DE418146C

DE418146C - Verfahren zur Regelung von Gleichstromhauptschlussmotoren durch Feldschwaechung

Info

Publication number: DE418146C
Application number: DESCH70498D
Authority: DE
Original assignee: FRIEDRICH SCHWEND DIPL ING
Current assignee: FRIEDRICH SCHWEND DIPL ING
Priority date: 1924-05-13
Filing date: 1924-05-13
Publication date: 1925-08-28

Description

Verfahren zur Regelung von Gleichstromhauptschlußmotoren durch Feldschwächung. Die Regelung von HauptschluBmötoren erfolgt in der Regel durch Zu- und Abschaltung von Widerständen, die in Reihe mit dem Hauptstromkreis geschaltet sind. Außerdem wird zur Regelung die Veränderung der Feldstärke benutzt, indem man Widerstände zur Feldwicklung parallel schaltet oder Windungsteile der Feldwicklung abschaltet. Durch diese bekannten Regelungsarten wird das charakteristische Verhalten der Hauptschlußmotoren nicht geändert, denn bei der höchsten Drehzahl ergibt sich immer das -geringste und bei der geringsten Drehzahl das höchste Drehmoment. Obwohl bei dem Hauptanwendungsgebiet der Hauptschlußmotoren, nämlich dem Bahnbetrieb, die letztgenannte Eigenschaft derselben sehr günstig ist, so ist doch das schnelle Abnehmen des Drehmoments mit zunehmender Drehzahl unerwünscht, weil dadurch die Beschleunigung der Fahrzeuge mit zunehmender Geschwindigkeit stark sinkt.
Eine wesentliche Verbesserung der Regelung von Hauptschlußmotoren wird nach der Erfindung dadurch erzielt, daß das Feld der Hauptschlußwicklung durch eine entgegenwirkende Nebenschlußwicklung geschwächt wird.
Während bei der bekannten Feldschwächung durch Parallelschaltung eines Widerstandes zur Feldwicklung oder durch Abschaltung von Wicklungsteilen das: Feld bei allen Belastungen oder Drehzahlen der Maschine im bestimmten Verhältnis zu dem das Feld durchfließenden veränderlichen Hauptstrom geschwächt wird, erfolgt bei dem Regelverfahren nach der Erfindung die Schwächung des Feldes unabhängig von Drehzahl und Belastung bei Einschaltung der Nebenschlußgegenwicklung um eine durch die Ausführung derselben bestimmte Zahl von Amperewindung en.
Die Beeinflussung der Charakteristik des Erfindungsgegenstandes gegenüber den üblichen Hauptschlußmotoren mit und ohne Feldschwächung ist auf der Zeichnung durch drei Schaulinienpaare dargestellt, welche das gegenseitige Verhältnis zwischen Stromstärke und Geschwindigkeit oder Stromstärke und Drehmoment kenntlich machen, und zwar beim gewöhnlichen Hauptstrommotor durch die Schaulinien I, und Id, beim Hauptstrommotor mit der bekannten Art der Feldschwächung durch die Schaulinien IIg und IId und bei dem mit einer Nebenschlußgegenwicklung ausgerüsteten Motor durch die Schaulinien IIIg und IIId.
Aus den Schaulinien ist ersichtlich, daß beispielsweise bei der niedrigsten Geschwindigkeit die Stromaufnahme der, Motoren nach den Schaulinien I, II und III sich wie r : 2 : 2 verhält, während das ,Verhältnis bei .der höchsten Geschwindigkeit sich auf z : 2:7 stellt. Entsprechend der Stromaufnahme ist auch die Drehmomentleistung der Motoren, während die Stromaufnahme und damit die Leistung nach den Schaulinien I und II bei höchster Geschwindigkeit nur 17,5 Prozent derjenigen bei niedrigster Geschwindigkeit beträgt, wogegen dieses Verhältnis beim Motor III sich auf 6o Prozent stellt. Der Motor nach III nimmt also über den ganzen Geschwindigkeitsbereich eine nur wenig schwankende Leistung auf, und durch Regelung der Nebenschlußgegenwicklung kann erreicht werden, daß die Leistungsaufnahme während des ganzen Beschleunigungsvorganges ganz gleichmäßig wird, was in verschiedenster Hinsicht von Vorteil ist.
Dieses Verhalten ist darin begründet, daß bei der großen Stromaufnahme des Motors während des Anlaufens das durch die Hauptschlußwicklung sehr stark erregte Feld durch die Nebenschlußgegenwicklung nur verhältnismäßig wenig geschwächt wird, während bei zunehmender Drehzahl und damit abnehmen--der Stromaufnahme des Motors die an sich schwächer werdende Hauptschlußerregung noch um den festen Betrag der im Nebenschluß angeordneten Gegenamperewindungen geschwächt wird.
Das Regelverfahren gemäß der Erfindung ist daher vor allem für Fahrzeugmotoren zweckmäßig, da es gestattet, den gesamten Regelbereich mit einer wesentlich geringeren Zahl von Schaltungen zu beherrschen; es ist vor allem wirtschaftlicher, da überwiegend nicht mehr mit in den Hauptschluß gelegten, stromverzehrenden Widerständen, sondern mit Zu- und Abschalten bzw. Verstärken oder Schwächen der Nebenschluß-Gegenfeldwicklung geregelt werden kann. Ferner kann die gesamte Schaltanlage für Motoren nach dem Regelverfahren gemäß der Erfindung einfacher gestaltet werden, .da sich die Zahl der Hauptstromwiderstände und Schaltkontakte verringert.
Die geschilderte Anordnung der Feldschwächung durch Nebenschlußgegenwicklung weist auch nicht die teilweise sehr unangenehmen Nebenerscheinungen auf, welche die bekannte Art der Feldschwächung durch Parallelschalten von induktionslosen Widerständen zur Hauptstromfeldwicklung kennzeichnen und die vielfach dazu geführt haben, daß diese Art der Feldschwächung wieder aufgegeben werden mußte wegen Betriebsschwierigkeiten.
Wenn der Motor beim -elektrischen Bremsen als Generator in derselben Drehrichtung weiterläuft, unterstützt die Nebenschlußerregung die Hauptschlußwicklung, so daß ein kräftiger Bremsstrom entsteht.

Claims

PATENT- ANSPRUCFI: Verfahren zur Regelung von Gleichstromhauptschlußmotoren durch Feldschwächung, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Nebenschlußgegenwicklung das Feld der Hauptschlußwickiung schwächt, um eine möglichst weitgehende Änderung der Umlaufszahl bei gleichbleibender oder nur wenig schwankender Leistung zu erzielen.