DE237939C

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Publication number: DE237939C
Application number: DENDAT237939D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Leerlaufstourenzahl eines Drehfeldkollektormotors, bei welchem die Arbeitswicklungen des Läufers und Ständers an Spannungen liegen, ergibt sich aus der Gleichung

= co ι Η ■

wobei η die Leerlaufstourenzahl, cx> die synchrone Tourenzahl, e₂ bzw. ^₁ die an der Rotor- bzw. Statorarbeitswicklung liegende Spannung, Z₁ bzw. Z₂ die Drahtzahl der Stator- bzw. Rotorarbeitswicklung und v\ einen Streuungskoeffizient bedeutet. Es ist nun

Hier bedeutet C₁₂ den Koeffizienten der gegenseitigen Induktion des Stators auf den Rotor, C₁₁ den Koeffizienten der Selbstinduktion der Statorwicklung und V₁ den Streuungskoeffizienten des Stators durch magnetischen Nebenschluß. Die Größen c₁₂ und C₁₁ sind von der Wicklungsverteilung abhängig.

Während man nun bisher die Tourenzahl des Motors dadurch regelte, daß man in obenstehender Gleichung entweder den Quotienten

-^- oder —J- änderte, soll gemäß vorliegender

C₁ /i₂

Erfindung die Tourenzahl durch Änderung der Größe

und zwar durch Änderung der Wicklungsverteilung einer der beiden Arbeitswicklungen, geregelt werden. Gegenüber den bekannten Regelungsarten ergeben sich bei dieser neuen Regelungsart wesentliche Vorteile insofern, als nicht nur Spannungstransformatoren zur Änderung des Verhältnisses ^;! in Fortfall kommen, sondern auch in bezug auf gute Kommutierung ist dies neue Regelungsverfahren vor den übrigen ausgezeichnet. Dies soll nunmehr näher erläutert werden.

Bei Motoren, bei welchen irgendeine Wicklungsverteilung angenommen und unverändert beibehalten wird, ergibt sich der Übelstand, daß die Kommutierung nicht für alle eingestellten Tourenzahlen gleich gut ist; denn bekanntlich besteht zwischen dem Feld der Arbeitsachse und dem Feld der Erregerachse für gute Kommutierung die bekannte Beziehung F _α· η = F' _c· 00. Da nun aber bei einem Drehfeldmotor F_a stets gleich F_e ist, so erhält man gute Kommutierung nur bei

synchronem Gang also für — = 1. Um nun

aber auch bei anderen Tourenzahlen einen funkenlosen Lauf zu erzielen, ist durch Ver-Wendung besonderer Wendepolwicklungen dafür Sorge zu tragen, daß stets

F₁, η

(Γα/,,, c-vj g₅

ist. Es müßte eigentlich anstatt F_a geschrieben werden »B_a«. = Induktion im Wendefeld. (Fa)w soll dem Wert B_a entsprechen. Für jede neue Tourenzahl η ist demnach eine andere Erregung des Wendepoles notwendig, und ·

es ist schwierig, die Regelung der Geschwindigkeit mit der Regelung des Wendefeldes so zu kombinieren, daß die zugehörigen Werte gleichzeitig erreicht werden. Bei dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung wird nun das Wendefeld gleichzeitig mit der Tourenzahl durch eine einzige Handlung im zugehörigen Sinne beeinflußt, indem sowohl die Tourenzahl wie auch das Wendefeld durch

ίο die Wicklungsverteilung der Arbeitswicklungen beeinflußt wird. Es kommt nämlich, wie gesagt, zur Erzielung funkenlosen Ganges nicht eigentlich das gesamte Feld der Arbeitsachse in Betracht, sondern nur die in der Wendezone herrschende Induktion dieses Feldes. ' Betrachtet man nun zwei Wicklungen verschiedener Wicklungsweite, aber gleicher Windungszahl, so werden beide Wicklungen, wenn sie von derselben Spannung aus gespeist werden, auch gleiche Feldstärken erzeugen. Die Wicklung kleinerer Wicklungsweite wird jedoch eine höhere Induktion hervorrufen als die andere Wicklung. Es ist also die Wicklungsweite z. B. der Ständerarbeitswicklung bestimmend für die Wirksamkeit des Feldes in der Wendezone. Andererseits wird die Wicklung mit der kleineren Wicklungsweite eine größere elektromotorische Kraft im Rotor erzeugen als die andere Wicklung, da bei gleicher Feldstärke in diesem Falle mehr Kraftlinienschnitte erzielt werden, als wenn

das Feld über einen größeren Bogen verteilt wäre. Die Verkleinerung der Wicklungsweite hat also eine Vergrößerung des Faktors C₁₂ im Gefolge, gleichzeitig aber auch trotz Kon- 35 stanthaltung der Feldstärke eine Erhöhung der Induktion in der Wendezone. Aus der Tourengleichung geht nun hervor, daß die Vergrößerung von C₁₂ eine Verkleinerung der Leerlaufstourenzahl bedeutet. Für gute Korn- 40 mutierung soll nun (F_a)_w ·η = F_e· eo = konstant sein. Berücksichtigt man, daß geringe Abweichungen von diesem konstanten Werte die Kommutierung nicht wesentlich beeinflussen, so kann man wohl sagen, daß die 45 Änderung von F_a und η im entgegengesetzten Sinne, wie sie durch Änderung der Wicklungsweiten bewirkt wird, eine gute Kommutierung gewährleistet, wobei aber auch gleichzeitig der eigentliche Zweck der Regelung, 50 nämlich die Änderung der Leerlaufstourenzahl erreicht wird.

Claims

Patent-Anspruch :

Verfahren zur Regelung von Drehfeldkollektormaschinen mit Arbeitswicklungen auf dem Ständer und dem Läufer, welche beide an Spannung liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung durch Anderung der Wicklungsverteilung einer der beiden Arbeitswicklungen erfolgt.