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Mehrphasen-Induktionsmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf Mehrphasen-Induktionsmotoren
und Generatoren und hat zum Ziele eine wirtschaftliche Geschwindigkeitsregelung,
Anlassen mit hohem Drehmoment, ohne Ohmsche Widerstände in den Sekundärkreis einschalten
zu müssen, Verbesserung des Leistungsfaktors und infolgedessen die Möglichkeit des
Baues von Induktionsmotoren mit sehr breitem Luftspalt.
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Bei allen asynchronen Induktionsmotoren mit Trommelwicklung findet
sich das durch die primären und sekundären Stirnverbindungen erzeugte Querfeld örtlich
und in der Phase verschoben gegenüber dem Felde, das durch die achsparallelen Leiter
erzeugt wird, denn das Magnetfeld der Stirnverbindungen hat einen in hohem Maße
konstanten Weg und befindet sich immer in Beziehung zu den gleichen Phasen und in
der gleichen Richtung, während im Luftspalt die Beziehungen sich mit dem Umlauf
der Phase ändern.
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Mit anderen Worten: Das Feld im Luftspalt ist ein Drehfeld und hat
einen praktisch konstanten Wert, während das Feld der Stirnverbindungen, abgesehen
davon, daß es nicht ausgeglichen ist, unbeweglich im Raum gemacht werden kann, indem
man die Stirnverbindungen der verschiedenen Primärphasen so übereinanderlegt, daß
sie in bestimmten Stellungen eine gemeinsame Polachse hervorrufen. Diese Eigenschaft
wird gemäß der Erfindung ausgenutzt, um die obenerwähnten Ziele zu erreichen.
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Gemäß der Erfindung wird der magnetische Stromkreis der primären und
sekundären Stirnverbindungen eines gewöhnlichen asynchronen Induktionsmotors ganz
oder teilweise geschlossen, und die Störung des Gleichgewichtes, die sich daraus
zwischen Primär- und Sekundärwicklung ergibt, wird durch die Bildung gemeinsamer
Polachsen der Stirnverbindungen der verschiedenen Primärphasen erhöht, während die
sekundären Stirnverbindungen in üblicher Weise gewickelt und möglichst symmetrisch
verteilt sind. Das durch die primären und sekundären Stirnverbindungen erzeugte
Querfeld ist infolgedessen derart unausgeglichen, daß es an bestimmten Stellen zum
größten Teil oder sogar ausschließlich von den sekundären Stirnverbindungen herrührt.
An bestimmten anderen Stellen dagegen wird das Primärfeld durch ein Sekundärfeld
wieder ausgeglichen, so daß es nur noch die Hälfte seines Wertes aufweist. Die angeführte
Unausgeglichenheit hat zur Folge, daß in den Primar-und Sekundärwicklungen EMKe
der Selbstinduktion erzeugt werden, die den Wert der in der Primär- und Sekundärwicklung
fließenden Ströme begrenzen. Der Wert der Selbstinduktions-EMK in der Sekundärwicklung
ist dem Werte des Stromes in dieser Wicklung direkt proportional und von der Geschwindigkeit
unabhängig, da die Frequenz des sekundären resultierenden Querfeldes konstant bleibt,
obgleich die Frequenz in der Sekundärwicklung mit zunehmender Geschwindigkeit abnimmt.
Der Wert des im Augenblick des Anlassens aufgenommenen Stromes wird umgekehrt proportional
sein dem Koeffizienten der Selbstinduktion der Stirnverbindungen der Primär-und
Sekundärwicklungen.
Der Koeffizient der Selbstinduktion der Sekundärwicklung kann geändert werden, indem
man die Zahl der Windungen der Sekundärspulen, und der der Primärwicklung, indem
man den Eisenwiderstand des Querfeldes verändert. Man kann also den Wert der EMK
der Selbstinduktionen ändern, indem man- die Ursache der Unausgeglichenheit zwischen
den beiden primären und sekundären Feldern (nach Möglichkeit) beseitigt.
