DE312174C - - Google Patents

Description

Es sind verschiedene Einrichtungen bekannt, die es ermöglichen, eine mit veränderlicher Drehzahl oder Belastung laufende elektrische Maschine mit begrenzter Spannung oder begrenztem Strom zu betreiben.

Nach der Erfindung werden in dem Anker der zu regelnden Maschine wattlose Ströme erzeugt, deren magnetische Wirkung. das Hauptfeld der Maschine beeinflußt und deren ίο Stärke durch! die mit der Maschinenspannung oder dem Maschinenstrom selbsttätig sich ändernde Permeabilität eines von ihnen umschlungenen magnetischen Kreises geregelt wird.

. Bei einer Ausführungsform wird die Maschine vermittels fester Anschlußpunkte an eine durch Gleichstrom regelbare Drosselspule angeschlossen, wobei als Gleichstromquelle eine Spannung benutzt wird, die mittelbar oder unmittelbar von der Spannung oder vom Strom der zu regelnden Maschine abhängig ist. .

Fig. ι stellt beispielsweise eine Maschine für konstante Spannung dar. Es bedeutet / «5 die Feldwicklung, b die Bürsten, 5 die Schleifringe, w die Wechselstromwicklung, g die Gleichstromwicklung der Drosselspule D, B die Fremdstromquelle.

Eine gewöhnliche Gleichstrommaschine G ist vermittels fester Anschlußpunkte, ζ. Β. Schleifringe s, an die durch Gleichstrom regelbare Drosselspule D angeschlossen. Die Gleichstromwicklung g der Drosselspule liegt vermittels des Regelwiderstandes w' parallel zu den Klemmen der Maschine. Die Wicklungen der Drosselspule sind in bekannter Weise so angeordnet, daß eine transformatorische Wirkung zwischen der Wechselstrom- und der Gleichstromseite möglichst ausgeschlossen ist.

Die Drosselspule nimmt wattlose Ströme auf, die das Feld schwächen.

Steigt die Drehzahl der Maschine und somit deren Spannung etwas an, · so steigt auch die Gleiehstiromerregung der Drosselspule und somit steigen auch die wattlosen Ströme, die das Feld der Maschine schwächen. Infolgedessen kann die Spännung der Maschine nie über eine gewisse Höhe steigen. Analog verhält sich die Maschine bei sinkender Drehzahl.

Soll die Maschine begrenzten Strom liefern, so muß die Wicklung g vom Strom der Maschine mittelbar oder unmittelbar gespeist werden.

Es ist nicht unbedingt notwendig, eine mehrphasige Drosselspule .zu verwenden, es kann auch eine einphasige genügen. Nur bei großen Maschinen wird es sich mit Rücksicht auf die Kommutierung empfehlen, mehr-, phasige Drosselspulen zu verwenden.

Die Maschine kann auch Nebenschluß-, Reihenschluß-, Fremd- und Nebenschlußerregung erhalten oder irgendeine Erregungsart, \ die bisher bei solchen Maschinen üblich war.

Man kann bei Nebenschlußerregung der Maschine die Drosselspule parallel zu der Feldwicklung schalten; man kann sie aber auch nach Fig. 2 in Reihe mit dieser legen. Man hat dabei den Vorteil, daß man eine ge-

wohnliche zweischenkelige Drosselspule benutzen kann. Denn die Feldwicklung f hat gewöhnlich eine viel größere Induktanz als die Läuferwicklung, sie wird also die gegenseitige ilransformatorisehe Beeinflussung der Drosselspulenwicklungen genügend verhindern.

■ Man kann, auch mit nur einem Schleifring auskommen (Fig. 3), wenn man in bekannter Weise einen festen Punkt der Läuferwicklung mit der Welle und somit auch mit dem Maschinengestell und ein Ende der' Wechselstromwicklung der Drosselspule 'mit dem Maschinengestell elektrisch verbindet.:

Eine Drosselspule läßt sich ganz vermeiden, wenn man beispielsweise; bei einer vierpoligen Maschine die vier Pole in Brückenschaltung schaltet, eine Diagonale an' die Bürsten und die andere Diagonale an die Schleifringe anschließt (Fig. 4). Der Wechselstrom erzeugt dann ein zweipoliges Feld N, S, das auf die Maschinenspannung unmittelbar keinen Einfluß hat, wohl aber. mittelbar durch Verminderung der Permeabilität der Maschine. In manchen Fällen lassen sich die zwei ge-,trennten Drosselspulenwicklungen der Fig; 2 zu einer einzigen vereinigen (Fig. 5). Damit bei dieser Schaltung die Feldwicklung der ■Maschine nicht periodisch kurzgeschlossen wird, kann man nach Fig. 6 die Drosselspule zwischen die zwei Hälften der Feldwicklung einschalten. ·

