DE229640C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV! 229640 -KLASSE 21 d. GRUPPE

in FRANKFURT a, M.

abwechselnd geschaltet werden.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. April 1909 ab.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine vorteilhafte Regelung für Wechselstromverbraucher, insbesondere z. B. für Wechselstrombahnmotoren. Sie findet Anwendung für den Fall, daß mehrere Stromverbraucher von einer oder mehreren Transformatorsekundärwicklungen gespeist werden, wobei die Transformatorsekundärwicklungen magnetisch miteinander verkettet sein können oder auch nicht. Handelt

ίο es sich um mehrere Transformatorsekundärwicklungen, so wird jeder Stromverbraucher oder jede Gruppe von Stromverbrauchern an einer der Transformatorwicklungen für sich geregelt. Handelt es sich um eine einzige Transformatorsekundärwicklung, so wird jeder Strom-.verbraucher für sich auf einer besonderen Kontaktbahn des Stufentransformators geregelt. Zwischen die Zuleitungen zu den Stromverbrauchergruppen wird nun in jedem Falle ein Widerstand w (Drosselspule) eingeschaltet, und zwar so, daß eine Zuleitung des einen Verbraucherstromkreises mit einer Zuleitung eines anderen Verbraucherstromkreises über den Widerstand verbunden ist. Die anderen Zuleitungen zu den Stromverbraucherkreisen werden dann direkt miteinander verbunden.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Der Einfachheit wegen ist den Ausführungsbeispielen ein bestimmter Fall zugrunde gelegt, nämlich die Regelung zweier Wechselstrommotoren m, η mittels zweier Gruppen von Regelungsstufen (Kontaktbahnen) .

Die Erfindung sei an dem Ausführungsbeispiel Fig. ι näher erläutert. Hier sind zwei Motoren m, η vorhanden und zwei Transformatoren s, t mit je einer Primär- und einer Sekundärwicklung. Der Schaltvorgang ist nun z. B. folgender:

Der Motor m liegt an der Stufe a des Transformators s, der Motor η an Stufe c des Transformators t. Durch den Widerstand (Drosselspule) w fließt dann praktisch kein Strom. Man trennt nun z. B. den Motor m von α ab und legt ihn an b. Während des Uberschaltens wird m nicht stromlos, sondern erhält Strom vom Transformator t über die Drosselspule w. Ist in dann an b angeschlossen, so gleicht sich der Spannungsunterschied zwischen den Transformatorwicklungen durch die Drosselspule w hindurch aus. Der Verbraucher m erhält in dieser Lage höhere Spannung als η; doch ist es nicht als Nachteil zu betrachten, wenn z. B. bei Bahnmotoren ein Motor momentan eine etwas andere Spannung bekommt als ein anderer Motor, auch kann man natürlich diese Stellung lediglich als Ubergangsstellung benutzen. Man trennt nun η von c und geht mit dem Regelkontakt auf d über. Während des Uberschaltens ist der Strom verlauf analog dem vorher für m beschriebenen. Liegt m an b und η an d, so ist eine neue Hauptstellung erreicht, in der, wie man sieht, im wesent-

lichen Motor m von Transformator s und Motor η von Transformator t gespeist wird. Die Drosselspule w wird wieder gänzlich oder fast stromlos sein; zweckmäßigerweise wird man solche Stellungen als Dauerstellungen benutzen.

Wird also an den beiden Kontaktbahnen abwechselnd geschaltet, so ist der Zweck erreicht, daß einerseits während des Schaltvorganges die Leistung nicht abgerissen wird, andererseits

ίο Kurzschlüsse von Transformatorwicklungsteilen vermieden bzw. begrenzt werden.

Gegenüber anderen den gleichen Zweck verfolgenden Anordnungen hat die vorliegende Anordnung Vorteile. Zwei bekannte Anordnungen, die auf ähnlichem Wege den gleichen Zweck verfolgen, finden sich in den Patentschriften Nr. 191096 und 189908. Gegenüber der ersteren Patentschrift wird in vorliegender Anordnung ein Widerstand (Drosselspule) ohne besondere Anzapfung in der Mitte verwendet, so daß die dauernden Kupferverluste in den. beiden Drosselspulenhälften fortfallen. Auch können beim Defektwerden einer Kontaktbahn nach der Anordnung der Patentschrift 191096 den Stromverbrauchern keine Arbeitsströme von der intakt gebliebenen Kontaktbahn ohne starke induktive Drosselwirkung zufließen, weil alsdann in der stromdurchflossenen Drosselspule nicht mehr zwei gegeneinander geschaltete, sich gegenseitig aufhebende magnetische Kraftfelder entstehen. Bei der Anordnung nach Patentschrift 189908 sind die Motoren in einer gewissen Abhängigkeit voneinander, da sie hintereinander geschaltet sind.

Wird hierbei ein Motor defekt, so kann man den ganz gebliebenen Motor nicht ohne weiteres unmittelbar von seinem Transformator aus speisen. Vielmehr bleibt in dem Stromkreis stets eine Drosselspule eingeschaltet. Die Drosselspulen müssen also so bemessen sein, daß sie bei Defekten imstande sind, dauernd den vollen Arbeitsstrom zu führen. Dagegen wird nach der vorliegenden Erfindung beim Defekt eines Motors das Weiterarbeiten des zweiten Motors ohne weiteres ermöglicht. Wird z. B. der Motor m (Fig. 1) defekt, so kann man nun den Motor η an beiden Kontaktbahnen abwechselnd weiter regeln, ohne daß sich an dem Schaltvorgang etwas ändert; hierbei erhält der Motor η auf . 50 denjenigen Stellen, auf denen an der rechten Kontaktbahn der Strom geschlossen ist, die volle, der betreffenden Stufe entsprechende Transformatorspannung. Auch hierbei geht also durch den Widerstand w nur auf den Zwischenstellungen, die man füglich als Ubergangsstellungen einrichten wird, ein beträchtlicher Strom hindurch.

