DE262321C - - Google Patents
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- DE262321C DE262321C DENDAT262321D DE262321DA DE262321C DE 262321 C DE262321 C DE 262321C DE NDAT262321 D DENDAT262321 D DE NDAT262321D DE 262321D A DE262321D A DE 262321DA DE 262321 C DE262321 C DE 262321C
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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
- H02K27/06—AC commutator motors or generators having mechanical commutator having single-phase operation in series or shunt connection with a single or multiple short-circuited commutator, e.g. repulsion motor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
- M 262321 KLASSE 21 d. GRUPPE
Repulsionsmotor mit Nebenschlußcharakteristik.
Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Mai 1911 ab.
Der Einphasenkommutatormotor, der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, gehört zu den Repulsionsmotoren, bei denen
ein Drehrichtungswechsel nicht durch Verschieben der Bürsten, sondern durch Versetzen
der magnetischen Achse des Stators erreicht wird. Zu diesem Zweck ist gewöhnlich
senkrecht zu der eigentlichen Statorwicklung eine mit dieser in Serie geschaltete, umschaltbare
Hilfswicklung angebracht. Der Rotor ist nach Art einer Gleichstromarmatur ausgeführt und besitzt einen Satz feststehender,
in sich kurzgeschlossener Arbeitsbürsten, deren Achse, mit der Achse der eigentlichen
Statorwicklung zusammenfällt. Das Anzugsmoment hängt bei diesen Motoren bekanntlich
von der passenden Wahl der Windungszahl der Hilfswicklung ab. Bei Lauf haben diese Motoren Seriencharakteristik, d. h. ihre
ao Tourenzahl ist in weiten Grenzen von der Belastung und auch von der Stellung der
resultierenden Statorachse zur Achse der kurzgeschlossenen Bürsten abhängig.
Es sind nun verschiedene Vorschläge gemacht worden, um bei Lauf diesen Motoren
Nebenschlußcharakteristik zu geben oder zum mindesten ein Durchgehen des Motors bei
plötzlicher Entlastung zu vermeiden. Die meisten in die Praxis eingeführten Methoden
gehen darauf hinaus, die Schältung des Motors zwischen Anlauf und Lauf entweder' von
Hand oder unter Zuhilfenahme eines Fliehkraftreglers zu ändern. Es werden z. B. senkrecht zu den Arbeitsbürsten Hilfsbürsten
angeordnet, die beim Anlauf offen und beim Durchgehen durch Synchronismus kurzgeschlossen
werden, wodurch der Motor bei Lauf die Eigenschaften eines Einphasen-Induktionsmotors
erhält. Oder es werden diese Hilfsbürsten ; ebenfalls nur bei Lauf direkt oder
unter Zwischenschaltung eines Transformators an eine von der Belastung unabhängige Spannung,
z. B. an die Netzspannung, angelegt.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, aus einem Einphasen-Kommutatormotor nach
Art der zuletzt erwähnten Repulsionsmotoren einen Motor mit Nebenschlußcharakteristik
herzustellen, und zwar derart, daß, ohne die Schaltung zu ändern, sein Anzugsmoment ein
Vielfaches des normalen sein kann und seine Umdrehungszahl unabhängig von Pol- und
Periodenzahl gewählt werden kann. Es soll zudem durch eine entsprechende Anordnung
die Möglichkeit gegeben sein, den Motor beim Abschalten des Netzstromes als elektrische
Kurzschlußbremse wirken zu lassen.
Der Stator des den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung bildenden Motors besitzt in an sich bekannter Weise eine auf den Umfang
gleichmäßig verteilte Wicklung, die beispielsweise in zwei verschieden große Spulengruppen
unterteilt ist. Gemäß der Erfindung wird nun die größere Spulengruppe, deren Achse mit der Achse der z. B. kurzgeschlossenen
Arbeitsbürsten zusammenfällt, für den Drehrichtungswechsel umschaltbar gemacht;
ferner werden die auf dem Rotor senkrecht zu den Arbeitsbürsten angeordneten Hilfsbürsten
entweder direkt oder unter Zwischenschaltung eines Transformators oder Potentialreglers
an diese umschaltbare Spulengruppe angeschlossen. Die Hilfsbürsten werden so-
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mit nicht, wie bisher, an eine von der Belastung unabhängige Spannung, sondern an
eine von der Belastung abhängige Spannung angeschlossen. Durch den Anschluß der Hilfsbürsten
an eine Spannung, deren Größe und Phase mit der Belastung in einem bestimmten Sinn veränderlich ist, wird der Leistungsfaktor
für alle Betriebszustände beinahe gleich oder gleich der Einheit. Bei einem derartigen
Anschluß der Hilfsbürsten teilt sich die Netzspannung auf in die Spannung über dem umschaltbaren und in die Spannung
über dem feststehenden Statorwicklungsteil, welche Teilspannungen bei Leerlauf beinahe
senkrecht aufeinander stehen. Mit zunehmender Belastung wird selbsttätig der Winkel
zwischen den Teilspannungen kleiner, während sich zugleich auch die Größe dieser Teilspannungen
ändert. Auch die Verhältnisse beim Anlauf gestalten sich wesentlich günstiger. Bei geschlossenem Stromkreis über die Hilfsbürsten
kann das Anlaufmoment bequem auf das 2 bis 21Z2 fache des Normaldrehmomentes
und unter Umständen noch darüber gebracht werden.
