DE228494C

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Publication number: DE228494C
Application number: DENDAT228494D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

^PATENTSCHRIFT

- M 228494 KLASSE 21 d. GRUPPE

in FRANKFURTa. M.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Februar 1910 ab.

Es ist bekannt, die Geschwindigkeit von Induktionsmotoren dadurch zu regeln, daß man deren Ankerwicklung mit Kommutator versieht, ein auf letzterem schleifendes Burstenpaar mit der Geschwindigkeit des Ständerdrehfeldes umlaufen läßt und die diesem Bürstenpaar entnommene Gleichstromspannung einem mit dem zu regelnden Motor auf gemeinsamer Welle sitzenden Gleichstrommotor zuführt, wobei die Tourenzahl des Induktionsmotors durch die Regelung des Gleichstrommotors geregelt werden kann.

Nun kann bei obiger Anordnung mechanische Abhängigkeit des Gleichstrommotors von dem Induktionsmotor sehr lästig sein.-

Das kann z. B. der Fall sein, wenn die zur Verfügung stehenden Raumverhältnisse es nicht erlauben, das ganze Aggregat auf dem für den Induktionsmotor bestimmten Platz unterzubringen, oder wenn es mit Rücksicht auf die vorteilhafteste Bemessung des Gleichstrommotors erwünscht ist, seine Tourenzahl größer oder im allgemeinen anders als die Tourenzahl des Induktionsmotors zu wählen, wenn man ferner durch irgendwelche Umstände genötigt wird, die die Gleichstromleistung des Induktionsmotors nutzbar machende Gleichstrommaschine in einer anderen Räumlichkeit als den Induktionsmotor aufzustellen. Die in allen diesen Fällen nötig werdenden mehr oder weniger komplizierten mechanischen Verbindungen zwischen beiden Teilen des Aggregates sind nicht immer leicht ausführbar und stellen, da sie bedeutende Leistung übertragen müssen, eine Quelle mechanischer Verluste dar.

Vorliegende Erfindung' gibt nun Mittel an die Hand, diesen Nachteil zu beseitigen, und besteht darin, daß man die den Bürsten des Induktionsmotors entnommene Gleichstrom-. energie einem von dem Induktionsmotor mechanisch unabhängigen Gleichstrom-Wechselstromumformer zuführt, . dessen Wechselstromseite mit dem Netz in Verbindung steht.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfmdungsgedankens sind in Fig. 1 und 2 der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird dem Induktionsmotor, dessen Ständer s vom Netz gespeist wird, und dessen Läufer a mit Kommutator k versehen ist, ein Gleichstrom über die mit dem Ständerdrehfeld synchron rotierenden Bürsten b, b entnommen und mittels Zuleitungen c, c über das Schleifringpaar m, m dem Kommutator d eines Einankerumformers zugeführt, dessen Schleifringe r, r, r an das Netz mittels Transformators t angeschlossen sind.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 stellt insofern eine Abänderung des vorigen dar, als der Einankerumformer hier durch einen Gleichstrom-Wechselstrommotorgenerator oder Generatormotor ersetzt ist. Die Regelung kann.hier ausschließlich durch in bekannter Weise vorgenommene Änderung der Gleichstromerregung

der etwa von der Gleichstromquelle β gespeisten Magnetsysteme f der Gleichstrommaschine bzw. h der Wechselstrommaschine erfolgen.

Die Bürsten b, b kann man in irgendeiner bekannten Weise, z. B. von einem kleinen Synchronmotor, antreiben, oder — wie in der Zeichnung dargestellt — von dem Umformer, welcher ja auch mit synchroner oder dieser proportionalen Geschwindigkeit umläuft.

ίο Ist der Umformer ein Einankerumformer — wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel -—, so kann man die'Drehzahl des Induktionsmotors nur dadurch regeln, daß man die Spannung auf der Wechselstromseite ändert. Besitzt dagegen der Umformer zwei Anker, so kann man die Tourenzahl des Induktionsmotors durch Änderung der Feldstärke sowohl auf der Wechselstromseite wie auf der Gleichstromseite regeln. Dabei wird dem Sekundärteil ein Strom entnommen oder zugeführt, je nachdem der Umformer auf das Netz zurückarbeitet oder von diesem gespeist wird.

Wird dem Induktionsmotor Gleichstrom zugeführt, so läuft er übersynchron, d. h. er wird doppelt gespeist.

Den cos φ des Hauptmotors kann man durch geeignete Einstellung der umlaufenden Bürsten gegen das Feld verbessern. Auf diese Weise lassen sich auch Funken vermeiden. Die Verstellung der Bürsten kann sowohl auf mechanischem als auch auf elektromagnetischem Wege geschehen. Sie kann auch selbsttätig von der Maschine bewirkt werden, indem man z. B. durch entsprechende Compoundierung des Synchronmotors diese Einstellung in Abhängigkeit von dem Ström,- der Spannung oder der Belastung des Hauptmotors bringt. Man kann diese Verstellung auch abhängig von der Geschwindigkeit des Hauptmotors machen.

Die beschriebene Anordnung gestattet eine ideale Tourenregelung der Induktionsmotoren ohne wesentliche Verluste und — im Falle des Zweiankerumformers — ohne daß dabei Trans-' formatoren oder abschaltbare Spulen zur Anwendung kommen.

Ein derartiger regelbarer Kollektormotor kann statt unmittelbar ans Netz auch wiederum mit seinem primären Teil in Kaskade mit einem noch größeren kollektorlosen Induktionsmotor geschaltet werden.

Arbeitet die asynchrone Maschine als Generator, so ist die Anordnung zur Regelung der Spannung oder Periodenzahl oder beider Größen der Maschine brauchbar.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Kaskadenschaltung einer Ein- oder Mehrphaseninduktionsmaschine mit einem mechanisch von ihr unabhängigen Gleichstrom-Wechselstromumformer, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker der Induktionsmaschine einen Kollektor und Bürsten besitzt, die im Räume synchron mit dem Drehfeld rotieren, und daß der diese Bürsten durchfließende Strom der Gleichstromseite des Umformers zuführt oder aus ihr entnommen wird, dessen Wechselstromseite — unmittelbar oder mittelbar — an das Netz angeschlossen ist.

■ 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Bürsten statt von einem besonderen Synchronmotor von dem Gleichstrom-Wechselstromumformer angetrieben werden.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verbesserung des cos cp und zur Funkenvermeidung die synchron mit dem Felde umlaufenden Bürsten entweder auf mechanischem Wege — zweckmäßig durch mechanische Verstellung des Magnetgestelles des die Bürsten antreibenden Motors — oder auf elektrischem Wege durch eine passende Compoundierung des Synchronmotors gegen das Drehfeld verstellbar sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mittelbare Anschluß der Wechselstromseite des Gleichstrom-Wechselstromumformers an das Netz dadurch hergestellt ist, daß sie mit ihrem go Primärteil in Kaskade mit einer kollektorlosen Induktionsmaschine geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.