DE299585C

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Publication number: DE299585C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Wechselstrommotoren.

Wenn ein Fahrzeug mehrere unter sich unabhängige, von Wechselstromreihenschlußmotoren angetriebene Achsen besitzt, und die Räder aus irgendwelchen Gründen, z. B. infolge ungleicher Abnutzung der Radreifen, verschiedenen Durchmesser haben, so nehmen die Motoren, die für gewöhnlich sämtlich die gleiche Spannung zugeführt erhalten, verschiedenen Strom auf und geben deshalb auch

ίο verschiedene Zugkraft. Um eine bestimmte Gesamtzugkraft zu erzielen, müßte man also die Leistung des einzelnen Motors größer wählen.

Man könnte nun daran denken, diesen Übelstand durch Abdrehen sämtlicher Räder auf gleichen Durchmesser zu beseitigen. Das würde jedoch viel zu große Verluste mit sich bringen und kommt daher praktisch nicht in Betracht. Ebensowenig ist die Reihenschaltung der Motoren als Behelf geeignet. Zwar nimmt jeder Motor in diesem Falle unbedingt denselben Strom auf, aber man erhält eine sehr hohe Gesamtspannung, und es besteht die Gefahr, daß beim Schleudern einer Achse der betreffende Motor eine viel zu hohe Geschwindigkeit annimmt. Auch ist das Abschalten • einzelner schadhaft gewordener Motoren umständlich, weil man dann jeweils die zugeführte Spannung entsprechend herabsetzen müßte.

Erfindungsgemäß sollen die erwähnten Schwierigkeiten dadurch yermieden werden, daß den parallel arbeitenden Motoren Hilfsspulen vorgeschaltet werden, die transformatorisch miteinander verkettet sind. Bei richtiger Stromverteilung auf die einzelnen Motorstromkreise heben sich alsdann die magnetischen Wirkungen der Spulen gegenseitig auf. In diesem Falle tritt also keine Wirkung auf. Ist aber nicht die richtige Stromverteilung vorhanden, so entsteht ein magnetisches Feld, und zwar ergibt sich in dem Stromkreis mit zu schwachem Strom eine mit der Betriebsspannung gleichgerichtete Zusatzspannung, während in dem Stromkreis mit zu starkem Strom die in der Hilfsspule auftretende Spannung der Betriebsspannung entgegengerichtet ist. Infolge dieser Änderung der den einzelnen Motoren zugeführten Spannungen gleichen sich die Ströme aus, indem der zu schwache Strom größer, der zu starke Strom kleiner wird. Es bleibt nur ein kleiner Unterschied, der erforderlich ist, um das die Ausgleichung der Ströme erzwingende Feld im Zusatztransformator aufrechtzuerhalten.

In der Zeichnung sind einige Schaltungen veranschaulicht, die hierbei verwendet werden können.

In Fig. ι zunächst stellt 1 die Niederspannungswicklung eines Transformators dar, deren einer Pol 7 an Erde liegt. Diese Wicklung ist mit Anzapfungen versehen, an denen, durch Schalter 2 bis 5 der Strom abgenommen werden kann. Die Zuleitung zu den Motoren erfolgt über eine Leitung 6. An diese Leitung sind zwei Gruppen parallel arbeitender Motoren angeschlossen, von denen die erste zwei Motoren 8, 9, die zweite drei Motoren 11, 12, 13 umfaßt. Die Motoren *8, 9 liegen nun an den

Enden einer Zusatztransformatorwicklung io, deren Mitte mit der Zuleitung 6 in Verbindung steht. In gleicher Weise sind den Motoren ii, 12, 13 Teilwicklungen 14, 15, 16 eines Zusatztransformators vorgeschaltet, in deren Sternpunkt der Strom aus der Leitung 6 zugeführt wird. Man erhält so, ohne einer besonderen Hochvoltwicklung für den Zusatztransformator zu bedürfen, die richtige Einstellung der erforderlichen Zusatzspannung. Beim Abschalten eines der parallel arbeitenden Motoren wird die zugehörige Teilwicklung des Zusatztransformators kurzgeschlossen, da andernfalls durch Drosselwirkung unnötige Verluste auftreten würden.

Fig. 2 zeigt eine etwas abgeänderte Schaltung, ι ist wieder die Niederspannungswicklung des Transformators, und diese ist mit einem Pol 8 an Erde angeschlossen. Die Stromabnahme für die beiden Motoren 13, 14 erfolgt aber durch getrennte Schaltergruppen, von denen jede drei Schalter aufweist und die erste (2-4-6) über die Leitung 9 den Motor 13, die zweite (3-5-7) über Leitung 10 den Motor 14 speist. In jede der Leitungen 9, 10 ist dabei eine Zuäatztransformatorwicklung 11, 12 eingeschaltet. Diese Wicklungen 11, 12 sind also hier im Gegensatz zu der vorher beschriebenen Ausführung vollkommen getrennt. Sie bewirken jedoch ebenfalls wieder, daß jeder Motor unbedingt den gleichen Strom erhält. Gleichzeitig dient der Zusatztransformator aber als Schalt drosselspule, indem er eine durch die Leitungen 9, 10 zugeführte ungleiche Spannung derart beeinflußt, daß ■— abgesehen von dem notwendigen Spannungsunterschied infolge ungleichen Raddurchmessers — an den Motorklemmen gleiche Spannung herrscht. So wird es ermöglicht, ohne sonstige besondere Hilfsmittel mehrere Schalter nebeneinander für die Stromabnahme am Transformator zu benutzen.

