DE355400C

DE355400C - Self-exciting, constant voltage regulating direct current generator with variable speed

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Publication number: DE355400C
Application number: DER48383D
Authority: DE
Original assignee: WALTER ROGOWSKI DR ING
Current assignee: WALTER ROGOWSKI DR ING
Priority date: 1919-09-13
Filing date: 1919-09-13
Publication date: 1922-06-26

Description

Sich selbst erregender, auf gleichbleibende Spannung regelnder Gleichstromgenerator veränderlicher Drehzahl, z. Für gewisse praktische Fälle ist eine Gleichstrommaschine erwünscht, die trotz stark veränderlicher Drehzahl eine praktisch konstante Spannung ergibt (z. B. bei durch Hand oder Fuß angetriebenen Kleinmaschinen, Maschinen für Blinkgerät, für Autolichtmaschinen usw.). Die normale Gleichstrommaschine erfüllt diese Forderung nicht. - Bei ihr steigt die Spannung angenähert proportional mit der Drehzahl an. Will man sie trotzdem benutzen, so muß man sie durch besondere- Kunstgriffe umgestalten. Man hat z. B. der Gleichstrommaschine, deren Spannung konstant werden soll, zwei getrennte Erregerwicklungen gegeben, die von einer fremden Spannungsquelle gespeist werden. Wird hingegen die Hauptmaschine selbst zur Stromlieferung für die Erregung herangezogen, soll sie entweder mehrere oder doch mindestens zwei Erregerstromkreise erhalten oder aber zwei Bürstensätze enthalten, einen Bürstensatz für die Last, den anderen für die Erregung.Self-exciting DC generator that regulates constant voltage variable speed, e.g. For certain practical cases there is a DC machine Desired is a practically constant voltage in spite of the greatly variable speed results (e.g. in small machines driven by hand or foot, machines for Flasher, for car alternators, etc.). The normal DC machine met not this requirement. - With her, the voltage increases approximately proportionally the speed. If you want to use it anyway, you have to use it through special Reshaping tricks. One has z. B. the DC machine, whose Voltage is to be constant, two separate excitation windings are given by fed by an external voltage source. On the other hand, it becomes the main engine itself used to deliver electricity for excitation, it should either be several or but contain at least two excitation circuits or contain two sets of brushes, one set of brushes for the load, the other for the excitement.

Im folgenden soll nun eine Maschine mit konstanter Klemmenspannung beschrieben werden, die sich selbst erregt, eine einzige Erregerwicklung und nur einen einzigen Bürstensatz aufweist.The following is a machine with constant terminal voltage can be described, which excites itself, a single excitation winding and only has a single set of brushes.

2. Es sei zunächst angenommen, es werde eine Gleichstrommaschine fremd erregt und mit der Drehzahl n, betrieben. Die Klemmenspannung am Anker E" sei alsdann bei veränderlichem Erregerstrom durch die stark ausgezogene Kurve a (Abb. i) gegeben. Die Kurve a stellt gleichzeitig die magnetische Charakteristik dar. Wie man Charakteristiken von der Eorm a erzielt, wird unter 3 beschrieben.2. Let us first assume that a DC machine is becoming alien excited and operated at speed n. The terminal voltage at armature E "is then given by the strongly drawn-out curve a (Fig. i) for a variable excitation current. The curve a also represents the magnetic characteristic. How to find characteristics achieved by Eorm a, is described under 3.

