DE222811C

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Publication number: DE222811C
Application number: DENDAT222811D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 222811 -KLASSE 21 d. GRUPPE

Zusatz zum Patente 211535 vom 3. April 1907.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Mai 1908 ab. Längste Dauer: 2. April 1922.

In der Patentschrift 211535 ist ein Verfahren beschrieben, um Wechselstrom-Kollektormaschinen mit Nebenschluß- oder Fremderregung dieselben Eigenschaften zu geben wie einer Gleich-Strommaschine gleicher Schaltung. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch Einfügen einer dem Spannungsabfalle des Ankerstromkreises proportionalen Zusatzspannung in den Erregerkreis der Kollektormaschine oder in den Primärkreis eines vor die Erregerwicklung geschalteten Phasenumformers. Die in dem Hauptpatent beschriebenen besonderen Einrichtungen zum Ausüben des Verfahrens gelten zunächst nur für den Fall, wo die Klemmenspannung der Kollektormaschine konstant bleibt. Trifft das nicht zu, so müssen im allgemeinen mit der Klemmenspannung gleichzeitig die Phasenbeziehungen geändert werden. Nachfolgend ist nun eine Schaltungsweise beschrieben, die dieser

ao Forderung gerecht wird und die sich anlehnt an den durch Fig. 4 des Hauptpatents dargestellten Fall, wo die Erregung der Kollektormaschine von einem Phasenumformer geliefert wird, der seinerseits den Antriebstrom aus dem Netze über einen Zusatztransformator im Ankerstromkreise der Kollektormaschine erhält.

In Fig. ι ist die neue Schaltung in beispielsweiser Anwendung auf einen dreiphasigen Kollektormotor mit Fremderregung dargestellt.

In der Figur bedeutet α den Anker des dreiphasigen Kollektormotors, t den Zusatztransformator, u den Periodenumformer. Dieser ist hier in den Motorteil m und in den Generatorteil g zerlegt gedacht, welch letzterer die Erregerwicklung d des Kollektormotors speist. Die Gleichstromerregerwicklungen der beiden synchronen Maschinen m und g sind der Einfachheit wegen hier fortgelassen.

Zwischen den Anker α und das Netz ist nun noch ein regelbarer Transformator t_x geschaltet, mit dem die Ankerspannung verändert werden kann, um den Motor anzulassen oder seine Geschwindigkeit nach Belieben zu regeln, und mit der Änderung der Ankerspannung durch den Transformator t_x muß auch das Übersetzung^- verhältnis des Transformators t verändert werden, wobei entweder die primäre oder die sekundäre Windungszahl verändert werden kann. Damit lassen sich in allen Fällen wieder die Phasenverhältnisse herstellen, die nach dem Diagramme Fig. 1 oder 2 des Hauptpatents erforderlich sind.

Die bei der Schaltung nach Fig. 1 notwendige Verstellung des Zusatztransformators t läßt sich vermeiden bei der Schaltung nach Fig. 2. In dieser Figur sind durch α die Anker von drei gesonderten Kollektormotoren angedeutet, •um zu zeigen, daß diese Schaltung wie auch die erste sich nicht nur auf einen einheitlichen Dreiphasen-Kollektormotor bezieht. Die Erregung der drei Kollektormotoren wird wieder von dem aus dem Motor m und dem Generator g

bestehenden Phasenumformer u geliefert. Auch der Motor m und der Generator . g könnten natürlich durch je drei Einphasenmaschinen ersetzt werden. Die wesentliche Abweichung dieser Schaltung gegenüber der. nach Fig. ι besteht nun in der Anordnung der Zusatztransformatoren t unmittelbar vor den Ankern a, also hinter den Transformatoren t_r zum Regeln der Ankerspannung. Infolge dieser Schaltung

ίο bleiben bei Änderung der Klemmenspannung der Motoren durch die Transformatoren t_x die Phasenbeziehungen entsprechend den Diagrammen Fig. ι und 2 des Hauptpatents bestehen. Dagegen würde sich hier die dem Motor m zugeführte Spannung ändern. Erfolgt deshalb die Änderung der Klemmenspannung des Kollektormotors in weiteren Grenzen, so ist vor dem Motor m ein weiterer regelbarer Transformator t₂ zu schalten, durch den der Motor m immer annähernd konstante Spannung erhalten kann.

