DE253166C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Λ 253166-KLASSE 21 d. GRUPPE

Zusatz zum Patent 250343 vom 10. Mai 1910.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Juni 1911 ab. Längste Dauer: 9. Mai 1925.

Gegenstand der Erfindung ist eine weitere Ausbildung der durch Bürstenverschiebung" , regelbaren Kollektormaschine nach dem Patent 250343. Die gemäß der Erfindung" vervollkommnete Maschine, welche sich durch ihren hohen Wirkungsgrad, kleines Gewicht, insbesondere kleines Kupfergewicht, und eine gute Kommutation im ganzen Bürstenverschiebungsbereich auszeichnet, eignet sich daher außer für mehrere andere Anwendungsgebiete, besonders für den Fahrzeugantrieb, bei welchem die oben genannten Vorteile, besonders das kleine Maschinengewicht und anstandslose Regelbarkeit durch Bürstenver-Schiebung unter völliger Vermeidung eines Kontrollers von großer Bedeutung sind.

Bei den Maschinen üblicher Bauart ist gewöhnlich eine gute Regelbarkeit mittels Bürstenverschiebung durch die starke Funkenbildung unter den Kollektorbürsten ausgeschlossen. Der Grund dafür liegt darin, daß man gewöhnlich die Kompensationswicklung auf dem Ständer so anordnet, daß ihre Amperewindungen ein Spiegelbild der Läuferamperewindungen darstellen oder auch die Kompensationswicklung" bzw. einen Teil derselben möglichst nahe an der neutralen Zone über der Bürstenachse als Wendewicklung anhäuft. '

3°. Verschiebt man bei einer solchen Anordnung der Kompensationswicklung die Bürsten aus der Mittellage, so wird gleichwohl das Gleichgewicht zwischen den Läuferamperewindungen und den in der Läuferachse wirkenden Amperewindungen der Kornpensationswicklung gestört, so daß die in der Kommutation befindlichen Spulen jetzt in einem geänderten Feld laufen und ein starkes Funken erzeugen.

Im Gegensatz dazu ist bei der Maschine gemäß dem Patent25O343 die Kompensationswicklung nicht über den Bürsten, sondern auf den außerhalb des Bürstenverstellungswinkels 2a liegenden Teiles des Ständers angebracht.

Fig. ι der beiliegenden Zeichnung zeigt eine derartige Anordnung, und zwar als Ausführungsbeispiel für eine zweipolige Maschine.

Hier bedeuten b¹, W die Bürsten, · α den Läufer und w die mit diesem in Reihe geschaltete Kompensationswicklung. Die Bürsten b¹, b², welche hier in ihrer Mittellage, d.h. in der Achse y,y stehend, dargestellt sind, werden um einen Winkel α in dem einen oder dem anderen Sinne aus dieser Lage je nach der Drehrichtung der Maschine verstellt. Die über der Verschiebungszone 2 a der Bürsten liegenden Ständernuten sind frei von der Kompensationswicklung, welche auf dem

übrigen Teile gleichmäßig" oder ungleichmäßig angeordnet ist. Die Amperewindungen der Wicklung w werden so bemessen, daß sie gleich oder um einige Prozente größer sind als die Amperewindungen des Läufers.

Ist nun bei einer bestimmten Lage der Bürsten innerhalb des Verschiebungswinkels — z. B. bei der Mittelstellung der Bürsten ·— das für einen funkenlosen Lauf nötige Verhältnis zwischen den Amperewindungen des Läufers und der Wicklung w hergestellt, so bleibt dieses Verhältnis auch für alle übrigen Bürstenstellungen innerhalb des Verschiebungswinkels 2 α aufrecht erhalten, da beim gegebenen Strom die in der Bürstenachse bei beliebiger Bürstenstellung innerhalb des Winkels 2 α wirksame Amperewindungszahl der Wicklung α» immer dieselbe bleibt; die Kommutationsverhältnisse sind daher für alle Stellungen der Bürsten gleich günstig, und die Maschine arbeitet in diesem ganzen Gebiete anstandslos. Verschiebt man dagegen die Bürsten noch etwas weiter, über den Winkel 2 α hinaus, so ändert sich wesentlich das in die Bürstenachse fallende Feld der Wicklung w, so daß die günstigen Bedingungen für die !Commutation nicht mehr vorhanden sind. Man wird daher bei der Regelung die Bürsten gar nicht oder nur ganz wenig aus dem Winkel 2 a hinausschieben.

Die beschriebene Maschine besitzt ferner noch den großen Vorteil, daß außer der Wicklung w keine andere Wicklung auf dem Ständer nötig ist. Denn bereits aus der Züsammenwirkung des Läufer- und des Ständer-. feldes ergibt sich ein Erregerfeld, welches bei der Mittelstellung der Bürsten gleich Null ist und bei der Verschiebung der Bürsten mit dem Verstellungswinkel wächst.

Das kann man leicht durch die Übereinanderlagerung des dreieckigen Läuferfeldes mit dem (gegebenenfalls) trapezförmigen Felde der Wicklung w nachweisen. Man wird dabei finden, daß das resultierende Feld, bei vollkommener Gleichheit der Amperewindungen des Läufers und der Wicklung w, seine neutrale Zone immer genau in der jeweiligen Bürstenachse hat, und daß — wenn die Amperewindungszahl der Wicklung w die des Läufers ein wenig überwiegt — dieser Überschuß in der Bürstenachse immer unverändert zur Wirkung kommt. Am besten kann man die Verteilung der Felder aus der schematischen Darstellung der Wicklungen in Fig. 2 und 2 a ersehen. Fig. 2 a stellt die Abwicklung des Ständers bei der in Fig. 2 dargestellten Grenzlage der Bürsten dar. Es Avird angenommen, daß der Ständer beispielsweise sechs leere und sechs bewickelte Nuten pro Pol besitzt, doch ist die nachstehend gegebene Zerlegung auch für jede beliebige Anzahl der leeren und bewickelten Nuten gültig, wobei die Anzahl der leeren der Anzahl der bewickelten Nuten auch nicht unbedingt gleich zu sein braucht. Es wird ferner der Übersichtlichkeit wegen angenommen, daß in jeder bewickelten Nut die Wicklung in zwei Schichten angeordnet ist, wobei die Richtung des senkrecht zur Zeichenebene nach unten hinein fließenden Stromes durch Kreuze und die Richtung des senkrecht aus der Zeichenebene nach oben heraustretenden Stromes durch Minuszeichen angedeutet wird. Die bewickelten Nuten sind durch Vierecke, die leeren Nuten durch je ein Paar der übereinander stehenden Kreise bezeichnet. In Fig. 2a ist die richtige Stromverteilung, in Fig. 2 b die gleichwertige, fiktive Stromverteilung dargestellt, welche dieselbe Feldverteilung wie die wirklich vorhandene Wicklungsanordnung nach Fig. 2 a zur Folge hat.

