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Anordnung zur Kompensation der Ankerrückwirkung von Kommutatormaschinen.
Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. November 1925 ab. Bei der Kompensation der
Ankerrückwirkung von Mehrphasenkommutatormaschinen ergeben sich dadurch Schwierigkeiten,
daß zwischen dem in der Ankerwicklung fließenden Strom und dem von den Bürsten abgenommenen
Strom eine Phasendifferenz besteht. Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten sind
bereits besondere Kompensationswicklungen vorgeschlagen worden, in denen die Bürstenströme
aller drei Phasen in benachbarten Nuten so zusammengefaßt sind, daß ihre magnetische
Wirkung möglichst gleich und entgegengesetzt der der Ankerströme ist. Die hierzu
benutzten Wicklungen sind verhältnismäßig verwickelt, und es ist nicht möglich,
mit ihnen an jeder Stelle des Feldes eine genaue Kompensation des Ankerfeldes zu
erzielen. Außerdem benötigen die vorgeschlagenen Kompensationswicklungen etwa =g
Prozent mehr Amperewindungen als die Ankerwicklung, um die gleiche magnetische Wirkung
hervorzubringen.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Wicklung für Mehrphasenkommutatormaschinen,
die mit beliebiger Annäherung das genaue Spiegelbild der Ankerwicklung sein kann
und mit der die Aufhebung der Ankerrückwirkung an jedem Punkt des Feldes möglich
ist. Hierzu sind die einzelnen Phasen einer auf dem Ständer der Kommutatormaschine
angeordneten Kompensationswicklung mit den entsprechenden Phasenwicklungen der Vordermaschine
bzw. des die Kommutatormaschine speisenden Transformators hintereinandergeschaltet
und die so entstandenen Zweige zu einem Ringsystem verbunden, dessen Verkettungspunkte
an die Bürsten der Kommutatormaschine angeschlossen sind.
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In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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In Abb. i ist i eine Drehstrominduktionsmaschine, die über den Schalter
2 an das Drehstromnetz 3 angeschlossen werden kann. Ihr Läufer .4 kann über die
sechs Schleifringe entweder mittels des Schalters 6 an den Regelsatz =o oder mittels
des Schalters 7 an den Anlaßwiderstand 8 angeschlossen werden. Der Regelsatz =o
besteht aus einer Dreiphasenkommutatormaschine =i, die von einem an das Netz 3 mittels
des Schalters 13 anzuschließenden Drehstrommotor =2 getrieben wird.
Die
Drehstromkommutatormaschine zz besitzt eine Ständererregung 16, die über einen Steuerschalter
17 von dem mit dem Läufer der Vordermaschine gekuppelten Periodenumformer 18 gespeist
wird. Die ferner auf dem Ständer angeordnete Kompensationswicklung 15, die mit beliebiger
Annäherung gleich der Ankerwicklung ausgeführt sein kann, ist in drei offene Phasenwicklungen
2q., 25, 26 aufgeteilt. Die Läuferwicklung der Vordermaschine ihrerseits besteht
aus den drei offenen Phasenwicklungen 2=, 22, 23: ,jede der drei Phasenwicklungen
der Kompensationswicklung ist mit der entsprechenden Phasenwicklung der Läuferwicklung
hintereinandergeschaltet, und die drei aus einer Phase der Kompensationswicklung
und der entsprechenden Phase der Läuferwicklung bestehenden Zweige sind zu einer
Dreieckwicklung verbunden. Die Verkettungspunkte dieser Dreieckwicklung sind an
die Bürsten 1q. der Kommutatormaschine angeschlossen.
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In Abb. 2 sind die Verbindungen der Kompensationswicklung, der Läuferwicklung
und der Ankerwicklung der Kommutatormaschine schematisch dargestellt. Hier sieht
man sogleich, in welcher Weise je eine Phase (z. B. 2q.) der Kompensationswicklung
mit der entsprechenden Phase (2i) derLäuferwicklung in Reihe geschaltet ist, wie
der so entstandene Zweig mit den beiden anderen Zweigen (Kompensationsphase 25 und
Läuferphase 22 bzw. Kompensationsphase 26 und Läuferphase 23) zu einem Dreieck verbunden
und die Verkettungspunkte des Dreieckes an die Bürsten 1q. der Kommutatorhintermaschine
angeschlossen sind.
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In der Abb.3 ist eine entsprechende Anordnung für eine läufererregte,
mit der Vordermaschine mechanisch gekuppelte Kommutatorhintermaschine dargestellt.
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Da die Ströme, die in den einzelnen Zweigen der Ankerwicklung fließen,
nach Phase und Größe gleich den Strömen in den entsprechenden Zweigen der genannten
Dreieckschaltung sind, kann man durch passende Bemessung der Kompensationswicklung
mit beliebiger Genauigkeit eine vollständige Kompensation der Ankerrückwirkung an
jedem Punkte des Feldes erzielen; wenn erforderlich, kann auch eine gewisse Über-
und Unterkompensierung hergestellt werden.
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Die Kompensationswicklung kann in beliebiger Annäherung ein genaues
Spiegelbild der Ankerwicklung sein. Die Anordnung ist nicht auf Dreiphasenmaschinen
mit einem Bürstenwinkel von z2o° beschränkt, sie kann sinngemäß auch bei Einphasen-
und anderen Mehrphasenmaschinen Verwendung finden. Die Kompensationswicklung muß
in allen Fällen an den der Bürstenstellung zum Kommutator entsprechenden Stellen
aufgeschnitten sein. Die Anordnung ist auch nicht auf die Anwendung der Kommutatormaschine
als Hintermaschine beschränkt. Sie kann auch bei aus einem Transforrnator gespeisten
Kommutatorinaschinen sinngemäß angewendet werden.
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In Abb. q. ist die Anwendung der Erfindung bei einer aus einem Transformator
gespeisten Einphasennebenschlußmaschine schematisch dargestellt. Hier ist die Kompensationswicklung
27 entsprechend der Ankerwicklung in zwei parallele Teile unterteilt, deren jeder
mit einer Hälfte der Sekundärwicklung 28 des Transformators in Reihe geschaltet
ist. Die beiden so entstandenen Zweige sind zusammen verbunden und ihre Verbindungspunkte
an die Bürsten 3o der Kommutatorwicklung 31 angeschlossen. Der Anschluß an die eine
Bürste erfolgt über eine Ausgleichdrosselspule 32, die die gleichmäßige Stromverteilung
in den beiden Parallelzweigen aufrechterhält.