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Schaltvorrichtung für in verschiedener Drehrichtung laufende Gleichstrommaschinen.
Die Erfindung bezieht sich auf sich selbst erregende Gleichstrommaschinen und bezweckt,
bei Änderung der Drehrichtung des Ankers trotz der dadurch hervorgerufenen Änderung
der Polarität der Bürsten. eine Änderung der Stromrichtung in den Erregerwicklungen
und der Polarität der Stromabnahmeklemmen-zu vermeiden. -Eine bekannte Lösung dieser
Aufgabe besteht in der Anordnung eines drehbaren Schalters mit zwei isoliert eingesetzten
Schaltarmen, die mit dem einen oder dem andern Paar zweier fest angeordneter Doppelkontakte
in Berührung gebracht werden können. Die Doppelkontakte liegen an den Bürsten der
Maschine, und die Schaltarme sind durch Kabelenden mit je einer Stromabnahmeklemme
verbunden.
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Wesentlich einfacher ist die Schaltvorrichtung nach der Erfindung,
mit der derselbe Zweck erreicht wird. Diese Schaltvorrichtung besteht, aus zwei
Umkehrschienen, die einerseits unmittelbar an die Bürstenträger bzw. Bürstenbefestigungen
angeschlossen-werden und anderseits um die Stromabnahmeklemmen schwenkbar angeordnet
sind, an die auch die Erregerwicklungen angeschlossen sind. Bei Änderung der Drehrichtung
des Stromerzeugers werden die Umkehrschienen einfach. durch Schwenken um die Stromabnahmeklemmen
unmittelbar mit den entgegengesetzten Bürstenträgern verbunden.
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Wird die Gleichstrommaschine dazu benutzt, einer zweiten Gleichstrommaschine,
deren Anker auf derselben Welle sitzt, den Erregerstrom zu liefern, so wird dieser
von den Bürsten der ersten Maschine abgenomtuen und seine Richtung durch Umlegen
der Umkehrschienen an der ersten- Maschine geändert, so daß bei geänderter Drehrichtung
die zweite Maschine umpolarisiert wird, und die Polarität ihrer Stromabnahmeklemmen
daher die gleiche bleibt.
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In der Zeichnung ist die grundsätzliche Schaltanordnung einer zweipoligen,
sich selbst erregenden Compoundmaschine nach der Erfindung gezeigt und die einer
zweiten, fremderregten Gleichstrommaschine, deren Anker auf derselben Welle sitzt
und die ihren Erregerstrom von der ersten Maschine erhält. Fig. i zeigt die Schalturig
und den Stromverlauf der Maschine bei` der einen Drehrichtung und der zugehörigen
Stellung der Umkehrschienen, Fig: a beider andern Drehrichtung und entsprechender
.Stellung der Umkehrschienen.
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Es ist a der Anker der sich selbst erregenden Gleichstrommaschine,
b und c sind die beiden Kollektorbürsten, d und e die Umkehrschienen,
f und g die Dreh- und Anschlußpunkte dieser Schienen, die je nach der Lage der Schienen
mit der einen oderandern Bürste verbunden sind. An den Anschlußpunkt f ist die eine
Seite der Nebenschlußwicklung la und der Hauptstromwicklung i angeschlossen. Die
andere Seite der Hauptstromwicklung i steht mit der einen Stromabnahmeklemme in
Verbindung. Die andere Seite der Nebenschlußwicklung h und die zweite Stromabnahmeklemme
ist mit dem Anschlußpunkt g verbunden. Die Erregerwicklung h der zweiten Gleichstrommaschine
ist einerseits mit der Bürste b, anderseits mit
der Bürste c verbunden,
wobei ein Regelwiderstand in den Stromkreis eingeschaltet. sein.,kann. Der Anker
l dieser Maschine sitzt mit dem Anker a der ersten Maschine auf einer Welle. Die
Bürsten der Maschine in und n stehen mit den Stromabnahmeklemmen in Verbindung.
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Werden die Anker a und l in der durch die Pfeile in Fig. i
angegebenen Richtung gedreht und haben die Umkehrschienen die in dieser Figur angegebene
Lage, so wird beim Angehen durch den remanenten Magnetismus im Anker der ersten
Maschine eine elektromotorische Kraft erzeugt, so daß die Bürste b positiv, die
Bürste c negativ wird. Der die Nehenschlußwieklung h in der durch Pfeile angegebenen
Richtung b, d, f, h, g, e, c durchfließende Strom verstärkt den remanenten
Magnetismus und die Maschine kommt nach dem dynamoelektrischen Prinzip auf Spannung.
Ist der äußere Stromkreis geschlossen, so fließt ein Strom in der Richtung b,
d, f, i
---Klemme, --Klemme, g, e, c. Die Erregerspule k der zweiten Maschine
wird von einem Strom in der RLchtung @ b, k, c
durchflossen, wobei bei der
angegebenen Drehrichtung im Anker L eine elektromotorische Kraft erzeugt wird, die
die mit der Bürste in verbundene Stromabnahmeklemme zur +-Klemme, die die - mit
der Bürste ia verbundene Stromabnahmeklemme zui --Klemme macht.
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Wird die Drehrichtung der Anker a und l
geändert, so müssen
die Umkehrschienen d und e von Hand oder selbsttätig in' die in Fig. a gezeigte
Lage gebracht werden. Infolge der geänderten Drehrichtung wird nunmehr die Bürste
b zur --Bürste, die Bürste c zur ---Bürste. Der Strom -durchfließt, die Nebenschlußwicklung
in der Pfeilrichtung c, d, f, la, g; e, b, also in gleicher Rechnung
wie in Fig. i. Ist der äußere Stromkreis geschlossen, so fließt der Verbrauchsstrom
in der Richtung c, d, f, i, ---Klemme, --Klemme, g, e, b, also auch
im gleichen Sinne wie vorher. Dagegen wird die Erregerspule k von einem Strom in
der Richtung c, k, b, also in entgegengesetzter Richtung wie bei der Schaltung
nach Fig. i durchflossen., Dadurch wird die Maschine umpolarisiert, Da auch ihre
Drehrichtung geändert ist, bleibt die Richtung derelektromotorischen Kräft die gleiche
wie bei der Schaltung und' Drehrichtung in Fig. z; d. h. die +-Klemme und - die
--Klemme behalten ihre Vorzeichen.
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In der Zeichnung und Beschreibung wurden zweipolige Gleichstrommaschinen
mit um i8o° versetzte Bürsten angenommen. An der Erfindung wird grundsätzlich nichts
geändert, wenn mehrpolige Maschinen mit einer Mehrzahl von +- und --Bürsten benutzt
werden, nur daß dann anstatt durch die beiden Umkehrschienen durch Gruppen von Umkehrschienen
die Verbindungen der Anschlußpunkte mit den Bürsten vertauscht werden müssen.