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Bei dem betrachteten Motor kommt aber zu diesem Drehmoment noch ein
anderes, wichtigeres, und zwar gerade das infolge der Rückwirkung der magnetischen
Querfelder, die durch die primären und sekundären Stirnverbindungen erzeugt sind,
auf die achsparallelen primären und sekundären Wicklungsteile ausgeübte Drehmoment
hinzu. Bei Zunahme der Geschwindigkeit nimmt die in der Sekundärwicklung induzierte
EMK ab, während die Selbstinduktions-EMK ungeändert bleibt. Der Wert der resultierenden
EMK wird daher abnehmen, und dementsprechend wird auch der Strom im Rotor und .das
Drehmoment abnehmen.
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Weil nun die Querfelder aus den primären und sekundären Stirnverbindungen
den Stromwert während des Anlassens beschränken und zu gleicher Zeit das Drehmoment
vergrößern, ergibt sich aus dem vorher Gesagten, daß man das gleiche Ergebnis erhält,
wenn man Ohnlsche Widerstände in den Sekundärkreis eines gewöhnlichen Motors einschalten
würde. Infolgedessen wird man durch beliebige Änderung des Wertes oder der Phase
dieser Querfelder die Geschwindigkeit so ändern können, daß das Drehmoment ein Maximum
ist. Man erhält hierdurch eine wirtschaftliche und stufenweise Regelung.
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Der Wert und die Phase der Querfelder aus den primären und sekundären
Stirnverbindungen und im Zusammenhang damit das Drehmoment und die Geschwindigkeit
können verändert werden, sei es, r. daß man mechanisch den Eisenwiderstand des magnetischen
Querkreises ändert, sei es, 2. daß man elektrisch (durch Hilfsspulen) Wert und Phase
mittels eines anderen primären oder sekundären Feldes in gleicher Richtung, aber
den vorhergehenden entgegengesetzt, ändert, sei es ferner noch, 3. indem man die
Zahl der einzelnen Sekundärspulen oder die Zahl der Elementarwicklungen ändert,
sei es, q.. indem man induktive Widerstände in die Sekundärkreise einschaltet, sei
es schließlich, g. indem man die Verbindungen der Primär-und Sekundärwicklungen
verändert.
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Ohne jedoch den Widerstand des magnetischen Querkreises oder die Wicklung
des Motors irgendwie zu ändern oder zu beemflussen, kann das Drehmoment und infolgedessen
die Geschwindigkeit geändert werden, indem man die Spannung in der Speiseleitung
ändert.
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Die Rückwirkung des Drehfeldes auf das sekundäre Stirnfeld bewirkt
eine Verschiebung desselben, so daß es sich in einer gewissen Phase mit dem primären-
Stirnfeld einer anderen Phase verkettet. Demnach ist die EMK, die dieses verschobene
sekundäre Feld dann. in der Primärwicklung induzieren wird, mit der Netz-EMK nicht
phasengleich, und es ist daher möglich, durch dieses Mittel den Leistungsfaktor
zu ändern.
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Bei einem Motor, der mit beträchtlicher Schlüpfung bei Vollast arbeitet,
wird die Verbesserung des Leistungsfaktors bei Leerlauf in der Nähe des Synchronismus
verschwindend klein sein und praktisch durch Aufnahme eines starken Stromes zunichte
gemacht, wodurch die aufgenommene Leerlaufenergie beträchtlich erhöht wird.
