DE230452C

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Publication number: DE230452C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 230452 -KLASSE 21 d. GRUPPE - M 230452 - CLASS 21 d. GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Dezember 1909 ab.Patented in the German Empire on December 2nd, 1909.

Die Umdrehungszahl mehrphasiger Drehfeldmotoren ist abhängig von der Stärke des magnetischen Hauptfeldes und von den elektromotorischen Kräften im Stator und Rotor.
Es ist bekannt, die Geschwindigkeit durch Änderung der dem Rotor durch einen Kollektor zugeführten Spannung zu regeln; zählt man hierbei sowohl Stator- als Rotorspannung bei übersynchronem Laufe des Motors positiv,The number of revolutions of multiphase rotary field motors depends on the strength of the main magnetic field and on the electromotive forces in the stator and rotor.
It is known to control the speed by changing the voltage applied to the rotor by a collector; both stator and rotor voltages are counted positively when the motor is oversynchronous,

ίο dann ist die Drehzahl direkt proportional der Summe von Stator- und Rotorspannung und kann daher durch Veränderung der Rotorspannung geregelt werden, wie es in Fig. ι schematisch dargestellt ist.ίο then the speed is directly proportional to the Sum of stator and rotor voltage and can therefore be changed by changing the rotor voltage be controlled, as shown in Fig. ι schematically.

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß als Regelungsströme die vollen Arbeitsströme des Motors benutzt werden, die Regelkontakte daher am Stufentransformator sehr groß ausgeführt werden müssen und leicht zu Störungen Anlaß geben. Zur Vermeidung dieses Übelstandes dient die nachfolgend beschriebene Erfindung. This method has the disadvantage that the full working currents of the control currents Motors are used, so the control contacts on the step transformer are very large and easily give rise to disturbances. To avoid this inconvenience serves the invention described below.

Bei dem erwähnten bekannten Verfahren muß in dem Transformator t der Fig. 1 dafür gesorgt werden, daß die Spannung seiner an den Kollektor angeschlossenen Wicklung verändert werden kann, was beispielsweise durch Regeln der an das Netz angeschlossenen Windungszahl erreicht wird. In der dargestellten Schaltung fließt in dieser Regulierwicklung Arbeitsstrom, der den Strom der anderen Wicklung zu kompensieren hat.In the known method mentioned, it must be ensured in the transformer t of FIG. 1 that the voltage of its winding connected to the collector can be changed, which is achieved, for example, by regulating the number of turns connected to the network. In the circuit shown, working current flows in this regulating winding, which has to compensate for the current of the other winding.

Legt man nun aber eine weitere Wicklung auf den Transformator und schließt sie, wie .in Fig. 2 dargestellt ist, in Serie zu den Statorleitern des Motors, dann kann man durch richtige Wahl der Windungszahl erreichen, daß die Rotorströme durch diese Amperewindungen vollständig kompensiert werden. Die Regulierwicklung ist dann entlastet und führt nur noch die sehr geringen Magnetisierungsströme des Transformators. But if you put another winding on the transformer and close it, how . Is shown in Fig. 2, in series with the stator conductors of the motor, then you can through correct Choice of the number of turns achieve that the rotor currents through these ampere-turns completely be compensated. The regulating winding is then relieved and only carries out the very low magnetizing currents of the transformer.

Da die Stator- und Rotorarbeitsströme sich im Motor notwendig bei allen Geschwindigkeiten und allen Belastungen vollständig kornpensieren, so müssen sie es auch im Transformator, sofern man dort die Windungszahlen genau in demselben Verhältnisse wie im Motor ausführt. Da die Phase der Rotorströme um den Bürstenverschiebungswinkel gegen die Statorströme verdreht ist, so kann man zweckmäßig eine gemischte Stern-Dreieckwicklung oder eine ähnliche Phasenkombination der Arbeitswicklungen im Transformator anwenden. Dann hat die Regulierwicklung bei allen Betriebszuständen stets nur den schwachen Magnetisierungsstrom zu führen, und ihre Kon-, takte können sehr geringe Abmessungen erhalten· Die Einwirkung des Magnetisierungsstromes des Motors auf die Regulierwicklung ist bei gegebener Wicklungsanordnung von selbst nicht bei allen Betriebszuständen vollständig zu vermeiden, doch kann man sie durch eine geringe Bürstenverdrehung oder ein äquivalentes Mittel mit Leichtigkeit stets zum Verschwinden bringen.Because the stator and rotor working currents are necessary in the motor at all speeds and fully compensate for all loads, they must also do so in the transformer, provided that the number of turns there is exactly the same as in the motor. Because the phase of the rotor currents around the brush displacement angle is rotated against the stator currents, so one can expediently a mixed star-delta winding or a similar phase combination of the working windings apply in the transformer. Then the regulating winding has in all operating states always to carry only the weak magnetizing current, and their contact, clocks can have very small dimensions · The effect of the magnetizing current of the motor on the regulating winding is not completely closed in all operating states with a given winding arrangement Avoid, but it can be avoided by twisting the brush slightly or an equivalent Always make funds disappear with ease.

