DE400722C

DE400722C - Universal electric motor for direct and alternating currents of various voltages or frequencies

Info

Publication number: DE400722C
Application number: DEM73209D
Authority: DE
Original assignee: ROBERT MINICUS
Current assignee: ROBERT MINICUS
Publication date: 1924-08-19

Description

Elektrischer Universalmotor für Gleich- und Wechselstrom verschiedener Spannung oder Frequenz. Den Gegenstand der Erfindung bildet ein elektrischer Universalmotor, der in gleicher `'eise mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom jeder Frequenz als Reihenschlußmotor oder als Repulsionsrrotor so betrieben werden kann, daß die von ihm erzeugte Kraftleistung stets die gleiche bleibt. Dieser Erfolg wird durch die Anordnung eines besonderen Stromschließers erzielt, der die Anzahl der Windungen der Erregerspulen zu ändern ermöglicht. Hierdurch kann in jedem Falle eine bestimmte Zahl von Windungen eingeschaltet werden, die einem bestimmten Speisestrom entspricht, der die magnetische Erregung bewirkt und mit den Konstanten des Motors dessen mechanische Leistung bedingt.Universal electric motor for direct and alternating current of various types Voltage or frequency. The subject of the invention is an electric universal motor, which in the same way with direct current or with alternating current of any frequency as Series-wound motor or as a repulsion rotor can be operated so that the from The power output generated for him always remains the same. This success is made possible by the Arrangement of a special circuit breaker achieved, the number of turns allows to change the excitation coils. This means that in each case a certain Number of turns are switched on, which corresponds to a certain supply current, which causes the magnetic excitation and with the constants of the motor its mechanical Performance conditional.

Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausfübrungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt die Unteransicht des Deckels des bei dem Motor verwendeten Stromschließers, von dem Abb. 2 und 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht und Draufsicht zeigen. Abb. 4, 7 und 6 sind ähnliche Ansichten einer anderen Ausführungsform des Stromschließers. Abb. 7 zeigt schematisch die Anwendung der Erfindung bei einem Reihenschluß- oder Repulsionsmotor ohne Ausgleichspulen. Abb.8 zeigt die schematische Ansicht des Ständers eines Universalmotors mit Erreger- und Ausgleichspulen. Abb. g veranschaulicht die Anwendung bei einem Reihenschluß- und Repulsionsmotor mit Ausgleichspulen.Various exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown. Fig. I shows the bottom view of the lid of the one used in the engine Circuit breaker, of which Fig. 2 and 3 are a partially sectioned side view and show top view. Figures 4, 7 and 6 are similar views of another embodiment of the circuit breaker. Fig. 7 shows schematically the application of the invention to a Series-wound or repulsion motor without compensating coils. Fig.8 shows the schematic View of the stator of a universal motor with excitation and compensation coils. Fig. g illustrates the application with a series-wound and repulsion motor Compensation coils.

Um die zur Ein- und Ausschaltung der erforderlichen Zahl von Spulen nötigen Verbindungen herzustellen, wird beispielsweise der in Abb. i bis 3 dargestellte Stromschließer benutzt, der aus einem festen Sockel a besteht, in dem paarweise angeordnete, einander diametral gegenüberliegende Steckhülsen b vorgesehen sind, die zur Aufnahme von Steckstiften c auf der Unterseite des Deckels d dienen. Die beiden Steckstifte c sind durch eine Leitschiene e verbunden, so daß sie zwei einander gegenüberliegende Hülsen b elektrisch verbinden können. Die Hülsen b sind durch in der Zeichnung nicht dargestellte Verbindungen an bestimmte Punkte der Erregerwicklungen angeschlossen.To get the number of coils required to turn the coil on and off Establish the necessary connections, for example that shown in Fig. i to 3 Circuit breaker used, which consists of a fixed base a, in which in pairs arranged, diametrically opposite receptacles b are provided, which serve to accommodate pins c on the underside of the cover d. the two pins c are connected by a guardrail e, so that they two each other opposite sleeves b can electrically connect. The sleeves b are through Connections not shown in the drawing to certain points of the excitation windings connected.

