DE224586C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVl 224586 -KLASSE 21 c. GRUPPE - JVl 224586 - CLASS 21 c. GROUP

Wechselstromkollektormotoren.AC collector motors.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Mai 1909 ab.Patented in the German Empire on May 22, 1909.

Es ist bekannt, den Anker eines Wechselstromkollektormotors für niedrige Geschwindig- ^ keit kurzzuschließen und für höhere Geschwindigkeit an eine äußere Spannung zu legen. Da die Anker von Wechselstromkollektormotoren nicht für so hohe Spannungen gebaut werden können wie diejenigen von Gleichstrommotoren, so werden hierbei zweckmäßig zwei Motoren in Reihe geschaltet, so daß die induzierendenIt is known that short-circuit the armature of an AC collector motor for low velocity ^ ness and put technology to accelerate to an external voltage. Since the armature of alternating-current collector motors cannot be built for such high voltages as those of direct-current motors, it is advisable to connect two motors in series so that the inducing

ίο Wicklungen der Ständer in Reihe geschaltet sind, und daß die Ankerwicklungen in Reihenschaltung kurzgeschlossen bzw. an die 'äußere Spannung gelegt werden. Beträgt hierbei die den Motoren zugeführte Spännung beispiels-ίο Windings of the stator connected in series are, and that the armature windings are short-circuited in series or to the 'outer Tension to be put. If the voltage supplied to the motors is for example

!5 weise 6oo Volt, so entfällt auf jeden 300 Volt, wovon bei hoher Geschwindigkeit dem Anker etwa 225 Volt zugeführt werden. Wenn die induzierende oder Kompensationswicklung des Ständers doppelt so viel effektive Windungen besitzt wie der Anker, dann wird, wenn bei Beschädigung des einen Motors der Ständer des anderen für sich an die angegebene Spannung von 600 Volt angelegt und sein Anker kurzgeschlossen wird, die im letzteren induzierte Spannung ungefähr 300 Volt betragen, was für eine gute Kommutierung nicht zu hoch ist. Es kann also bei diesem Windungsverhältnis ein Motor allein mit der Linienspannung betrieben werden. Würde aber hierbei der Kurzschluß des Ankers unterbrochen und die sonst übliche Schaltung für hohe Geschwindigkeit hergestellt, so würde dem Anker eine zu hohe Spannung zugeführt werden. Die Erfindung bezweckt daher, zu verhüten, daß beim Abschalten eines Motors der andere in die Schaltung für hohe Geschwindigkeit gebracht werden kann.! 5 wise 6oo volts, so for every 300 volts, of which about 225 volts are fed to the armature at high speed. If the inducing or compensation winding of the stator twice as many effective turns like the armature, if one of the motors is damaged, the stator of the others applied to the specified voltage of 600 volts and short-circuited its armature the voltage induced in the latter will be about 300 volts, what a good commutation is not too high. With this turns ratio, a motor can do it operated with the line voltage alone. But if the short-circuit of the The armature is interrupted and the usual high-speed circuit is established, too high a voltage would be supplied to the armature. The invention aims therefore, to prevent that when one motor is switched off the other in the circuit for high Speed can be brought.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel, und zwar ist die Fig. 1 schematisch die Steuerungseinrichtung mit der gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zum Abschalten der Motoren dargestellt, während Fig. 2 die normale Anlaufschaltung und Fig. 3 und 4 die Anlaufschaltung beim Abschalten des einen bzw. anderen Motors zeigen.The drawing shows an embodiment, namely FIG. 1 is a schematic of the control device with the device formed according to the invention for switching off the motors, while FIG. 2 shows the normal Start-up circuit and Fig. 3 and 4 show the start-up circuit when switching off one or show other engine.