Dadurch, daß die Statorströme zur Kompensation der Rotorströme im Reguliertrans-Due to the fact that the stator currents to compensate the rotor currents in the regulating

formator verwendet werden, wird natürlich nicht nur die Rotorspannung, sondern auch die resultierende Statorspannung beim Regeln mit verändert. Hierdurch wird einerseits das Hauptfeld des Motors geändert und gibt zu Tourenänderungen Anlaß, andererseits sinkt aber die Statorspannung um genau dasselbe Maß, um das die Rotorspannung steigt, so daß der Einfluß ihrer Summe auf die Tourenänderung verschwindet.formator is used, of course, not only the rotor voltage, but also the resulting stator voltage when regulating with changed. On the one hand, this becomes the Main field of the engine changed and gives rise to tour changes, on the other hand it sinks but the stator voltage by exactly the same amount as the rotor voltage increases, so that the influence of their sum on the tour change disappears.

Im Gegensatze zu der nach Fig. ι erfolgenden Regelung der gesamten Arbeitsspannung wird diese nach dem neuen Verfahren konstant gehalten und nur die Feldstärke geregelt, ganz ähnlich, wie es bei Gleichstrommotoren seit langem angewandt wird. Ermöglicht wird diese reine Feldregelung aber erst dadurch, daß ein einstellbarer Teil der Arbeitsspannung zwischen Rotor und Stator durch den äußeren Transformator übertragen wird, so daß die gesamte Arbeitsspannung beider sich nicht ändert.In contrast to that according to FIG Regulation of the entire working voltage, this is kept constant according to the new method and only the field strength is regulated, very similar to how it has been with DC motors has been used for a long time. This pure field control is only made possible by that an adjustable part of the working voltage between rotor and stator through the outer Transformer is transferred so that the total working voltage of both is not changes.

Unter Zugrundelegung dieses Grundgedankens sind eine große Reihe von besonderen Schaltungsanordnungen ausführbar. Man wird beispielsweise bei Hochspannungsnetzen die Regulierkontakte zweckmäßig nicht unmittelbar an das Netz schließen, sondern besser, wie in Fig. 3, noch einen kleinen Hilfstransformator t_x einschalten, der im Verhältnisse zum kompensierten Regeltransformator t nur geringe Ab-.messungen erhält. Auch bei Netzen von geringer Spannung empfehlt sich diese Anordnung oft, weil man dann den Haupttransformator unmittelbar am Motor aufstellen kann und nur sehr schwache Leitungen zur Regulierstelle zu verlegen braucht. [ On the basis of this basic idea, a large number of special circuit arrangements can be implemented. In high-voltage networks, for example, it is advisable not to connect the regulating contacts directly to the network, but rather, as in FIG. 3, to switch on a small auxiliary transformer t _x , which has only small dimensions in relation to the compensated regulating transformer t. This arrangement is also recommended for networks with low voltage, because the main transformer can then be placed directly on the motor and only very weak lines need to be laid to the control point. [

Man kann natürlich auch die beiden Ver- '■ fahren der Feldregelung und der Spannungsregelung verbinden und dem Anker nach dem Schema der Fig. 4 noch eine besondere feste , oder regelbare Spannung am Transformator t_z aufdrücken. Der Wirkungsbereich der Feldregelung wird dadurch einfach verschoben.One can of course also the two encryption '■ drive the field control and voltage control link and the anchor according to the scheme of Fig. 4 still a particular fixed or adjustable voltage at the transformer t impress _z. The area of action of the field control is simply shifted as a result.

Mit demselben Transformator kann man das Motorhauptfeld sowohl verstärken wie auch schwächen, indem man durch eine einfache Umschaltung seine Feldrichtung vertauscht. Sehr günstig arbeitet der Motor über Synchronismus, weil dann einer erhöhten Geschwindigkeit zwar verstärkte Reaktanzspannung am Kollektor,. dagegen wegen der Feldschwächung verminderte Transformatorspannung zwischen den Lamellen entspricht.With the same transformer, the main motor field can be strengthened as well as weaken by simply switching over the direction of the field. The motor works very favorably via synchronism, because then an increased speed although increased reactance voltage at the collector. on the other hand because of the field weakening corresponds to reduced transformer voltage between the lamellas.

Ebenso wie zum Regeln der Drehzahl läßt sich das Verfahren auch zum Anlassen von Kollektormotoren mit geschwächtem Felde gebrauchen. Just as for regulating the speed, the method can also be used to start Use collector motors with a weakened field.

Das Verfahren ist auch überall dort verwendbar, wo der Kollektor nicht unmittelbar mit dem Rotor des Arbeitsmotors verbunden ist, sondern wo ein besonderer Kollektorfrequenzwandler in beliebiger Schaltung zum Umformen der Rotorströme auf die Statorfrequenz dient. The process can also be used wherever the collector is not directly connected to the rotor of the working motor, but where a special collector frequency converter is used in any circuit to convert the rotor currents to the stator frequency.

Es ist für die Wirkungsweise des Verfahrens gleichgültig, ob die Erregerströme des Regeltransformators unmittelbar dem Netze entnommen oder von anderen Maschinen beeinflußt werden.It is irrelevant for the mode of operation of the method whether the excitation currents of the regulating transformer taken directly from the network or influenced by other machines.

Claims

Patent claim:

Method of starting and regulating the speed of multiphase motors with its own or separately designed collector, characterized in that the separately excited field of an external Transformer, the windings of which are traversed by stator and rotor currents, an adjustable part of the working voltage is transmitted between the stator and rotor.

1 sheet of drawings.