Eine Vereinfachung der beiden beschriebenen Schaltungen kann unter Umständen noch erzielt werden, wenn nämlich die Belastung der drei Netzzweige ungefähr gleich ist. Dann kann der dreiphasige Zusatztransformator t auch durch einen Einphasentransformator ersetzt werden, wobei der Nullpunkt des Netzes nicht Unbedingt zugänglich sein muß, da der Antriebsmotor m des Phasenumformers nur zwischen zwei Phasenleitungen geschaltet zu werden braucht.

Die beschriebenen Schaltungen beziehen sich sinngemäß auf Wechselstromnetze jeder Phasenzahl. Bei Mehrphasennetzen, z. B. bei einem Dreiphasennetze, wie es in dem obigen Beispiel vorausgesetzt wurde, kann durch Ersparung des Phasenumformers u eine weitere Vereinfachung eintreten. Bei einem einheitlichen Kollektormotor, wie in Fig. 1, stellt nämlich die Erregerwicklung d eine Drehstromwicklung dar, und die erforderliche konstante Phasenverschiebung kann immer durch richtige, örtliche Anordnung am Ankerumfange erreicht werden.

In vielen Fällen wird sich aber empfehlen, auch in Mehrphasennetzen einen Phasenumformer zu verwenden. Denn in diesem Falle wird der Strom in der Sekundärwicklung des Zusatztransformators klein sein, besonders dann, wenn die Erregung des Motors m auf Phasengleichheit zwischen Strom und Spannung eingestellt wird. Es ist aber wünschenswert, in der Sekundärwicklung des Zusatztransformators einen relativ kleinen Strom zu haben. Denn um die passendste Phase der Zusatzspannung zu erhalten, muß die sekundäre Amperewindungszahl gegenüber der primären klein sein. Andererseits soll auch die Primärspannung am Zusatztransformator mit Rücksicht auf guten Leistungsfaktor möglichst klein sein.

Die in dem Hauptpatent angeführten Mittel zur Veränderung der Ankerphase und der Ankerspannung können bei der beschriebenen neuen Schaltung sinngemäße Anwendung finden. Ebenso anwendbar ist natürlich auch ein Verfahren zum Regeln der Geschwindigkeit von Kollektormaschinen mit Nebenschluß- oder Fremderregung, nach dem gleichzeitig die Ankerspannung und die Feldstärke verändert werden kann.

Eine Phasenänderung der Ankerspannung kann auch bei Mehrphasennetzen durch einen drehbaren Zusatztransformator erreicht werden, der vor den Anker geschaltet ist und mit der Amplitude gleichzeitig die Phase ändert. Durch Kombination zweier Zusatztransformatoren läßt sich mit der Amplitüdenänderung innerhalb gewisser Grenzen eine fast willkürliche Phasenänderung erreichen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Regeln von Einphasenoder Mehrphasen - Kommutatormaschinen mit Nebenschluß- oder Fremderregung nach D. R. P. 211535, dadurch gekennzeichnet, daß bei Änderung der Ankerspannung auch bei konstantem Drehmomente eine Verschiebung der Phase des Erregerflusses hervorgerufen wird.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Ankerspannung gleichzeitig die Übersetzung des Zusatztransformators geändert wird:

3. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatztransformator zwischen den Ankerspannungsf ransf ormator und den Anker der Kollektormaschine geschaltet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen regelbaren Hilfstransformator, mit dem die Spannung am Motor des Phasenumformers annähernd konstant gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.