DE276990C

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Publication number: DE276990C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 276990 KLASSE 21 d. GRUPPE- M 276990 CLASS 21 d. GROUP

Wenn man Gleichstrommaschinen mit pulsierendem Gleichstrom speist, dann tritt an den Bürsten ein lebhaftes Feuer auf, welches seinen Grund darin hat, daß das pulsierende Feld in den durch die Bürsten kurzgeschlossenen Ankerwindungen eine elektromotorische Kraft induziert. Man hat deshalb bereits vorgeschlagen, die Pulsation des Feldes der Gleichstrommaschine dadurch zu beseitigen, daß man in der Feldachse eine zweite in sich kurzgeschlossene Wicklung aufbringt. In dieser zweiten Wicklung werden dann von der eigentlichen Feldwicklung Ströme induziert, welche die Wechselstromamperewindungen der eigentlichen Feldwicklung kompensieren, so daß nur das Gleichstromfeld übrigbleibt. Diese Kompensierung durch eine zweite kurzgeschlossene Wicklung auf den Polen wirkt jedoch keineswegs zuverlässig, da auch die durch die Bürsten kurzgeschlossene Ankerspule eine Sekundärwicklung für die Erregerwicklung darstellt, so daß auch in ihr ein Teil derjenigen Ströme fließen wird, welche die Wechselstromamperewindungen der eigentlichen Feldwicklung kompensieren, was aber gerade vermieden werden soll. Ferner aber kann durch derart induzierte Kompensationsströme die Feldpulsation schon aus dem Grunde nicht ganz aufgehoben werden, weil immer noch ein Wechselfeld übrigbleiben muß, welches die zur Erzeugung der Kompensationsströme notwendige elektromotorische Kraft in den beiden genannten Wechselstromsekundärwicklungen induziert.If you feed direct current machines with pulsating direct current, then you kick in a lively fire on the brushes, which is due to the pulsating fire Field induces an electromotive force in the armature windings short-circuited by the brushes. That's why you have already proposed to eliminate the pulsation of the field of the DC machine by that a second self-short-circuited winding is applied in the field axis. In this second winding, currents are then induced by the actual field winding, which compensate the AC ampere turns of the actual field winding, so that only the direct current field remains. This compensation by a second short-circuited winding on the However, Poland is by no means reliable, as the one short-circuited by the brushes Armature coil represents a secondary winding for the excitation winding, so that some of those currents also flow in it which compensate the alternating current ampere turns of the actual field winding, but what is just to be avoided. Furthermore, the field pulsation can be caused by compensation currents induced in this way for the reason that they cannot be completely canceled because there is still an alternating field must remain, which is the necessary to generate the compensation currents electromotive force in the two alternating current secondary windings mentioned induced.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine für Betrieb mit pulsierendem Gleichstrom geeignete Reihenschlußkollektormaschine, bei welcher die erwähnten Nachteile vermieden werden. Man erreicht dies dadurch, daß man in der Erregerachse eine zweite Wicklung aufbringt, welche sich in bezug auf die Wechselstromkomponente des pulsierenden Maschinenstromes mit der Maschine in Reihenschaltung befindet. Diese Reihenschaltung geschieht zweckmäßig über einen Transformator, dessen Primärspule von dem pulsierenden Strom der Maschine durchflossen wird und dessen Sekundärwicklung die zweite Wicklung in der Erregerachse speist. Es ist hierbei vorausgesetzt, daß die Primärwicklung und Sekundärwicklung des Transformators gut miteinander verkettet sind, so daß möglichst Phasengleichheit zwischen dem primären und sekundären Wechselstrom des Reihentransformators besteht. Der der zweiten Wicklung zugeführte Wechselstrom kann nun durch die Wahl des Übersetzungsverhältnisses im Transformator nach Größe und Richtung so gewählt werden, daß er die Wechselstromamperewindungen der eigentlichen Erregerwicklung vollkommen kompen-The subject of the invention is one for operation with pulsating direct current suitable series collector machine in which the disadvantages mentioned are avoided will. This is achieved by applying a second winding in the exciter axis which is related to the alternating current component of the pulsating machine current connected in series with the machine is located. This series connection is expediently done via a transformer, whose primary coil is traversed by the pulsating current of the machine and whose secondary winding is the second Winding in the exciter axis. It is assumed here that the primary winding and the secondary winding of the transformer are well concatenated, so that as possible phase equality between the primary and secondary alternating current of the series transformer. That of the second Alternating current supplied to the winding can now be selected by selecting the transmission ratio be selected in the transformer according to size and direction so that it is the AC ampere turns of the actual Completely compensate for the excitation

siert und somit in der kurzgeschlossenen Ankerspule kein Kompensationsstrom mehr fließen kann.and thus no more compensation current flows in the short-circuited armature coil can.

Die Anordnung ist in Fig. ι schematisch dargestellt.The arrangement is shown schematically in Fig. Ι.

Es bedeutet:It means:

F₁ die eigentliche Erregerwicklung,
F₂ die zweite mit F₁ gleichachsige Wicklung, A den Anker,F ₁ the actual excitation winding,
F ₂ the second winding coaxial _{with F 1} , A the armature,

ίο b b die Kollektorbürsten der Reihenschlußmaschine, ίο bb the collector brushes of the series machine,

T den Reihentransformator mit der Wicklung p und s. T the series transformer with the winding p and s.

