DE219643C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 219643 KLASSE 2\d. GRUPPE

Stromstärke sinkt.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Oktober 1908 ab.

Die Erregung von Gleichstrommaschinen, die bei Kurzschluß des äußeren Stromkreises Strom begrenzter Stärke liefern sollen, muß so gewählt werden, daß s e bei Kurzschluß verschwindet. So werden z. B. bei Verwendung einer gegenkompoundierten Maschine die von außen erregten und die vom Hauptstrom erregten Amperewindungen bei Kurzschluß einander entgegengesetzt gleich. Dabei ist der

ίο Aufwand an Kupfer für die Gegen wicklung desto größer, je geringer die Zunahme des Stromes bei Verringerung des äußeren Wider-

' Standes sein soll. Man kann die Wirkung der Gegenkompoundierung verstärken bzw. man kommt bei gleicher Wirkung mit einem geringeren Kupferaufwand aus, wenn man bei wechselndem Strom die Umdrehungszahl der Dynamo verringert.

Handelt es sich um die Umformung von Gleichstrom konstanter Spannung auf solchen veränderlicher Spannung, so kann man z.B. nach Fig. ι die Dynamo D mit einer Gegenkompoundwicklung a, den Motor M mit einer Kompoundwicklung δ versehen, die beide vom Dynamostrom durchflossen werden. Motor und Dynamo sind in Fig. 1 außerdem von der konstanten Netzspannung aus erregt (Wicklung c und d). Verbindet man die beiden Maschinen in Sparschaltung nach Fig. 2, so hat man die Vorteile, daß man mit kleineren Maschinen auskommt, mit besserem Wirkungsgrad arbeitet und nur eine schwächere Gegenkompoundierung benötigt. Da sich nämlich der Strom im äußeren Kreise aus Motorstrom und Dynamostrom zusammensetzt, und da bei Kurzschluß im äußeren Kreise der Motorstrom gering ist (Leerlaufstrom), so erhält man auch bei nur schwacher Gegenkompoundierung eine gute Begrenzung des Kurzschlußstromes. Die Benutzung des Dynamostromes zur Kornpoundierung des Motors statt der Benutzung des Motorstromes ist deshalb zweckmäßig, weil letzterer bei sinkender Leistung im äußeren Stromkreise ebenfalls sinkt, also weniger wirksam ist.

Gemäß der Erfindung wird der konstante Teil der Dynamoerregung vollständig durch eine Erregung durch, den Motorstrom ersetzt, der sich bei Änderung des äußeren Widerstandes im entgegengesetzten Sinne wie der Belastungsstrom bzw. wie der Dynamostrom ändert, wodurch die Gegenkompoundierung der Dynamo besonders wirksam wird bzw. der Aufwand an Erregerkupfer und die Erregerverluste verringert werden. Ferner bleibt die Wicklungsanordnung einfach im Gegensatz zu bekannten Einankerumformern, bei welchen diese Erregungsart zusätzlich zu derjenigen durch die konstante Netzspannung hinzutritt. Die Dynamospannung für die erwähnte Erregung zu verwenden, empfiehlt sich nicht, weil beim Kurzschluß vollständige Entmagnetisierung eintreten kann. Die Fig. 3 und 4 zeigen Ausführungsformen der Erfindung, und zwar letztere für Sparschaltung von. Motor und Dynamo. Die an Stelle der Wicklung c tretende

Feldwicklung e der Dynamo ist vom Motorstrom durchflossen.

Fig. 5 zeigt die Anordnung der Fig. 3 bei Vereinigung von Motor und Dynamo in einer einzigen Maschine. Die Motorbürsten sind mit f, g, die Dynamobürsten mit h, i bezeichnet. Die übrigen Bezeichnungen stimmen mit den früheren überein. Bei dieser Anordnung wird sowohl die Kompoundwicklung b der Motorseite durch das Ankerfeld des abgegebenen Stromes als auch die Erregerwicklung e der Generatorseite durch das Ankerfeld des aufgenommenen Stromes unterstützt. Es können daher diese Wicklungen' schwach bemessen werden oder sogar, wie Fig. 6 zeigt, ganz fortgelassen werden.

Diese günstige Wirkung des Ankerfeldes des Generatorstromes, die hier im Gegensatz zu bekannten ähnlichen Umformern vorhanden ist, beruht darauf, daß hier die Richtung des Generatorfeldes eindeutig durch den Motorankerstrom bestimmt ist. Die Wirkung sei an Hand des Diagrammes Fig. 8 erklärt. Die Wicklung d erzeuge ein von rechts nach links gerichtetes Motorfeld N S. Die Ankerrückwirkung des Motors erzeugt ein Feld, welches gegen sein Ständerfeld bekanntlich entgegen der Drehrichtung des Ankers um 90 ° bzw. um eine halbe Polteilung verdreht ist, Tritt der Motorstrom z. B. bei f ein, so wird bei der gezeichneten Ringwicklung das Anker'eld von oben nach unten gerichtet sein und der Anker im Sinne des Uhrzeigers umlaufen. Dieses Ankerfeld ist nun hier zugleich das Erregerfeld des Generators. Die Ankerrückwirkung des letzteren ist gegen sein Feld ebenfalls um 90 °, aber in der Drehrichtung des Ankers verdreht und fällt daher in ihrer Richtung mit dem Motorfeld N S zusammen und wirkt kompoundierend. Ferner ist gegenüber einer Reihe bekannter ähnlicher Umformer der Vorteil vorhanden, daß die Wicklungsanordnung wesentlich einfacher und die Erregerverluste geringer sind.

Sind Motorspannung und Dynamospannung voneinander erheblich verschieden, so wird man beim Umformer mit Rücksicht auf die Größe des Ankers die Wicklungen für den Motorstrom und den Dynamostrom auf dem Anker getrennt ausführen und sie nach Fig. 7 in Sparschaltung verbinden. Hierbei wirken folgende Teile der Anordnung in gleicher Weise auf eine Verringerung des aufzuwendenden Kupfers für die Gegenkompoundierung der Dynamo:

1. die Kompoundierung des Motors durch das Ankerfeld der Dynamo,

2. die Erregung der Dynamo durch das Ankerfeld des Motors,

3. die Sparschaltung. Es bleibt im Prinzip gleichgültig, ob bei

Sparschaltung die Nebenschlußerregung des Motors von der Netzspannung oder der Motorspannung aus erfolgt, ferner ob die Kompoundierung des Motors bzw. die Gegenkompoundierung der Dynamo vom Dynamostrom, wie gezeichnet, oder vom äußeren Strom aus erfolgt. Die Kompoundierung des Motors kann unter Umständen ganz fortfallen. Bei sämtlichen Maschinen können erforderlichenfalls Wendepole angewendet werden, bei den Motorgeneratoren auch Kompensationswicklungen. Der Anlauf kann in einfachster Weise durch Bürstenverschiebung erfolgen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Motorgenerator bzw. Einankerumformer zur Umwandlung von Gleichstrom konstanter Spannung in.Gleichstrom, dessen Spannung mit wachsender Stromstärke sinkt, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenkompoundierte Generatorseite ausschließlich vom Motorstrom erregt wird.

2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Sparschaltung der beiden Ankerwicklungen, so daß der sekundäre Verbrauchsstrom gleich der Summe von Motor- und Generatorstrom ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.