Endlich beträgt der Tourenabfall zwischen Leerlauf und voller Belastung nur wenige
Prozente. Statt die Statorwicklung nur in zwei Teile zu unterteilen, kann dieselbe
auch in mehr Spulengruppen unterteilt werden, z. B. in vier, wovon dann drei Teile
für den Drehrichtungswechsel zusammen umschaltbar sind. Zu einer dieser umschaltbaren
Spulengruppen sind die Hilfsbürsten auch wieder entweder direkt oder durch das Zwischenglied
eines Transformators o. dgl. parallel geschaltet. Der Motor ist daher dadurch gekennzeichnet, daß der größere Teil der Statorwicklung
eine für den Drehrichtungswechsel umschaltbare Spulengruppe bildet, und daß die ungefähr senkrecht zu den Arbeitsbürsten,
deren Achse mit der Achse der umschaltbaren Statorwicklungsgruppe zusammenfällt, angeordneten
Hilfsbürsten entweder direkt oder über einen Transformator, an die für den Drehrichtungswechsel umschaltbare Spulengruppe
oder an für beide Drehrichtungen gleich große Teile derselben angeschlossen sind.
Für Motoren, die mit einer vom Synchronismus stark abweichenden Tourenzahl laufen,
ist darauf zu achten, daß beim Umschalten der Spulengruppe, zu welcher die Hilfsbürsten
parallel liegen, das Vorzeichen der den Hilfsbürsten aufgedrückten Spannung nicht auch
geändert wird. Die Größe des Anlaufmomentes wird bei diesen Motoren abhängig sein
von der Wahl des Windungsverhältnisses der umschaltbaren und der feststehenden Spulengruppen
sowie von den im Stromkreis der Hilfsbürsten wirkenden Ohmschen und induktiven
Widerständen. Die Tourenzahl bei Lauf ist wiederum bestimmt durch das Verhältnis
der Statorwicklungsteile wie auch von der Größe der den Hilfsbürsten aufgedrückten
Spannung und deren Vorzeichen. Zum Anlassen und Reversieren des Motors bedarf es eines doppelpoligen Umschalters,
wobei die zu der umschaltbaren Spulengruppe parallel liegenden Hilfsbürsten derart an diesen
Umschalter angelegt werden, daß beim Umschalten die Stromrichtung über die Hilfsbürsten
nicht umgekehrt werden kann.
Für Motoren, die mit annähernd synchroner Geschwindigkeit laufen sollen, und deren
Statorwicklung in mehr als zwei Spulengruppen unterteilt ist, so daß die Hilfsbürsten zu
einem relativ kleinen Teile der umschaltbaren Spulengruppe parallel zu liegen kommen, ist
es nicht unbedingt notwendig, daß beim Umschalten für den Drehrichtungswechsel das
Vorzeichen der den Hilfsbürsten aufgedrückten Spannung unverändert bleibe.
Soll für Motoren gemäß vorliegender Erfindung die Möglichkeit gegeben sein, dieselben
beim Abschalten des. Netzstromes als elektrische Kurzschlußbremse wirken lassen zu
können, so wird, damit der Motor sich selbst errege, notwendig sein, daß die Hilfsbürsten
mit der umschaltbaren Spulengruppe in leitender Verbindung stehen bleiben. Zum Anlassen
und Drehrichtungswechsel wird man an Stelle des doppelpoligen Umschalters einen mehrpoligen verwenden müssen.
Zur Erhöhung des Anlaufmomentes wird es unter Umständen von Vorteil sein, statt .die
Arbeitsbürsten direkt, dieselben über eine zusätzliche Wicklung des die Hilfsbürsten
speisenden Transformators kurzzuschließen.
Die Fig. 1 bis 5 stellen Schaltungen für
Motoren gemäß der Erfindung dar. Es bedeuten: St den Stator eines zweipoligen Motors
mit den Spulenabteilungen S1, S2, S3 bis
S8, R den Rotor mit den beiden Bürstensätzen, den Hilfsbürsten ylt y2 in der Achse y,
und den Arbeitsbürsten X1, x% in der Achse x,
T einen Transformator, u einen zwei- oder
dreipoligen Umschalter, und endlich sind mit I und II die Stromzuleitungen bezeichnet.