Der in der Sekundärwicklung s induzierte Wechselstrom durchfließt die Wicklung F₂ in solchem Sinne, daß er die Wechselstromkomponente des pulsierenden Gleichstromes der Wicklung F₁ kompensiert. In der Erregerachse bleibt daher nur ein konstantes Gleichstromfeld übrig.The alternating current induced in the secondary winding s flows through the winding F ₂ in such a way that it compensates for the alternating current component of the pulsating direct current of the winding F _1. Therefore only a constant direct current field remains in the exciter axis.

Einen Nachteil hat diese Anordnung aber mit der eingangs erwähnten noch überein. In beiden Fällen sind auf der Maschine getrennte Wicklungen mit sich kompensierenden Strömen vorhanden, so daß die absolute Summe der Amperewindungen größer ist, als zur Erregung des Feldes notwendig wäre. Dieser Nachteil läßt sich aber nach der Erfindung dadurch beseitigen, daß man nicht Amperewindungen verschiedener Wicklungen, sondern Ströme einer und derselben Wicklung gegeneinander wirken läßt.However, this arrangement still has one disadvantage with the one mentioned at the beginning. In both cases there are separate windings on the machine with compensating windings Currents present so that the absolute sum of the ampere-turns is greater than would be necessary to excite the field. This disadvantage can, however, according to the invention by eliminating the fact that one does not have ampere-turns of different windings, but currents of one and the same winding can act against each other.

Man kann nämlich die beiden gleichachsigen, auf denselben Polen liegenden Wicklungen F₁ und F₂ der Maschine in eine einzige dadurch vereinigen, daß man der Feldwicklung selbst den Sekundärstrom des Reihentransformators zuführt, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. Es ist dann aber zweckmäßig, in den sekundären Stromkreis des Transformators einen Ohmschen Widerstand einzuschalten, der verhindert, daß die Gleichstromkomponente des pulsierenden Stromes ganz oder teilweise durch die Sekundärwicklung des Transformators fließt. In Fig. 2 bedeutet:This is because the two coaxial windings F ₁ and F _{2 of} the machine lying on the same poles can be combined into a single one by supplying the secondary current of the series transformer to the field winding itself, as shown in FIG. However, it is then expedient to switch an ohmic resistor into the secondary circuit of the transformer, which prevents the direct current component of the pulsating current from flowing entirely or partially through the secondary winding of the transformer. In Fig. 2:

F die Feldwicklung, .
A den Anker,F the field winding,.
A the anchor,

b, b die Kollektorbürsten der Reihenschlußmaschine, b, b the collector brushes of the series machine,

T den Reihentransformator mit der Primärwicklung p und der Sekundärwicklung s. T the series transformer with the primary winding p and the secondary winding s.

Die Wicklung s ist über den Ohmschen Widerstand w an die Feldwicklung F der Maschine gelegt.The winding s is connected to the field winding F of the machine via the ohmic resistance w.

Während die Gleichstromkomponente wegen des Widerstandes w hauptsächlich die Wicklung F durchfließt, wird die Wechselstromkomponente durch die in der Sekundärwicklung s induzierte E. M. K. von der Wicklung F abgeleitet und durchfließt der Reihe nach die Wicklungen s und w des Transformators. While the direct current component mainly flows through the winding F because of the resistance w, the alternating current component is diverted from the winding F by the EMF induced in the secondary winding s and flows through the windings s and w of the transformer in sequence.

Man kann schließlich auch den Reihentransformator vermeiden, wenn man bedenkt, daß in der Wicklung F selbst eine Wechselstrom-E. M. K. induziert wird, genau wie in der Wicklung s, und daß daher F im Sinne der Erfindung als Reihentransformator wirkt. Schaltet man diese E. M. K. auf einen Ohmsehen Widerstand w gemäß Fig. 3, so fließt in den aus der Erregerwicklung F und dem Widerstand w gebildeten Stromkreis ein Wechselstrom, welcher in der Erregerwicklung F der Wechselstromkomponente des pulsierenden Gleichstroms entgegenwirkt und sie nahezu aufhebt. Die Gleichstromkomponente wird zwar ebenfalls zum Teil über den Widerstand w fließen, aber man kann dem durch Wahl der Windungszahl der Erregerwicklung F von vornherein Rechnung tragen.Finally, one can also avoid the series transformer if one considers that an alternating current EMF is induced in the winding F itself, exactly as in the winding s, and that therefore F acts as a series transformer in the context of the invention. If this emf is switched to an ohmic resistor w according to FIG. 3, an alternating current flows into the circuit formed by the excitation winding F and the resistor w , which in the excitation winding F counteracts the alternating current component of the pulsating direct current and almost cancels it. The direct current component will also flow in part through the resistor w , but this can be taken into account from the outset by choosing the number of turns of the excitation winding F.

Claims

Patent Claims:

1. Series collector machine for pulsating direct current, characterized in that that an additional field winding located in the exciter axis, or the field winding itself on one with the Main circuit is linked via a series transformer, whereby in the second case in the circuit of the actual field winding Ohmscher Resistance of such a size is turned on that the direct current component of the pulsating direct current the Field winding flows through in a manner sufficient to excite the machine.

2. Series collector machine according to claim 1, characterized in that the field winding itself is brought into effect as a series transformer in that an ohmic shear is parallel to it Resistance is switched.

1 sheet of drawings.