DE289380C

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Publication number: DE289380C
Application number: DENDAT289380D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es sind bereits Gleichstrommaschinen bekannt geworden, bei denen zwecks selbsttätiger Regelung der Spannung bei veränderlicher Drehzahl je eine Haupterregerwicklung zwisehen je eine Hauptbürste und je eine in der Drehrichtung folgende Hilfsbürste angeschlossen ist.

Fig. ι zeigt das Schaltbild einer derartigen Maschine. Ihre Wirkungsweise beruht darauf,

ίο daß bei Zunahme der Drehzahl die Ankerstromstärke sich vergrößert, und daß hierdurch die resultierende Feldachse sich in der Drehrichtung verschiebt. Während beim Ankerstrom Null die Feldachse mit der Polachse A-A zusammenfällt, ist beispielsweise die Feldachse bei Belastung in der Drehrichtung nach B-B verschoben. Hierdurch entsteht zwischen den Hilfsbürsten eine E. M. K., welche der Spannung der Hauptbürste entgegengerichtet ist. Die resultierende Erregerspannung an der Magnetwicklung wird kleiner, und der Erregerstrom sinkt. Es tritt im praktischen Betriebe ein Gleichgewichtszustand ein, der durch die An-" kerrückwirkung sowie die inneren und äußeren Widerstände gegeben ist.

Es ist nun ein gewisser Nachteil, daß man bei der Anordnung nach Fig. 1 den Gleichgewichtszustand nicht ohne weiteres beeinflussen kann.

Die Erfindung ermöglicht es durch Anordnung einer weiteren Erregerwicklung, welche an die Hilfsbürsten unmittelbar oder unter

Benutzung von Regelwiderständen angeschlosist, den Gleichgewichtszustand nach Belieben zu beeinflussen, d. h. den Ankerstrom zu regeln, namentlich seinen Höchstwert nach Wunsch zu begrenzen.

Fig. 2 zeigt die neue Anordnung. Solange die Maschine keinen Ankerstrom liefert, besteht keine Spannung an den Hilfsbürsten d, d, wenn diese in der Polachse stehen. Sobald aber durch den Ankerstrom eine Feldverschiebung auftritt, entsteht eine E. M. K. an den Hilfsbürsten, welche den Erregerstrom in der Haupterregung I vermindert und einen Erregerstrom in der Hilfserregung II hervorruft. Man kann nun den Richtungssinn dieses Hilfserregerstromes beliebig so wählen, daß er die Haupterregung verstärkt oder daß er sie schwächt. Die Eigenschaft dieser Wicklung entspricht also derjenigen einer Kompoundwicklung, denn ihre Wirkung ist näherungsweise proportional dem Ankerstrom. Sie hat aber den Vorteil, daß man sie als Spannungswicklung leicht ganz abschalten, nach Belieben anschließen und mittels Regelvorrichtungen, Widerstände u. dgl. regeln kann.

Handelt es sich um eine Maschine mit ausgeprägten Polen, wie bei der üblichen Form von Gleichstrommaschinen, so kann man diese Hilfswicklung auf den Hauptpolen, also achsengleich mit der Haupterreglerwicklung anbringen.

Die Wirkung der Hilfswicklung II kann

aber dadurch verändert werden, daß sie bei ■' sogenanntem, pollosem Erregersystem unter j einem Winkel zur Achse der Haupterregung j angeordnet wird. Der Einfluß dieser Wicklung ist dann nicht allein feldschwächend oder verstärkend, sondern die Verdrehung der resultierenden Feldachse wird unmittelbar durch diesen Winkel weiter beeinflußt.

Die Anordnung der Hilf serreger wicklung

ίο nach Fig. 2 bietet nun den Vorteil, daß man durch Einschalten von Widerständen o. dgl.

die Beeinflussung des Hauptfeldes in einfacher Weise verändern kann.

In Fig. 3 ist eine derartige Anordnung für den Fall gezeigt, daß die Haupt- und Hilfserregung achsengleich liegen, und daß die Hilfserregung so geschaltet ist, daß sie der Haupterregung entgegenwirkt.

Das sich ergebende Stromdiagramm in Abhängigkeit von der Drehzahl η zeigt Fig. 4.

Die Erregung I sei zunächst an eine Batterie angeschlossen. Bei der Drehzahl W₁ wird die Spannung E—E₁ gleich der Batteriespannung sein. Wird dann der Anker eingeschaltet, so wird er bei steigender Drehzahl Strom liefern, während die Haupterregerwicklung I Strom ii ■ führt. Gleichzeitig wird ein Strom iji in der Hilfserregerwicklung II entstehen. Sehen wir die Ströme i; und ijj als Amperewindungen an, so erkennt man, daß die resultierende Erregung gleich der Differenz ij—ijj sein wird, und daß iji, welches auch etwa den Charakter I des Ankerstromes darstellt, bei größeren Drehzahlen fast konstant wird.

Es zeigt also auch die Kurve des Ankerstromes ein sehr flaches Maximum, das sich durch Regelung des Hilfsstromkreises leicht auf bestimmte Werte einstellen läßt. Man kann daher bei Beleuchtungsanlagen auf Fahrzeugen mit Akkumulatoren (Eisenbahnzüge, Automobile u. dgl.) den Ladestrom leicht nach Bedarf regeln, so daß eine den jeweiligen Bedürfnissen entsprechende vorteilhafte Stromcharakteristik erhalten werden kann.

Eine solche Maschine hat ferner die Eigenschaft, daß sie als sogenannte Konstantstrommaschine bei konstanter Drehzahl und veränderlichem äußeren Widerstand z. B. als Schweißmaschine gebraucht werden kann, und daß sich die Stromabgabe durch die regelbare Hilfswicklung II bequem einstellen läßt.

Claims

Patent-Anspruch:

Gleichstrommaschine zur selbsttätigen Regelung der Spannung bei veränderlicher Drehzahl oder zur selbsttätigen Regelung des Stromes bei veränderlichem, äußerem Widerstand, bei der je eine Haupterregerwicklung an je eine Hauptbürste und an je eine in der Drehrichtung folgende Hilfsbürste angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsbürsten untereinander noch über .eine weitere Hilfserregerwicklung verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.