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Dieses Ergebnis folgt daraus, daß bei zunehmender Geschwindigkeit
die magnetische Achse der Sekundärwicklung sich verstellt und die durch die Drehung
erzeugte dynamische EMK der EMK der Selbstinduktion fast entgegengesetzt gerichtet
ist. Diese beiden EMKe suchen sich infolgedessen gegenseitig aufzuheben, und die
demzufolge verminderte primäre Heaktanz wird mehr Strom in den Primärstromkreis
aufzunehmen suchen, um das Gleichgewicht zwischen der EMK der Speiseleitung und
der elektromotorischen Gegenkraft herzustellen. Es ist leicht ersichtlich, daß in
diesem Falle eine Verbesserung des Leistungsfaktors fast ausschließlich von dem
größeren Ohmschen Verlust herrührt und nur in sehr geringem Grade von einer Komponente
der dynamischen EMK.
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Da die Richtung der dynamischen EMK vom Drehsinne des Sekundärfeldes
abhängt, während die Richtung der EMK der Selbstinduktion konstant ist, kann es
sich bei der praktischen Anwendung des neuen Motors treffen, daß sich die beiden
EMKe in Phasenübereinstimmung befinden. In diesem Falle wird der Leistungsfaktor
sowohl bei Leerlauf wie bei Vollast verschlechtert. Man schaltet diese Unzuträglichkeit
aus durch Umkehrung aller drei Netzphasen ohne Umkehrung der Drehrichtung.
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Da die Verbesserung des Leistungsfaktors von der Geschwindigkeit unabhängig
ist, wird es möglich sein, wenn man diesen Motor als asynchronen Induktionsgenerator
arbeiten läßt, den Leistungsfaktor auf z oder über x zu bringen.
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Ein Generator dieser Art kann von Nutzen
sein, wenn
er in den Sekundärkreis eines gewöhnlichen asynchronen Induktionsmotors eingeschaltet
wird, um den Leistungsfaktor des Hauptmotors zu verbessern in der gleichen Weise
wie bei der Verwendung von Dreiphasenkollektormotoren.
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Erläuterte Bauweise und Grundsätze können Anwendung finden sowohl
für mehrphasige wie für einphasige Motoren, die für das Anlassen mit einer Hilfsphase
versehen sind. Sie können ferner Anwendung finden für Motoren beliebiger Polzahl
und für Motoren, deren Geschwindigkeit man durch Änderung der Polzahl regelt, wobei
allerdings die Nutzbarmachung des Gegenstandes der Erfindung sich auf die Vorteile
beschränkt, die man beim Anlassen und bei der Geschwindigkeitsregelung in den Zwischenstufen
und bei der Verbesserung des Leistungsfaktors erzielt. Da der Leistungsfaktor bei
Vollast sehr hoch ist, so kann man den Luftspalt erheblich vergrößern.
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Die Mittel zur praktischen Verwirklichung der erläuterten Grundsätze
sind in den Zeichnungen veranschaulicht, die zwei Bauformen des Motors oder Generators
gemäß der Erfindung und ihre Schaltbilder wiedergeben.
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Im folgenden wird das Wort »Motor« gebraucht, um damit zugleich auch
einen Generator zu bezeichnen. Es ist ja bekannt, daß jeder asynchrone Induktionsmotor,
mag er einphasig oder mehrphasig sein, ein Generator wird, wenn man ihn mit einer
übersynchronen Geschwindigkeit laufen läßt.
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Abb. i zeigt im Achsschnitt einen gewöhnlichen Induktions-Mehrphasenmotor,
bei dem man die beiden Deckel zusammen mit dem Gehäuse zum Schluß des Magnetstromkreises
für die Stirnverbindungen verwendet.
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Abb.2 veranschaulicht den Ständer und Läufer des Motors nach Abb.
i in eine Ebene abgewickelt und mit der Anordnung der Stirnverbindungen der dreiphasigen
Primärwicklung sowie einer einzigen Sekundärwicklung aus vier symmetrisch angeordneten
Einzelstäben, die in Reihe geschaltet und kurzgeschlossen sind.
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Abb. 3 unterscheidet sich von Abb. 2 durch die sekundäre Phasenwicklung.
In Abb. 3 sind drei verschiedene Sekundärspulen angegeben, deren jede sich pro Phase
aus vier in Reihe geschalteten und kurzgeschlossenen Spulen zusammensetzt. Jede
Spule ist elektrisch unabhängig von der anderen.