Am empfindlichsten wird die Maschine arbeiten, wenn die Gleichstromwicklung der Drosselspule als Differentialwicklung ausgebildet und so bemessen ist, daß bei der niedrigsten Drehzahl die \¥irkung des Gleichstromes verschwindet. In Fig. 7 ist eine der beiden Drosselspulenwicklungen vom Strom, •gegebenenfalls vom Ladestrom der Batterie B, und die andere von der Spannung der Batterie erregt. In Fig. 8 ist eine Wicklung von der Spannung der Maschine und die andere von der Spannung einer Fremdquelle (Batterie) erregt. In diesem Falle kann die Spannung der Maschine die Batteriespannung nur um eine gewisse Höhe, übersteigen. Man kann auch hier die von der Maschinenspannung gespeisten Wicklungen der Drosselspule in Reihe mit der Feldwicklung der Maschine schalten. Der Vorteil ist bereits erwähnt.

Während in den Fig. 7 und 8 die Gleichstromerregung der Drosselspule durch zwei differential, wirkende Wicklungssysteme erfolgt, ist nach Fig. 9 eine einzige Gleich-

stromwicklung angebracht, die von der Differenz der Spannungen der Maschine und der fremden Quelle erregt wird. Man spart dadurch Stromwärmeverluste, und die Drosselspule wird kleiner und billiger.

Die Rückwirkung der Wechselströme auf das Gleichstromnetz kann in bekannter Weise vermieden werden, also beispielsweise durch eine dreischenklige Drosselspule (Fig. 10).

Statt der Maschine Einphasenstrom zu entnehmen, kann man. überall Mehrphasenstrom und dementsprechend mehrphasige Drosselspulen verwenden.

In Fig. 11 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Maschine mit drei Schleifringen und eine sechsschenklige Drosselspule dargestellt. Die Maschine ist hier fremd) /erregt, und zwar durch die Batterie B.

Claims (10)

Patent-An Sprüche:

1. Maschine für begrenzte Spannung bzw. -für begrenzten Strom, dadurch ge- * kennzeichnet, daß in ihrem Anker wattlose Ströme erzeugt werden, deren magnetische Wirkung das Hauptfeld der Maschine beeinflußt, und deren Stärke durch die mit der Maschinenspannung oder dem -Maschinenstrom selbsttätig sich ändernde Permeabilität eines von ihnen umschlungenen magnetischen Kreises geregelt wird.

2. Maschine nach¹ Anspruch^ 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch Gleichstrom regelbare Drosselspule an feste Anschlußpunkte, beispielsweise Schleifringe, der Maschine angeschlossen ist, wobei als Gleichstromquelle eine Spannung benutzt wird, die mittelbar oder unmittelbar von der Spannung oder vom Strom der zu regelnden Maschine abhängig ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dreiphasigem Anschluß an die Maschine eine sechsschenklige Drosselspule bzw. bei einphasigem Anschluß eine dreischenklige Drosselspule verwendet wird.

4. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung einer mehrschenkligen' Drosselspule die Gleichstromerregerwicklung der Drosselspule in Reihe mit der Feldwicklung der Maschine gelegt ist. ,

5. Maschine nach¹ Anspruch 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung eines Schleifringes eine Wechselstromklemme und der eine P;ol der Läuferwicklung an das Maschinengestell gelegt sind,

6. Maschine nach Anspruch 1 und den ■ Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß als Drosselspule die Feldwicklung der Maschine selbst benutzt wird.

7. Maschine nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstrom- und die Gleichstromwicklung der Drosselspule vereinigt sind. _N

8. Maschine nach Anspruch7, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Vermeidung

periodischen Kurzschließer die Schleifringe zwischen zwei Hälften der Feldwicklung eingeschaltet sind.

9. Drosselspule für die Maschine nach Anspruch 1 und den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstrornwicklung der Drosselspule als Differentialwicklung ausgebildet und so bemessen ist, daß bei der niedrigsten Drehzahl die Wirkung des Gleichstroms ganz oder annähernd verschwindet.

10. Drosselspule nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine einzige Gleichstromwicklung, die von der Differenz der Maschine und der Fremdstromquelle erregt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.