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Anlage mit einer- an ein Einphasenwechselstromnetz angeschlossenen;
als Generator oder Motor betriebenen Wechselstromkommutatormaschine.' Der Gegenstand
vorliegender Erfindung besteht aus einer Einphasenwechselstromanlage zum Betriebe
einer Kommutatormaschine belcannter Bauart als Motor -oder Generator im Anschluß
an ein Wechselstromnetz. Dabei soll das Hauptfeld der Maschine von einer der-Netzspannung
phasengleichen Spannung erregt werden, indem z. B. die Hauptmagnetwicklung !direkt
oder über einen Zwischentransformator an die Netzspannung angeschlossen wird. Gleichzeitig
soll der Anker mit seinen Bürsten ebenfalls von einer der Netzspannung phasengleichen
Anschlußspannung direkt oder ,mittels Transformator in beliebiger Abstufung gespeist
werden, dabei soll aber der Stromkreis des Ankers. eine Selbstinduktion enthalten,
'deren Reaktanz mindestens gleich ist dem Quotienten aus der Resultierenden der
maximalen Anschlußspannung und der maximalen durch Rotation des Ankers erzeugten
um go° verschobenen Spannung geteilt durch die zulässige Betriebsstromstärke -@des"Ankers,
so daß der Anker sowohl bei Stillstand unter der maximalen Betriebsanschlußspannung
als -auch bei voller Geschwindigkeit und Erregung. bei ,der Anschlußspannung Null
eine kleinere als die normale, d. h.- für den vorgeschriebenen -Betrieb dauerud'zulässige
Stromstärke aufnimmt. Je nachdem"die Klemmen der Magnetwicklung und die Bürsten
im einen oder andern Sinne mit den Zuleitungen dies Netzes verbunden werden, wird
die Maschine in ein und derselben Drehrichtung laufend als Generator Energie an
das Netz abgeben oder von demselben als Motor Energie - aufnehmen. Das Drehmoment
ist in der Hauptsache gegeben durch den Kraftfluß, also @die Erregung des Hauptfeldes
und die Stromstärke; welche bei Stillstand :den Anker durchfließt. Die Regulierung
des Drehmoments- und der Geschwindigkeit kann sowohl durch Regulierung der Erregung,
z. B. durch Regulierung der Klemmenspannung .der Feldwicklung als auch durch Regulierung
der Anschlußspannung oder -der Seld'bstinduktion des Ankerstromkreises, voll= zogen
werden. Um der -Selbstinduktion des Ankerstromkreises den gewünschten Wert zu geben,
kann in Reihe zu den Bürsten in an sich bekannter Weise eine passende Drosselspule
angeordnet werden, wobei die Selbstinduktion. des Ankers selbst in bekanntet Weise
mittels Kompensationswicklungen ausgeglichen ist, oder es kann bei Unterdrückung
dieser Kompensationswicklungen die Selbstinduktion des Ankers selbst: der gewünschten
Wert oder einen Teil desselben nusmächeri. Bei Verwendung kurzgeschlossener . Kontperisationswicklungen
könnte der Kurzschluß geöffnet und die Wicklung abgeschaltet werden.
Nötigenfalls
kann auch die Kompensationswicklung ganz oder teilweise zur Verstärkung 'der Selbstinduktion
in Reihe zum Anker geschaltet werden. Bei Wegfall der Kompensationswicklungen wird
es in der Regel wünschenswert sein, durch besondere Hilfspole nach bekannten Regeln
ein passendes Kommutierungsfeld herzustellen.
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Die neue Anlage findet Anwendung auf elektrischen Fahrzeugen, welche
mit Hauptschlußmotoren in einfacher oder doppelt gespeister Schaltung betrieben
werden und auf Gefällen durch Nutzbremsung Energie in das Netz zurückliefern sollen.
Für den Motorbetrieb kann jede bekannte Schaltung und Wicklungsanordnung und jede
bekannte Steuerung- und, Geschwindigkeitsregelung gewählt werden.