Wenn der Motor keine Ausgleichspulen hat, wird zweckmäßig die in Abb.7 dargestellte Anordnung benutzt. Bei dieser können durch einen Schalter k entweder die Klemmen f, j des Ankers miteinander verbunden -,n,-erden, um den Motor als Repulsionsmotor arbeiten ztl lassen, oder es kann eine der Klemmen f des Ankers mit einer der Klemmen g der Erregerwicklungen verbunden werden, um den Motor als Reihenschlußmotor laufen zu lassen. Im ersten Fall dienen die Klemmen g, k, im zweiten Fall die Klemmen j, k zum Anschluß des Motors an das Netz.If the motor has no compensating coils, it is advisable to use the arrangement shown in Figure 7. With this switch k either the terminals f, j of the armature can be connected to one another -, n, -ground to make the motor work as a repulsion motor, or one of the terminals f of the armature can be connected to one of the terminals g of the excitation windings to run the motor as a series motor. In the first case the terminals g, k, in the second case the terminals j, k are used to connect the motor to the mains.

Die Erregerwicklungen in des Motors sind in eine bestimmte Zahl, z. B. drei Abschnitte, unterteilt, deren Endpunkte n, o, p und n1, o1, p1 mit den Kontakten b1, b2, b3 und b4, b--" b I', verbunden sind, die auf einem Stromschließer nach Abb. i bis 3 einander diametral gegenüberliegen.The excitation windings in the motor are in a certain number, z. B. three sections, divided, whose end points n, o, p and n1, o1, p1 with the contacts b1, b2, b3 and b4, b-- " b I ', are connected, which are connected to a circuit breaker according to Fig. I to 3 are diametrically opposed to each other.

Wenn die Teile die in Abb. 7 gezeigte Stellung einnehmen und wenn angenommen wird, daß der Schalter die Klemmen ; und f miteinander verbindet, während die anderen Klemmen an die Leitung angeschlossen sind, durchfließt der durch die Klemme j eintretende Strom in der Pfeilrichtung den Anker, tritt an der Klemme f aus und gelangt durch die Klemme g in den linken Teil der Erregerwicklung m. Er durchfließt diesen Teil ganz und tritt über die Kontakte b1 und b4 in den rechten Teil der Erregerwicklung, durchfließt diesen ebenfalls ganz und kehrt bei k in die Leitung zurück.When the parts are in the position shown in Fig. 7 and when it is assumed that the switch is the terminals; and f connects while the other terminals are connected to the line, the flows through the Terminal j current entering the armature in the direction of the arrow occurs at terminal f and passes through terminal g into the left part of the excitation winding m. Er flows through this part completely and enters the right one via contacts b1 and b4 Part of the excitation winding, also flows through it completely and returns to the at k Line back.

Um den Motor einer anderen Frequenz anzupassen, wird der Deckel d des Stromschließers nach Abb. i bis 3 z. B. so verstellt, daß er durch die Schiene e die Kontakte b2 und b51 miteinander verbindet, wodurch die zwischen den Kontakten o und ia und o1 und n1 liegenden Windungen der Erregerwicklungen ausgeschaltet werden. Wenn der Stromschließer die Kontakte b3, b6 miteinander verbindet, werden die Windungen zwischen p und n und PI und n1 ausgeschaltet.To adapt the motor to a different frequency, the cover d of the circuit breaker according to Fig. I to 3 z. B. adjusted so that it connects the contacts b2 and b51 to one another through the rail e, whereby the turns of the excitation windings lying between the contacts o and ia and o1 and n1 are switched off. When the current closer connects the contacts b3, b6 with one another, the windings between p and n and PI and n1 are switched off.

Hieraus ergibt sich, daß sich die Zahl der von dem Speisestrom durchflossenen Windungen der Erregerwicklung entsprechend der Frequenz des Stromes ändern läßt, und zwar unter Aufrechterhaltung einer konstanten mechanischen Leistung des Motors.It follows from this that the number of the feed current flowed through Turns the turns of the excitation winding according to the frequency of the current, while maintaining a constant mechanical power of the engine.

Bei einem mit Ausgleichspulen versehenen Motor, wie er z. B. in Abb. 8 schematisch dargestellt ist, bezeichnet q die Erregerspule und y die Ausgleichspule. Für diesen Fall wird der Stromschließer nach Abb. 4 bis 6 benutzt, bei dem der Sockel a mit zwei konzentrischen Reihen von Kontakten s, t versehen ist, während der Deckel d zwei einander diametral gegenüberliegende Blattfederkontakte u, v hat, die dazu dienen, je zwei auf demselben Durchmesser nebeneinanderliegende Kontakte s, t miteinander zu verbinden, wie Abb. 6 zeigt. Bei der in Abb. 9 dargestellten Anordnung sind die Erregerwicklungen q an den Punkten r, 2, 3 und il, 21, 31 unterteilt, die mit den äußeren Kontakten s des Sockels a verbunden sind, während die Endpunkte 4, 5, 6 und 41, 51, 61 der Abschnitte der Windungen der Ausgleichspulen v mit den inneren Kontakten t des Stromschließers verbunden sind.In a motor provided with compensating coils, as z. B. is shown schematically in Fig. 8, q denotes the excitation coil and y the compensation coil. For this case, the circuit breaker according to Fig. 4 to 6 is used, in which the base a is provided with two concentric rows of contacts s, t, while the cover d has two diametrically opposed leaf spring contacts u, v, which serve each to connect two contacts s, t adjacent to one another on the same diameter, as shown in Fig. 6. In the arrangement shown in Fig. 9, the excitation windings q are divided at points r, 2, 3 and il, 21, 31, which are connected to the outer contacts s of the base a, while the end points 4, 5, 6 and 41 , 51, 61 of the sections of the turns of the compensating coils v are connected to the inner contacts t of the circuit breaker.

