DE252169C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 252169 KLASSE 21 d. GRUPPE- M 252169 CLASS 21 d. GROUP

Zusatz zum Patent 241770 vom 18. Juni 1909.*)Addition to patent 241770 from June 18, 1909. *)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Juli 1910 ab. Längste Dauer: 17. Juni 1924. Patented in the German Empire on July 22 , 1910 . Longest duration: June 17, 1924.

In dem Hauptpatent 241770 ist eine Einrichtung beschrieben, mit Hilfe deren es möglich ist, die Transformator-E. M. K., die zu Funken am Kollektor Veranlassung gibt, bei Ein- oder Mehrphasenkollektormotoren vollkommen selbsttätig für alle Betriebszustände ohne Zuhilfenahme von besonderen Schaltern zu kompensieren. Das angegebene Verfahren läßt sich aber ohne weiteres nur bei Maschinen mit ausgeprägten Polen anwenden.In the main patent 241770 a device is described with the help of which it is possible is, the transformer-E. M. K., which gives rise to sparks at the collector Single or multi-phase collector motors completely automatic for all operating states to compensate without the aid of special switches. The specified procedure but can only be used with machines with pronounced poles.

Es soll nun die im Hauptpatent 241770 angegebene Einrichtung auch bei solchen Ein- und Mehrphasenkollektormotoren angewendet werden, die mit verteilter Statorwicklung ausgeführt sind. Man kann den Strom I₁ sich jederzeit als Summe der beiden Summanden I₁-I₂ und j₂ denken. In den Wicklungen eines Transformators fließen die Ströme «und i₂, beim Einspulentransformator auch der StromThe device specified in the main patent 241770 is now also to be used in single-phase and multi-phase collector motors that are designed with a distributed stator winding. The current I ₁ can always be thought of as the sum of the two summands I ₁ -I ₂ and j _2. The currents λ and i ₂ flow in the windings of a transformer, and so does the current in a single-coil transformer

ao ij-i₂. Die Ströme i_% und i_x-i_% als Summanden von i'j werden im vorliegenden Fall zur Erregung des Wendefeldes benutzt, wobei der Strom I₁-I₂ in der eigentlichen Hilfspolerregerwicklung fließt, während die Wicklung, die den Strom i₂ zur Erregung des Hilfspoles führt, mit der Haupterregerwicklung vereinigt ist.ao ij-i ₂ . The currents i _% and i _x -i _% as summands of i'j are used in the present case to excite the turning field, with the current I ₁ -I ₂ flowing in the actual auxiliary pole exciter winding, while the winding that supplies the current i ₂ to Excitation of the auxiliary pole leads, with the main excitation winding is united.

Die Schaltung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. In Fig. 1 stellt A den Kollektormotor dar, der als Dreiphasenmotor angegeben ist; B sei ein Einspulentransformator, der an das Netz N gelegt ist und der die verteilten Haupterregerwicklungen e des Motors speist.The circuit is described below with reference to the drawing. In Fig. 1, A represents the commutator motor indicated as a three-phase motor; Let B be a single coil transformer which is connected to the network N and which feeds the main field windings e of the motor.

Der Primärstrom des Einspulentransformators I₁ zerlegt sich nun in die beiden Summanden ί]-ί₂ und i₂, wobei der Strom i_x-i₂ in der Wicklung zwischen dem beweglichen Kontakt und dem Sternpunkt fließt; man muß also die Hilfspole direkt in den Sternpunkt des Transformators legen, um in ihrer Wicklung den Strom i_x-i₂ zu haben.The primary current of the single coil transformer I ₁ is now divided into the two summands ί] -ί ₂ and i ₂ , the current i _x -i ₂ flowing in the winding between the movable contact and the star point; the auxiliary poles must therefore be placed directly in the neutral point of the transformer in order to have the current i _x -i _{2 in their winding.}

Wie sich durch die im folgenden durchgeführten Rechnungen zeigen läßt, kompensiert diese Anordnung die transformator-elektromotorische Kraft des Kollektormotors A mit verteilter Statorwicklung für alle Tourenzahlen, Periodenzahlen und Spannungen, die demselben durch das Netz N aufgedrückt werden.As can be shown by the calculations carried out below, this arrangement compensates for the transformer-electromotive force of the commutator motor A with distributed stator winding for all the numbers of revolutions, numbers of periods and voltages that are impressed by the network N on the same.

