DE276525C

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Publication number: DE276525C
Application number: DENDAT276525D
Authority: DE

Description

PATENTAMT,

PATENTSCHRIFT

- M 276525 KLASSE 2\d. GRUPPE

WALTER HEYMANN in DANZIG-LANGFUHR.

Regelung von Nebenschluß- oder nebenschlußähnlichen Maschinen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. August 1912 ab.

Zweck der Erfindung ist es, eine Änderung des Feldes in Abhängigkeit von der Ankerstromstärke ähnlich wie in Hauptschlußmaschinen auch bei den elektrischen Maschinen herbeizuführen, deren Erregung von dem Ankerstrom gar nicht oder nur zum Teil durchflossen wird (Nebenschluß- oder Nebenschlußähnliche Maschinen).

Das Mittel zu Erreichung dieses Zieles besteht in der Verbindung von Punkten der Maschine, die bei einer bestimmten Stromstärke gleiche Spannung, aber bei einer gewissen Abweichung von dieser Stromstärke ungleiche Spannung haben, und in der Ausnutzung des dann in der Verbindungsleitung auftretenden Ausgleichstromes zur Änderung des Feldes.

Fig. ι erläutert die Erfindung an einem als Beispiel gewählten Nebenschlußmotor:

A sei der Anker des Motors, K seine Kompensations- oder Wendepolwicklung, E seine im Nebenschluß zum Ankerstrom liegende Erregung; in Reihe mit der Wicklung K kann auch noch eine Hauptschlußerregerspule He-

Bei einer bestimmten Stromstärke lassen sich nun viele Punkte im Erreger- und Ankerstromkreis finden, die gleiche Spannung haben. Z. B. kann der unmittelbar vor dem Anker liegende Punkt α mit dem Punkt b der Erregung oder eines vor oder neben sie geschalteten Widerstandes verbunden werden, der bei einer bestimmten Ankerstromstärke dieselbe Spannung habe wie a. Steigt jetzt aus irgendeinem Grunde die Ankerstromstärke, so wird die Spannung am Punkt α sinken, also ein Ausgleichstrom von δ nach α fließen. Dieser Ausgleichstrom ist im Sinne dieser Erfindung zur Änderung dieses Feldes zu benutzen, und zwar, wenn er zur unmittelbaren Feldänderung zu schwach ist, unter Zwischenschaltung von Relais, Schaltern, Schützen, Hilfsmotoren (all dies angedeutet durch die Hilfswicklung h in Fig. 1), die eine Änderung des Erregerstromes in sonst bekannter Weise herbeiführen, z. B. durch Vor- oder Nebenschalten von Widerständen oder Beeinflussung der Erregung einer besonderen Erregerdynamo eines Hilfsmotors oder Zu- und Abschalten besonderer Erregerwicklungen.

Die Änderung der Feldstärke kann, wenn von dem Zustande der Spannungsgleichheit in α und b ausgegangen wird, z. B. in folgender Weise herbeigeführt werden: -

a) bei zunehmender Ankerstromstärke wird das Feld verstärkt, bei abnehmender wird es geschwächt;

b) bei zunehmender Stromstärke wird das Feld verstärkt, bei abnehmender Stromstärke bleibt das Feld unverändert;

c) bei zunehmender Stromstärke wird das Feld, verstärkt, bei abnehmender ebenfalls.

Im Falle α erhält der Motor innerhalb gewisser Grenzen Hauptschlußcharakter;. von vielen Ausführungsmöglichkeiten sei die erwähnt, bei der der Ausgleichstrom den Anker eines fremderregten kleinen Hilfsmotors bald in dem einen, bald in dem anderen Sinne bewegt und bei der einen Drehrichtung eine Verstärkung, bei der anderen eine Schwächung durch Änderung der Feldregulierwiderstände herbeiführt.

Im Fall b wird in gewissen Grenzen Hauptstromcharakteristik nur bei Zunahme des Ankerstromes erreicht, während bei Abnahme des Ankerstromes Nebenschlußcharakteristik beibehalten wird. Die Anordnung kann in dem gewünschten Sinne durchgeführt werden, z. B. durch Einschaltung elektrischer Ventile (Aluminiumzelle, polarisiertes Relais o. dgl.) in die Verbindungleitung a-b oder dadurch, daß der

ι ο Hilfsmotor den Hebel für Änderung des Feldregulierwiderstandes nur nach einer Seite drehen kann, während er an der Drehung in entgegengesetztem Sinne über die Nullstellung hinaus durch einen Anschlag verhindert wird.

Im Falle c tritt bei Zunahme des Ankerstromes in gewissen Grenzen ebenfalls Hauptstromcharakter auf, während bei abnehmender Stromstärke infolge der eingeleiteten Feldverstärkung der Strom noch weiter geschwächt und gegebenenfalls Arbeitsrückgabe beschleunigt wird.