Die Stromverteilung nach Fig. 2 b entsteht * aus der nach Fig. 2 a, wenn man sich in jeder leeren Nut zwei in entgegengesetzter Richtung durchflossene Spulenseiten denkt, welche also sich in ihrer Wirkung . nach außen hin gegenseitig aufheben. Verbindet man dann

— in der in der Fig. 2 b angegebenen Weise

— die entsprechenden Spulenseiten miteinander, so kommt man zum fiktiven gleichwertigen Wicklungssystem k und /, welches dieselbe Feldverteilung ergibt wie die wirklich vorhandene Wicklung w. Die fiktive Wicklung k ist gleichachsig" mit dem Läufer, die Wicklung / liegt senkrecht dazu. Die Wicklung k, welche ebensoviel Amperewindungen besitzt wie die Wicklung w, spielt also die Rolle der Kompensationswicklung, und die Wicklung f erzeugt das Erregerfeld. Man sieht also, daß das Läuferfeld in der Bürstenachse sowohl bei der Grenzlage der Bürsten wie auch bei ihrer Mittelläge vollkommen kompensiert oder etwas überkompensiert bleibt; das Kompensationsfeld ändert zwar bei der fortschreitenden Bürstenver-Schiebung aus der Mittellage allmählich seine Form, indem es von einer (gegebenenfalls) trapezförmigen Form (bei der Mittellage der Bürsten) allmählich in ein gegebenenfalls dreieckiges Feld (bei der maximalen Bürstenverstellung) übergeht; seine Stärke in der Bürstenzone bleibt aber unverändert, so daß die Kommutation immer am günstigsten vor sich geht.

Die gleichwertige Erregerwicklung/ wirkt bei der gezeichneten Lage der Bürsten am stärksten, bei der Verschiebung" der Bürsten in der Richtung zu der Mittellinie y-y hin nimmt die Erregung stetig ab, um schließlich bei der Stellung der Bürsten in der Achse y-y vollständig zu' verschwinden.

Aus obigen Ausführungen ist es ersieht-

lieh, daß man bei der neuen Maschine tatsächlich nur mit einer einzigen Ständerwick-' lung w auskommen kann, deren Windungszahl nicht größer, vielmehr mit Rücksicht auf die kleinere Streuung der Maschine und die dadurch benötigte geringere Überkompensierung etwas kleiner als bei der gewöhnlichen Kompensationswicklung ausfällt. Weder eine besondere Erregerwicklung noch eine Wendewicklung ist dabei erforderlich. Das bedeutet eine erhebliche Kupferersparnis, eine Verminderung der Kupferwärmeverluste, also eine wesentliche Erhöhung des Wirkungsgrades. Außerdem sieht man aus Fig. 2b, daß bei dem maximalen Verstellungswinkel der Bürsten die Amperewindungszahl der Erregung ebenso groß ist wie die des Ankers, und da man bei der Maschine gemäß der Erfindung den Luftspalt ganz klein machen kann, d. h. so klein wie die mechanischen Rücksichten zulassen, so bildet sich ein sehr kräftiges Erregerfeld und im Vergleich mit den gleich bemessenen Maschinen gewöhnlicher Bauart ein viel kräftigeres Drehmoment bei gegebenem Strom." Die vorliegende Maschine kann also bedeutend mehr leisten oder bei gleicher Leistung bedeutend kleiner bemessen sein.

Die beschriebene Maschine ist eine Reihenmaschine, da die gleichwertige Wicklung / (s. Fig. 2b) von dem Läuferstrom oder einem diesem proportionalen Strom durchflossen wird. Die.Regelung durch die Bürstenverschiebung ist sehr wirksam. Die Spannung ändert sich dabei vollkommen stetig, ohne Sprünge und wächst mit dem Bürstenverstellungswinkel. ■

Wird die Maschine als Motor gebraucht, so \vird bei jeder Klemmenspannung . die Geschwindigkeit durch Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Bürstenverstellungswinkels gegenüber der Mittellage verkleinert bzw. vergrößert. Arbeitet die Maschine als Motor, so läuft sie immer in demselben Sinne, in welchem die Bürsten aus der Achse y-y verstellt sind.

Als Generator kann die Maschine nur dann eine Spannung erzeugen, wenn sie in dem der Bürstenverstellung" entgegengesetzten Sinne angetrieben wird.

Diese Eigenschaft der Maschine, als Motor in derjenigen Richtung zu laufen, in welcher die Bürsten aus der neutralen Zone verschoben sind, und als Generator in der entgegengesetzten Richtung, kann man zur Bremsung der Maschine heranziehen. Wenn man nämlich im vollen Lauf des Motors die Bürsten nach der Trennung vom Netz auf die andere Seite der neutralen Zone bringt, so wirkt die Maschine als Generator, und ihre Leistung kann zur Bremsung benutzt werden, wobei unter Umständen die Maschine bei passendem Anschluß an das Netz Strom in dieses zurückliefert.

Die beschriebene Maschine ist mehrerer Abänderungen fähig.

So ist eine genau gleichmäßige Eisenverteilung· nicht unbedingt erforderlich; nur ist dafür zu sorgen, daß der magnetische Widerstand in keiner Achse zu groß ausfällt. Die unbewickelten Teile des Ständereisens, welche der Verschiebungszone 2 a gegenüberliegen, brauchen auch nicht unbedingt genutet zu sein.

In elektrischer Beziehung kann man den reinen Reihenschlußcharakter der Maschine dadurch in einen Kompoundcharakter umwandeln, daß man gemäß Fig. 3 eine zu der Wicklung w senkrechte Wicklung η anbringt, die man von einer fremden oder einer Nebenschlußspannung speist und die am zweckmäßigsten in denselben Nuten liegt wie die Wicklung w. Das letztere ist jedoch nicht eine notwendige Bedingung; worauf es hauptsächlich ankommt ist nur, daß die Wicklung η außerhalb des Verschiebungswinkels 2 a der Bürsten liegt.

Auch kann es unter Umständen von Vorteil sein, bei der eingangs beschriebenen Maschine die Wicklung w aus einzelnen Teilen auszubilden, um durch deren Umschaltung bei gegebener Bürstenverstellung die Feldkomponente zu ändern, ohne dadurch die Kompensationsamperewindungen zu beeinflussen.

