DE443701C - Differential erregter, in einem Netz gleichbleibender Stromstaerke liegender Gleichstrommotor - Google Patents

Description

• Differential erregter, in einem Netz gleichbleibender Stromstärke liegender Gleichstrommotor. Es ist bereits bekannt geworden, Motoren anstatt von einem Netz mit gleichbleibender Spannung von einem solchen mit gleichbleibendem Strom zu speisen. Dabei liegen die Stromverbraucher nicht parallel, sondern in Reihe. Beim Betrieb solcher Motoren ergeben sich eigenartige Verhältnisse, z. B. wird der Motor bei der Abschaltung vom Netz einfach durch einen KurzschluB überbrückt. Bei der Reglung steigt die Drehzahl mit Anwachsen des Erregerfeldes, uni ein gewöhnlicher Motor würde, wenn er in ein solches Netz mit gleichbleibendem Strom geschaltet wird, sich ständig beschleunigen und sehr schnell eine unzulässige Drehzahl annehmen.
• Man hat daher einen solchen Motor bisher dadurch geregelt, daß man mit ihm eine vom gleichbleibenden Strom erregte Dynamo kuppelte, die bei steigender Drehzahl des Motors sein Feld durch eine von ihr erzeugte Gegenspannung schwächte. Das Anlassen des Motors geschah dabei durch Verstellung des einen Anschlusses der mit dem Dynamoanker gereihten Erregerwicklung auf einem ,Spannungsteiler. Diese Anordnung hat aber den großen Nachteil, daß für jeden Motor eine besondere Dynamomaschine vorhanden sein mul, wodurch dieAnlage trotz der in manchen Fällen einfacheren Leitungsführung erheblich verteuert und auch unhandlich wird.
• Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, in Reihe mit dem Motoranker eine Hauptschlußwicklung und parallel zu den Klemmen eine Nebenschlußwicklung zu legen, wobei die Hauptstromwicklung der Nebenschlußwicklung entgegenwirkt. Bei dieser Schaltung ergibt sich folgendes: Wenn die Belastung um ein geringes steigt, so fällt der Motor in seiner Drehzahl ab und damit auch seine Klemmenspannung, d. h. das den Klemmen parallele Feld wird geschwächt. Infolgedessen sinkt das Drehmoment des Motors und hierdurch wiederum seine Umlaufzahl. Diese Schaltung ergibt also, daß der Motor sich nicht einregelt, sondern daß er nach und nach zum Stillstand kommt. Die Nachteile der bisher bekannt gewordenen Anordnungen werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen differential erregten Motor vermieden, der zwei Erregerwicklungen besitzt, und zwar eine Erregerwicklung, die unabhängig von der Klemmenspannung des Motors, eine andere, die in Abhängigkeit von ihr erregt wird und die so geschaltet sind, daß die zuletzt erwähnte Erregerwicklung ein Feld liefert, welches das überwiegende Feld der erstgenannten, die Drehzahl bestimmende Erregerwicklung schwächt. Der Strom für die unabhängig erregte Wicklung kann entweder einem Netz mit gleichbleibender Spannung oder, falls ein solches nicht zur Verfügung steht, einem Netz mit gleichbleibendem .Strom, vorteilhaft dem Hauptnetz, unmittelbar durch einen Nebenschluß entnommen werden. Die Reglung der Entnahmespannung ist dabei durch Regelbarkeit des Nebenschlusses in an sich bekannter Weise möglich.
• Die Klemmenspannung des Motorankers kann unmittelbar zur Kompensation des drehzahlbestimmenden Erregerfeldes benutzt werden, man kann sie aber auch nach der Erfindung zur Beeinflussung von an sich bekannten Regelanordnungen verwenden. In allen Fällen ist cs möglich, eine unmittelbare oder zusätzliche Drehzahlreglung durch Regelbarkeit der die Drehzahl beeinflussenden Felder zu erzielen.
• Bei Veränderung der Drehrichtung des Motors müssen die drehzahlbestimmenden Felder und die Kompensationsfelder oder auch die die Regler beeinflussenden Grölen in ihrer Wirkung umgekehrt werden. Zur Vermeidung von Schaltfehlern und zur Vereinfachung der Handhabung werden daher die Umschaltorgane .oder auch die Regelorgane zw angläufig miteinander gekuppelt.
• Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeispiele für die Erfindung. In der Abb. i ist eine einfache Anordnung dargestellt. i ist der Motoranker, der an einem Gleichstromnetz mit gleichbleibendem Strom liegt. 2 ist das drehzahlbestimmende Feld, das z. B. von einem Netz mit gleichbleibender Spannung gespeist und mit einem Regler 3 eingestellt werden kann. Würde nun das einmal eingestellte Feld unverändert bleiben, so wird sich der Motoranker nach dem Anlaufen immer mehr beschleunigen, so daß er sehr schnell eine unzulässig hohe Drehzahl annehmen würde.
