DE297779C

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Publication number: DE297779C
Application number: DENDAT297779D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es ist bekannt, daß Wechselstrom-Motoren der gewöhnlichen Induktions- oder der Synchrontype durch drehbare Anordnung beider Glieder, des Stators und des Rotors, für Antriebe mit veränderlicher Geschwindigkeit ausgebildet werden können. Offenbar kann dann das die Lastwelle antreibende Glied (Lastglied) mit jeder gewünschten Geschwindigkeit arbeiten, obgleich die Relativgeschwindigkeit

ίο beider Glieder konstant bleibt, sofern man nur das andere Glied (das freie Glied) durch passende Mittel zwingt, mit der Differenz der Relativgeschwindigkeit und der gewünschten Lastgeschwindigkeit umzulaufen.¹ Um dieses zu ermöglichen, ist in dem österreichischen Patent 30564 sowie in anderen Veröffentlichungen vorgeschlagen worden, beide Glieder mit Hilfsmaschinen mechanisch zu verbinden, und zwar das freie Glied mit einer als Dynamo wirkenden Hilfsmaschine, das Lastglied mit einer als Motor wirkenden und von dieser Dynamo gespeisten Hilfsmaschine.

Eine Hauptschwierigkeit im Betriebe solcher Motoren besteht nun darin, daß zur Erreichung einer der Relativgeschwindigkeit angenäherten Umlaufszahl des Lastgliedes das freie Glied vollständig oder zum mindesten angenähert zum Stillstand gebracht werden muß. In dem angezogenen Patent ist zu diesem Zweck die Benutzung einer mechanischen Bremse empfohlen worden. Die Aus-

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führung dieses Vorschlages würde jedoch eine wesentliche Komplikation der Anordnung und Betriebsweise bedeuten. Bei Annäherung des Lastgliedes an die Relativgeschwindigkeit wird ferner die Umlaufszahl der mit dem freien Gliede verbundenen Hilfsmaschine so gering, daß es nötig wird, ihr magnetisches Feld durch geeignete Vorkehrungen aufrechtzuerhalten und so stabilen Betrieb bei diesen Umlaufszahlen zu ermöglichen.

Gegenstand dieser Erfindung ist ein Regulierverfahren, welches diese Schwierigkeiten überwindet, ohne zu dem Hilfsmittel einer besonderen Bremse zu greifen. Es besteht darin, daß die mit dem freien Gliede verbundene Hilfsmaschine als elektrische Bremse benutzt wird, zu welchem Zwecke der Widerstand oder die Reaktanz des äußeren Stromkreises dieser Hilfsmaschine auf einen kleinen Wert erniedrigt und schließlich ihr Anker praktisch kurzgeschlossen wird, während ihr magnetisches Feld gleichzeitig mittels einer Hauptstromwicklung oder, wo dies angängig, mittels getrennter Erregung aufrechterhalten wird.

Die einfachste Ausführung des Verfahrens ist aus dem in der Zeichung dargestellten Schema ersichtlich. Der Hauptmotor ist als ein Dreiphasen-Induktionsmotor angenommen, bestehend aus einem drehbaren äußeren Glied i, welches eine Kurzschlußwicklung besitzt und als freies Glied dient, und einem inneren

Glied 2, welches wie ein gewöhnlicher Rotor mit Drehstromsternschaltung ausgebildet ist, der jedoch vom Netz gespeist wird, zu welchem Zweck Schleifringe und ein Anlaß-Autotransformator 7 vorgesehen sind. Das Glied 2 dient zum Antreiben der Last. Beide Glieder sind mechanisch mit je einer Hilfsmaschine verbunden, und zwar das freie Glied 1 mit dem Anker 3 der als Dynamo arbeitenden Hilfsmaschine, das Lastglied 2 mit dem Anker 5 der als Motor arbeitenden Hilfsmaschine. Beide Hilfsmaschinen sind Gleichstrom-Hauptstrommaschinen, deren Feldwicklungen 4 und 6 in der in der Figur dargestellten Weise mit einem Verteiler 8 verbunden sind. Mit Hilfe des letzteren kann die Feldstärke der beiden Hilfsmaschinen reguliert und ferner auch das Feld 6 und der Anker 5 des Hilfsmotors kurzgeschlossen werden. Dem letzteren Zweck dienen die beiden letzten Kontakte der rechten Seite des Verteilers 8.