Man kann nämlich, wie oben gezeigt war, das Feld der Wicklung zv in zwei aufeinander senkrecht stehenden Komponenten zerlegen (s. Fig. 2 b). Das Verhältnis beider Komponenten bzw. der Amperewindungszahl zueinander ist lediglich von der Größe des Ver-Schiebungswinkels der Bürsten gegen die neutrale Zone abhängig, d. h. jedem Bürstenverschiebungswinkel entspricht ein genau bestimmtes Verhältnis zwischen den Feldwindungen / und den Arbeitswindungen k. Und da die Arbeitswindungen k in dem Bereiche des zulässigen Verschiebungswinkels konstant bleiben, so folgt, daß jedem Bürstenverschiebungswinkel eine ganz bestimmte Zahl - der Feldwindungen/ entspricht. In einer gegebenen Bürstenstellung und bei gegebenem Strom ist daher das Feld konstant. Man kann nicht das Feld wie bei gewöhnlichen Maschinen etwa durch einen regelbaren Nebenschluß oder durch Abschalten von Windungen ändern; denn dadurch würde sich auch das Verhältnis der Ständerwindungen zu den Läuferwindungen auch in der Arbeitsachse ändern und somit eine schlechte Kommutierung entstehen. In vielen Fällen ist es aber erwünscht, das Feld der Maschine unabhängig von der Bürstenstellung und von dem

Strom zu ändern. Dies kann beispielsweise durch die Anordnung" gemäß Fig. 4 und 5 erreicht werden.

Die Ständerwicklung besteht hier aus der einen Hauptwicklung I oder den zwei Hauptwicklungen I und V und aus den zwei Schaltwicklungen II und III. Letztere enthalten (s. Fig. 4) Leiter, die in den räumlich entsprechend gelegenen, innerhalb der Wicklungen I und I' befindlichen Nuten 4, 4 bzw. 5, 5 liegen. Die Schaltung der Wicklung" ist aus Fig. 5 ersichtlich, wobei / den aus den Bürsten kommenden Strom bedeutet.

Sind, wie in der Fig. 5 dargestellt, die Schalter s² und s³ geschlossen, so verteilt sich der Strom in allen Nuten gleichmäßig", und die Achse der Ständerwicklung befindet sich in der Lage y-y.

Öffnet man dagegen einen der Schalter,

z. B. den Schalter ^², so verdoppelt sich der Strom in den Leitern der Nuten 4, 4 und verschwindet in den Nuten 5,5, während der Strom in den Nuten 1, 2, 3 und i', 2', 3' derselbe bleibt. Infolgedessen wird die Achse der Ständerwicklung verstellt und . die Feldkomponente geändert, während deren Amperewindungszahl dieselbe bleibt.

Die Wicklungen Π und III können offenbar auch die Leiter mehrerer, entsprechender Nuten umfassen sowie auch nur einen Teil dieser Leiter. Das Verdrängen des Stromes von der Wicklung II auf III und umgekehrt kann auch allmählich geschehen, etwa durch einen Widerstand r, der allmählich in einen der Zweige ein- und ausgeschaltet wird.

Die Maschine eignet sich für die verschiedenartigsten Betriebe, für welche die Gleichstrommaschine, insbesondere Reihenschlußmaschine, in Betracht kommen kann, sowohl für die Einzelantriebe, wie auch für kombinierte Aggregate; sie kann aber auch auf solchen Gebieten mit Vorteil verwendet werden, wo die Gleichstrommaschine bis jetzt überhaupt nicht in Frage kam oder durch die Wechselstrommaschine verdrängt war.

So eignet sich die erläuterte Maschine ganz vorzüglich für Reihenaggregate zur Arbeitsübertragung oder Arbeitsumformung, besonders für die Verwendung derartiger Reihenaggregate zum Antrieb von Fahrzeugen und schweren Vollbahnzügen.

Fig. 6 zeigt ein solches Aggregat. Als Arbeitsmotor m kann eine gewöhnliche Gleichstrommaschine oder auch zweckmäßigerweise die Maschine nach der Erfindung verwendet werden, als Stromerzeuger g dient die Maschine mit verschiebbaren Bürsten gemäß der Erfindung. Die Dynamo wird entweder von einer Wärmekraftmaschine angetrieben oder von einem vom Wechselstromnetz gespeisten synchronen oder asynchronen kollektorlosen Motor p. Natürlich können auf diese Weise statt eines Generators bzw. eines Motores mehrere Generatoren bzw. Motoren in Reihe geschaltet sein.

Bis jetzt war es beim Antrieb der Fahrzeuge bzw. Vollbahnzüge über das Wechselstromnetz entschieden billiger und vorteilhafter, als Antriebsmotoren Wechselstromkollektormotoren zu benutzen und diesen die Energie vom Netz über Regelungstransformatoren und Kontroller zuzuführen. Verwendet man aber das soeben beschriebene Reihenaggregat gemäß Fig. 6, so gestaltet sich der Betrieb noch bedeutend vorteilhafter als mit Wechselstromkollektormotoren. Hoher Wirkungsgrad, großeÜbeiiastungsfähigkeit, vollkommene Betriebssicherheit, bedeutend kleineres Gewicht der vorliegenden Maschine gegenüber dem Wechselstromkollektormotor gleicher maximaler Leistung, vollkommen funkenfreier Lauf, daher auch größere Lebensdauer, einfachere Wartung und Regelung machen diesen Antrieb dem Antrieb durch Wechselstromkollektormotoren weit überlegen. Wenn z. B. die Vollbahnlokomotive durch langsam laufende, mit den Triebrädern durch Kurbeln gekuppelte Motoren angetrieben werden soll, so bedeutet die Ersetzung der Wechselstromkollektormotoren des Transformators und des Kontrollers durch, das Aggregat nach Fig. 6 etwa 30 Prozent Ersparnis an Maschinengewicht. Sehr vorteilhaft ist auch der Fortfall des Hochspannungskontrollers, eines schweren, sehr kostspieligen, verwickelten und vielen Störungen unterworfenen Apparates mit seinen zahlreichen Schützensteuerungen, die nur selten lange anstandslos arbeiten und deren Schadhaftwerden nicht so leicht an Ort und Stelle ermittelt und beseitigt werden kann. Beim Antrieb gemäß der Erfindung wird die ganze Regelung durch das die Dynamobürsten verstellende Steuerrad besorgt. Die Betriebssicherheit ist dabei vollkommen, da hier die Anzahl der zu isolierenden Leitungsausführuiigen minimal ist. Ein weiterer wichtiger Vorteil dieser Anordnung ist die Möglichkeit der Rückgewinnung der Energie für das Netz durch einfache Bürstenverstellung bei beiden Gleichstrommaschinen auf die andere Seite der neutralen Zone, ohne daß dabei eine Lösung von elektrischen Verbindungen irgendeine Änderung der Anschlüsse des Ständers an den Läufer,, überhaupt irgendein Eingriff in die elektrische Schaltung" nötig wäre. Das trägt auch sehr wesentlich zur Betriebssicherheit bei. Außerdem ist die ganze Konstruktion verhältnismäßig sehr billig; denn die erläuterten Gleichstrommaschinen mit nur einer Ständerwicklung haben eine sehr einfache Bauart, ebenso fallen kostspielige Regelungs-