In den Figuren sind die Anker der beiden Motoren mit a, a' bezeichnet, die Erregerwicklungen mit e, e'', die induzierenden Wicklungen der Ständer mit c und c'; t ist der Leistungstransformator,. f ein Anlaßwiderstand und w ein Widerstand, der dazu dient, von einer Schaltung zur anderen ohne Unterbrechung des Motorstromes übergehen zu können, f ist die Meisterwalze, die in der üblichen Weise abgewickelt dargestellt ist und vier Stellungen aufweist. Sie besitzt eine Reihe von feststehenden Kontaktfingern h bis h¹ nebst den zugehörigen beweglichen Kontaktstücken und steuert die Schütze s¹ bis s^e, die bis auf das erste und letzte Verriegelungskontakte i² bis i⁵ besitzen, durch welche die richtige Reihenfolge der Betätigung gesichert wird, d ist der Motortrennschalter mit acht Hauptkontaktfingern k¹ bis k⁸ und zwei Hilfskontakten k. In the figures, the armatures of the two motors are designated with a, a ' , the excitation windings with e, e ", the inducing windings of the stator with c and c'; t is the power transformer. f is a starting resistor and w is a resistor which serves to be able to pass from one circuit to another without interrupting the motor current, f is the master roller, which is shown unwound in the usual way and has four positions. It has a number of fixed contact fingers h to h ¹ along with the associated movable contact pieces and controls the contactors s ¹ to s ^e , which have locking contacts i ² to i ⁵ except for the first and last locking contacts, which ensure the correct sequence of actuation , d is the motor isolating switch with eight main contact fingers k ¹ to k ⁸ and two auxiliary contacts k.

Wenn die Meisterwalze f in die Stellung 1 gebracht wird, wird ein Steuerstromkreis geschlossen, welcher vom Transformator t überWhen the master roller f is brought into position 1, a control circuit is closed, which from the transformer t via

die durch die Hilfskontakte k des Motortrennschalters miteinander verbundenen Kontaktfinger A und A¹ zum Kontaktfinger A² und zur Schützspule s¹ geht, welche erregt wird und den Motorstromkreis schließt. Gleichzeitig wird auch ein Steuerkreis über die Kontaktünger A und A³ durch die Schützspule i^l und über die oberen Kontakte des Schützes i⁵ und die unteren Kontakte des Schützes i³ geschlossen undthe contact fingers A and A ¹ connected to one another by the auxiliary contacts k of the motor circuit breaker goes to the contact finger A ² and to the contactor coil s ¹ , which is excited and closes the motor circuit. At the same time, a control circuit is also closed ^{via the contacts A and A 3} through the contactor coil i ^l and via the upper contacts of the contactor i ⁵ and the lower contacts of the contactor i ³

ίο durch die Erregung dieses Schützes t'⁴ die Motoranker aufeinander kurzgeschlossen. Es wird daher die Schaltung gemäß Fig. 2 hergestellt, und zwar ist der Stromlauf folgender: Vom Transformator t über die Schützkontakte s¹, Widerstand r, Kontakte k¹ und k² des Trennschalters, induzierende Wicklung c', Kontakte A⁵ und k^ß, induzierende Wicklung c, dann parallel über die Erregerwicklungen e und e', deren obere Klemmen durch die Kontakte k³ und &⁴ verbunden sind, schließlich über die Schützkontakte s* zur Erde. Wie oben gezeigt, ist der Steuerkreis hinter der Schützspule s⁴ über die oberen Hilfskontakte i⁵ und die unteren Hilfskontakte i³ zur Erde geführt. Der Zweck dieser Anordnung wird später ersichtlich sein.ίο by the excitation of this contactor t ^'4, the motor armature successive short-circuited. The circuit according to FIG. 2 is therefore produced, and the current flow is as follows: From the transformer t via the contactor contacts ^{s 1} , resistor r, contacts k ¹ and k ^{2 of} the isolating switch, inducing winding c ', contacts A ⁵ and k ^ß , inducing winding c, then in parallel via the excitation windings e and e ', the upper terminals of which are connected by the contacts k ³ and & ⁴ , finally via the contactor contacts s * to earth. As shown above, the control circuit behind the contactor coil s ^{4 is} routed to earth via the upper auxiliary contacts i ⁵ and the lower auxiliary contacts i ^3. The purpose of this arrangement will be apparent later.