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Die Abb. q. zeigt wie Abb. 2 und 3 das abgewickelte Primär- und Sekundäreisen,
aber sie unterscheidet sich von den vorhergehenden Abbildungen dadurch, daß der
Ständer zwei verschiedene Wicklungen trägt, von denen die eine mit ausgezogenen
Linien gezeichnet ist, die andere mit punktierten Linien. Die Stirnverbindungen
der beiden Wicklungen sind identisch, aber elektrisch um 18o' gegeneinander versetzt.
Die beiden Spulen werden unabhängig voneinander mit veränderlichen Spannungen gespeist,
- zum Zweck, nach und nach die Unausgeglichenheit des durch die Stirnverbindungen
erzeugten magnetischen Feldes zu vermindern und damit den Wert der primären und
sekundären nicht ausgeglichenen Felder durch entsprechende Gegenfelder auszugleichen,
wodurch zugleich das Drehmoment und infolgedessen die Geschwindigkeit des Motors
geändert wird.
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Abb.5 zeigt die Verbindung der beiden Ständerwicklungen der Abb. q.
und den Anschluß eines Transformators veränderlicher Spannung zur Regelung des Wertes
des primären Querfeldes und mittelbar des Sekundärquerfeldes und zugleich des Drehmomentes
und der Geschwindigkeit des Motors.
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Abb. 6 und 7 zeigen in zueinander senkrechten Schnitten einen gemäß
der Erfindung gebauten Mehrphasenmotor, der in bekannter Weise mit zwei Ständern
und zwei Läufern auf derselben Welle versehen ist. Der magnetische Querkreis ist
allein durch die primären und sekundären Stirnverbindungen zwischen den beiden Lamellenpaketen
geschlossen.
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Aus Abb. 7 ergibt sich klar die Anordnung der primären und sekundären
Stirnverbindungen eines Dreiphasenmotors. Die Verbindungen sind identisch für den
in Abb. i dargestellten Motor.
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Abb. 8 zeigt den Motor der Abb. 6 und 7 in eine Ebene abgewickelt
mit der gegenseitigen Stellung der primären und sekundären Stirnverbindungen.
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Abb. 9 zeigt ebenfalls den Motor der Abb. 6 und 7 -in eine Ebene abgewickelt.
Eines der Lamellenpakete kann sich, wie bekannt, um einen bestimmten Winkel drehen
und dadurch die Stirnverbindungen des einen Paketes gegen die des anderen verschieben,
um den Wert des sekundären Querfeldes von einem Höchstwert bis auf Null zu verändern
und infolgedessen das Drehmoment und die Geschwindigkeit.
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Die Abb. io und ii zeigen die Anordnung von Hilfswicklungen, die in
Reihe mit den Ständer- oder Läuferwicklungen geschaltet sind und mit den von den
Stirnverbindungen herrührenden Magnetfeldern zusammenwirken.
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Abb. 12 stellt einen Motor gemäß -der Erfindung dar und zeigt außer
den Primärwicklungen noch eine Hilfswicklung, die über einen regelbaren Widerstand
geschlossen ist.
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Die gleichen Bezugsziffern verweisen in den verschiedenen Abbildungen
auf gleiche Teile. In Abb. i bezeichnet = das Lamellenpaket des Ständers, das in
dem Ringgehäuse 2 befestigt ist. Daran sind wie gewöhnlich die Deckel 3 und q. angebracht,
welche die Lager 5, 6 tragen. Die Deckel sind jedoch mit Ringrändern.
7
und 8 ausgestattet, die nach- innen vorspringen. Die Welle g, die sich in den- Lagern
5, 6 dreht, trägt die Nabe 12; welche in Verbindung mit dem Zylinder ii das Lamellenpaket
des Läufers io trägt. Der Zylinder ii ist mit achsparallelen Schlitzen versehen
und ist so lang, daß er sich im Bereich der Ränder 7 und 8 der Deckel drehen kann.