• Nach der Erfindung wird daher ein dem drehzahlbestimmenden Feld 2 entgegenwirkendes Feld .4 angeordnet, das beim Stillstand des Motors mit einem Schalter 5 abgeschaltet werden kann. Wenn der Motoranker unter der Wirkung des Feldes 2 sich zu beschleunigen sucht, so zieht er sich aus dem Netz vermehrte ;Spannung heran, und die Klemmenspannung steigt. Von der Klemmenspannung des Motors wird nun das Feld 4 erregt, und zwar entgegengesetzt wie.das Feld 2, so daß dieses in seiner Wirkung geschwächt wird. Der Motor wird sich also auf eine bestimmte Drehzahl -einstellen. Eine Veränderung dieser Drehzahl ist mit dem Regler 3 möglich; man kann auch dieseVeränderung mit einem Regler im Feldkreis 4 vornehmen, wie dies beispielsweise die Abb.2 mit dem Regler 13 zeigt. In diesem Ausführungsbeispiel-wird die Erregerspannung für das Feld 2 dem Hauptnetz durch einen Nebenschluß 6 entnommen. Für die Umkehr der Drehrichtung müssen die Felder 2 und 4 in ihrer Wirkung umgekehrt werden, dies geschieht durch die Umschalter i2 und 14, die erfindungsgemäß zwangläufig miteinander gekuppelt sind. Man kann damit auch zwangläufig die Regler für die Felder verbinden. In der mittleren, der Ausschaltstellung, werden dabei die Felder 2 und 4 abgeschaltet und der Motor mit einem Schalter 15 kurzgeschlossen.
• Eine Reglung des drehzahlbestimmenden Feldes kann auch, wenn seine Erregerspannung einem Netz mit gleichbleibendem Strom, z. B. dem Hauptnetz, entnommen wird, durch Reglung des Nebenschlusses in bekannter Weise vorgenommen werden, wie dies die Abb. 3 mit dem Nebenschlußregler 16 zeigt.
• Die Reglung des drehzahlbestimmenden Feldes kann aber auch mittelbar vorgenommen werden, wofür die Abb. 4 und 5 Ausführungsbeispiele geben. In beiden Beispielen wird der Regler für das Feld :2 von einem Nebenschlußmotor io verstellt, der zwei Feldwicklungen 2o und 24. aufweist. Die Wicklung 2o kann mit einem Regler 22 auf einen bestimmten Wert erregt werden, so daß der Motor io anläuft und den Regler für das Feld 2 verstellt. Sobald nun auch der Motor i anläuft, ändert sich seine Klemmenspannung und beeinflußt über das Feld 24 den Motor io im umgekehrten Sinne, so daß dessen Feld verschwindet und sich die Regelvorrichtung auf einen Gleichgewichtszustand einstellt. 1'\ach Abb. q. werden das Feld 2 und der Reglermotor io beispielsweise aus einem Netz mit gleichbleibender Spannung gespeist, während gemäß Abb.5 die Erregerspannung dem Hauptnetz mit gleichbleibendem. Strom entnommen wird. Eine weitere Reglung des Reglermotors io läßt sich durch den Regler 33 für den Motoranker 3o erreichen, auch kann das den Motor ro beeinflussende und von der Klemmenspannung des Motors i abhängige Feld 2q. mit einem Regler 34. beliebig eingestellt werden.
• An Stelle der dargestellten Regelanordnungen mit Hilfsmotoren können natürlich auch andere an sich bekannte Regler treten, wie z.B. Relais, Schützen, Schnellregler usw.
• Die Erfindung ergibt eine außerordentliche Vereinfachung der Motoren und läßt eine große Anzahl von Regelmöglichkeiten zu.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Differential erregter, in einem Netz gleichbleibender Stromstärke liegender Gleichstrommotor, dessen eine Erregerwicklung unabhängig von der Klemmspannung des Motors, die andere aber in Abhängigkeit von ihr erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zuletzt genannte Erregerwicklung (4.) ein Feld liefert, welches das überwiegende Feld der erstgenannten, die Drehzahl bestimmenden Erregerwicklung (2) schwächt.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspannung für das drehzahlbestimmende Feld einem besonderen Netz konstanter Spannung entnommen wird.
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspannung für das drehzahlbestimmende Feld einem Netz mit konstantem Strom, vorteilhaft dem Hauptnetz, unmittelbar oder durch einen zweckmäßig einstellbaren Nebenschluß entnommen wird. q..
4. Ausführungsform nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet. daß die Gegenfeldwicklung in an sich bekannter Weise unmittelbar durch die Klemmenspannung des Motorankers erregt wird.
5. 5. Ausführungsform nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstrom der Gegenfeldwicklung in an sich bekannter Weise durch Regelvorrichtungen beeinflußt wird, die in Abhängigkeit von der Klemmenspannung des Motorankers eingestellt werden.
6. 6. Ausführungsform nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Drehzahl bestimmende Feld in an sich bekannter Weise von Hand auf bestimmte Feldstärken eingestellt werden kann.
7. 7. Ausführungsform nach den Ansprüchen i bis 6 für Elektromotoren umkehrbarer Drehrichtung, gekennzeichnet durch zwangläufige Kupplung der Umschalt-oder auch Regelvorrichtungen; die die Drehrichtung des Motors oder auch seine Drehzahl beeinflussen.