Beim Anlauf sind beide Schütze s³ und s⁵ stromlos," so daß die Hilfskontakte i³ und i⁶ geschlossen sind.When starting, both contactors s ³ and s ^{5 are} de-energized, "so that the auxiliary contacts i ³ and i ^{6 are} closed.

Wenn die Meisterwalze f in die zweite Stellung gebracht wird, tritt in der Schaltung nur insofern eine Änderung ein, als die Schützspule s⁶ über den Kontaktfinger A⁴ erregt und durch Schheßen dieses Schützes der Widerstand r kurzgeschlossen wird. Dies ist die letzte Schaltung für niedrige Geschwindigkeit.When the master roller f is brought into the second position, a change occurs in the circuit only insofar as the contactor coil s ^{6 is} excited via the contact ^{finger A 4} and the resistor r is short-circuited by closing this contactor. This is the final low speed circuit.

Wenn die Meisterwalze in die Stellung 3 gebracht wird, treten eine Reihe von Schützen aufeinanderfolgend in Tätigkeit, und hierdurch werden mehrere Übergangsschaltungen hergestellt, bevor die der Stellung 3 entsprechende Dauerschaltung erreicht wird. Die Kontaktfinger A⁵ und A⁶ kommen gleichzeitig unter Spannung; aber das an den Finger A⁶ angeschlossene Schütz s⁵ wird zunächst nicht erregt, da sein Steuerkreis an den oberen Hilfskontakten *'* unterbrochen ist. Das Schütz s² wird dagegen erregt und stellt eine Verbindung vom Zusammenschlußpunkt der Erregerwicklung e und der induzierenden Wicklung c über den Widerstand w nach einem mittleren Punkt des . Transformators t her. Das von dem Kontaktfinger h^a bestrichene Kontaktstück ist so lang, daß der Finger A³ dasselbe erst nach dem Auflaufen der Finger A⁵, A⁶ auf ihre Kontaktstücke verläßt. Wenn der Kontaktfinger A³ dann sein zugehöriges bewegliches Kontaktstück verlassen hat, so treten weitere Änderungen in der Schaltung ein. Das Schütz s⁴ wird stromlos und fällt ab, und dadurch wird das Schütz s⁵ zufolge des Kontaktschlusses an den oberen Kontakten des Schützes i^l angezogen, dessen Steuerkreis nunmehr über die Kontaktfinger A und A⁵, Schützspule s⁵, obere Hilfskontakte i* und untere Hilfskontakte i^a geschlossen wird. Durch das Schütz s⁵ wird der Widerstand w kurzgeschlossen und dadurch die Dauerschaltung für die Stellung 3 hergestellt. Die richtige Aufeinanderfolge in der Betätigung der Schütze s², s⁴ und s⁵ wird durch ihre Verriegelungskontakte selbsttätig bewirkt.When the master reel is moved to position 3, a series of contactors come into action in succession and this creates several transitional circuits before the permanent circuit corresponding to position 3 is reached. The contact fingers A ⁵ and A ⁶ come under tension at the same time; but the contactor s ⁵ connected to finger A ⁶ is initially not energized because its control circuit at the upper auxiliary contacts * '* is interrupted. The contactor s ² , however, is energized and provides a connection from the junction of the excitation winding e and the inducing winding c via the resistance w to a middle point of the. Transformer t here. The contact piece swept by the contact finger h ^a is so long that the finger A ³ leaves the same only after the fingers A ⁵ , A ^{6 have run} into their contact pieces. If the contact finger A ^{3 has} then left its associated movable contact piece, further changes in the circuit occur. The contactor s ⁴ is de-energized and drops, and thus the contactor is s ^l attracted ⁵ According to the contact closure of the upper contacts of the contactor i, the control circuit now has the contact fingers A and A ^5, contactor coil s ^5, upper auxiliary contacts i * and lower auxiliary contacts i ^{a is} closed. The resistor w is short-circuited by the contactor s ⁵ and the permanent circuit for position 3 is thereby established. The correct sequence in the actuation of the contactors s ² , s ⁴ and s ⁵ is automatically brought about by their locking contacts.