Die transformator-elektromotorische Kraft der kurzgeschlossenen Spule α ist e_t prop, φ · c, wo ψ = Flux des Hauptfeldes, c = Periodenzahl. Ist nun die Statorwicklung verteilt, so geht der Kraftfluß des Hauptfeldes auch durchThe transformer electromotive force of the short-circuited coil α is e _t prop, φ · c, where ψ = flux of the main field, c = number of periods. If the stator winding is now distributed, the power flow of the main field also goes through

*) Früheres Zusatzpatent 246434.*) Former additional patent 246434.

- die Hilfspole, im Gegensatz zu den Kollektormotoren mit ausgeprägten Polen, und induziert in der kurzgeschlossenen Spule α eine E. M. K. der Rotation, die φ · η proportional ist, wo η = Tourenzahl des Motors; diese allein reicht aber nicht aus, um e_t bei allen Betriebszuständen zu kompensieren; es muß noch ein zusätzliches Feld φ_ι erzeugt werden. Soll die Transformator-Ε. M. K. von ίο der E. M. K. der Rotation vollkommen kompensiert werden, so muß die Beziehung bestehen: - the auxiliary poles, in contrast to the collector motors with pronounced poles, and induces in the short-circuited coil α an EMF of the rotation which is proportional to φ · η , where η = number of revolutions of the motor; However, this alone is not sufficient to compensate for e _t in all operating states; an additional field φ _{ι has to be} generated. Should the transformer Ε. MK are completely compensated by ίο the EMF of the rotation, the relationship must exist:

e_t prop, φ · c = (φ + φ₍) η,
daraus: e _t prop, φ c = (φ + φ ₍ ) η,
from it:

φ · C φ · C
+ φι = und φ; = — φ.φ · C φ · C
+ φι = and φ; = - φ.

Aus der Transformatorenergiegleichung ergibt sich, wie schon in der Beschreibung des Hauptpatentes angegeben:As in the description of the Main patent stated:

dann ist unter Vernachlässigung der Sättigung i₂ prop, φ, ferner e₂ prop, φ · c, d. h. für eine bestimmte Erregerspannung stellt sich ein Flux ein, der nur noch von der Periodenzahl abhängig ist, endlich e_x prop, φ · η. Die Klemmenspannung ist gleich dem Hauptflux mal der Tourenzahl.then neglecting the saturation i ₂ prop, φ, furthermore e ₂ prop, φ · c, ie for a certain excitation voltage, a flux that only depends on the number of periods is finite e _x prop, φ · η. The terminal voltage is equal to the main flux times the number of revolutions.

Aus den vier letzten Gleichungen ergibtFrom the last four equations results

sich durch Einsetzen der Werte für i_z,
S₁ in die Formel für I₁: substituting the values for i _z ,
S ₁ in the formula for I ₁ :

undand

t, =t, =

φ · φ · C
φ · η φ · φ · C
φ η

Die Gleichung φ/ =The equation φ / =

- φ ergibt nun mit- φ now results with

φ · c φ · c

prop. I₁ und φ prop. *₂, daß φ, prop.prop. I ₁ and φ prop. * ₂ that φ, prop.

I₁-I₂ sein muß. I ₁ -I ₂ must be.

