihe mit einer in derselben oder etwa derselben Achse am Ständer angebrachten regelbaren Hilfswicklung und in Reihe mit einer dritten Wicklung, in welcher der Erregerstrom erzeugt wird, durch eine Impedanz oder direkt kurzgeschlossen ist.

2. Einrichtung zur Regelung mehrphasiger Wechselstromkommutatormaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstrom entweder in Größe oder in Phase oder in beiden Beziehungen gleichzeitig mit der Hilfswicklung geändert wird, zum Zwecke, einen günstigen Leistungsfaktor zu erzielen.

3. Einrichtung zur Regelung mehrphasiger Wechselstromkommutatormaschinen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Erregerstrom sowohl von der Stärke als der Spannung des Stromes, welcher von der Maschine aufgenommen oder geliefert wird, abhängig ist.

4· Einrichtung nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung gänzlich oder teilweise einen Teil der Hauptwicklung bildet.

5.. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs- oder Hauptwicklungen am Ständer zwei parallele Äste besitzen, die als Kommutierungswicklungen derart angeordnet sind, daß ein Kommutierungsstromkreis an je einem inneren Punkte eines jeden Astes angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Berlin. Gedrückt in der reichsdruckerei.