DE235091C

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ES »lift PATENTAMT

ATENTSCHRIFT

- JVe 235091 - · KLASSE 21 ///GRUPPE M-

in FRANKFURT a. M.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Juni 1910 ab.

Will man einen Motor in weiten Grenzen in seiner Geschwindigkeit regeln, so benutzt man dazu am besten Steuerdynamos, und zwar entweder eine Steuerdynamo nach dem Leonard-System, oder man benutzt zwei Maschinen, von denen die eine mit ihrer Spannung gegen die andere geschaltet ist und die im Verlaufe der Steuerung aberregt und im umgekehrten Sinne wieder erregt wird, so daß

ίο sich ihre Spannung dann zur Spannung der zweiten Maschine hinzufügt. Mit einer derartigen Schaltung ließe sich nun jede beliebige Geschwindigkeit erzielen, wenn nicht die Remanenz die Regelung in den unteren Grenzen ganz bedeutend beeinflußte. Besitzt das Feld einer Leonard-Dynamo z. B. nur eine Remanenz von 2 Prozent, so kann die Geschwindigkeit nicht weiter als auf ¹Z₅₀ ihres maximalen Wertes herabgedrückt werden, da bei 2 Prozent Spannung der Dynamo der Motor 2 Prozent seiner maximalen Geschwindigkeit machen mußy· zumal wenn noch Einrichtungen, z. B. durch Kompoundierung, getroffen werden, damit der Verlust im Gesamtstromkreis auf Grund Ohmschen Widerstandes kompensiert wird.

Auch die Gegenschaltungsmethode kann den Einfluß der Remanenz nicht beseitigen, da der Magnetismus der gegengeschalteten Dynamo auch um einen bestimmten Betrag hinter den Erregerströmen nachhinkt, und dieser Betrag abhängig ist von dem vorhergehenden' Erregungszustand. Nun verlangen aber manche Antriebe, z. B. Turmschwenkwerke, Papiermaschinen, Reglung in den unteren Grenzen, die sich auf Bruchteile' von Prozenten der maximalen Geschwindigkeit erstrecken.

Um solche Geschwindigkeitsreglungen zu erzielen, muß der Einfluß der Remanenz beseitigt werden, und dies ift der Gegenstand der nachfolgend beschriebenen Erfindung.

Die Erfindung nimmt ihren Ausgangspunkt von der Gegenschaltung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Hierbei ist das Feld der einen Dynamo voll erregt, während das Feld der anderen Dynamo im Anfang der Steuerperiode ebenfalls voll, aber gegenerregt ist, so daß die Spannungen der beiden Dynamos 1 und 2 sich gegenseitig aufheben und die Gesamtspannung ο an den Klemmen des Motors M ergeben; Wird dann die Spannung der Dynamo D_x allmählich vermindert und durch ο hindurch umgekehrt, so steigt die Gesamtspannung beider Dynamos -auf ihien Maximalwert an. Bei Umkehrung dieses Vorganges nimmt die Gesamtspannung allmählich wieder auf 0 ab.

Nimmt man jetzt an, daß die Spannung der Dynamo Z)₁ infolge der Remanenz nicht mehr ihren früheren Wert erreicht, so wird noch eine gewisse Spannung abhängig von der Remanenz an den Außenklemmen von D₁ und D₂ bestehen bleiben. Nehmen wir an, dieser Betrag beliefe sich auf 2 Prozent, indem die eine Dynamo D₂ 100 Volt erzeugt, die Dynamo D₁ dagegen nur 98. Gemäß der

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Erfindung wird nun nicht dieser Punkt als o-Punkt der Steuervorrichtung betrachtet, soildorn die weitere Regelung erfolgt jetzt durch gleichzeitiges Schwächen der Erregung beider Dynamos. Nimmt man nun die Erregung ganz fort, so wird auf die Anker nur noch die Remanenz von α und b einwirken. Diese Remanenzen sind aber praktisch genau gleich hoch, da die eine Erregung von einem Werte

to herab kommt, der proportional 98 ist, die andere von einem Wert, der proportional 100 ist. Die beiderseitigen Remanenzen werden also, absolut genommen, annähernd 2 Prozent betragen, auf die Anker kommt aber nur die Einwirkung der Differenz der Remanenzen, die aber praktisch gleich ο ist.

