DE284891C

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Publication number: DE284891C
Application number: DENDAT284891D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Bei Drehstrom-Nebenschlußmotoren, denen die Gesamtenergie im Rotor zugeführt wird und deren Drehzahl durch Verschieben der an den Stator geschlossenen Kollekterbürsten geregelt wird, besteht die Schwierigkeit, daß für ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis zwischen Stator und Rotorwindungen bei maximaler Bürstenstellung eine gewisse Leerlaufsgeschwindigkeit nicht unterschritten werden kann. Man kann zwar eine kleinere Geschwindigkeit erhalten, wenn man von vornherein den Motor mit kleinerem Übersetzungsverhältnis ausführt. Man erhält jedoch in diesem Falle größere, dem Stator durch die Bürsten zuzuführende Ströme, somit einen größeren Kollektor.

Der Erfindung gemäß kann man den Regelbereich eines solchen Motors erheblich erweitern, wenn man die wirksame Windungszahl des Stators durch Umschalten von Wicklungsteilen veränderlich macht. Bei großem Drehmoment arbeitet man demnach mit vielen wirksamen Statorwindungen und erhält dementsprechend kleinere Bürstenströme, während man bei kleinem Drehmoment, wo die Bürstenströme an sich klein sind, die wirksame Windungszahl des Stators verkleinert und somit den Regelbereich erheblich erweitern kann, ohne eine unzulässige Zunahme der Bürstenströme befürchten zu müssen. Insbesondere ist diese Regelungsmethode bei solchen Antrieben zweckmäßig, bei denen das Drehmoment mit der Drehzahl zunimmt.

Zur Änderung der wirksamen Windungszahl des Stators kann man Windungen abschalten; man erhält jedoch eine bessere Ausnutzung des Motors, wenn man Wicklungsgruppen des Stators zur Erzielung einer großen Zahl von wirksamen Windungen in Reihe und zur Erzielung einer keineren Zahl von wirksamen Windungen parallel schaltet.

In den Fig. ia und ib ist diese Schaltung des Drehstrom-Nebenschlußmotors dargestellt. Der Einfachheit halber ist nur eine Phase gezeichnet. Die Energie wird dem Rotor über Schleifringe s zugeführt. Die Regelung der Drehzahl erfolgt durch Verschiebung der an die Statorwicklung w angeschlossenen Bürsten. Die Wicklungsgruppen W₁ w₂, werden für Betriebsbereiche mit großem Drehmoment in Reihe für solche mit kleinem Drehmoment parallel geschaltet, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist.

Zur Klärung der Verhältnisse ist in bekannter Weise in Fig. 2 die Abhängigkeit der

Statorspannung e_s von dem Verhältnis — der

Drehzahl zur synchronen Drehzahl dargestellt. Trägt man in dieses Diagramm die Rotorspannung e,- für die maximale Bürstenstellung ein, so ergibt sich als Regelbereich des Motors, der durch Bürstenverschiebung beherrscht

werden kann, das Gebiet zwischen dem Schnittpunkte der konstanten Rotorspannung mit der Geraden der Statorspannung und dem Punkte

— = 11 für Synchronismus bzw. das gleiche

Gebiet oberhalb dieses Punktes.

Verkleinert man durch Parallelschaltung die Windungszahl beispielsweise um die Hälfte und trägt die jetzt entsprechend kleinere Statorspannung ß.,i in das Diagramm der Fig. 2 ein, so ist es ohne weiteres ersichtlich, daß das Regelgebiet zwischen a' und dem Punkte für Synchronismus gegenüber der ursprünglichen Schaltung verdoppelt ist.

Aus der Darstellung der Fig. 2 ist aber auch weiter ersichtlich, daß das neue Verfahren auch zum Anlassen der Drehstrom-Nebenschlußmotoren vorteilhaft verwendet wer-

= 0 ent-

den kann. Im Stillstandspunkte

spricht der auftretende Stromstoß der Differenz der Statorspannung und der Rotorspannung. Wird nun die Statorspannung durch Umschalten von Statorwindungen verringert, so ist aus dem Diagramm ohne weiteres ersichtlich, daß damit auch der beim Einschalten des Motors auftretende Stromstoß erheblich verringert wird. Man kann die Tourenzahl des Motors in dieser Schaltung bis zum Synchronismus steigern und während des Kurz-Schlusses des Stators in diesem Betriebspunkte in einfacher Weise die Umschaltung der Statorwicklung vornehmen. Es besteht auch keine Schwierigkeit, die Umschaltung in einem anderen ' Betriebspunkte auszuführen, wobei man durch geeignete Bürstenverschiebung das Auftreten eines unzulässigen Stromstoßes verhindern kann.

Claims

Patent-Anspruch:

Anlaß- und Betriebsverfahren von Drehstrom-Nebenschlußmotoren, bei denen die Gesamtenergie dem Rotor zugeführt wird und die Drehzahl durch Verschieben der an den Stator geschlossenen Kollektorbürsten geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Windungszahl des Stators beim Arbeiten mit kleinem Drehmomente durch Umschalten von Wicklungsteilen verkleinert, beim Arbeiten mit großem Drehmomente vergrößert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.