DE298582C - - Google Patents
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- DE298582C DE298582C DENDAT298582D DE298582DA DE298582C DE 298582 C DE298582 C DE 298582C DE NDAT298582 D DENDAT298582 D DE NDAT298582D DE 298582D A DE298582D A DE 298582DA DE 298582 C DE298582 C DE 298582C
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zum Anlassen und zum Betriebe von in Leonardschaltung mit Gleichstromgeneratoren verbundenen Motoren, die bei sehr Meiner Drehzahl ein verhältnismäßig großes Drehmoment entwickeln sollen. Wenn bei einer derartigen Anordnung zugleich 'die Forderung erfüllt sein soll, daß die Drehzahl des Motors bei allen Belastungen konstant bleibt undThe invention relates to arrangements for starting and operating in Leonard circuit with motors connected to direct current generators, which at very mine Speed should develop a relatively large torque. If with a such an arrangement at the same time 'the requirement it should be fulfilled that the speed of the motor remains constant under all loads and
ίο außerdem innerhalb weiter Grenzen und in feiner Abstufung regelbar ist, so muß der Generator außer einer fremderregten, regelbaren Erregerwicklung eine vom Ankerstrome durchjfloßsene Erregerwicklung besitzen, die so bemessen ist, daß das von ihr erzeugte magnetische Feld ausreicht, eine elektromotorische Kraft zu erzeugen, welche die gesamten Obmschen Spanniingsabfällie im Anikerstromikreise zu decken vermag. Soll nun der Motor, bei dem die erwähnte Forderung erfüllt ist, mit sehr geringer Geschwindigkeit anlaufen und dabei ein großes Drehmoment abgeben, so tritt die gegenelektromotorische Kraft des Motors, deren Wirkung durch die Fremderregung des Generators ausgeglichen wird, fast vollständig zurück hinter der vom Ankerströme im Generator induzierten elektromotorischen Kraft; der Generator verhält sich daher ,ähnlich wie ein sich selbst erregender HJauptstromgenerator. Nun !bleibt aber bei einem von einem sich selbst erregenden Hauptstromgenerator gespeisten Motor die Geschwindigkeit des Motors bei allen Belastungen konstant, wenn für den Generator das Verhältnis dier Anikerispannung zumίο also within wide limits and in fine gradation is controllable, the generator must be controllable in addition to an externally excited one Excitation winding have an excitation winding through which the armature current flows is dimensioned so that the magnetic field generated by it is sufficient, an electromotive To generate power, which the entire Obmschen Spanniingsabfällie in the Anikerstromikkreis able to cover. Should the motor, in which the mentioned requirement is met, now run at a very low speed start up and deliver a large amount of torque, the counter-electromotive force occurs Power of the motor, the effect of which is balanced by the external excitation of the generator is, almost completely behind the electromotive induced by the armature currents in the generator Force; the generator therefore behaves similarly to a self-exciting one Main power generator. Well! But stay with one of a self-arousing Main generator-fed engine keeps the engine running at all loads constant if for the generator the ratio of the anikeris voltage to the
Ankeristromie I -?— I bei allen Belastungen konstant und gleich der Summe der Ohmsdhen Widerstände Σ w im Ankerstramkreise ist. Anderseits geht bekanntlich die Selbsterregung eines Hauptstromgenerators unter sonst gleichen Uniständen um so langsamer vor sich, der Generator hat also, wie 'man sagt, eine um so größere Zeitkonstante (T), je geringer der Untersichied zwischen den GrößenArmature current I -? - I is constant at all loads and equal to the sum of the ohmic resistances Σ w in the armature circuit. On the other hand, as is well known, the self-excitation of a main current generator takes place all the more slowly under otherwise identical conditions, so the generator has, as one says, the greater the time constant (T), the smaller the difference between the quantities