Die Fig. 3 zeigt eine Steuervorrichtung, mit dem die Felder α und b entsprechend geregelt werden. Man sieht, auf der Stellung 0 sind beide Felder stromlos, dann werden sie allmählich bis Stellung 3 voll, aber entgegengesetzt erregt. Wenn man hierbei das später nicht mehr zu ändernde Feld von vornherein um einen bestimmten Prozentsatz stärker erregt als das zu ändernde, so kann man erreichen, daß eine geringe Spannungsdifferenz übrigbleibt, die für manche Betriebsverhältnisse von Wert ist. Von Stelluug 3 bis 6 wird dann das Feld b aberregt, wobei die Spannung bis auf ihren halben Betrag ansteigt, und von Stellung 7 bis 9 in entgegengesetztem Sinne voll erregt, wobei die Spannung ihren Maximalwert erreicht. Das Schaltungsschema. Fig. 3 ist für die Parallelschaltung der beiden· Felder gezeichnet. Unter Umständen ist es jedoch vorteilhaft,, die Schaltung etwas zu ändern, und zwar in der Weise, daß die Felder zunächst entgegengesetzt in Reihe liegen, wobei das eine Feld durch Nebenschlüsse etwas geschwächt, wird; hierauf wird man durch Abschalten der Vorschaltwiderstände den jetzt beiden gemeinschaftlichen Erregerstrom auf seinen vollen Wert anwachsen lassen. Hierauf wird das zu ändernde Feld mehr und mehr durch Nebenschlüsse geschwächt, bis es schließlich kurzgeschlossen ist. In diese Stellung wird das Feld .umgekehrt und durch Vergrößerung der Nebenschluß widerstände wieder verstärkt.

Durch diese Abänderung läßt sich erreichen, daß in den Anfangsstellungen die Feldstärken unabhängig von den unter Umständen verschiedenen Widerständen der Feldwicklungen gleich oder nur so viel verschieden sind, als dem von vornherein ge wollten Betrag entspricht. Wählt man diesen Betrag, z. B. 5 Prozent, so wird man in dieser Stellung eine Spannung von 2V₂ Prozent der maximalen Gesamtspannung erzielen, trotzdem der volle Erregerstrom beide Felder passiert. Ändert man jetzt den Erregerstrom in Stufen von 10 Prozent, so wird man damit Spannungsänderungen und infolgedessen Geschwindigkeitsänderungen von 0,25 Prozent pro Stufe erzielen.

Dieses Verfahren ist jedoch nicht nur bei Anwendung von zwei Maschinen in Gegenschaltung, wie Fig. ι zeigt, möglich, sondern es läßt sich auch mit einer Maschine, wie Fig. 2 zeigt, ausführen, wenn diese Maschine Polformen erhält, wie sie die Fig. 4, 5 und ϋ zeigen. Diese Maschinen erhalten gegebenenfalls Doppelpole (vgl. Fig. 4), wobei die eine Polhälue" die in der Schaltung Fig. 1 erwähnte Feldwicklung α erhält, während die zweite Polhälfte die Erregerwicklung b erhält. Die Schaftung und Erregung erfolgt genau wie bei den beiden getrennten Dynamos. Es ist klar, daß, wenn die Polhälften α und b \ gegeneinander geschaltet und vollerregt werden, die Spannung des Ankers A .— 0 sein muß, und daß, wenn die Erregung dann fortgenommen wird, die Summe der Einwirkung der Remanenz von α und b ο ist.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform des Poles, bei welcher dieser mit Schlitzen versehen ist, so daß ein Kern entsteht, ähnlich einem Manteltransformator. Der innere Kern ist mit der Wicklung α versehen, die beiden äußeren Kerne mit der Wicklung b. Werden diese beiden Wicklungen gleich stark, aber, entgegengesetzt erregt, so ist ihre Wirkung nach außen hin gleich 0, da sie ihren Kraftlinienschluß in sich herum treiben und nach Abschaltung des Erregerstromes nach außen j keine Remanenzwirkung zeigen können.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit von Elektromotoren mittels ι einer oder mehrerer Steuerdynamomaschinen, bei welchem die Verminderung der Klcmmspannung der Motoren in der Weise erfolgt, daß innerhalb einer einzigen Steuer-, dynamomaschine oder, in zwei getrennten Ί Steuerdynamomaschinen zwei in entgegengesetztem Sinne wirkende elektromotorische Kräfte induziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß, zwecks Erzielung möglichst geringer Geschwindigkeiten der Motoren 1 oder völliger Stillsetzung derselben, die Erregerströme der gegeneinander geschalteten Dynamotelder gleichzeitig, und zwar allmählich oder in gröberen Abstufungen ausgeschaltet werden, so daß schließlich nur die Remanenzen der gegengeschalteten Felder übrig bleiben, die sich in ihrer Wirkung nahezu oder völlig aufheben.

2. Maschine zur Ausübung des Veriahrens nach Anspruch 1 bei Benutzung is einer einzigen Steuerdynamomaschine, dadurch gekennzeichnet, daß diese pro Pol-

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teilung zwei gegeneinander schaltbare Pole erhält.

3. Maschine zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 bei Benutzung einer einzigen Steuerdynamomaschinc, da- | durch gekennzeichnet, daß deren Pole durch j Schlitze in drei mit zwei gegeneinander schaltbaren Erregerwicklungen versehene Tale geteilt sind, von denen die eine auf dem mittleren', die andere auf den beiden äußeren Teilen liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gcgencinandcr-. schaltung der Erregerwicklungen und beim gleichzeitigen Ändern beider Felder zur Erzielung einer geringen Spannungsdifferenz das eine Feld etwas schwacher erregt

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