DE350930C - Einankerumformer fuer konstante Sekundaerspannung bei veraenderlicher Primaerspannung - Google Patents

Description

• Einankerumformer für konstante Sekundärspannung bei veränderlicher Primärspannung. Bei der Verwendung von Einankerumformern nach dem Hauptpatent liegt häufig das Bedürfnis vor, - bei veränderlicher Primärspannung eine sich selbsttätig regelnde konstante Sekundärspannung zu erhalten. Liegen z. B. Lichtstromkreise oder empfindliche Apparate an einer Batterie, so machen sich die ständigen Schwankungen während der Ladeperiode und bei großen Stromstößen unangenehm bemerkbar, abgesehen davon, daß dauernd entweder mittels eines Zellenschalters oder Widerstandes nachgeregelt werden muß.
• Durch die Erfindung wird das selbsttätige Konstanthalten .der Sekundärspannung bei einem regelbaren Einankerumformer nach dem Hauptpatent 3oi6oi dadurch erreicht, daß einerseits ein konstantes und ein mit der Primärspannung veränderliches Erregerfeld geschaffen wird, und daß anderseits der Ankerwicklung, welche die zusätzliche Spannung liefern soll, eine größere wirksame Windungszahl gegeben wird, die aus :den nachstehenden Formeln errechnet werden kann.
• In Abb. i und in den Schaltbildern A'bb. 2 und 3 sind zwei Ausführungsformen schematisch dargestellt.
• Abb. i zeigt beispielsweise ein Magnetsystem mit vier Polen, welche zweipolig (NN SS) geschaltet sind. Die vier Feldspulen sind in zwei Gruppen getrennt. In dem Stromkreis der oberen Feldspulgruppe Plrl ist eine Eisendrahtlampe L eingeschaltet, die in bekannter Weise .den Erregerstrom und somit das magnetische Feld N1 konstant hält. Die untere ,Feldspulgruppe Wz erzeugt das Feld N., das sich mit der zugeführten Spannung ändert. Eine dritte Feldspulgruppe W3 dient zur genauen Einstellung ;der Maschine. Der Anker besitzt eine zweipolige Ankerwicklung Z1 und eine vierpolige Z2.
• Im Schaltbild (Abb. 2) ist das Primärnetz P-p, an .die Bürsten .der zweipoligen Wicklung und das Sekundärnetz s-s,, an die äußeren Bürsten beider Ankerwicklungen angeschlossen. Die Feldspulgruppe W., mit der Eisendrahtlampe L liegt, um Energie zu sparen und die Wirkung der Eisendrahtlampe zu unterstützen, am Sekundärnetz, Wz am Primärnetz und W3 an den Bürsten der vierpoligen Ankerseite. Die Ankerwicklung Z2 ist nun so mit den Leitungen p, und s, verbunden, daß sie bei zu hoher Primärspannung eine elektromotorische Gegenkraft und bei zu niedriger eine zusätzliche Spannung liefert. Ist z. B. die verlangte Sekundärspannung gleich der normalen Primärspannung, so müssen die Felder N,. und N2 gleich sein, damit .die induzierten elektromotorischen-Kräfte in der vierpoligen Wicklung Z2 sich -aufheben. Steigt nun die Primärspannung über .die normale Grenze, so überwiegt das Feld N2, und es muß an .den Bürsten ider vierpoligen Wicklung eine Spannung auftreten, welche die Primärspannung für das Sekundärnetz drosselt. Fällt aber die zugeführte Spannung unter die normale Grenze, so ist das Feld N, stärker; es verstärkt also nunmehr .die in der vierpoligen Wicklung auftretende Spannung die Primärspannung für Idas Sekundärnetz.