apparate mit ihren zahlreichen Leitungsausführungen sowie die Transformatoren mit mehreren sorgfältig zu isolierenden Anzapfungen fort.

Sehr wichtig ist dabei, daß der Primärmotor p als einphasiger, kollektorloser Induktionsmotor mit Käfiganker ausgeführt werden kann, da der Primärmotor stets mit fast konstanter Drehzahl zu laufen hat, auf den

ίο Haltestellen mit kleiner Haltezeit nahezu synchron weiterläuft und beim Anlaufen aus dem Stillstand infolge der dabei zu verwendenden ■—■ später unten beschriebenen — Anlaufsmethoden kein Drehmoment zu entwickeln hat, so ist in diesem Falle die Verwendung des Käfigankers mit Rücksicht auf möglichst kleines Gewicht des Primärmotors, den cos. φ, den Wirkungsgrad und die Betriebssicherheit besonders vorteilhaft.

Von großem Vorteil ist ferner auch der Umstand, daß man durch entsprechende Bewegung und Einstellung des Steuerrades der Bürstendrehvorrichtung jede beliebige Geschwindigkeit genau einhalten kann, während sonst bei Reihenaggregaten die Anzahl der Geschwindigkeitsstufen beschränkt ist und nur durch Unterteilung des Nebenschluß widerstandes in mehrere parallele ein- und auszuschaltende Zweige und durch die damit verbundene Komplizierung des Schalters vergrößert werden kann.

Besonders wertvoll ist aber die folgende neue technische Wirkung, welche die Verwendung des in Frage kommenden Reihenaggregates mit sich bringt und welche sonst bei der Verwendung des gewöhnlichen Reihenaggregates nicht zu erreichen wäre; die sämtlichen der jeweiligen Einstellung der Regelungsvorrichtung entsprechenden Geschwindigkeitskurven können im ganzen Regelungsbereich einen für das rationelle Arbeiten des Aggregates möglichst günstigen Verlauf erhalten.

Welchen Wert man auch sonst auf die Verwendung eines Reihenaggregates bei der in ■Frage kommenden Arbeitsumformung legt ·— z.B. mit Rücksicht auf bequemere Ausführung, geringeren Platzbedarf und geringere . Selbstinduktion der Feldwicklung einer Reihenmaschine —, bis jetzt stand der Verwendung des Reihenaggregates bei vielen Antrieben der Umstand hindernd im Wege, daß dieses nicht bei sämtlichen Stufen passende Geschwindigkeitskurven ergab. Denn es ist bekannt, daß bei einem solchen Reihenaggregat der Reihenmotor Nebenschlußcharakter hat; die Geschwindigkeit ändert sich fast gar nicht mit dem wachsenden Strom und dem wachsenden Drehmoment und steigt sogar unter Umständen mit diesen. Anderseits ist es in vielen Fällen, ^besonders wenn das Aggregat zum Antrieb eines schweren Vollbahnzuges dienen soll, notwendig, der Geschwindigkeitskurve des Motors einen ausgeprägten Reihencharakter zu geben, damit die Motorgeschwindigkeit mit zunehmendem Drehmoment (z.B. auf der größeren Steigung) von selbst abnimmt und der Generator und hauptsächlich der mit konstanter oder fast konstanter Drehzahl laufende Antriebswechselstrommotor nicht überlastet wird. Dies kann bei der Verwendung des Reihenaggregates mit der gemäß der Erfindung ausgebildeten Reihendynamo und einem gewöhnlichen oder zweckmäßigerweise gleichfalls nach der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Reihenmotor sehr leicht erreicht werden. Es genügt dazu, die beiden Maschinen mit voneinander stark abweichenden Charakteristiken auszuführen, und zwar den Generator stark bzw. stärker und den Motor schwach bzw. schwächer zu sättigen.. Dann zeigt der Motor im ganzen Regelungsbereich von Null an bis zu der Maximalgeschwindigkeit bei sämtlichen Geschwindigkeitsstufen Reihencharakteristik, d. h. mit der Belastung abfallende Geschwindigkeit. Im folgenden soll dies näher erläutert werden.

Der Generator soll mit konstanter oder nahezu konstanter Drehzahl ή¹, der Motor mit go einer Drehzahl n² laufen. Es sei in Fig. 7 als Funktion des Stromes i die Spannung e¹ des Generators (die im Dynamoanker induzierte E. M. K. minus Spannungsabfall des ganzen Reihenaggregates) bei der Drehzahl n¹, und e² die innere E. M. K. des Motors bei der Drehzahl n². Beim Normalstrom i_n schneiden sich die Kurven. Der Motor soll nun, wie oben erwähnt, weniger gesättigt sein als die Dynamo; dann muß, bei größerem Strom als i_n, e² über e¹ und, bei kleinerem Strom als i_n, e² unter e¹ liegen. Da aber wegen des Gleichgewichtes die E. M. K. des Motors gleich der gelieferten Spannung sein muß, so wird bei größerem Strom als i„ der Motor langsamer, bei kleinerem dagegen schneller laufen, wie es auch gewünscht ist. Es ist auch klar, daß in diesem Falle das Aggregat vollkommen stabil ist.

Beim gewöhnlichen Reihenaggregat ist es unmöglich, zu erreichen, daß die Geschwindigkeitskurven bei sämtlichen, auch bei niedrigeren Geschwindigkeitsstufen den Reihencharakter haben. Das hat folgenden Grund:

Die Drehzahl n² des Gleichstrommotors kann durch den Ausdruck dargestellt werden:

e_x — Jw

₁ - Jw

•"2 —

wobei iV¹ bzw. N² die Erregerflüsse der Dynamo bzw. des Motors, k¹ bzw. k'² die von den

Abmessungen der Maschinen abhängigen Konstanten und Jw den Spannungsabfall der beiden Maschinen bedeuten.