Das Lamellenpaket i besitzt am Innenumfang Nuten, in denen die- Primärwicklung 13
untergebracht ist. In gleicher Weise ist das Lamellenpaket io am Außenumfang mit
Nuten versehen, in denen die Sekundärwicklung 1q. untergebracht ist. Die Lamellenpakete
i und io, das Gehäuse 2, die Deckel 3 und q. mit den Rändern 7 und 8 in Verbindung
mit dem Zylinder ii, die alle aus magnetischem Stoff bestehen, dienen zur Schließung
des magnetischen Querfeldes für alle primären und sekundären Wicklungen.
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. In den Abb. 2 und 3 ist mit i das primäre Lamellenpaket bezeichnet,
mit io das sekundäre,. mit 15, 16 und 17 die Stirnverbindungen einer dreiphasigen
Primärwicklung für vier Pole, mit 18 und ig die achsialen Teile der Sekundärwicklung
und mit 2o und 21 die achsparallelen Teile der Primärwicklung.
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Mit 14. sind die sekundären Stirnverbindungen bezeichnet, die symmetrisch
angeordnet und in Reihe geschaltet sind, während die gesamte Wicklung 1q. kurzgeschlossen
ist. Die primären Stirnverbindungen 15, 16 und 17 sind statt einer unsymmetrischen
Anordnung alle nach der gleichen Seite gerichtet, derart, daß sie in der Querrichtung
ein nicht ausgeglichenes Feld, und zwar zwei Pole erzeugen, während die Sekundärwicklung
vier Pole hervorruft. Mit anderen Worten: Die primären Stirnverbindungen 15, 16
und 17 sind so übereinandergelegt, daß sie eine für die drei Spulen gemeinsame Polachse
hervorrufen.
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Unter Bezug auf Abb. ?,und 3 und unter der vereinfachenden
Annahme, daß nur die Spule 15 gespeist wird, ist die Wirkungsweise des Motors wie
folgt: Die achsialen Leiter und die Stirnteile der Primärwicklung 15 erzeugen in
der entsprechenden Sekundärwicklung 1q. EMKe, die . in dieser Wicklung einen Stromfluß
hervorrufen, der seinerseits ein Magnetfeld erzeugt, dessen Richtung der des primären
Feldes entgegengesetzt ist.
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Das sekundäre Magnetfeld, das in den achsialen Wicklungsteilen erzeugt
ist, hält dem Primärfeld fast vollkommen das Gleichgewicht. In den Abschnitten D-A
und B-C dagegen wird das Feld infolge der sekundären Stirnverbindungen einen Wert
gleich der Hälfte des primären haben. Infolgedessen wird das sich ergebende Quermagnetfeld
nicht durch einen einfachen Magnetisierungsstrom erzeugt wie im Luftspalt, sondern
fast zur Hälfte vom gesamten . in der Primärwicklung kreisenden Strom. In den Abschnitten
A-B und C -D wird nur das Sekundärfeld vorhanden sein, das durch den gesamten
in der Sekundärwicklung fließenden :Strom erzeugt wird. Diese Magnetfelder werden,
selbst wenn der Eisenwiderstand des Magnetkreises groß ist, einen beträchtlichen
Wert haben und werden infolgedessen in den sie erzeugenden Wicklungen EMKe der Selbstinduktion
verursachen. Das durch die primären Stirnverbindungen erzeugte Querfeld wird insbesondere
in den Abschnitten A-D und B-C eine EMK der Selbstinduktion zum Schaden der EMK
der Speisung und des Leistungsfaktors erzeugen sowohl beim Anlassen wie beim Normallauf.
