DE380710C - Maschine zur Umformung oder zur gleichzeitigen Erzeugung von Wechselstroemen verschiedener Frequenz mit synchroner Ausfuehrung des Motor- und Generatorteils - Google Patents

Description

• lnaschine zur Umformung oder zur gleichzeitigen Erzeugung von Wechselströmen verschiedener Frequenz mit synchroner Ausführung des IVfotor- und Generatorteils. Bei den im Hauptpatent 37239o angegebenen Maschinen zur Umformung oder zur gleichzeitigen Erzeugung von Wechselströmen verschiedener Frequenz enthält der Eisenkörper gleichzeitig zwei Felder, eins für die hohe und eins für die niedrige Polzahl. Der Querschnitt des Eisenkörpers richtet sich dabei nach der Höchstdichte des resultierenden Feldes, die durch die Übereinanderlagerung der beiden Felder bestimmt ist. Um den Eisenwiderstand und damit die Größe und das Gewicht der Maschine möglichst klein halten zu können, ist es aber von Wichtigkeit, beide Felder in solche gegenseitige Lage zu bringen, daß die sich ergebende Höchstdichte möglichst gering wird. Bei Maschinen mit svnchronem Motor und Generatorteil wird dies erreicht, wenn in an sich bekannter «'eise das +-Maximum des einen Feldes mit dem --Maximum des anderen Feldes zusammenfällt. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß die Lage des einzelnen Feldes nicht nur von der Lage der erzeugenden Wicklung abhängt, sondern außerdem von der Belastung. Sobald die Maschine belastet wird, bildet nämlich die Ständerwicklung ebenfalls ein Feld aus, und durch die Rückwirkung dieses Feldes auf das ursprüngliche Induktorfeld ergibt sich ein resultierendes Feld, das je nach der Last mehr oder weniger verschoben ist.
• Diese Verhältnisse sind in den Abb. i bis 4 veranschaulicht. Abb. i und 2 stellen den Leerlaufsfall, Abb. 3 und .4, einen Belastungsfall dar.
• Nach Abb. i erzeugt der Magnetisierungstroin r, ini Generator eine um go° nacheilende Spannung E. Unigekehrt ruft gemäß Abb. 2 die aufgedrückte Spannung E beim Motor einen uni go° nacheilenden Magnetisiertingstroin i-," Hervor. Bei Abb. 3 ist angei1,1n1t1en, claß dem Generator ein Strom J,g entnommen wird. Der Induktorstrom J=9 muß alsdann so weit lieraufgeregelt werden, laß die Resultierende aus J,g und Jzg einen Magnetisierungstrom i, ergibt, der groß genug ist, um die gewünschte Klemmenspannung hervorzubringen. Der Magnetisierungstrom ig eilt dein Induktorstrom J.=g um den U%inkel ag nach. Da dieser Winkel mit wachseridcm J,9 ebenfalls größer wird, verschiebt sich (las Generatorfeld aus seiner Anfangslage gegenüber der Induktorwickhing bei zunehmender Belastung immer mehr nach rückwärts. Eine entgegengesetzte Verschiebung ergibt sich beitn :Motorteil. Dort nimmt der Ständer einen ungefähr in Richtung der aufgedrückten Spanntrug E verlaufenden Strom !",@ auf. Damit sich ein, resultierender Magnetisierungstrom i", ergit, muß demgemäß ,ler Indtiktorstroin, wie (lies die Abb.-I zeigt, `regen den Magnetisierungstroin um einen Winkel (.c", nacheilen. Der Nacheilungswinkel wächst wieder finit zunehmendem Laststrom, und (-las resultierende Feld rückt also bei größer werdender Belastung immer mehr gegen lie Achse der Induktorwicklung vor.
• ach alledem ergibt sich bei verschiedener Belastung eine gegenseitige Verschiebung zwischen dem Generatorfeld einerseits und dein Motorfeld anderseits, die gleich der Summe der Einzelverschiebungswinkel ist. Dabei muß jedoch jeder Winkel seiner zugehörigen Polzahl entsprechend angesetzt werden. Hat z. B. der Motorteil sechs Pole, der Generatorteil zwei Pole, so ist die Gesamtverschiebung mit zu berechnen.
• Die günstigste Ausnutzung des Eisenkörpers wird nun erzielt, wenn bei Normallast die obenerwähute Bedingung erfüllt ist, daß das +-Maxiinurn des einen Feldes mit dein --'.\ltixinium des anderen Feldes zusammenfällt. An sich ist eine derartige Feldanordnung bereits bekannt, gemäß Patentschrift 1277g2, insbesondere deren Abb. 13. Bei Anwendung auf die Maschinen des Hauptpatentes ;nuß die Induktorwicklung so ausgeführt werden, daß bei Leerlauf das -[--Maximum des einen und (-las --Maximum des anderen Feldes gegeneinander verschoben sind und erst bei Erreichen der normalen Belastung zusammentreffen. In Abb. 5 ist dies für den 1a11 dargestellt, daß der Generatorteil der sechs Pole besitzt. Die ausgezogene Kurve veranschaulicht dabei das Generatorfeld, die wesrr7cb(1re Kurve das Motorfeld und die strichpunktierte Kurse aus beiden resultierende Feld. Generatorfeld und otorfeld sind derart gegeneinander verschoben, daß das des Generatorfeldes um vor dem -- aximum des liegt. Bei der Maschine werden die Winkel a;; und kleiner und kleiner, bis bei Normallast schließlich eine gegenseitige Lage eintritt, wie sie durch die hb. < veranschaulicht ist. Dort fällt das --@--:1-ia@ünum der Generatorfeldkurve mit dem --Maximum der Motorfeldkurve zusammen und ist somit die gegenseitige Lage der beiden Fehler eine möglichst günstige. ächst die über die erhältnisse wieder unhinaus, so werden die günstiger. Belastung muß das Generatorfeld sein als bei Leerlauf, um den Spannungsabfall in der Ständerwichlung zu decken. uch für den Motorteil läßt sich die Einrichtung so treffen, daß der Ständerstrorn finit wachsender Last mehr voreilt und gegenelektromoturische Kraft und steigt, während bei Leerlauf der Fall ist. So ergibt sich das trotz der ungünstigeren gegenseitigen Lage der beiden Felder für das resultierende bei Leerlauf ein Höchstwert, der den Höchstwert bei Normallast und günstigster gegenseitiger Lage der beiden Felder nicht nennenswert übersteigt. _

Claims (2)

1. PATENT-ANSPRÜCHE: 1. aschine zur Umformung oder zur gleichzeitigen Erzeugung von Wechsel-Frequenz mit s nströmen chroner Ausführung des 3lotor- des ge-Generatorteiles nach Patent kennzeichnet durch eine solche Anordnung der Felder beider Polzahlen, daß bei normaler Last möglichst das -f--@Za irnuri: des einen Feldes mit dein --Maximum des anderen Feldes zusammenfällt.
2. 2. Wechselstromumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hei sinkender Last sowohl Generatorfel als auch das Motorfeld kleiner und so das Maximum des resultierenden Feldes hei Leerlauf herabgedrückt wird.