-?- und Σ w wird. Dieser Zusammenhang -? - and Σ w will. This connection
wird durch die Gleichungis given by the equation
T z=zT z = z
CgCg
lala
Σ w Σ w
veranschaulicht, in welcher die noch nicht erwähnte Größe L den Selhstinduktionskoeffizienten des Anikerstromikreises bedeutet. Beiillustrates in which the not yet mentioned quantity L means the self-induction coefficient of the Anikerstromikreis. at
Gleichheit von -?- und Σ w wird T= 00; - ■ ία Equality of -? - and Σ w becomes T = 00; - ■ ία
d. h. es findet überhaupt keine Selbsterregung des Generators statt, und der Motor läuft nicht an. \ ie there is no self-excitation of the generator at all and the engine does not start. \
Die Erfindung bezweckt nun,, bei einem in der amgegdbenen Art in Leonardschaltung mit einem Gleichstromgenerator verbundenen Motor eine Anordnung zu schaffen, mit der i i GThe invention now aims, with a Leonard circuit in the amgegdbenen type a DC generator connected motor to provide an arrangement with the i i G
2 eine sohematische Darstellung eines2 a thematic representation of a
auch in solchen Fällen, wo bei geringer Gesch'wind'gkeit und hoher Belastung des Motors eine konstante Drehzahl des Motors verlangt wird, ein schnelles und sicheres Anlassen des Motors erreicht werden kann.also in such cases, where at low speed and a high load on the engine, a constant engine speed is required, quick and safe starting of the engine can be achieved.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des .Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar ,zeigtThe drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention. namely, shows
Abb. ι ein Schaltungsschema der ganzen Anordnung undFig. Ι a circuit diagram of the entire arrangement and
Abb.Fig.
der Erfindung gemäß eingerichteten Gleichstromgenerators. of the invention according to set up direct current generator.
In Abb. ι bezeichnet A den Anker und B die 'fremderregte Feldwicklung eines Gleichstiomgeneralors, die durch Vermittlung einesIn Fig. Ι A denotes the armature and B the 'separately excited field winding of a Gleichstiomgeneralors, which through the mediation of a
zweipoligen Umschalters C mit einer Gleichstromquelle D konstanter Spannung verbunden werden kann. Der Gleichstromgenerator, ■der unter Anwendung der bekannten Leonardschaltung unmittelbar mit dem Anker E eines mittels einer Feldwicklung E1 fremderregten, umsteuerbaren Motors verbunden ist, besitzt ferner eine vom Ankerstrome durchflossene Hauptstromiw.ickliung F. Um die Drehzahl desTwo-pole changeover switch C can be connected to a direct current source D of constant voltage. The direct current generator, ■ which, using the known Leonard circuit, is directly connected to the armature E of a reversible motor that is separately excited by means of a field winding E 1 , also has a main current winding F through which the armature current flows
ίο Motors E, E1 in feiner Abstufung regeln zu können, ,ist der Feldwicklung B des Generators in bekannter 'Weise ein Regelwiderstand G vorgeschaltet. Der Gleichstromgenerator enthält ferner eine Hilfiserregerwicklung H. To be able to regulate motors E, E 1 in fine gradations, a variable resistor G is connected upstream of the field winding B of the generator in a known way. The DC generator also includes an auxiliary excitation winding H.