Vom Stillstand beginnend ist nun das Regulierverfahren wie folgt: Zum Anlassen des Hauptmotors wird die Wicklung des Lastgliedes 2 mittels des Autotransformators 7 mit dem Netze verbunden, wobei der Verteiler 8 seine äußerste linke Stellung einnimmt, in welcher die Feldwicklung der Hilfsdynamo 3 kurzgeschlossen ist Das freie Glied 1 und die mit ihm verbundene unerregte Hilfsmaschine 3 werden daher auf ihre höchste Umlaufszahl kommen, während das mit der Last · verbundene Glied 2 und der Hilfsmotor 5 stehen bleiben. Wenn nunmehr der Verteiler nach rechts verstellt wird, so erregt sich Maschine 3 und sendet Strom in den Hilfsmotor 5, ein starkes Anzugsmoment wird auf die Last ausgeübt, der Rotor 2 und die Last setzen sich in Bewegung, während gleichzeitig die Geschwindigkeit des freien Gliedes und der Hilfsmaschine abnimmt. Die weitere Betätigung des Verteilers ändert die Umlaufszahl nach Belieben, und zwar dient die rechte Seite des Verteilers zur Schwächung des Hilfsmotorfeldes, und entspricht jedem Kontakt eine bestimmte Umlaufszahl der Lastwelle.

Zu dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung zurückkommend, zeigt es sich nunmehr, daß die dargestellte Anordnung die

Überwindung der erläuterten Schwierigkeiten ermöglicht. Wird nämlich auf dem vorletzten Kontakt der rechten Seite des Verteilers 8 das Hilfsmotorfeld 6 kurzgeschlossen, so überträgt der Hilfsmotor 5 keine Energie mehr an die Last, und die Hilfsdynamo 3 arbeitet als Bremse. Sie ist nur über den kleinen Widerstand des Ankers 5 kurzgeschlossen, während gleichzeitig ihre Hauptstromwicklung 4 für die j Aufrechterhaltung eines stabilen Magnetfeldes sorgt. Sie läuft daher mit ganz wenigen Umdrehungen pro Minute, ebenso das mit ihr verbundene freie Glied 1 des Hauptmotors, und das Lastglied 2 erreicht die Relativgeschwindigkeit mit großer Annäherung und unter völliger Stabilität des Betriebes.

Um bei dieser iiöchsten Umlaufszahl die Kupferverluste in dem Anker 5 noch zu vermeiden, kann schließlich, wo dieses wünschenswert erscheint, auch dieser Anker noch ausgeschaltet werden, wozu der letzte Kontakt des Verteilers 8 vorgesehen ist. Die Hilfsdynamo 3 ist jetzt völlig kurzgeschlossen.

Es sei noch erwähnt, daß die Benutzung von zwei Hilfsmaschinen mit einander ähnlichen Charakteristiken dem ganzen System die Charakteristik einer Nebenschluß maschine

j verleiht, sei nun die Erregung der Hilfsmaschinen durch eine Hauptstrom-, Separatoder kombinierte Wicklung bewirkt, sowie ferner, daß der Hauptmotor für Wechselstrom jeder beliebigen Phasenzahl und Periodenzahl ausgebildet werden kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Erweiterung des Regulierbereiches von Wechselstrom-Motoren

• mit veränderlicher Geschwindigkeit, deren beide Glieder, Stator und Rotor, umlaufen , können, wobei das eine Glied frei ist, das andere die Lastwelle antreibt und beide Glieder derart mit Hilfsmaschinen verbunden sind, daß das freie Glied mit einer als Dynamo wirkenden Hilfsmaschine, das Lastglied mit einer als Motor wirkenden und von dieser Dynamo gespeisten Hilfsmaschine verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die als Dynamo arbeitende Hilfsmaschine (3) durch Kurzschluß oder angenäherten Kurzschluß unter Beibehaltung eines starken magnetischen Feldes als elektrische Bremse benutzt wird, um die höchste, dem Stillstand des_t freien Gliedes (1) entsprechende Geschwindigkeit der Lastwelle ohne Anwendung einer weiteren besonderen Bremse zu erreichen.

2. Verfahren nach Anspruch 1; wobei das magnetische Feld der als Dynamo arbeitenden Hilfsmaschine mittels einer Hauptstromwicklung aufrechterhalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der allmähliche Kurzschluß des äußeren Stromkreises der Hilfsdynamo durch allmähliche Kurzschließung der Feldwicklung (6) eines von der Hilfsdynamo gespeisten Hauptstromhilfsmotors (5) erzielt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.