Im nächfolgenden seien noch die weiteren, in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele, denen, wie erwähnt, zwei Motoren und zwei Gruppen von Regelungsstufen zugrunde liegen, kurz beschrieben.

Durch die Anordnung nach Fig. 2 wird genau dasselbe bewirkt wie durch die Anordnung nach Fig. 1, nur ist die Drosselspule an einer anderen Stelle eingeschaltet. Wie die Zeichnungen erkennen lassen, kann man in allen Fällen einen etwaigen Erdanschluß derart anordnen, daß beide Motoren symmetrisch geerdet sind, ohne daß die Drosselspule in der Mitte angezapft werden muß.

Fig. 3 und 4 zeigen analog den Fig. 1 und 2 durchgebildete Beispiele für den Fall, daß es sich nicht um mehrere getrennte Transformatoren handelt, sondern um einen Transformator/) mit mehreren (magnetisch miteinander verketteten) Sekundärwicklungen s und t.

Fig. 5 möge als Beispiel für den Fall gelten, daß mehrere Verbraucher m und η von einer einzigen Transformatorsekundärwicklung s ge- 80 speist werden. Der Schaltvorgang kann hier von der gezeichneten Ubergangsstellung aus z. B. so vor sich gehen, daß η von c getrennt und an d gelegt wird, wodurch eine neue Dauerstellung erreicht wird. Man kann also auch hierbei Dauerstellungen erhalten, in denen die Drosselspule absolut stromlos ist. Man kann natürlich auch η von c trennen und sogleich an f legen, dann ist aber die Drosselspule auf 'allen Stellungen mit einem Ausgleichstrom belastet. Dieser zweite Schaltvorgang erfordert weniger Schaltorgane, da die Kontakte a, d, e usw. in Wegfall kommen können.

Fig. 6 und 7 zeigen Ausführungsbeispiele für die Anwendung der Erfindung in solchen Fällen, in denen Wechselstromverbraucher, welche je mehr als einen Stromkreis erhalten, "in Frage kommen. Aus der großen Fülle der hier möglichen Schaltungen sind in Fig. 6 und 7 Anwendungen auf Wechselstrommotoren mit Spannungsaufteilung herausgegriffen: In einem solchen Fall habe z. B. jeder Motor drei Zuleitungen x, y, z. Hier wird man mit einer Drosselspule wie bei den bisherigen Beispielen nicht auskommen, sondern man hat sinngemäß für jeden Bezirk von Stromkreisen je eine Drosselspule W₁ bzw. W₂ zu verwenden. Da in dem Beispiele bei je drei Zuleitungen zwei Stromkreisbezirke vorhanden sind, so kann man je eine Drosselspule zwischen zwei Zuleitungspaaren einbauen, also z. B. W₁ zwischen χ und x, W₂ zwischen y und y (Fig. 6), oder aber einerseits W₁ zwischen χ und x, andererseits W₂ zwischen ζ und ζ (Fig. 7) o. dgl.

Weiterhin können nach Patentschrift 221661 statt der besonderen Drosselspule Wicklungsteile der Stromverbraucher selbst als Drosselspule benutzt werden. Hierfür zeigen die Fig. 8 bis 11 einige Ausführungsbeispiele. Wie man sieht, entspricht Fig. 8 der Fig. 1, Fig. 9 der

Fig. 5, Fig. ίο der Fig. 6, Fig. ii der Fig. 7, wobei zu bemerken ist, daß in Fig. 11 eine Wicklung (die Kompensationswicklung) z. B. in zwei Teilen A₁ und k₂ angeordnet ist. Auch hier ist der der Erfindung eigentümliche Vorteil erreicht, daß durch die Drosselspule auf den Dauerstellungen keine zusätzlichen Kupferverluste auftreten; Kupferverluste treten vielmehr nur insoweit auf, als die Wicklungsteile in ihrer Eigenschaft als Bestandteile des Stromverbrauchers selbst von Strom durchflossen werden.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:·

   i. Regelungseinrichtung für mehrere Wechselstromverbraucher unter Benutzung mehrerer Gruppen von Regelungsstufen, die behufs Vermeidung der Unterbrechung der Leistung abwechselnd geschaltet werden, und eines der Unterdrückung von Kurzschluß- bzw. Ausgleichströmen dienenden Widerstandes (Drosselspule), dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stromverbraucher über die zugehörige Gruppe von Regelungsstufen für sich von einer Transformatorwicklung direkt ohne Zwischenschaltung von Widerständen oder Drosselspulen gespeist wird, und daß der für die Größe einer Spannungsstufe bemessene Widerstand (Drosselspule) zwischen die Zuleitungen mehrerer solcher, für sich bestehender Stromkreise so eingeschaltet wird, daß eine besondere Anzapfung an diesem Widerstand (Drosselspule) vermieden ist.
2. 2. Regelungseinrichtung nach Anspruch 1 für den Fall, daß jeder Stromverbraucher je mehr als einen Stromkreis besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Gattung von Stromverbraucherstromkreisen die Anordnung eines Widerstandes (Drosselspule) nach Anspruch 1 getroffen ist.
3. 3. Regelungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerstand (Drosselspule) Wicklungsteile der Stromverbraucher selbst benutzt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.