Wenn die Meisterwalze f in' ihre letzte Stellung 4 gebracht wird, kommt der · Kontaktfinger A⁷ unter Spannung; aber das an ihn angeschlossene Schütz s³ wird nicht sofort angehoben, da sein Steuerkreis an den unteren Hilfskontakten i⁵ unterbrochen ist. Sobald jedoch der Finger.A⁵ sein bewegliches Kontaktstück, das zu diesem Zweck wieder, wie oben das Kontaktstück des Fingers A³, die entsprechende Länge haben muß, verlassen hat, wird das Schütz s⁵ aberregt und der Kurzschluß um den Widerstand w. unterbrochen. Gleichzeitig wird durch die Schließung der unteren Hilfskontakte i⁶ das Schütz s³ erregt und angezogen. Der Kontaktfinger A⁶ ist bereits vorher abgeglitten, das Schütz s² fällt aber erst ab, nachdem das Schütz s³ angezogen worden ist, da ein Festhaltestromkreis gebildet worden war, welcher vom Kontaktfinger A⁴ über die Hilfskontakte i², die oberen Hilfskontakte i³ 90^ und die Schützspule s² führt. Sowie das Schütz s³ angezogen wird, wird dieser Festhaltestromkreis unterbrochen und das Schütz s² fällt ab, wodurch die schließliche Laufschaltung hergestellt wird. ... ......When the master roller f is brought into its last position 4, the contact finger A ⁷ comes under tension; but the contactor s ³ connected to it is not raised immediately because its control circuit is interrupted at the lower auxiliary contacts i ^5. However, as soon as the finger A ^{5 has left} its movable contact piece, which for this purpose again, as above the contact ^{piece of the finger A 3} , must have the appropriate length, the contactor s ^{5 is} de-energized and the short circuit around the resistor w. Is interrupted . At the same time, the closing of the lower auxiliary contacts i ^6, the contactor s ^{3 is} energized and attracted. The contact finger A ⁶ has already slipped off before, but the contactor s ² only drops out after the contactor s ^{3 has been} picked up, because a retaining circuit had been formed, which was formed by the contact finger A ⁴ via the auxiliary contacts i ² and the upper auxiliary contacts i ³ 90 ^ and the contactor coil s ² leads. As soon as the contactor s ^{3 is} attracted, this holding circuit is interrupted and the contactor s ² drops out, whereby the eventual running circuit is established. ... ......

Es ist wichtig, zu beachten, daß, während die Anker auf den Stellungen 1 und 2 der Meisterwalze kurzgeschlossen sind, dieser Kurzschluß auf deh Stellungen 3 und 4 unterbrochen ist. Um daher.zu verhüten, daß dem Anker eines Motors eine zu hohe Spannung aufgedrückt wird, während der andere abgeschaltet ist, ist es wesentlich, daß die Schaltungen für hohe Geschwindigkeit, die durch die Meisterwalze auf der dritten und vierten Stellung hergestellt werden, in diesem Falle nicht hergestellt werden. Hierzu dienen eben die Hilfskontakte k am Motortrennschalter d. Wenn der Trennschalter sich in seiner normalen. Lage befindet, in welcher beide Motoren eingeschaltet sind, verbinden diese Hilfskontakte die Kontaktfinger A und A¹ der Meisterwalze miteinander, so daß der Finger A zu allen Zeiten mit dem Transformator t verbunden ist. Wenn dagegen der Trennschalter d aus der normalen Stellung in eine der beiden anderen Stellungen gebracht wird, um den einen oder anderen Motor abzuschalten, dann wird der Kontaktfinger A der Meisterwalze vom Transformator t abgetrennt, so daß der Kontaktfinger A¹ der einzige ist,It is important to note that while the armatures are short-circuited in positions 1 and 2 of the master roll, this short circuit in positions 3 and 4 is broken. Therefore, in order to prevent an excessive voltage from being imposed on the armature of one motor while the other is switched off, it is essential that the high speed circuits established by the master roll in the third and fourth positions are in it Trap cannot be established. The auxiliary contacts k on the motor isolating switch d are used for this purpose. When the circuit breaker is in its normal. Located in the position in which both motors are switched on, these auxiliary contacts connect the contact ^{fingers A and A 1 of} the master roll with one another, so that the finger A is connected to the transformer t at all times. If, on the other hand, the disconnector d is moved from the normal position to one of the other two positions in order to switch off one or the other motor, then the contact finger A of the master roller is separated from the transformer t, so that the contact finger A ^{1 is} the only one

welcher mit dem Transformator verbunden ist.which is connected to the transformer.