Diese ,steht mit der .Sekundärseite P eines Transformators in Verbindung, dessen Primärseite / ebenfalls über den zweipoligen Umschalter C an die Gleichstromquelle D angescblosisein werden kann. Der Umschalter C ist au diesem Zweck mit Kontakten c1, c2, c3, c* und c5 versehen, die so angeordnet sind, daß die Schienen des Umschalters C mit je zwei von i'bneri gleichzeitig in Berührung kommen können. Zwei, c1 und cl, dieser Kontakte sind Leerikontakte, während'die übrigen, c1 und c3 sowie c3 und c5, dazu bestimmt sind, die Feldwicklung· B und den mit dieser in Reihe geschalteten Regelwiderstand G sowie die Primärseite / des Transformators derart mit der Fremdspannungsquelle izu verbinden, daß' sie beim Einschalten gleichzeitig Strom erhalten und beim Umschalten sich die Stromrichtung in der !Feldwicklung B und der Pri-. märseite / des Transformators !gleichzeitig umkehrt. ,Zu diesem Zweck ist die Anordnung so getroffen, daß die Kontakte c1 und c5 untereinander und mit je einem Ende der Wicklungen B und / verbunden! sind, während ■der Kontakt c3 einerseits mit dam anderen Ende der Wiaklung· / und anderseits mit dem Regel widerstand G in. Verbindung steht, dessen Gleitkontakt G1 an das andere Ende der Feldwicklung B angeschlossen ist. Die Transformatorwicklung / liegt also in jeder der beiden Schließstellungen des Umschalters C parallel zu'dem die Feldwicklung B und den Regelwiderstand G enthaltenden. Stromkreis. Der Wicklungssinn, der Hilfserregerwioklung H. ist dabei so gewählt, daß das durch die Hilfserregerwicklung/-/ erregte Magnetfeld mit dem durch 'die Hauptstromwioklung F erregten Magnetfeld gleichgerichtet ist, mod daß sich beim Anwachsen des Stromes in den Wicklungen B und / ,die durch die FeIdwicklungen B und H erregten Magnetfelder addieren.This is connected to the secondary side P of a transformer, the primary side of which can also be connected to the direct current source D via the two-pole changeover switch C. The changeover switch C is for this purpose provided with contacts c 1 , c 2 , c 3 , c * and c 5 , which are arranged so that the rails of the changeover switch C can come into contact with two of i'bneri at the same time. Two, c 1 and c l , of these contacts are empty contacts, while the others, c 1 and c 3 and c 3 and c 5 , are intended for the field winding · B and the variable resistor G connected in series with it and the primary side / Connect the transformer to the external voltage source in such a way that 'when switched on, they receive current at the same time and when switching over, the current direction in the field winding B and the primary. marside / of the transformer! reverses at the same time. For this purpose, the arrangement is made so that the contacts c 1 and c 5 are connected to one another and to one end of each of the windings B and /! are, while ■ the contact c 3 on the one hand with the other end of the winding · / and on the other hand with the control resistor G is connected, whose sliding contact G 1 is connected to the other end of the field winding B. The transformer winding / is therefore in each of the two closed positions of the switch C parallel to the field winding B and the variable resistor G containing. Circuit. The winding sense, the auxiliary excitation winding H. is chosen so that the magnetic field excited by the auxiliary excitation winding / - / is rectified with the magnetic field excited by 'the Hauptstromwioklung F , mod that when the current increases in the windings B and /, the through the field windings B and H add excited magnetic fields.
Steht bei der Benutzung 'der beschriebenen Anordnung der Umschalter C auf ,den Kontakten c2, c4, so fließt in den Errqgerwickklingen B, F: und H des Generators kein Strom, und der Motoranker E steht still.If, when using the described arrangement, the changeover switch C is on, the contacts c 2 , c 4 , no current flows in the Errqgerwickklingen B, F: and H of the generator, and the motor armature E stands still.