Wenn also die Hilfspole mit der Differenz der beiden Ströme erregt werden, d. h. mit j demjenigen Teil des Einspulentransformators in Serie geschaltet werden, der diese Differenz i-y-ii führt, wie es bei der angegebenen Schaltung der Fall ist, so wird die Transformatorspannung selbsttätig für alle Tourenzahlen, Spannungen und Periodenzahlen kompensiert. Wird an Stelle eines Einspulentransforma- !So if the auxiliary poles are excited with the difference between the two currents, i.e. connected in series with that part of the single-coil transformer that carries this difference iy-ii , as is the case with the circuit shown, the transformer voltage is automatic for all Revolutions, tensions and periods are compensated. Is used instead of a single coil transformer!

tors ein Zweispulentransformator verwendet, dann wird der Wendepol durch die Ströme I₁ und i₂ beider Spulen des Transformators derart erregt, daß die resultierende Erregung dem Wert i_x-i₂ entspricht. Hierfür erhält der Hilfspol zweckmäßig für jeden der beiden Ströme eine besondere Erregerwicklung.tors a two-coil transformer is used, then the reversing pole is excited by the currents I ₁ and i _{2 of} both coils of the transformer in such a way that the resulting excitation corresponds to the value i _x -i _2. For this purpose, the auxiliary pole expediently receives a special excitation winding for each of the two currents.

Ein anderes Ausführungsbeispiel für einen fremderregten Einphasenkollektormotor ist durch die Fig. 2 dargestellt. Hier bedeutet N ein Dreiphasennetz, A den Läufer, k die Kompensationswicklung, h die Hilfspolwicklung, β die Haupterregerwicklung des Einphasenmotors. T ist ein Dreiphasen-Einspulentransformator in Sternschaltung, dem der Erregerstrom i₂ für die Erregerwicklung e einphasig entnommen wird, und zwar liegt die Wicklung e zwischen dem Sternpunkt 0 und dem Kontakt K an einem Teil der Wicklung 1 des Einspulentransformators T. Die Wicklung h ist mit dieser Wicklung 1 derart in Reihe geschaltet, daß sie von dem Strom wert ^₁-J₂ durchflossen wird. Der Anker A und die Kompensationswicklung k ist in Reihe geschaltet und liegt an der gleichen Netzphase wie die beiden Wicklungen 2 und 3 des Einspulentransforma tors.Another exemplary embodiment for a separately excited single-phase collector motor is shown in FIG. Here N means a three-phase network, A the rotor, k the compensation winding, h the auxiliary pole winding, β the main excitation winding of the single-phase motor. T is a three-phase single-coil transformer in star connection, from which the excitation current i ₂ for the excitation winding e is drawn in one phase, namely the winding e is located between the star point 0 and the contact K on part of the winding 1 of the single-coil transformer T. The winding h is connected in series with this winding 1 in such a way that it is traversed _{by the current value ^ 1} -J _2. The armature A and the compensation winding k is connected in series and is on the same line phase as the two windings 2 and 3 of the single coil transformer.

Die Schaltung ist also in allen möglichen Fällen zur genauen Kompensation der Transformator-E. M. K. der Ein- und Mehrphasenkollektormotoren mit verteilter Statorwicklung und regulierbarem Nebenschlußerregertransformator anwendbar.The circuit is therefore in all possible cases for the exact compensation of the transformer E. M. K. of single and multi-phase collector motors with distributed stator winding and adjustable shunt exciter transformer applicable.

Claims

Patent claim:

Device for the excitation of auxiliary poles to compensate the transformer EMF in single and multi-phase collector machines according to patent 241770, characterized in that when the machine is designed with a distributed stator winding, the auxiliary pole excitation winding does not depend on the primary current (i _x ) of the one used to excite the main field (working field) Shunt transformer, but is fed by the differential current (h'h) occurring at it, the winding carrying the secondary current (i ₂ ) being combined with the main excitation winding, so that in the turning zone the desired excitation by i _v , namely as the sum of J ₁ -J ₂ - (- i ₂ occurs.

1 sheet of drawings.