DE262786C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Jig 262786 -KLASSE 2\d. GRUPPE

Einrichtung zur Kompoundierung eines Gleichstrommotors. Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. März 1912 ab.

In Walzwerkbetrieben und anderen ähnlichen elektrischen. Anlagen verwendet man vorteilhaft zur Speisung der Motoren die Leonardschaltung, nach welcher die Regelung der Geschwindigkeit und der Drehrichtung durch Änderung des verhältnismäßig schwachen Erregerstromes bewirkt wird. Um die Stöße zu dämpfen, welche infolge plötzlicher Überlastung des Motors in den in Betracht kommenden

ίο Betrieben häufig entstehen, ist der Generator gewöhnlich mit einer einfachen entmagnetisierenden Reihenwicklung versehen. Ein gleiches, jedoch in mancher Hinsicht noch besseres Ergebnis erhält man, wenn man eine entmagnetisierende, von einem kleinen Zusatzgenerator gespeiste Wicklung beifügt, dessen Erregerwicklung vom Hauptstrom durchflossen ist (oder von einem Teil dieses Stromes). In keinem Fall ■ führen diese Lösungen zu irgendwelcher Schwierigkeit, um die Drehung des Motors durch Umkehrung des Erregerstromes des Generators zu wechseln, da der von ihm gelieferte Hauptstrom auch die Richtung ändert und dadurch die Wirkungen der zwei Erregerwicklungen noch entgegengesetzt sind. Wenn aber andererseits der Motor nur einfach mit einer konstanten Erregung versehen ist, welche von der Belastung unabhängig ist, könnte der Strom noch einen außerordentlich hohen Wert erreichen, wenn ein Stoß eintritt. Es ist daher sehr zweckmäßig, den Motor mit einer Einrichtung zu versehen, welche das Feld bei zunehmender Belastung selbsttätig stärkt. Man kann eine solche Stärkung mittels einer magnetisierenden Wicklung erhalten, welche vom Hauptstrom durchflossen ist, oder welche von einem kleinen erwähnten Zusatzgenerator gespeist wird. Hierbei entsteht aber bei Drehungsumkehrung eine große Schwierigkeit, da diese Umkehrung sich, wie schon gesagt, durch Umkehrung der Erregung des Generators vollzieht, d. h: daß die fremde Erregung des Motors, was die Richtung betrifft, gleichbleibt. Folglich ist es bei jeder Drehungsumkehrung notwendig, auch die Klemmen der Reihenwicklung des Motors zu vertauschen, so daß er trotz der Umkehrung der Richtung des Hauptstromes magnetisierend wirkt. Um bei der sehr großen Stärke des Hauptstromes die Umschaltung zu erleichtern, kann man wieder den kleinen Zusatzgenerator benutzen.

Die neue Lösung hat den praktischen und sehr wichtigen Vorteil, den Zusatz eines zweiten Umschalters zu vermeiden. Die Drehungsumkehrung vollzieht sich durch einen einzigen Umschalter, als ob der Motor nur mit einer fremden Erregung versehen wäre. Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an Beispielen.

In Fig. ι stellt G den Hauptgenerator dar. Seine Erregerwicklung E wird, wie gewöhnlich, durch eine fremde Stromquelle E¹ erregt, deren Spannung mit V bezeichnet ist. In Reihe mit dieser Wicklung E ist der Anker eines kleinen Zusatzgenerators D geschaltet, dessen Feldwicklung F durch einen Teil des Hauptstromes I mittels eines Nebenschlusses 5 erregt wird. Diese Dynamo D, welche bezweckt, die

Klemmenspannung an der Wicklung E zu vermindern, hat dieselbe Aufgabe wie der kleine, erwähnte Zusatzgenerator.

Andererseits besitzt der Motor M außer der Wicklung K, welche fremderregt wird, eine Wicklung./, welche mit einer zweiten Zusatzmaschine D¹ in Reihe geschaltet ist,

Die Erregerwicklung H¹ dieser Dynamo, welche mit konstanter Geschwindigkeit läuft,

ίο ist in Reihe mit der Wicklung E und mit dem Anker der Dynamo D geschaltet. Die Erregerwicklung H^% der Zusatzmaschine D¹, deren Wirkung entgegengesetzt ist, steht unter Spannung V.

Wenn man durch R den Gesamtwiderstand des Kreises E D H¹ bezeichnet, welcher von dem Strom i durchflossen ist, so erhält man

(i.) R i = V-XI,

worin X eine Konstante ist.

Die von D¹ erzeugte Spannung hat anderseits die Form

-yV,

(2.) e =

d.h. nach (i.)

Wenn man daher

(4-)
annimmt, wird

χ =Ry

xXI

also der' in der Wicklung / fließende Strom proportional zu dem Hauptstrom I, d. h. er könnte die erwünschte Stärkung des Feldes erzeugen, wenn die Verbindungen richtig sind.

Die Drehungsumkehrung vollzieht sich einfach durch die Umlegung des Umschalters C an die Klemmen des Aggregates, welches von der Wicklung E und dem Anker D gebildet wird. Durch die Umlegung dieses Umschalters kehrt man die Richtung des durch E erzeugten Feldes wohl um, da aber das Zeichen der durch D erzeugten Spannung mit I die Richtung wechselt, beschränkt die Spannung V immer den von G erzeugten Strom, welches auch immer die Drehungsrichtung sein mag. Anderseits ändert die Umlegung des Umschalters C die Richtung des Stromes, welcher in der Wicklung H¹ fließt, nicht, so daß die Richtung des durch D¹ erzeugten Stromes von der Drehungsrichtung von M unabhängig ist, wodurch die Aufgabe gelöst ist.