Um den Motor als Reihenschlußmotor zu betreiben, werden die Klemmen f, g durch den Schalter miteinander verbunden. Der Strom tritt z. B. durch die Klemme y ein, durchfließt den Anker und den durch -den Punkt 4 begrenzten Teil der Ausgleichwicklung, tritt dann über die durch die Schiene u verbundenen Kontakte t, s in den durch die Punkte r, il begrenzten Teil der Erregerwicklung q, durchläuft dann den durch den Punkt 61 begrenzten Teil der Ausgleichwicklung y und kehrt durch die Klemme k in die Leitung zurück.In order to operate the motor as a series motor, the terminals f, g are connected to one another by the switch. The current occurs z. B. through the terminal y, flows through the armature and the part of the compensation winding bounded by point 4, then enters the part of the excitation winding q bounded by the points r, il via the contacts t, s connected by the rail u, then passes through the part of equalizing winding y bounded by point 61 and returns to the line through terminal k .

Um den Motor mit Wechselstrom anderer Frequenz zu betreiben, wird der Deckel d des Stromschließers in ähnlicher Weise wie bei Abb.7 verstellt, wodurch jedoch in diesem Falle die Zahl der eingeschalteten Windungen der Erregerwicklung und die Zahl der Windungen der Ausgleichspulen geändert wird. Auch in diesem Falle bleibt die mechanische Leistung konstant, welcher Art auch der verwendete Strom sein mag.To operate the motor with alternating current of a different frequency, the cover d of the circuit breaker is adjusted in a similar way as in Fig.7, whereby however, in this case the number of turns of the field winding turned on and the number of turns of the compensation coils is changed. In this case too the mechanical power remains constant, regardless of the type of current used may be.

Zum Betrieb des Motors als Repulsionsmotor werden die Klemmen f, j der Bürsten kurzgeschlossen, während der Betrieb im übrigen derselbe ist. Die vorliegende Einrichtung ist für einen Strom von drei verschiedenen Frequenzen beschrieben worden; natürlich können aber die Motoren auch einer größeren Zahl von Frequenzen angepaßt werden, wenn die Zahl der Abschnitte in den Windungen erhöht und der Stromschließer entsprechend geändert wird: Die Erfindung, die für elektrische Motoren jeder Art und für alle Anwendungsarten geeignet ist, kann auch bei vorhandenen Motoren Anwendung finden.To operate the motor as a repulsion motor, the terminals f, j of the brushes are short-circuited, while the operation is otherwise the same. The present device has been described for a stream of three different frequencies; Of course, however, the motors can also be adapted to a larger number of frequencies if the number of sections in the windings is increased and the circuit breaker is changed accordingly: The invention, which is suitable for electric motors of all types and for all types of application, can also be used with existing Motors are used.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Universal electric motor for direct current and Alternating current of different voltage or frequency, its field winding in sections is divided, characterized in that there are three or more such sections and to the endpoints of certain frequencies or voltages of the desired currents corresponding sections of the excitation winding and, if necessary, the compensation winding of the motor contacts of a current closer are connected through the in each If a number of turns corresponding to the operating current used is switched on can be and that the terminals of the rotor winding through a second switch can be connected to each other or to the field winding so that the motor either as a repulsion motor or as a series motor with constant output and speed is running.

2. Embodiment according to claim z, characterized in that that the base of the circuit breaker contains contacts arranged in pairs, which at symmetrical points of the excitation winding are connected and by a guide rail can be connected in such a way that thereby corresponding sections of the windings turned off.

3. Embodiment according to claim z for motors with compensation winding, characterized in that the base of the circuit breaker with two concentric Rows of contacts are provided, which are attached to symmetrical points of the excitation winding and the compensation winding are connected and in pairs by two separate ones Guard rails can be connected to one another in such a way that corresponding Sections of the excitation winding and the compensation winding are switched off at the same time will.