DE269702C

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Publication number: DE269702C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 269702 KLASSE 2\d. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. April 1913 ab.

Bei der Regelung von Repulsionsmotoren, die in beiden Drehrichtungen als Motoren und in mindestens einer Drehrichtung als Generatoren zu arbeiten haben, und deren Geschwindigkeit und Zugkraft durch Verschiebung der Bürsten bewirkt wird, besteht bekanntlich eine gewisse Schwierigkeit der Steuereinrichtung darin, daß der Übergang des motorischen Betriebes in den generatorischen bei der

ίο gleichen Drehrichtung eine entgegengesetzte Verstellung der Bürstenachse aus einer durch die Wicklungsachse des Stators bestimmten Anfangslage bedingt. Diese Schwierigkeit soll gemäß der Erfindung dadurch überwunden werden, daß die Achse der Statorwicklung für beide Drehrichtungen durch passende Umschaltung so verschoben oder geändert wird, daß für die eine Drehrichtung mit der einen Statorachse die Bürsten aus ihrer Anfangslage sowohl für motorischen als auch für generatorischen Betrieb nach einer Seite verschoben werden, während sie für die andere Drehrichtung mit einer andern Statorachse aus der gleichen Anfangslage nach der andern Seite verschoben werden. Dabei kann für dasjenige Gebiet der Bürstenstellungen, in welchem sich ein generatorischer Betrieb ergibt, der Widerstand der Bürstenverbindung oder des Statorstromkreises passend geändert werden. Es kann aber auch dieser Widerstand für das ganze Gebiet der Bürstenstellungen für eine' Drehrichtung geändert werden, da z. B. für Motoren von Hebezeugen für die Drehrichtung der Senkbewegung auch bei motorischem Betrieb im allgemeinen so geringe Drehmomente erfordert werden, daß der für den generatorischen Betrieb in dieser Drehrichtung benötigte Widerstand auch für den motorischen Betrieb kein Hindernis bildet und die Entwicklung einer hinreichenden Zugkraft des Motors gewährleistet.

Es ist längst bekannt, die Drehrichtung und Zugkraft von Repulsionsmotoren mit feststehenden Bürsten durch Änderung der Wicklungsachse des Stators zu ändern, wobei diese Änderung der Wicklungsachse durch passende Anzapfung und Umschaltung einer einzigen Wicklung oder durch Einschaltung verschiedener nebeneinander gelagerter Wicklungen bewirkt" werden kann. Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, diese Umlegung der Statorachse bei Motoren zu benutzen, deren Drehrichtung und Zugkraft im übrigen durch Verschiebung der Bürsten gesteuert wird. Wenn hierbei verschiedene Wicklungen für die verschiedenen Drehrichtungen benutzt werden, so kann nach dem oben Gesagten die eine Wicklung, welche z. B. der Senkbewegung entspricht, zugleich den erforderlichen Widerstand in ihrem Stromkreis besitzen. Es kann diese Wicklung auch eine andere Windungszahl erhalten als die der Hubbewegung entsprechende Wicklung, welche ein erheblich größeres Drehmoment zu entwickeln hat.

