DE234045C - - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K27/00—AC commutator motors or generators having mechanical commutator
- H02K27/04—AC commutator motors or generators having mechanical commutator having single-phase operation in series or shunt connection
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
- Al 234045 KLASSE 2id. GRUPPE
Wechselstrom - Kommutatormaschine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Januar 1909 ab.
Um ein großes Anzugsmoment bei Wechselstrom-Kommutatormaschinen zu erreichen, ist
es notwendig, entweder ohmische Widerstände zwischen Wicklung und Kommutator zu schalten
oder im Moment des Anlaufes das Erregerfeld zu schwächen. Beide Methoden haben Vor-
und Nachteile, und es werden im wesentlichen die Art des Betriebes, die Höhe der Frequenz
und die Stromkosten dafür entscheidend sein,
ίο welches Mittel zur Erzielung eines hohen Anlaufmomentes
in einem bestimmten Falle vorzuziehen ist.
Zur Schwächung des Erregerfeldes mußten bisher umständliche Umschaltungen an der
Maschine vorgenommen werden, oder es mußten parallel zur Erregerwicklung . geschaltete
Drosselspulen oder Transformatoren Verwendung .finden. Gegenstand dieser Erfindung ist.
eine solche Erregung des Feldes, daß seine Stärke mit der Geschwindigkeit des Motors
selbsttätig geregelt wird. Der Zweck dieser Schaltung ist jedoch nicht allein der, funkenfreien
Lauf zu erreichen, es werden vielmehr durch die neue Einrichtung auch noch andere
Vorteile erzielt, die oft von größerer Bedeutung sind und später erörtert werden sollen.
Für die Felderregung eines Wechselstrom-Kommutatormotors ist der primäre Strom
des Anlaß- und Reguliertransformators besonders geeignet. Denn da dem Motor bei hoher
Geschwindigkeit auch eine höhere Spannung zugeführt werden muß, wird bei demselben
Moment der . Netzstrom um so größer sein, je größer die Geschwindigkeit des Motors ist.
Verwendet man deshalb den Netzstrom zur Erregung des Motors, so wird, ohne eine Umschaltung
an der Erregerwicklung vorzunehmen, im Moment des Anlaufs der Erregerfluß klein sein und mit der Geschwindigkeit des Motors
allmählich wachsen. Die E. M. K. der Ruhe wird also in dem Maße zunehmen, wie die Möglichkeit
der Vernichtung durch eine E. M. K. der Bewegung mit der Motorgeschwindigkeit steigt.
Es wird daher ein leichtes sein, bei einer solchen Maschine fast bei jeder Geschwindigkeit
funkenfreien Gang zu erreichen.
Die Zunahme der Erregung mit der Geschwindigkeit bei konstantem Moment ist auch im
allgemeinen mit Rücksicht auf den Wirkungsgrad eines Motors günstig, denn bei den meisten
vorkommenden Betrieben steigt das Drehmoment mit zunehmender Geschwindigkeit, ·
und um den höchsten Wirkungsgrad für alle Belastungen zu erhalten, muß das Erregerfeld
mit der Geschwindigkeit der Maschine verstärkt werden.
Fig. ι stellt ein Ausführungsbeispiel dar. t ist
der Anlaß- und Reguliertransformator; k ist die Kompensationswicklung, e, die Erregerwicklung,
r der Anker eines Wechselstrom-Reihenschlußmotors; s ist ein vom Netzstrom
durchflossener Transformator, dessen sekundäre Wicklung eine zweite Erregerwicklung ex speist.
In diesem Beispiel wird der Motor nicht ausschließlich vom Netzstrom erregt, sondern auch
gleichzeitig vom Motorstrom durch die Erregerwicklung e2. Diese Anordnung wird sich in den
Fällen empfehlen, wo die Frequenz verhältnismäßig niedrig ist, die Anlauf spannung also sehr
klein, so daß das Erregerfeld im Anlauf zu sehr geschwächt werden würde, wenn die Erregung
ausschließlich durch den Netzstrom erfolgte. Im allgemeinen wird es sich empfehlen, die
beiden Erregerwicklungen so anzuordnen, daß
sie magnetisch nicht miteinander verkettet sind. Den Reihenschlußtransformator t kann man
natürlich entbehren und den Netzstrom unmittelbar zur Erregung des Motorfeldes benutzen,
wenn die Höhe der primären Spannung die Maschine nicht gefährdet oder durch Erdung eines passenden Punktes unschädlich
gemacht wird.