Will man nun beim gewöhnlichen Reihenaggregat auf eine niedere Geschwindigkeitsstufe übergehen, so muß das Dynamofeld durch entsprechende Nebenschlüsse geschwächt werden, so daß die Sättigung der Dynamo aufgehoben wird. Wenn z. B. die

ίο Dynamo mit Rücksicht auf den günstigen Verlauf der Geschwindigkeitskurve und auf eine gute Ausnutzung des Materials auf der der maximalen Geschwindigkeit entsprechenden Stufe stark gesättigt war und man auf eine Geschwindigkeit übergehen will, welche etwa 10 Prozent der maximalen Geschwindigkeit ausmacht, so muß man dazu das Dynamofeld etwa um 90 Prozent schwächen. Der kleine Rest des Feldes im Betrag von 10 Prozent ist vollkommen ungesättigt und demzufolge fast vollkommen proportional mit dem Strom. Fährt man nun mit dieser Stufe weiter und kommt dann auf einen größeren Fahrwiderstand .(Bahnkrümmung, Bahnsteigung

u. dgl.), so wächst das Drehmoment und der Strom. Im Zähler des Ausdruckes für n² wächst sowohl das ungesättigte Dynamofeld iV¹ wie auch der Spannungsabfall Jw — somit auch der ganze Zähler — proportional mit J₁ der Nenner aber wächst entweder — bei ganz schwachem Strom und also bei schwächerer Sättigung des Motors — proportional mit dem Strom oder ■— bei einem, dem größeren Widerstände entsprechend, vergrößerten Strom, also bei größerer Sättigung — langsamer als der Strom. Demzufolge hat die Geschwindigkeitskurve zunächst einen horizontalen und dann mit dem wachsenden Strom und Drehmoment einen immermehr aufsteigenden Verlauf. In der Tat zeigt das Reihenaggregat dieses Verhalten nicht nur bei bedeutend niedrigeren Geschwindigkeitsstufen, sondern auch schon bei Geschwindigkeiten, welche 50, 70 und mehr Prozente der normalen Geschwindigkeit betragen. Das macht das Reihenaggregat, wie sehr auch sonst die Verwendung der Reihendynamo erwünscht ist, ungeeignet zum Bahnbetrieb und anderen Betrieben, bei welchen der mit der steigenden Last abfallende Verlauf der Geschwindigkeitskurve erforderlich ist. Denn wenn z. B. der Zug bei gegebener Einstellung des Dynamoreglers, auf immer größere Steigung kommend, immer schneller zu fahren strebt, so wächst auch infolge der größeren Geschwindigkeiten der Fahrwiderstand, so daß infolge der von selbst immer größer werdenden Drehmomente, zu welchen noch das Beschleunigungsdrehmoment hinzukommt, die Maschinen von selbst überlastet werden und der die Dynamo antreibende Primärmotor in seiner Drehzahl stark abfällt und schließlich außer Trieb fällt.

Demgegenüber zeigt das Reihenaggregat gemäß vorliegender Erfindung, wenn es riehtig bemessen ist, einen mit der steigenden Last abfallenden Verlauf, also Reihencharakter, bei allen, sogar bei den niedrigsten Geschwindigkeitsstufen. Das beruht darauf, daß bei der Dynamo mit verschiebbaren Bürsten gemäß der Erfindung, wenn man ihre Spannung mittels Verstellung der Bürsten in der Richtung zu der neutralen Zone hin verringert, das Gesamtfeld als algebraische Summe seiner positiven und negativen Bestandteile zwar beliebig nahe an den Nullwert gebracht werden kann, aber physikalisch nie verschwindet, sondern nur seine Form ändert, indem das Verhältnis seines positiven zu seinem negativen Teil in Abhängigkeit von der Bürstenstellung sich ändert. Daher kommt es, daß auch bei geringerer Spannung (d. h. wenn die Bürsten in der Nähe der neutralen Zone stehen) die beiden Teile des Erregerfeldes noch eine genügende Sättigung besitzen, so daß der resultierende Erregerfluß (die algebraische Summe des positiven und des negativen Teiles) nicht proportional mit dem Strom wächst. Dies ist aus dem Diagramm Fig. 8, wo die verschiedenen Formen des Erregerfeldes in Abhängigkeit von der Bürstenlage dargestellt sind, ersichtlich.

Hier ist der Einfachheit wegen eine vollkommen gleichmäßige Verteilung der Wicklung w in der bewickelten Zone des Ständers angenommen.

Die trapezförmige Kurve W bedeutet das Feld oder vielmehr die magnetomotorische Kraft der Ständerwicklung w. Die Zahlen o, i,2, 3 beziehen sich auf verschiedene Bürstenlagen, wobei die Zahl ο der Lage der Bürsten in der Mittelachse y-y, die Zahl 3 der äußersten Verschiebung der Bürsten um den Winkel α und die Zahlen 1 bzw. 2 den zwei Zwischenstellungen der Bürsten entsprechen. Die punktiert gezeichneten Kurven L⁰, L¹, L², L³ zeigen die den j eweiligen Bürstenlagen entsprechenden Stellungen des Läuferfeldes bzw. der Kurve der magnetomotorischen Kraft des Läufers. Die voll ausgezogenen Kurven N°, N¹, N², N³ stellen die den jeweiligen Bürstenstellungen entsprechenden, aus der Kurve W und den jeweiligen Kurven L resultierenden Erregerfelder bzw. magnetomotorischen Kräfte dieser Felder dar.

Man sieht, daß bei der äußersten Lage 3 der Bürsten die Kurve der Erregeramperewindungen N³ auf der ganzen Polteilung zwischen zwei Bürsten positiv ist, daß mit der Verschiebung der Bürsten nach der neutralen Zone y-y hin die positive Fläche dieser Kurve abnimmt und die negative zunimmt, und daß

bei der Mittelstellung oo der Bürsten der positive und der negative Teil des Erregerflusses einander gleich werden, so daß ihre algebraische Summe verschwindet (und allgemein, daß der resultierende Flächeninhalt der N - Kurven sich gegebenenfalls proportional mit dem Verstellungswinkel ändert),

Sehr wichtig ist dabei, daß auch bei ganz kleinen Verstellungswinkeln der Bürsten, also

ίο bei ganz kleinen Spannungen der Dynamo, die einzelnen Teile der Erregeramperewindungskurven A⁷ nicht verschwinden, sondern eine beträchtliche Höhe behalten; so beträgt bei der 'dem Diagramm 8 zugrunde gelegten Wicklungsverteilung (bei welcher die bewickelte Zone gleich der wicklungsfreien Zone gewählt worden ist) die Höhe des positiven Teiles der 2V⁰-Kurve etwas mehr und die Höhe des negativen Teiles etwas weniger als die Hälfte der Höhe der 2V³-Kurve.

