DE264033C

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Publication number: DE264033C
Application number: DENDAT264033D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 264033 KLASSE 21 d. GRUPPE

ALLGEMEINE ELEKTRICITÄTS-GESELLSCHAFT

in BERLIN.

Kollektormascliine für Gleichstromanlagen pulsierender Spannung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Januar 1913 ab.

Die pulsierende Spannung einer Gleichrichteranlage kann man bekanntlich (s. Fig. i) in zwei Spannungen zerlegen, in eine Gleichstromspannung von konstanter Größe = e_g und in eine Wechselspannung von der Amplitude e_w, also von der effektiven Größe e„. = 0,707 e_g. Speist man nun von einer solchen Anlage beispielsweise Reihenschlußmotoren, so arbeiten diese Motoren nicht als reine Gleichstrommaschinen, sondern zugleich auch als Wechselstrommotoren, die an eine Wechselspannung von obengenannter Größe e_w = 0,707 e_g angelegt sind. Mithin entstehen bei den Motoren in den von den Bürsten kurzgeschlossenen Wicklungen transformatorische E. M. K., die von dem pulsierenden Felde herrühren und die Funkenbildung am Kollektor verursachen.

Bei Nebenschlußmotoren ist die transformatorische E. M. K. infolge der großen Selbstinduktion der Feldwicklung bedeutend kleiner; aber bei diesen Motoren hat man dafür einen anderen Nachteil durch die pulsierende Spannung. Denn da bekanntlich Wechselstrom-Nebenschlußmotoren keine Rotations-G egen-E. M. K. entwickeln können, so bilden die Arbeitswicklungen einen Kurzschluß für die Spannung e_iV.

Um diese Nachteile zu beseitigen, kann man in bekannter Weise den Motoren Drosselspulen vorschalten. Diese Drosselspulen müssen aber stets den vollen Strom führen und, damit sie wirksam sind, die Wechselstromspannung im wesentlichen abdrosseln. Also müssen sie für ungefähr 0,7 der Motorleistung gebaut sein, was den ganzen Vorteil der Gleichrichter in Frage stellen kann.

Die Erfindung beruht darauf, daß es für den funkenfreien Gang der Motoren nur wesentlich ist, daß in der Erregerachse keine Wechselfelder entstehen, während in der Arbeitsachse sehr beträchtliche Felder vorhanden sein können, ohne im geringsten Funkenbildung zu verursachen. Denn für die Wendespannung kommt es bekanntlich nicht auf das Gesamtfeld in der Arbeitsachse an, sondern lediglich auf die Felddichte in der Wendezone.

Nach der Erfindung werden daher die für die Gleichrichteranlage bestimmten Motoren nicht wie gewöhnlich mit möglichst wenig, sondern mit möglichst viel Selbstinduktion in der Arbeitsachse gebaut, wobei man außerdem die Verhältnisse so wählen wird, daß in der Erregerachse das Feld im normalen Betriebe möglichst stark gesättigt ist. Es kann dies z. B. dadurch erreicht werden, daß der Luftspalt in der Arbeitsachse größer gemacht wird als in der Erregerachse, und infolgedessen in der Erregerachse eine genügende Sättigung eintritt, während das in der Arbeitsachse noch lange nicht der Fall ist. Da außer dem Wechselstrom noch ein Gleichstrom durch die

Maschine fließt, so wird durch den Wechselstrom in der Erregerachse fast gar keine Feldänderung und somit auch keine transformatorische E. M. K. in den kurzgeschlossenen Wicklungen, in der Arbeitsachse dagegen (infolge der geringen Sättigung) eine E. M. K. der Selbstinduktion erzeugt. Somit werden besondere Drosselspulen gespart, ohne daß dadurch Funken auf dem Kollektor entstehen,
ίο Eine andere Möglichkeit, die Selbstinduktion in der Arbeitsachse bei gegebenem Verhältnis von

A W- Kompensation

A W- Läufer

zu erhöhen, ist die, die Spulenfaktoren der Kompensation und des Läufers stark voneinander verschieden zu machen, z. B. dadurch, daß man die Kompensationswicklung nicht gleichmäßig auf dem Umfange verteilt, sondern in wenigen Nuten anbringt (s. Fig. 2).

Statt die Sättigung in der Achse der Erregerwicklung f groß zu machen oder auch in Verbindung mit diesem Mittel kann man, um die transformatorische E. M. K. zu vermeiden, in der Erregerachse eine Kurzschlußwicklung f₁ anbringen (Fig. 3), die gegebenenfalls mit der Kompensationswicklung k vereinigt werden kann (Fig. 4).

Claims

Pate nt-An Spruch ii:

1. Kollektormaschine für Gleichstromanlagen pulsierender Spannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstinduktion der Maschine in der Arbeitsachse und ihre Sättigung in der Erregerachse bei normalem Betriebe verhältnismäßig groß gemacht werden, um möglichst ohne Vorschaltspulen die Entstehung eines Wechselfeldes zu verhüten.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt in der Arbeitsachse größer gemacht ist als in der Erregerachse.

3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenfaktoren der Kompensations- und der Läuferwicklung wesentlich voneinander verschieden gewählt sind.

4. Maschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Erregerachse eine Kurzschlußwicklung angebracht ist, um die transformatorische E. M. K. zu unterdrücken.

5. Maschine nach Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußwicklung mit der Kompensationswicklung vereinigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.