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Die Figuren der beiliegenden Zeichnung betreffen eine beispielsweise
Ausführung des Erfindungsgegenstandes bei elektrischen Fahrzeugen. Als -einfachster
Fall für dien Motorbetrieb ist in Fig. i ein bekannter kompensierter Reihenschlußmotor
angenommen, derart, d'aß der Anker i in Reihe mit einer passenden Hilfspolerregerwicklung
2, Kompensationswicklung 3 und, der Hauptfeldwicklung q. an. eine der Spannungsstufen
5 des-Haupttransformers 6 angeschlossen sei. Für die Nutzbremsung wird dann nach
Fig. 2 die Magnetwicklung q. an eine besondere Spannungsstufe 7, die außer- oder
innerhalb des Stufenbereiches 5 gelegen sein mag, angelegt; der Stromkreis i, 2,
3 wirdt in Reihe mit der Drosselspule 8 wie in Fig. i an .die Stufen des Stufentransformators
6 angeschlossen. Die Drosselspule 8 soll zusammen mit der Selbstinduktion der Wicklungen
r, 2 und 3 einen bestimmten Reaktanzwert erhalten, der folgendermaßen zu berechnen
ist.
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Wir bezeichnen die Klemmenspannung an den Anzapfungen des Haupttransformators
für den Ankerstromkreis mit e, die Rotationsspannung -des Ankers mit e., @dann muß
affenbar e2 um etwa 9o° gegen e, verschoben sein. Wenn nun der totale Reaktanzwert
des Ankerstromkreises R ist, so ergibt sich als Ankerstromstärke
K 4 maximal Dimensionierung wird Drosselspule durch Hilfstransformator, der die
o Grundsätzen, kurzgeschlossen -neue Moa toren o Verkettung die so den Es
ist nun gemäß der Erfindung R .sa groß aß die Stromstärke i den gezu wählen, wünschten
zulässigen Grenzwert nicht überschreitet, der im allgemeinen die normale Betriebsstromstärke
der Anlage darstellen dürfte.
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Fälle ergeben sich im Still-Als stand, wo e2 = o ist, bei der
maximalen Klemeine Stromstärke il=.
und menspannunge für die bei höchster Geschwindigkeit unter voller: Erregung erzeugten
Rotationsspannung bei urzschluB .des Ankerstromkreises, also -=
Diese cl =o, die Stromstärke Stromstärken il und i2 sollen kleiner sein als zulässige
Betriebsstromstärke i. die Dafür ist durch die von 8 zu sorgen. Die Erregung der
Hilfspole dabei im allgemeinen eine besondere Schaltung und Einstellung erfordern.
Für die Umschaltung von Fg. 2 auf Fig. i kann es bequem erscheinen, bei :dem Motorbetrieb
die 8 kurzzuschließen. Die Wicklung ¢ kann. auch einen besonderen der parallel zu
6 oder über einen Teil von 6 geschaltet ist, gespeist werden. Um die Drosselspule
8 zu ersparen, Nutzbremsung die. Kampenkann bei @ sationawicklung 3 ausgeschaltet
wenden und im allgemeinen für dafür die Wicklung 2, # den. Motorbetrieb mit einem
Nebenschluß versehen ist, neu eingestellt oder geschaltet werden. Der Übergang v
n einem doppelgespeisten Motor -in .die neue Schaltung der Anlage vollzieht sich
nach gleichen indem auch hier .der Kommutierungsaufgabe besondere Rechnung zu tragen
ist. Die Querwicklung kann unter Umständen werden.
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Die Anlage zeichnet sich gegenüber bekannten Nutzbremsschaltungen
von mit Reihenschlußcharakteristik-xl durch der elektrische aus, daß keinerlei magnetische
zwischen dem Stromkreis der Erregerwicklung und dem Ankerstrom stattfindet, welche
zu einer Selbsterregung führen könnte, und daB @ Selbstinduktion des groß gewählt
Ankerstromkreises künstlich wird, daß weder bei Stillstand; bei unerregtem Feld
mit voller Klemmenspannung noch bei voller Geschwindigkeit im vollerregten Feld
und kurzgeschlossenen Ankerstromkreis der Ankerstrom @ gewünschten Grenzwert erreichen
kann.
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Gec nerator d Stromkreis desk ,du gn oder stattfindet, einer. Selbsterre
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