Daraus folgt, daß, wenn die Dynamo bei der maximalen Bürstenverstellung und bei einem gegebenen normalen Strom stark gesättigt ist, die Sättigung der beiden Teile der iV°-Kurve auch bei den kleinen Verstellungswinkeln also auch bei kleiner Spannung noch beträchtlich groß bleibt.

Sehr wichtig ist ferner der Umstand, daß bei kleineren Spannungen der resultierende Erregerfluß gleich der Summe der positiven und negativen Teilflüsse ist, deren ersterer eine stärkere Sättigung als der letztere hat. Wenn nun der Strom auf einer niederen Geschwindigkeitsstufe infolge des vergrößerten Fahrwiderstandes anwächst, so erreicht der . positive Teil des Erregerflusses eher einen großen Sättigungsgrad als der negative Teil.

Der Minuend (der positive Teil) ändert sich also nicht in demselben Maße wie der Subtrahend (der negative Teil). Infolge davon ändert, sich die Differenz (der gesamte Erregerfluß) mit dem steigenden Strom nur sehr wenig, als ob die Dynamo vollständig gesättigt wäre, und der Motor läuft daher bei niedrigeren Geschwindigkeitsstufen mit scharf ausgeprägter Reihencharakteristik, d. h. mit bei steigenderLast abfallender Drehzahl. Diese Erscheinung tritt immer mehr zum Vorschein, je schmäler die unbewickelte Zone im Vergleich mit der bewickelten ist.

Die beschriebene neue Wirkung ist von großer Wichtigkeit; denn durch sie wird die Möglichkeit gegeben, das Serienaggregat bei dem in Frage kommenden Betrieb mit Vorteil zu verwenden.

Wie oben erwähnt, ist es zweckmäßig, besonders, wenn es sich um Antrieb von Fahrzeugen und Vollbahnzügen handelt, beim Reihenaggregat auch den Motor als eine Maschine nach der Erfindung auszuführen, schon mit Rücksicht auf möglichst kleines Gewicht und guten Wirkungsgrad des Maschinenaggregates. Die Geschwindigkeit kann in diesem Falle ebenfalls bloß durch die Spannungsregelung an der Dynamo mittels Bürstenverschiebung erfolgen, während beim Motor die Bürstenverstellungsvorrichtung nur zur Einstellung der Drehrichtung dient; denn j e nachdem der Winkel α positiv oder negativ ist, läuft der Motor in der einen oder anderen Drehrichtung. Übrigens kann man zu einer · weiteren Steigerung der Geschwindigkeit auch noch beim Motor die Bürstenverstellung heranziehen.

Auf den Gefällen oder zum Anhalten des Fahrzeuges wird das Aggregat in sehr einfacher und wirtschaftlicher Weise unter Rückgabe der Energie ans Netz bloß durch Bürstenverstellung gebremst, ohne daß man dabei an der elektrischen Schaltung etwas zu ändern braucht.

Denn die beiden Maschinen können ja sowohl als Dynamo wie auch als Motor laufen; für den ersteren Fall müssen jedoch die Bürsten gegen- die Drehrichtung und für den zweiten Fall in der Drehrichtung verschoben sein. Daraus ergibt sich, daß in der richtigen Bürstenstellung und gegebenen Drehrichtung der Motor nie als Dynamo und die Dynamo nie als Motor laufen kann; wenn da- go her beim Lauf des Zuges die Bürsten die in Fig. 6 dargestellte Lage haben, so genügt es zur Bremsung, die Dynamobürsten aus der Lage G-G in die Lage M-M und die Motorbürsten aus der Lage M-M in die Lage G-G zu verstellen. Dann arbeitet der vom Zuge angetriebene Motor m als Dynamo und die Dynamo g als Antriebsmotor für die Induktionsmaschine p, welche jetzt mit übersynchroner Geschwindigkeit auf das Netz zurückarbeitet. Sehr vorteilhaft ist dabei, daß, wenn der gebremste Zug sich beim Anhalten verzögert und schließlich stillsteht, man die vorhandenen elektrischen Verbindungen, auch den Anschluß an das Netz, ruhig bestehen läßt. Die Energieumkehr vom Netz zum Aggregat — die sonst bei vielen bekannten Bremsmethoden bei unrechtzeitigem Abschalten des Bremsaggregates leicht vorkommen kann und sehr gefährlich ist — ist in gegebenem Fall ganz ausgeschlossen; bei verlangsamter Geschwindigkeit der beim Bremsen als Dynamo wirkenden Maschine m liefert sie einen immer kleineren Energiebetrag an die als Motor wirkende Maschine g, welche die Induktionsmaschine p mit einem immer kleiner werdenden Überschuß der Geschwindigkeit über den Synchronismus antreibt, so daß, wenn der Zug schließlich stillsteht und das Aggregat keinen Strom mehr besitzt, der Induktionsmotor gerade auf Synchronismus kommt und als leerlaufender Induktionsmotor

die leerlaufende stromlose Maschine g mit antreibt.

Bei der Umstellung der Bürsten zwecks Bremsung muß man auf folgendes achtgeben:

damit der Motor m bei der Umstellung der Bürsten nicht zu viel Strom aufnimmt, muß man zuerst die Dynamobürsten verschieben und dann erst die Motorbürsten.

Dauert der Aufenthalt auf der Haltestelle

ίο nicht zu lange, so läßt man den Induktionsmotor weiter leerlaufen. Die Anfahrt des Zuges geschieht dann ganz einfach dadurch, daß man, nachdem zuerst die Motorbürsten in die der gewünschten Fahrtrichtung und der Vollerregung entsprechende Lage und die Dynamobürsten in die Nullage gebracht worden sind, die letzteren allmählich gegen die Drehrichtung der Dynamo verschiebt.