In Fig. ι ist die Statorwicklung in die beiden Spulengruppen S1-S3 mit der Achse y
und S2-S4 mit der Achse χ unterteilt. Die
Arbeitsbürsten X1 und X2, deren Achse χ ist,
sind in sich kurzgeschlossen und die zu denselben etwa senkrecht stehenden Hilfsbürsten yx
und y2 sind an die Sekundärwicklung eines Zweispulentransformators T angeschlossen, dessen
Primärwicklung über der Statorspulengruppe S2-S4 liegt.
Fig. 2 gibt das Schaltungsschema eines Motors im Zusammenhang mit dem für den Dreh-
richtungswechsel benötigten doppelpoligen Umschalter. T ist hier als Einspulentransformator
eingezeichnet.
Die Fig. 3 stellt einen Motor dar, dessen Stator in vier in Serie geschaltete Spulengruppen
unterteilt ist, und zwar sind S1-S6 die feststehenden,
S2-S6, S3-S7 und S4-S8 die für den
Drehrichtungswechsel umschaltbaren Spulengruppen. Die Hilfsbürsten J1 und y2 sind
direckt an den. Wicklungsteil S3-S7 angeschlossen.
Nach Schema Fig. 3 wie auch nach der folgenden Fig. 4 wird die Möglichkeit gegeben
sein, den Motor als elektrische Kurzschlußbremse gebrauchen zu können, da nach dem
Abschalten des Netzstromes die Hilfsbürsten mit der Statorwicklung in leitender Verbindung
stehen bleiben. In Fig. 4 ist zu dem Zwecke bei Anwendung eines Transformators mit zwei Sekundärwicklungen ein dreipoliger
Umschalter eingezeichnet.
' Denkt man sich in Fig. 4 durch den Drehpunkt des dreipoligen Umschalters eine Linie
gelegt, so ist die Lage dieser Linie horizontal, die Umschaltung geschieht also derart, daß
der Schalter nach oben oder unten, nicht aber nach links oder rechts umgelegt wird.
Mit Fig. 5 ist· das Schaltungsschema für einen' Motor gegeben, bei dem die Arbeitsbürsten
X1 und x2 nicht direkt, sondern über
eine dritte Wicklung des die Hilfsbürsten speisenden Transformators T kurzgeschlossen
sind.
Claims (4)
- 3^ Patent-Ansprüche:i. Repulsionsmotor mit Nebenschlußcharakteristik, bei welchem die Statorwicklung in verschiedene in Serie geschaltete, für den Drehrichtungswechsel zum Teil umschaltbare Spulengruppen unterteilt ist und auf dem Rotor ungefähr senkrecht zu der Achse der kurzgeschlossenen Arbeitsbürsten Hilfsbürsten angeordnet sind, die direkt oder über einen Transformator an eine besondere Spannung gelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Teil der Statorwicklung die für den Drehrichtungswechsel umschaltbare Gruppe bildet, und daß an diese Spulengruppe oder an für beide Drehrichtungen gleich große Teile derselben die ungefähr senkrecht zu den Arbeitsbürsten, deren Achse mit der Achse der umschaltbaren Statorwicklungsgruppe zusammenfällt, angeordneten Hilfsbürsten dauernd angeschlossen sind.
- 2. Motor nach Anspruch 1 in Verbindung mit einem für den Drehrichtungswechsel notwendigen doppelpoligen Um-Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsbürsten derart an diesen Umschalter angeschlossen werden, daß beim Umschalten der Statorwicklungsgruppe, zu welcher die Hilfsbürsten parallel liegen, der Strom über diese Hilfsbürsten nicht auch gekehrt wird.
- 3. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abschalten des Netzstromes die Hilfsbürsten mit der umschaltbaren Statorwicklungsgruppe in leitender Verbindung bleiben.
- 4. Motor nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Hilfsbürsten speisende Transformator eine zusätzliche Wicklung erhält, über welche die Arbeitsbürsten dauernd kurzgeschlossen bleiben.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE262321C true DE262321C (de) |
Family
ID=519789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT262321D Active DE262321C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE262321C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE933940C (de) * | 1941-12-10 | 1955-10-06 | Siemens Ag | Einrichtung zur Umkehr der Drehrichtung von laeufergespeisten Drehstrom-Nebenschlussmotoren mit Phasenkompensation |
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- DE DENDAT262321D patent/DE262321C/de active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE933940C (de) * | 1941-12-10 | 1955-10-06 | Siemens Ag | Einrichtung zur Umkehr der Drehrichtung von laeufergespeisten Drehstrom-Nebenschlussmotoren mit Phasenkompensation |
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