• Ist E die normale und E, die abnormale Primärspannung, ES die Sekundärspannung und n die normale Drehzahl des Umformers, so ergibt sich bei den verschiedenen Primärspannungen eine Drehzahl von: Die auftretende Spannung an den Bürsten der vierpoligen Ankerwicklung ist: Mithin ist .die Sekundärspannung: Nimmt man nun z. B. für die vierpolige Ankerwicklung ZZ .eine wirksame Leiterzahl, 9o die 8o Prozent größer ist als Z1, so ergibt sich, wenn N1 konstant und N2 proportional der ist, ahne Berücksichtigung der Hilfswicklung Ws bei einer Efhöhung der Primärspannung bis 25 Prozenteine kon- 95 stante Sekundärspannung, während sich diese bei 50 Prozent Spannungserhöhung um etwa q. Prozent vermindert. In Wirklichkeit ist :der Unterschied auch bei hoher Spannung nicht so groß, da dann .der Kraftlinienfluß N2 nicht ganz proportional der Primärspannung steigt und mithin in der Ankerwicklung ZZ eine kleinere Gegenspannung zur Geltung kommt. Die Drehzahl des Umformers- steigt bei 50 Prozent Spannungssteigerung um :2o Prozent. Die jeweilige Drehzahl ;des Umformers ist: Die in Wirkung kommende Spannung der vierpoligen Wicklung ist: p p, , , am k m Mithin ist die Sekundärspannung Wählt man z. B. für ZZ eine Drehzahl, :die mal so groß ist wie Z so ergibt sich Berücksichtigung der Hilfswicklung W3 bis Sekundärspannung zu einer von 5o Prozent eine fast genau gleichbleibende Sekundärgekennzeichnet, spannung. Bei Prozent höherer Primärspannung ist die Drehzahl des Uniformers um Prozent gefallen.
• Zur Erzeugung der Gegen-Zusatz- er-zeugende, spannung kann natürlich auch die zweipolige Ankerwicklung verwendet werden. Diese muß .dann gegenüber der vierpoligen Zusatzspannung entsprechend gewählt und das Magnetsystem vierpolig geschaltet sein.
• Abb. q: zeigt eine weitere Möglichkeit, den magnetischen KraftfluB N konstant zu halten. Der magnetische Kreis N1 ist gegenüber dem von Ni stark gesättigt. Durch Verkür-Ankerwicklung, zen der in Frage Polbogen kann beide diese Wirkung noch erhöht werden.
• Zum Kompoundieren der Maschine kann der Sakun därstrom, der Primärstrom oder auch der Differenzstrom verwendet werden.
• Der Umformer nach Schaltung Abb. 3 kann auch als Motor verwendet werden, wenn es darauf ankommt, bei veränderlicher ri är- dadurch spannung eine Drehzahl zu erhalten. Die in szahlen beider Ankernzn zu wicklungen müssen dann entsprechend gewählt werden: Abb.3 gibt eine weitere Schaltung des Umformers an. Während @d:er Sekundärstromkreis s-s1 an @d@ie Bürsten der zweipoligen Ankerwicklung angeschlossen ist, liegen im Primärstromkreisbeide Ankerwicklungen hintereinander. Der Anschluß der einzelnen Spulengruppen ist wieder so wie bei Abb z, und zwar W Se undärnetz, W2 a Primärnetz und W3 an der vierpoligen Ankerseite.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Einankerumformer nach Patent 3or6oi für konstante bei veränderlicher Primärspannung, dadurch daß das Differenzfeld, das sich -aus einer konstant (Wx) und einer mit der Primärspannung veränderlich erregten Feldgruppe (WZ) ergibt, auf die die Zusatzspannung @ mit höherer wirksamer Windungszahl versehene A.nkerwickl:ung (Z2) in der Weise wirkt, :daß .die bei übernormaler Primärspannung .dieser entgegen und bei unternormaler Primärspannung diese gleichgerichtet ist.
2. 2. Umformer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärnetz an eine das Sekundärnetz hintereinander geschaltete aber an Ankerwicklungen angeschlossen ist.
3. 3. Umformer nach Anspruch i und a, gekennzeichnet durch eine von der die Zusatzspannung liefernden Ankerwicklung gespeiste Hilfserregerwicklun g (Ws), die das Differenzfeld vergrößert. q:. Umformer nach Anspruch z his 3, gekennzeichnet, daß das konstant zu erregende Magnetsystem so bemessen ist, daß es sich im Verhältnis :dem Magnetsystem veränderlicher Erregung stark sättigt.