Es mögen nun die Enden der Feldwicklung an die Ankerklemmen angeschlossen werden (Übergang von der Fremd- zur Eigenerregung), und es möge die beliebige Drehzahl n vorhanden sein. Offenbar müssen (bei Vernachlässigung des Ankerwiderstandes) für die Klemmenspannung E folgende Bedingungen erfüllt sein E-iR (i - Erregerstrom, R - Widerstand der Erregerwicklung) Die Gerade i R ist in Abb. i dünn gezeichnet (Gerade b). Dis Spannung E Eo Rio geht aus der Spannung E durch Vergrößern Eisenquerschnittes-Baulänge mit i hervor (Kurve c). Der Punkt, in dem a sich die Spannungsgerade i R und die Spannungskurve E schneiden, ergibt diejenige Klemmenspannung und denjenigen Erregerstrom i, die zur Drehzahl n gehören. Wenn die magnetische Charakteristik die in Abb. _ gezeichnete fl-Form hat, so ergeben sich nach der beschriebenen Konstruktion von einer gewissen Drehzahl ab immer ein und dieselben Werte der Klemmenspannung, gleichgültig, wie hoch auch die Drehzahl getrieben wird (Abb. 2, Kurve d).The ends of the field winding may now be connected to the armature terminals (transition from external to self-excitation), and any speed n may be present. Obviously, if the armature resistance is neglected, the following conditions must be met for the terminal voltage E E-iR (i - excitation current, R - resistance of the excitation winding) The straight line i R is drawn thinly in Fig. I (straight line b). The stress E Eo Rio results from the stress E by increasing the iron cross-section length with i (curve c). The point at which the voltage line i R and the voltage curve E intersect results in that terminal voltage and that excitation current i which belong to the speed n . If the magnetic characteristic has the fl-shape shown in Fig. _, The construction described above always results in one and the same terminal voltage values from a certain speed, regardless of how high the speed is driven (Fig. 2, curve d).

Gelingt es, solche Charakteristiken herzustellen, so erhält man eine . in elektrischer Hinsicht ideale Maschine für konstante Spannung bei veränderlicher Drehzahl.If one succeeds in producing such characteristics, one obtains one . from an electrical point of view ideal machine for constant voltage with variable Rotational speed.

3a. Die Maschine wird mit zwei Polsystemen e, f und g, h (Abb. 3) ausgeführt. Beide Polsysteme wirken gegeneinander auf dieselbe Ankerwicklung. Die Charakteristik des Systems e, f ist in Abb. q. dünn gezeichnet (Kurve i). Sie hat die übliche Knieform. Die Charakteristik des Systems g, h sei die Gerade k. Diese läBt sich durch passene Wahl des Luftspaltes, des und der Windungszahlen ebenfalls leicht erreichen. Die resultierende Charakteristik ist dann gleich der Differenz der Ordinaten der Charakteristiken i und k. Sie ist in Abb. q. starb gezeichnet (Kurve l). In den Hauptmerkmalen stimmt sie mit der Charakteristik a (Abb. i) überein, nur fällt sie nach Überschreitung des Maximums langsamer ab. Die Klemmenspannung ist im vorliegenden Falle nicht genau, aber annähernd konstant trotz stark veränderlicher Drehzahl (Abb. 5, Kurve m).3a. The machine is designed with two pole systems e, f and g, h (Fig. 3). Both pole systems act against each other on the same armature winding. The characteristics of the system e, f are shown in Fig. Q. drawn thinly (curve i). It has the usual shape of the knee. The characteristic of the system g, h is the straight line k. This can also be easily achieved by a suitable choice of the air gap and the number of turns. The resulting characteristic is then equal to the difference between the ordinates of the characteristics i and k. It is shown in Fig.q. died drawn (curve l). In the main features it agrees with the characteristic a (Fig. I), only it falls more slowly after the maximum is exceeded. In the present case, the terminal voltage is not precise, but almost constant despite the highly variable speed (Fig. 5, curve m).

3b. Durch passende Wahl von Material und Abmessungen kann man die Charakteristik a (Abb. _) weit näher erreichen, als in Abb. q. gezeichnet. Es ist nicht notwendig, daB die beiden Polsysteme in achsialer Richtung hintereinanderliegen. Sie können auch nebsneinanderliegen und bei Teilung der Pole ineinander angeordnet werden, so daß die des Ankers nicht gegenüber gewöhnlichen Ausführungen vergrößert wird und in dem Anker in der Hauptsache der DifferenzfluB eintritt (Abb. 6a und 6b).3b. By choosing the right material and dimensions, you can get the Achieve characteristic a (Fig. _) Much closer than in Fig. Q. drawn. It is it is not necessary that the two pole systems lie one behind the other in the axial direction. They can also be next to each other and arranged one inside the other when the poles are divided so that that of the anchor is not enlarged compared to conventional designs and in the anchor mainly the differential flow occurs (Fig. 6a and 6b).

PATENT-ANSPRUCH:PATENT CLAIM:

Claims

Self-exciting direct current generator that regulates the voltage to remain bleaching variable speed with two opposing, differently dimensioned, differently saturated pole systems, their resulting characteristics according to Exceeding a maximum drops, characterized in that both pole systems in series connection by a single one of the only main brushes removed current are excited.