Natürlich vollzieht sich die Regelung der Geschwindigkeit von M, indem man, wie gewöhnlich, auf V wirkt, und zwar entweder durch die Zwischenschaltung eines Rheostaten oder durch den Gebrauch eines Potentiometers.

Übrigens ist die Bedingung (4.) nicht notwendig, um die gestellte Aufgabe zu lösen, und besonders, wenn das Zeichen des Faktors unter Klammern in der Gleichung (3.) positiv ist, und die Zusatzmaschine D¹ an die Wicklung / so angeschlossen ist, daß der Ausdruck

— --λ—/ die Wirkung der Wicklung K verstärkt, so erhält man eine Verminderung des Feldes des Motors M, wenn V zunimmt, was manchmal nützlich sein kann.

Man kann auch den Anker der Dynamo D¹ mit einer Stromquelle von konstanter Spannung über die Wicklung / in Reihe schalten, dann wird die Wicklung K überflüssig.

In den vorhergehenden Schaltungen regelt man die Geschwindigkeit mittels eines Rheostaten oder eines Potentiometers usw., welches auf den Gesamterregerstrom wirkt. Vorteilhaft ist es aber, daß man auf die Erregung der Erregermaschine wirken, kann, so daß die Regelapparate sehr geringe Abmessungen erhalten, was den Handbetrieb" sehr erleichtert.

Bei der Schaltung nach Fig. 2 ist zur Vereinfachung angenommen, daß die Anlage eine Gleichstromquelle besitzt, deren konstante Spannung mit E¹ bezeichnet ist.'

Die Erregung des Generators G wird von einer Erregermaschine L geliefert, deren Feld z. B. mittels eines Potentiometers P regelbar ist, welches den Apparat zur Regelung der Geschwindigkeit des Motors M bildet. Ein Umschalter C dient dazu, die Drehungsrichtung . vom M umzukehren. Endlich sind in Reihe mit der Erregerwicklung von L, wie oben, der Anker einer Zusatzmaschine D, deren Erregung mit dem Hauptstrom proportional ist, und eine Erregerwicklung H¹ der zweiten Zusatzmaschine D¹ geschaltet, welche die Korn- poundierung des Motors M herstellt.

Wie bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 besitzt der Motor M eine Fremderregung K und eine Kompoundwicklung /, welche an die Klemmen der Zusatzmaschine D¹ angeschlossen ist.

Die Bürste des Umschalters C und des Potentiometers wird zweckmäßig mittels eines einzigen Handgriffes verschoben. Es kann z. B. der Schieber des Potentiometers P mit dem Hebelschalter B¹, B² durch eine Zugstange verbunden sein. Wenn dann der Schieber des Potentiometers den Höhepunkt seines Weges erreicht (Spannung V gleich Null), und die Bürsten B¹ und B² die Stellung 0-0 einnehmen (B² muß natürlich unten sein), so muß jede Drehung des Hebelschalters nach rechts oder nach links von der Linie 0-0 aus das Anlassen des Motors M in einem oder dem anderen Sinn verursachen.

Wenn endlich die Bürsten B¹ und B² lang genug sind, um die Lamellen S¹ und S² zu

verbinden, wenn sie in der Stellung 0-0 stehen, so bleibt die Maschine D mit der Erregerwicklung der Erregermaschine L eingeschaltet, so daß Gegenkompoundierung auch in dem Augenblick besteht, wo man die Drehung von M umkehrt. Dies ist ein sehr wichtiger Vorteil für eine große Anzahl von Anwendungen, z. B. bei Betrieb der Walzwerke. Übrigens kann ein solcher Umschalter auch bei der ίο Schaltung nach Fig. ι benutzt werden.

Endlich können die Maschinen D oder L Zusatzwicklungen erhalten, welche zur Beschleunigung der Erregung dienen.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Einrichtung zur Kompoundierung eines Gleichstrommotors, bei welchem die Erregung des den letzteren speisenden, fremderregten Generators, mit zunehmender Belastung durch eine Zusatzmaschine geschwächt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompoundierung mittels einer zweiten, zwei Erregerwicklungen (H¹ und H²) besitzenden Zusatzmaschine (D¹) ausgeführt wird, von denen die eine (H¹) über die Erregerwicklung (E) des Hauptgenerators (G) oder die Erregerwicklung der Erregermaschine (L) desselben, sowie über den Anker der ersten Zusatzmaschine (D) an die die Fremderregung liefernde Stromquelle (E¹) angeschlossen ist, während die andere (H²) an den Klemmen dieser Reihe liegt, so daß die Umkehrung der Drehrichtung des Motors durch die Umlegung, eines einzigen Umschalters (C) im Erreger-Stromkreis des Generators (G) erhalten werden kann.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ruhenden Kontakte (S¹, S²) des Umschalters (C) in der Nullstellung durch die beweglichen Kontakte (B¹, B²) leitend verbunden werden, so daß der Erregerstromkreis über die Wicklung der ersten Maschine (D) auch während der Umlegung des Umschalters (C) geschlossen bleibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.