Daher werden, wenn die Meisterwalze über die zweite Stellung hinausgeschaltet wird, alleTherefore, when the master roll is shifted past the second position, all of them will

. Schütze aberregt und der Motorkreis geöffnet.. The contactor is de-energized and the motor circuit is open.

Auf diese Weise wird beim Abschalten eines Motors die Herstellung einer Schaltung für hohe Geschwindigkeit verhütet. .In this way, when a motor is switched off, the production of a circuit for high speed prevented. .

Die Änderungen in den Strom verbindungen, welche beim Umlegen des Trennschalters d inThe changes in the power connections that occur when the disconnector is thrown in

ίο eine seiner beiden anderen Stellungen eintreten, sind aus der Fig. ι in Verbindung mit den Fig. 3 und 4 leicht zu erkennen. Bei jeder dieser Stellungen des Trennschalters ist der jeweilig in Betrieb bleibende Motoranker durch die Kontakte k¹ und k⁸ auf sich selbst kurzgeschlossen, anstatt wie beim normalen Betrieb auf den anderen Anker kurzgeschlossen zu sein. Es ist ferner ersichtlich, daß beim normalen Betrieb die beiden Erregerwicklungen e, e' parallel geschaltet sind, während die induzierenden Wicklungen und Anker in Reihe geschaltet sind, so daß der Strom jeder Erregerwicklung halb so groß ist wie der Strom in den induzierenden Wicklungen. Wenn aber einer der! Motoren abgeschaltet ist, dann liegt die Erregerwicklung des anderen Motors in Reihe mit seiner induzierenden Wicklung, so daß durch beide derselbe Strom fließt. Der Erregerstrom ist infolgedessen vergleichsweise doppelt so groß wie beim gleichzeitigen Betrieb beider Motoren, daher ist das Drehmoment des Motors vergrößert und seine Geschwindigkeit verringert, was beim Betrieb mit nur einem Motor zweckmäßig ist.ίο occur one of its two other positions can be easily seen from the Fig. ι in conjunction with FIGS. 3 and 4. In each of these positions of the isolating switch, the respective motor armature remaining in operation is short-circuited to itself by the contacts k ¹ and k ⁸ , instead of being short-circuited to the other armature as in normal operation. It can also be seen that during normal operation the two excitation windings e, e ' are connected in parallel, while the inducing windings and armature are connected in series, so that the current of each excitation winding is half the current in the inducing windings. But if one of the! Motors is switched off, then the excitation winding of the other motor is in series with its inducing winding, so that the same current flows through both. As a result, the excitation current is comparatively twice as large as when both motors are operated at the same time, so the torque of the motor is increased and its speed is reduced, which is useful when operating with only one motor.

Claims

Patent Claims:

1. Device for regulating two series-connected, individually switchable AC collector motors whose armatures are shorted for low speed and placed on an external tension for higher speed, thereby characterized in that after switching off one of the motors, the supply of voltage to the armature of the other motor is prevented in order to prevent the second armature from receiving too high a voltage.

2. Device according to claim 1, characterized in that the control current for the control effecting contactors to auxiliary contacts (k) of a disconnection of one of the motors effecting circuit breaker (d) in the operating position of the same interrupted for only one motor and only in the control stages for low speeds via contacts of the main control switch (f) is closed.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the excitation windings when both motors are operated at the same time, they are connected in parallel to each other and in series with the inducing windings are and after switching off a motor only the excitation winding and the inducing Winding of the other motor in series, for the purpose of energizing the To reinforce the engine that is in operation alone.

1 sheet of drawings.