Dauert aber der Aufenthalt länger oder hat man aus irgendeiner anderen Ursache den Induktionsmotor/> vom Netz abgeschaltet und zur Ruhe gebracht, so ist es nötig, diesen vor dem Anfahren wieder anzulassen. Das Anlassen des Induktionsmotors erfordert dabei keinen nennenswerten Energieaufwand, da der Motor leer anläuft (die Dynamo g ist ja nicht erregt). Man kann den Induktionsmotor in bekannter Weise durch einen mit diesem gekuppelten kleinen Anlaßwechselstrommotor auf Touren bringen. Noch leichter fällt aber die Anlaßvorrichtung aus, wenn man statt eines solchen Anlaßmotors ein ganz kleines Umformeraggregat benutzt, bestehend aus einem kleinen Wechselstrommotor und einer kleinen Gleichstromdynamo. Dieses Aggregat wird bei offener Hilfsdynamo angelassen, das Anlaufsmoment des Hilfsmotors ist daher sehr gering, und dieser kann deshalb sehr klein gemacht werden. Er kann sowohl als Kollektormotor wie auch als gewöhnlicher Induktionsmotor mit Schleifringen ausgeführt werden. Erst nachdem der kleine Hilfsmotor auf volle Drehzahl gekommen ist, wird die Hilfsdynamo an die mit dem Primärmotor gekuppelte Hauptdynamo angeschlossen, die dann als Motor laufend die Induktionsmaschine p auf Touren bringt. Dann wird der Primärmotor ans Netz und die Hauptdynamo an den Hauptmotor geschaltet.

Das kleine Aggregat wird dann von der Hauptdynamo abgeschaltet und entweder ganz zur Ruhe unter Trennung" vom Netz gebracht oder für andere Zwecke, z. B. Beleuchtung, Heizung usw., benutzt. Es ist zweckmäßig, die kleine Dynamo des Hilf saggregates als Maschine gemäß vorliegender Erfindung auszubilden; denn da diese Maschine bei allen Belastungen vollkommen funkenlos läuft, so

. wäre für ihre Überlastbarkeit nur die zulässige Erwärmung maßgebend. Da aber diese Hilfsmaschine in der Regel nur sehr selten zur Arbeit herangezogen wird, so kommt auch die Erwärmungsgrenze gar nicht in Betracht und man kann sie auf das Vier- und Fünffache der normalen Leistung überlasten.

Den zum Anlassen des kleinen Hilfsmotors unter Umständen dienenden kleinen Hilfstransformator kann man gleichzeitig zum Einschalten des Hauptölschalters benutzen.

Man kann nun noch einen Schritt weiter tun und ohne ein besonderes Hilfsaggregat für das Anlassen auskommen, was natürlich einen großen Vorteil darstellt.

Es ist nämlich möglich, das aus dem Primärmotor p und der Hauptdynamo g bestehende Aggregat unmittelbar von der Gleichstromseite aus anzulassen, indem man die Gleichstrommaschine g vom Netz aus mit Wechselstrom speist, so daß sie für das Anlassen als Wechselstromkollektormotor arbeitet. Die Dynamo nach der Erfindung ist nämlich besonders gut dafür geeignet; denn bei dieser ist die Wendespannung für alle Drehzahlen auch beim Betrieb mit Wechselstrom aufgehoben. Es bleibt also nur die transformatorische Kurzschlußspannung übrig. Diese kann man aber, da es sich beim Anlaufen des Aggregates um verhältnismäßig geringe Kräfte handelt, dadurch vollkommen in zulässigen Grenzen halten (und somit einen vollkommen funkenlosen Anlauf erreichen), daß man die Bürsten um nur einen kleinen Winkel aus der neutralen Zone verschiebt. Der Erregerfluß ist in diesem Falle, wie bereits früher bewiesen, sehr klein und besitzt auch eine beträchtliche Sättigung, so daß dieser Erregerfluß, der die transformatorische E. M. K. erzeugt, und der somit die einzige Ursache zur Funkenbildung am KoI-lektor sein könnte, über eine gewisse im voraus beliebig zu bestimmende Grenze nicht steigen kann.

Normale Bahnmotoren, die unter Vollast anlaufen sollen, lassen sich auf diese Weise selbstverständlich nicht betreiben; denn bei schwachen Feldern müssen die Ströme sehr groß sein, und somit würden die Motoren sehr unwirtschaftlich arbeiten. Im vorliegenden Falle aber ist die angegebene Maßnahme vollkommen zulässig und zweckmäßig, da hier das Aggregat leer anläuft und außerdem mit höherer Drehzahl betrieben werden kann, so daß sein Anlaufsdrehmoment verhältnismäßig sehr gering ist.

Das Anlaufen und Inbetriebsetzen des Aggregates geschieht dabei in folgender Weise.

Die Bürsten werden etwas von der neutralen Zone verschoben, und die Dynamo wird ohne irgendwelche Schaltungsänderungen von einem kleinen Hilfstransformator (derselbe

kann natürlich sehr stark überlastet werden) mit einer mäßigen Spannung gespeist. Nachdem das Aggregat vollkommen funkenlos in die Nähe der synchronen Drehzahl gekommen ist, wird der Induktionsmotor an das Netz angeschlossen und das Aggregat läuft mit nahezu synchroner Drehzahl weiter. Dann werden die Dynamobürsten von dem Transformator getrennt und auf den Gleichstrommotor m geschaltet. Durch allmähliche Verschiebung der Bürsten auf die andere Seite der neutralen Zone erregt sich die Dynamo und speist den Hauptmotor.

Die soeben angegebene Schaltung und das Verfahren zum Anlassen des Umformers pg hat nur noch einen Nachteil: der Induktionsmotor muß immer in der Nähe des Synchronismus eingeschaltet werden, und wenn die Einschaltung nicht rechtzeitig erfolgt, dann

'20 besteht die Gefahr eines großen Stromstoßes oder des Durchgehens des Aggregates.

Nun kann man auch diese Gefahr vollkommen beseitigen, und zwar dadurch, daß während des Anlaufes die Ständerwicklung des Induktionsmotors unmittelbar oder vermittels Transformatoren in Reihe mit der Gleichstromdynamo geschaltet wird. Beim Stillstand und geringer Geschwindigkeit des Umformers ist die Spannung an der Ständerwicklung des Induktionsmotors, da der Läufer kurzgeschlossen ist, sehr gering. Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt die Spannung an dem Induktionsmotor zu und die an der Gleichstromdynamo ab. Gleichzeitig nimmt auch das Drehmoment des Induktionsmotors zu, so daß, wenn das Aggregat in die Nähe der synchronen Drehzahl kommt, fast das ganze Drehmoment vom Induktionsmotor allein geliefert wird. Es ist klar, daß in diesem Falle das Aggregat nicht durchgehen kann und daß der Induktionsmotor sich allmählich belastet, so daß auch kein plötzlicher Stromstoß entstehen kann. Läuft nun auf diese Weise das Aggregat mit nahezu voller Geschwindigkeit, so kann die Gleichstromdynamo g aus dem Wechselstromkreis ausgeschaltet und auf den Gleichstrommotor m geschaltet werden.