Auch für die Anordnung nach c ergeben sich dem Fachmann viele Ausführungsmöglichkeiten, von denen hier nur folgende als Beispiel erwähnt sein mag: Ein Hilfsmotor wird in die Verbindungsleitung a-b so einge^ schaltet, daß bei Änderung der Strömrichtung . in der Verbindungsleitung der Strom in Anker und Erregung des Hilfsmotors zugleich seine Richtung ändert. Es wird dann sowohl bei Zunahme als auch bei Abnahme des Ankerstromes der Hebel des Feldregulierwiderstandes stets in demselben Sinne, nämlich zur Erzielung einer Feldverstärkung bewegt. Erwähnt sei noch, daß in allen Fällen auch Federn oder Gewichte zur Rückbewegung des Regulierhebels in die Nullstellung benutzt werden können:

Durch Änderung des Erregerstromes kann in gewissen Grenzen auch das Potential des Punktes δ geändert werden, was sich zur Herbeiführung eines neuen Beharrungszustandes (z. B. infolge der zunächst aufgetretenen Zunahme des Fahrwiderstandes bei einem Bahnmotor wird die Ankerstromstärke erhöht und infolgedessen das Feld verstärkt) benutzen läßt.

Durch Änderung des Potentiales des Punktes b von einem Fahrschalter aus kann die Gangart des ganzen Motors geregelt werden. Durch die Art, in welcher das Feld — abgesehen von der hier geschilderten selbsttätigen Regulierung ·— von Hand aus durch Widerstände oder andere Einrichtungen beeinflußt wird, wird das Wesen dieser Erfindung nicht berührt; durch die Einstellung von Hand wird lediglich die durch die selbsttätige Regulierung in gewissen Grenzen festzuhaltende Stromstärke geändert.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung der Verbindungsleitung a-b an einer Maschine, die in der Hauptsache als Generator arbeiten soll. Die Zeichnung dürfte, da die Buchstaben dieselbe Bedeutung haben wie bei Fig. 1, nach dem bisher Gesagten ohne weiteres verständlich sein.

Es sei noch erwähnt, daß bei Anwendung der Erfindung auf Wechselstrommaschinen von der in der Wechselstromtechnik üblichen Zwischenshaltung von Transformatoren in die Verbindungsleitung a-b Gebrauch gemacht werden kann, ohne daß das Wesen der Erfindung dadurch beeinflußt wird; in diesem Falle kann das Potential der Punkte α und b entsprechend dem Übersetzungsverhältnis der Transformatoren voneinander verschieden sein.

Nachstehend noch ein Anwendungsbeispiel der Erfindung:

Zu den nebenschlußähnlichen Maschinen im Sinne vorliegender Erfindung gehören auch die Dynamos von Aggregaten in Ward-Leonardschaltung (vgl. Fig. 3). Die Erfindung kann hier zu verschiedenen Zwecken angewendet werden, z. B. dazu, bei zunehmendem Kraftbedarf des Motors die Leistung der Dynamo durch Verstärkung der Dynamoerregung selbsttätig zu erhöhen, oder umgekehrt dazu, bei zunehmenden Kraftbedarf die Dynamo und deren Antriebsmaschine durch Schwächung der Dynamoerregung vor Überlastung selbsttätig zu schützen. Fig. 3 erläutert die Anwendung des Verfahrens bei derartigen Aggregaten.

Es bedeutet D den Anker der Dynamo, M den Anker des Motors des Ward-Leonardaggregates, K die Kompensations- oder Wendepolwicklung der Dynamo, k die des Motors — E und e die Erregungen der Dynamo und des Motors; es werde zunächst ein beliebiger Punkt des Ankerstromkreises—zweckmäßig wie in Fig. ι ein Punkt zwischen dem Anker D und der Kompensationswicklung K —, nämlich a¹, an einen beliebigen Punkt der Fremderregung E, z. B. b¹, angeschlossen, ferner der Punkt a² — zwischen Anker und Kompensation des Motors oder an einer anderen Stelle des Ankerstromkreises derart gelegen, daß die Spannung zwischen a¹ und a² lediglich eine Funktion der Ankerstromstärke ist — mit einem Punkt δ² im Stromkreise der Fremderregung verbunden, wobei δ² im Sinne der Erfindung so zu wählen ist, daß bei einer bestimmten Ankerstromstärke Ψ gegen b¹ (und somit auch gegen a¹) dieselbe Spannungsdifferenz hat wie a² gegen a¹, so daß bei dieser Stromstärke praktisch kein Strom durch die Ausgleichleitung «³ bis δ² fließt. Genügt die bei Abweichung von dieser Ankerstromstärke durch die Ausgleichleitung hervorgerufene Änderung der Erregerstromstärke noch nicht zur Änderung des Feldes im gewünschten Sinn und Grad, so wird in die Ausgleich-

leitung die Wicklung h gebracht, die, wie oben ausgeführt ist, bei Änderung des Ankerstromes zur selbsttätigen Änderung des Feldes der Dynamo — je nach Wunsch zur Stärkung oder Schwächung — benutzt wird. Bei Anwendung der Erfindung auf Ward-Leonardaggregate ist es gleichgültig, ob der Motor des Aggregates, wie hier in Fig. 3 angenommen, ein Hauptschlußmotor ist oder wie gewöhnlich Fremderregung hat; im letzteren Fall können die zur Regelung benutzten Spannungspunkte statt an der Erregung der Dynamo auch an der Erregung des Motors liegen.

Claims

Patent-Anspruch:

Regelung von Nebenschluß- oder nebenschlußähnlichen Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß Punkte der Maschine, die bei einer bestimmten, von Null verschiedenen Stromstärke gleiche Spannung, bei Abweichung von dieser Stromstärke aber ohne Anwendung besonderer Hilfsmittel zu Erzeugung einer Spannungsdifferenz ungleiche Spannung haben, miteinander verbunden werden und der im letzteren Fall in der Verbindungsleitung auftretende Ausgleichstrom zur selbsttätigen Beeinflussung der Feldstärke benutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.