Die Ein- und Umschaltung der Statorwicklung geschieht durch einen Schalter, der

Claims

gleichzeitig mit der Bürstenverstellvorrichtung betätigt wird, wobei unter Umständen auch die Einschaltung der Statorwicklung erst erfolgen kann, nachdem die Bürstenverdrehung einen gewissen beliebigen Anschlag erreicht hat. Bei dem neuen Schaltverfahren können auch ohne weiteres für verschiedene Bürstenstellungen verschiedene Widerstände, verschiedene Windungszahlen und Wicklungachsen ίο eingeschaltet werden. In den Fig. ι bis 4 ist für den Hubmotor eines Krans beispielsweise das neue Schaltverfahren dargestellt. Die Statorwicklung des zweipoligen Motors bestehe aus zwei Wicklungen W1 und W2, deren Achsen einen rechten Winkel miteinander bilden. Die Zuleitung des Statorstromes erfolgt von den Zuführungen 1 und 2 aus, die einerseits mit dem Kontaktsegment 2 der Umschaltwalze U und andererseits mit der Verbindungsleitung beider Wicklungen verbunden sind. Die Bürsten O1 und δ2 sind mit den Segmenten hx δ2 der Schaltwalze U verbunden; zwischen \ und b2. ist der Widerstand r eingeschaltet. Die freien Enden der Wicklungen W1 und W2 sind mit den Kontaktsegmenten W1 w2 verbunden. Das bewegliche Kontaktstück c der Umschaltwalze verschiebt sich aus der Ruhestellung der Fig. 2, die in bekannter Weise noch durch eine besondere elektromagnetisch betätigte mechanische Bremse, deren Elektromagnet B durch den Statorstrom erregt wird, gesichert werden kann, für die Hubbewegung nach links in die Stellung der Fig. 1, wodurch die Wicklung W1 eingeschaltet wird und die Bürsten kurzgeschlossen werden. Gleichzeitig werden . die Bürsten aus der Anfangsstellung O im Sinne des Uhrzeigers verschoben; mit zunehmender Verschiebung wächst die Zugkraft des Motors. Für die Senkbewegung wird der Kontakt c nach Fig. 3 nach rechts und die Bürsten entgegen dem Uhrzeiger verschoben. Durch die Schaltwalze wird dabei die Wicklung w2 eingeschaltet, die Bürsten sind durch den Widerstand r geschlossen. Die Senkbewegung tritt ein, sobald die Zugkraft der Last den Motor, der als Generator zu wirken hat, anzutreiben und gegen das Bremsdrehmoment des Motors in Bewegung zu setzen vermag. Mit zunehmender Bürstenverschiebung vermindert sich dieses Bremsdrehmoment, so daß seine Geschwindigkeit zunimmt, bis die Bürsten senkrecht zu der Anfangslage zu stehen kommen; bei weiterer Verschiebung der Bürsten wird der Motor ein motorisches Drehmoment im Sinne der Senkung entwickeln und die Senkbewegung beschleunigen. Gleichzeitig kann dabei die Umschalt walze in die Stellung der Fig. 4 gebracht werden, in welcher die Bürsten kurzgeschlossen werden. Aus den Figuren ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei allen Bewegungen Übereinstimmung zwischen der Stellung der Schaltwalze und der Drehrichtung sowie dem Winkel der Bürstenverstellung gewahrt bleibt, und daß mit zunehmender Verdrehung der Bürsten in einer Richtung die Geschwindigkeit in der entsprechenden Drehrichtung bei konstanter Last zunimmt. In der Nullstellung ist der Bremsmagnet B stromlos, wodurch die mechanische Bremse geschlossen werden soll. Die Einschaltung der Umschaltwalze nach rechts oder links wird praktisch der Bürstenverschiebung um einen gewissen Vorschub nachzueilen haben. Bei Hubmotoren für Hebezeuge wird kein Bedürfnis bestehen, auch bei der Hubbewegung eine generatorische Bremswirkung des Motors vorzusehen. 80' Patent-Α ν spreche:

1. Verfahren zur Steuerung von Repulsionsmotoren, die zeitweise auch als Generatoren arbeiten sollen, und die durch Bürstenverschiebung angelassen und in ihrer Tourenzahl geregelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wechseln der Drehrichtung die magnetische Achse des Stators verdreht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Achse des Stators um 90⁰ verdreht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Verdrehung der magnetischen Achse gleichzeitig auch die wirksame Statorwindungszahl geändert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3 für Motoren für den Betrieb von Aufzügen, Kranen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß für die motorische Hubbewegung die eine Lage der magnetischen Statorachse, für die motorische und generatorische Senkbewegung die andere Lage der magnetischen Statorachse verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umsteuern von der motorischen Hub- oder Senkbewegung auf die generatorische Senkbewegung Widerstände in den Stator- oder Rotorstromkreis des Motors eingeschaltet, während beim Umschalten von der generatorischen Senkbewegung auf die motorische Hubbewegung oder Senkbewegung diese Widerstände kurzgeschlossen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese Widerstände auch bei der motorischen Senkbewegung eingeschaltet werden.

7. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2,3 oder 5, da-

durch gekennzeichnet, daß der Stator zwei gegeneinander versetzte Wicklungen erhält, von welchen die eine für die eine Drehrichtung, die andere für die andere Dreh-■ 5 richtung verwendet wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahlen der beiden St at or wicklungen voneinander verschieden sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände verschieden sind.

10. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator nur eine Wicklung erhält, in welchem Falle die Verdrehung der magnetischen Achse des Stators durch Versetzen der Stromanschlüsse an die Statorwicklung erfolgt.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorwicklung in mehrere Teile unterteilt ist und beim Verdrehen der magnetischen Achse des Stators gleichzeitig mehr oder weniger diese Statorwicklungsteile in Reihe geschaltet werden, zum Zwecke, die Windungszahl der Statorwicklung nach Wunsch verändern zu können.

12. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Statorwicklung beim Betrieb des Motors als Generator an eine der Größe nach andere Spannung angelegt wird als bei Betrieb des Motors als Motor.

13. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator zwei genau gleiche Wicklungen mit gleicher Achse trägt, welche Wicklungen gleichzeitig mit der Verdrehung der magnetisehen Achse des Stators in Serie oder parallel geschaltet werden können.

14. Einrichtung nach Anspruch 7, 8, 9, 10, 11 oder 13 zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit der gleichen Steuervorrichtung, mit welcher die Bürstenbrücke verschoben wird, auch die entsprechenden Umschaltungen der Statorwicklung bzw. die Verdrehung der magnetischen Achse besorgt wird und damit auch die für den Generatorbetrieb des Motors zur Verhinderung der Eigenerregung eventuell notwendigen Widerstände in den Stator- oder Rotorstromkreis eingeschaltet werden.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung der Statorwicklung der Verschiebung der Bürstenbrücke nacheilt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.