Fig. 9, 10 und 11 zeigen beispielsweise drei Schaltungen für dieses Anlaßverfahren.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 wird beim Anlassen durch Verstellung der Schalter 1, 2, 3 nach oben einerseits die Primärwicklung des kleinen Hilfstransformators t über den Stromabnehmer α an die Netzleitung I und anderseits die Sekundärwicklung des Transformators an den Ständer s des Induktionsmotors p und in Reihe mit diesem an die Dynamo g (die jetzt bei entsprechender kleiner Verstellung der Bürsten aus der neutralen Zone als Motor arbeitet) angeschlossen. Nach beendetem Anlauf wird durch Umlegung der Schalter nach unten der Ständer ^ unmittelbar an das Netz und die Maschine g in Reihe mit dem Gleichstrommotor m geschaltet.

Die Schaltung nach Fig. 10 ist ähnlich wie die vorige, nur liegt hier der Ständer s beim Anlauf nicht im sekundären, sondern im primären Stromkreise des Transformators t, weleher die Reihenschaltung vermittelt.

Der Anlaßschaltung entspricht die Verstellung der Schalter 1, 2, 3 nach rechts, dem Lauf die Umschaltung derselben nach links.

Die Schaltung gemäß Fig. 11 unterscheidet sich von der vorigen nur insofern, als hier nach Beendigung der Anlaufsarbeit der Hilfstransformator t vom Netz nicht abgeschaltet wird, so daß er zu einer vielleicht sonst erforderlichen Arbeitsleistung herangezogen werden kann.

Die Anordnungen gemäß Fig. 10 und 11 sind insofern vorteilhafter als die Anordnung gemäß Fig. 9, als bei den ersteren der Hilfstransformator t kleiner ausgeführt werden kann.

Claims (16)

Patent-Ansprüche:

1. Kollektormaschine, die durch Bürstenverschiebung geregelt wird, nach dem Patent 250343, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationswicklung (w) als einzige Haupterregerwicklung dient.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Haupterregerwicklung" (w) keine andere Wicklung auf dem Ständer vorhanden ist.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß senkrecht zu der Haupterregerwicklung (w) zwecks Kornpoundierung eine zweite Wicklung (n) angebracht ist, die von einer fremden oder einer Nebenschlußspannung gespeist wird, und die ebenfalls außerhalb des Bürstenverschiebungswinkels liegt (Fig. 3).

4. Maschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß räumlich entsprechend gelegene, innere Leiter der Haupterregerwicklung zu zwei getrennten Wicklungssystemen (II und III) ausgebildet sind, wobei der Strom in beiden Wicklungssystemen so geregelt werden kann, daß er in einem System ebensoviel zu- bzw. abnimmt, wie er in dem andern System ab- bzw. zunimmt (Fig. 4).

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Systeme II und III parallel geschaltet sind, wobei durch Schalter oder durch gegebenenfalls veränderliche Widerstände der Strom in dem einen System um ebensoviel geschwächt wird, wie er in dem andern

System verstärkt wird bzw. umgekehrt (Fig-S)-

6. Verfahren zum elektrischen Bremsen von Maschinen nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Bremswiderstände oder an das Netz zu liefernde Bremsenergie durch die beim Umkehren der Bürstendrehung unter Last entstehende Selbsterregung gewonnen wird.

7. Reihenaggregat mit Maschinen nach Anspruch 1 bis 5, insbesondere für elektrische Vollbahnlokomotiven, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer Primärmaschine, gegebenenfalls von einem Wechselstrommotor (ρ) angetriebene Dynamo (g) als Maschine nach Anspruch 1 bis 5 ausgebildet ist, wobei die Geschwindigkeit des von ihr gespeisten Arbeitsmotor-s

(m) durch Bürstenverschiebung an der Dynamo (g) geregelt wird.

8. Aggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsmotor (m) ebenfalls als Maschine nach Anspruch 1 bis 5 ausgebildet ist.

9. Aggregat nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärmotor (p) als Einphaseninduktionsmotor mit Käfiganker ausgeführt ist.

10. Aggregat nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß , die als .Gleichstromdynamo arbeitende Maschine ig) stärker gesättigt ist als der Gleichstrommotor (m).

11. Verfahren zur Rückgewinnung der Energie an das Netz bei Aggregaten nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dynamöbürsten im Sinne der Drehrichtung der Dynamo und gleich darauf die Motorbürsten gegen die Drehrichtung des Motors umgesteuert werden.

12. Verfahren zum Anlassen des Wechselstrom - Gleichstrom - Umformers (pg) beim Aggregat nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Umformer von der Gleichstromseite durch einen kleinen aus einem Wechselstrommotor und einer zweckmäßigerweise als Maschine nach Anspruch 1 bis 5 ausgebildeten Gleichstromdynamo bestehenden Hilfsumformer angelassen wird, wobei der Hilfsmotor seinerseits bei offener Hilfsdynamo anläuft, zum Zwecke, die Abmessungen des Hilfsaggregates möglichst zu beschränken.

13. Verfahren zum Anlassen des Wechselstrom - Gleichstrom - Umformers (pg) beim Aggregat nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß während des Anlassens die Gleichstromdynamo (g) des Umformers als Wechselstromkollektormotor benutzt wird, der von einem kleinen Hilfstransformator mit geringer Spannung gespeist wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Augenblick des Anlassens die Gleichstromdynamo (g) als kompensierter Wechselstrom - Reihenmotor mit nur wenig verschobenen Bürsten benutzt wird, so daß der Erregerfluß der Dynamo (g) klein und die Sättigung des Erregerfeldes verhältnismäßig groß ausfällt, zum Zwecke, ein funkenloses Anlaufen der Dynamo (g) zu erzielen.

15. Verfahren nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß während des Anlaufens des Umformers (pg) die Ständerwicklung (s) des Induktionsmotors (p) zweckmäßig mittels eines Hilfstransformators (t) in Reihe mit der als Wechselstrommotor dienenden Gleichstromdynamo (g) geschaltet wird.

16. Anordnung zur Ausführung" des Verfahrens nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (s) des Induktionsmotors (p) und die Dynamo (g) in verschiedenen Stromkreisen des Hilfstransformators (t) liegen, zum Zwecke, diesen kleiner ausführen zu können (Fig. 10 und 11). -

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.