Wird der Umschalter C in die ,stark ausgezogene Stellung gebracht, in welcher er auf den Kontakten c1, cs steht, so fließt aus der Gleichstromquelle D über den Kontakt c1 Strom einerseits in die Primärwicklung / des Transformators und ,von dieser über c3 nach D ,zurück, anderseits fließt ein Strom von der Gleichstromquelle D über c1 in die Erregerwicklung· B ,des Generators umd weiter über G1, G und c3 nach D zurück. Die Wicklungen B und / werden dabei im Sinne, der Pfeile χ und y (Abb. 1) durchflossen. Es entsteht also in der Wicklung / ein ^S,trom-_ stoß, der sich auf den die ,Sekundärwicklung J1 enthaltenden Stromkreis durch Induktion überträgt, so 'daß auch die Hilfserregerwicklung H von einem schnell anwachsenden Strom_yoii kurzer Dauer durchflössen wird. Der auf diese Weise durch die Hilfserregerwicklung H fließende Strom erzeugt bei entsprechender Wahl der Abmessungen aller Teile im Magnetgestell des Generators ein magnetisches Feld, welches das von der Feldwicklung B erzeugte, an -sich'sehr schwache Feld ium einen solchen Betrag, verstärkt, daß ■der Generator A, F sich selbst erregt und im Ankerstromkreis A, F, E rasch, ein Strom von, solcher Stärke entsteht, daß der Motoranker E auch bei der größten !Belastung sofort anläuft. Seine Geschwindigkeit nimmt dabei einen, durch die 'Stellung des Gleitkontaktes G1 bestimmten Wert an. Sobald der Strom in der Primärseite / des Transformators seine' volle Stärke erreicht hat, wird die Sekundärseite J1 und damit auch die Hilfserregerwicklung H stromlos. Inzwischen hat ■aber das von der Hauptstrorawieklung F erzeugte magnetische. Feld eine solche Stärke ■erlangt, daß trotz ,des Verschwindens des Stromes in der Wicklung H ein genügend ■starkes Feld im Generator bestehen bleibt. Infolgedessen wird ein Rückgang der Ankerstromstärke im Stromkreis A, F, E und ein Stehenbleiben des Motorankers E mit Sicherheit verhindert. . ■ \If the changeover switch C is brought into the strongly extended position in which it is on the contacts c 1 , c s , current flows from the direct current source D via the contact c 1 into the primary winding / of the transformer and from there via c 3 to D , back, on the other hand a current flows from the direct current source D via c 1 into the excitation winding · B , of the generator and further back to D via G 1 , G and c 3. The windings B and / are flowed through in the sense of arrows χ and y (Fig. 1). A ^ S, trom-bump arises in the winding, which is transferred to the circuit containing the secondary winding J 1 by induction, so that the auxiliary excitation winding H is also traversed by a rapidly increasing current of short duration. The current flowing through the auxiliary excitation winding H in this way generates a magnetic field with the appropriate choice of the dimensions of all parts in the magnet frame of the generator, which amplifies the field winding B , which is very weak in itself, by such an amount that The generator A, F excites itself and in the armature circuit A, F, E rapidly, a current of such strength arises that the motor armature E starts immediately even with the greatest load. Its speed assumes a value determined by the position of the sliding contact G 1. As soon as the current in the primary side / transformer has reached its full strength, the secondary side J 1 and thus also the auxiliary excitation winding H are de-energized. In the meantime, however, the magnetic generated by the main current F has. Field attains such a strength that, despite the disappearance of the current in the winding H, a sufficiently strong field remains in the generator. As a result, a decrease in the armature current in the circuit A, F, E and a stall of the motor armature E are prevented with certainty. . ■ \
Wird der Umschalter C in die Ausschalt-.stellung c2, c4 gebracht, so verschwindet der Strom in der Primärseite / des Transformators und in der Feldwicklung B sehr rasch. Da nach den bekannten Induktionsgesetzen hierbei der ,Strom im- 'Stromkreis J1, FI die entgegengesetzte Richtung wie beim Einschalten des Umschalters C hat, wirkt jetzt die Hilf.serregerwiciklung H 'der fremderregten Wicklung B und der Hauptstromiwicklung F entgegen, und die Stromstärke im Ankerstromkreis A, F, E sinkt dementsprechend schnell, so daß der Motoranker E sehr schnell zum1 Stillstand kommt.If the changeover switch C is brought into the switch-off position c 2 , c 4 , the current in the primary side / the transformer and in the field winding B disappears very quickly. Since, according to the known induction laws, the 'current im-' circuit J 1 , FI has the opposite direction as when the switch C was switched on, the auxiliary exciter winding H 'now counteracts the separately excited winding B and the main current winding F , and the current intensity im armature circuit A, F, e decreases correspondingly rapidly, so that the motor armature e very quickly comes to a standstill 1.
lEs leudhtet ohne weiteres ein, daß genau ,dieselben Vorgänge nur bei vertauschterIt readily acknowledges that exactly , the same processes only when reversed
Claims (3)
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