Die beiden Motorstromkreise sind durch eine Drosselspule 15 überbrückt, die einerseits zwischen Wicklung 11 und Motor 13, andererseits zwischen Wicklung 12 und Motor 14 abzweigt. Diese Drosselspule bezweckt, die kurzzeitige Abschaltung je eines der Stromkreise, wie sie sonst beim Weiterschalten auftreten würde, zu vermeiden. Sind z. B. die beiden Schalter 2, 3 geschlossen, so besteht an den Anschlußpunkten der Drosselspule gemäß den vorstehenden Auseinandersetzungen nur eine kleine Spannungsdifferenz, und die Drosselspule nimmt dann nur ihren Leerlaufstrom auf. Wird jedoch beim Weiterschalten Schalter 2 geöffnet, so verzweigt sich der aus Schalter 3 abgenommene Strom hinter der Zusatztransformatorwicklung 12, indem er teils über den Motor 14, teils über die Drosselspule 15 und den Motor 13 fließt. Motor 13 wird also über die Drosselspule 15 gespeist, bis der nächste Schalter 4 eingelegt und dadurch der normale Betriebszustand wiederhergestellt ist. Der Drosselspule 15 ist ein Schalter parallel geschaltet, durch den sie im Falle des Abschaltens eines der beiden Motoren kurzgeschlossen werden kann.

Eine der Fig. 2 entsprechende Ausführung wird durch die Fig. 3 veranschaulicht. Dort sind jedoch drei getrennte Schaltergruppen 2-5, 3-6, 4-7, drei Zuleitungen 9, 10, 11, drei Motoren 15, 16, 17 und dementsprechend auch drei Zusatztransformatorwicklungen 12, 13, 14 vorhanden. Zwischen den Zusatztransformator-Wicklungen 12, 13, 14 und den Motoren 15,

16, 17 zweigt wieder eine Drosselspule 18 ab, deren einzelnen Spulen Schalter parallel liegen, die ein Kurzschließen beim Abschalten des betreffenden Motors ermöglichen.

Die gleiche Wirkung kann man in technisch vorteilhafter Weise durch die in Fig. 4 angegebene Schaltung erreichen. Bei dieser Ausführung wird die aus der Patentschrift 189908, Kl. 21 c, bekannte Schaltung benutzt, wonach 8s mehrere Niederspannungswicklungen 1, 2, 3 des Transformators abwechselnd mit den Motoren 13, 14, 15 in Reihe geschaltet sind und die Verbindungsleitungen an die Wicklungen 16,

17, 18 bzw. 19, 20, 21 eines Hilfstransformators angeschlossen sind. Die Stromabnahme an den Niederspannungswicklungen 1, 2, 3 erfolgt durch Schalter 4-5-6, 7-8-9, 10-11-12. Es ist nun einfach vor jeden Motor eine Spule 22, 23, 24 des Zusatztransformators gelegt, die durch einen Schalter überbrückt werden kann, wenn der zugehörige Motor abgeschaltet wird.

Vorteilhaft ist es in allen Fällen, den Zusatztransformator in der Weise auszuführen, daß jede der in einem Motorstromkreis liegenden Wicklungen auf zwei Kerne verteilt wird. Bei einer größeren Zahl parallel arbeitender Motoren, als sie in den Ausführungsbeispielen angenommen wurde, kann man Zu- satztransformatoren mit entsprechend mehr Kernen und Spulen benutzen oder auch zwei- oder dreischenklige Zusatztransformatoren vereinigen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Schaltung zur gleichmäßigen Stromverteilung auf mehrere parallel arbeitende Wechselstrommotoren, dadurch gekennzeichnet, daß den Motoren Hilfswicklungen vorgeschaltet sind, welche die Motorstromkreise transformatorisch verketten.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren an die Endpunkte einer verzweigten Transformatorwicklung angeschlossen sind, an deren Sternpunkt die Speiseleitung liegt (Fig. 1).

3- Schaltung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die den Motoren vorgeschalteten Zusatztransformatorwicklungen an getrennte Schaltergruppen angeschlossen sind und als Schaltdrosselspulen benutzt werden (Fig. 2 und 3).

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Motorstromzweige zwischen den Zusatztransformatorwicklungen und den Motoren durch Drosselspulen überbrückt werden, und daß bei Abschalten eines Motors die zugehörige Wicklung der Drosselspule kurzgeschlossen wird.

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der bekannten Schaltung, bei der abwechselnd mit Stromquellen (Transformatorwicklungen) in Reihe liegende Motoren beiderseits mit Wicklungen eines Ausgleichtransformators in Verbindung stehen, Zusatztransformatorwicklungen den einzelnen Motoren vorgeschaltet sind (Fig. 4).

6. Schaltung nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abschalten eines Motors die in dem betreffenden Stromkreis liegende Wicklung des Zusatztransformators kurzgeschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.