Eine so geschaltete Maschine bietet nun die
ίο Möglichkeit, sämtliche in der kurzgeschlossenen
, Ankerspule auftretenden E. M. Ke. fast für alle Belastungen vollständig zu vernichten, und
zwar nicht nur deswegen, weil die E. M. K. der Ruhe mit abnehmender Geschwindigkeit ebenfalls
sinkt, sondern weil sich für alle Belastungen auch die genaue Phase des Querfeldes erreichen
läßt. Für die Vernichtung der E. M. K. der Ruhe allein würde bekanntlich beim Reihenschlußmotor
die Speisung der Querfeldwicklung mit
der Änkerspannung die richtige Phase für alle Belastungen ergeben, leider ist aber die Amplitude
dieser Spannung ungefähr proportional der Geschwindigkeit, während sie mit Rücksicht
auf vollständige Vernichtung der E. M. K.
der Ruhe umgekehrt proportional der Geschwindigkeit sein müßte. Bei der den Gegenstand
dieser Erfindung bildenden Schaltung stellt nun eine Spannung. am Anlaß- und Reguliertransformator
eine der Ankerspannung ungefähr phasengleiche Spannung dar, deren Amplitude
je nach den Abzweigungen an diesem Transformator geregelt werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel für einen Reihenschlußmotor mit Querfeld ist in Fig. 2 dargestellt,
t ist der Regulier- und Anlaßtransformator ; k ist die Kompensationswicklung, e die
Erregerwicklung, r der Anker und h die das Querfeld erzeugende Hilfswicklung des Motors.
Die Erregerwicklung wird von dem Netzstrom unmittelbar durchflossen. Die Wicklung h
wird von einer Spannung gespeist, die sich zusammensetzt aus einer mit der Ankerspannung
phasengleichen Spannung und einer um Y4 Periode
gegen den Strom verschobenen Spannung.
Letztere soll dem Einfluß der -Wendespannung Rechnung tragen. Die mit der Ankerspannung
phasengleiche Spannung nimmt bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 mit der Geschwindigkeit
ab, weil das eine Ende der Wicklung h an den beweglichen Kontakt des Transformators
t angeschlossen ist. In vielen Fällen, z. B. dann, wenn sich der primäre Strom des Haupttransformaters
mit der Geschwindigkeit der Maschine sehr stark ändert, wird es dagegen zweckmäßiger sein, die Wicklung h an einem
festen Punkt des Transformators t zu legen.
Bei Erregung der Maschine ganz oder teilweise durch den Netzstrom ist es also, da eine
der Ankerspannung ungefähr phasengleiche Spannung und eine ungefähr um J/4 Periode
verschobene Spannung mit der gewünschten Amplitude zur Verfügung stehen, möglich, fast
für alle Belastungen funkenfreien Gang zu erzielen.
Die Erfindung gilt nicht nur für Reihenschlußmaschinen,
sondern ist in gleicher Weise auch bei Kompoundmaschinen anwendbar, wie auch das Prinzip der -Erfindung ohne weiteres auf
Repulsionsmaschinen und Mehrphasenmaschinen übertragbar ist.
Bei Anwendung des Erfindungsgedankens auf kompensierte Repulsiönsmotoren, d. h. auf
solche Maschinen, bei denen die Erregung vom Anker aus durch Erregerbürsten erfolgt, kann
man leicht einen Leistungsfaktor l· fast für alle Belastungen erreichen, denn bei niedriger
Geschwindigkeit, wo noch keine nennenswerte E. M. K. der Bewegung an den Erregerbürsten
erzeugt wird, ist die induktive Spannung ebenfalls klein, bei hoher Geschwindigkeit sind dagegen
beide Spannungen groß. Überhaupt ändert sich der Leistungsfaktor bei der neuen Maschine, auch wenn keine Rotationsspannung
erzeugt wird, die die induktive Spannungskomponente aufhebt, nur in geringen Grenzen.
Schließlich sei noch hervorgehoben, daß bei der neuen Schaltung der Haupttransformator
klein ausfällt und günstiger beansprucht wird, als wenn die Erregung ausschließlich vom
sekundären Strom erfolgt.
Claims (2)
1. Wechselstrom - Kommutatormaschine mit Ständer oder Läufererregung in Verbindung
mit einer Kompensationswicklung (Arbeitswicklung), dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung oder ein Teil dieser Wicklung
von dem bei Veränderung der Sekundärspannung des Reguliertransformators sich selbsttätig ändernden Primärstrom des
Transformators oder einem diesem ungefähr proportionalen Strom derart durchflossen
wird, daß sich das Erregerfeld selbsttätig hinreichend der Motorgeschwindigkeit anpaßt,
ohne daß man besonderer Regelungsmittel bedarf.
2. Maschine nach Anspruch 1 mit Querfeld zur Verminderung des Bürstenfeuers,
dadurch gekennzeichnet, daß das Querfeld von der Spannung an der sekundären Wicklung
des Anlaß- und Reguliertransformators oder einer dieser ungefähr phasengleichen Spannung und gleichzeitig von einer gegenüber
dem Strom ungefähr um 1/i Periode
verschobenen Spannung erregt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE234045C true DE234045C (de) |
Family
ID=493933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT234045D Active DE234045C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE234045C (de) |
-
0
- DE DENDAT234045D patent/DE234045C/de active Active
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