Dagegen wird das durch die Stirnverbindungen der Sekundärwicklung erzeugte Feld
in den Teilen A -B und C-D eine EMK der Selbstinduktion in der Wicklung 1q. hervorrufen,
welche die im Primärfelde induzierte EMK beschränkt und infolgedessen auch den in
der Wicklung 1q. fließenden Strom. Der Wert dieser EMK, die in der Sekundärwicklung
erzeugt wird, wird proportional sein dem Koeffizienten der Selbstinduktion und demnach
proportional dem Quadrat der Windungszahl der Wicklung 1q.. Durch Verändern der
Zahl der Windungen wird man den während des Anlassens aufgenommenen Strom verändern
können. Die EMKe der Selbstinduktion, die in der angegebenen Weise erzeugt sind,
werden so zusammenwirken, daß sie den während des Anlassens aufgenommenen Strom
zu beschränken suchen, während die Magnetfelder, durch die diese EMKe erzeugt werden,
zusammenwirken, um das Anlaßdrehmoment zu erzeugen. Betrachtet man die Abb. 3, und
nimmt man an, daß alle drei Spulen 15, 16 und 17 erregt sind, so wird das durch
die Sekundärverbindungen erzeugte Feld in den Abschnitten C -D und
A -B auf die primären achsialen . Leiter 2o, 21 zurückwirken. Diese Rückwirkung
wird die gleiche Richtung haben und sich addieren zu i den Rückwirkungen, die in
den achsparallelen primären und sekundären Teilen erzeugt werden und, wie bei jedem
mehrphasigen Induktionsmotor, wird das durch eine Phase erzeugte Feld eine Rückwirkung
auf die durch eine andere Phase erzeugten Ströme ausüben. Da das resultierende Drehmoment
und der aufgenommene Strom zum großen Teil von den Werten der Quermagnetfelder der
primären und sekundären Stirnverbindungen abhängen, wird es möglich sein, Stromaufnahme
und Drehmoment zu verändern, indem .man auf beliebige Weise den Wert dieser Magnetfelder
verändert. Eines der Mittel zum Wechsel der Geschwindigkeit ist in der Abb. q. angedeutet,
wonach die induzierende Primärwicklung in zwei getrennte Teile zerlegt ist. Die
Stirnverbindungen
des einen Teiles der Wicklung sind in entgegengesetzter
Richtung wie die des anderen Teiles hin abgebogen, so daß bei Speisung der beiden
Wicklungsteile mit gleichen Spannungen die Unausgeglichenheit der primären und sekundären
Quermagnetfelder aufgehoben und ihr Wert geändert wird. Wenn man einen Teil der
Primärwicklung mit einer veränderlichen Spannung erregt, so verändert man allmählich
die Unausgeglichenheit der primären und sekundären Querfelder und erhält auf diese
Weise die Regelung der Geschwindigkeit.
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Abb. 5 zeigt eins der Mittel zur Speisung der beiden Wicklungen nach
Abb. q.. In der Abb. 5 ist mit 25 ein Dreiphasennetz bezeichnet, das über einen
Regeltransformator 26 die beiden Wicklungen des Motors speist. 28 veranschaulicht
beispielsweise die Gesamtheit der Wicklungen 15, z6, 17 und 29 die Gesamtheit der
Wicklungen 22, 23, 24.. Der Transformator 26 ist mit Anschlüssen 27 für die verschiedenen
Spannungen versehen, an welche eine der Ständerwicklungen angeschlossen wird, während
die andere vom Netz 25 aus mit gleichbleibender Spannung gespeist wird.
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Wenn man die Spannung wenig ändert, so kann man eine starke Veränderung
des aufgenommenen Stromes und damit eine Regelung der Geschwindigkeit bewirken.
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Man kann statt des Regeltransformators einen Induktionsregler anwenden,
dessen Einfluß auf die Verschiebung der Phasen vernachlässigt werden kann. Bei der
oben beschriebenen :Motortype sind Gehäuse und Gehäusedeckel zur Schließung des
Magnetkreises der Querverbindungen benutzt. Da in der Praxis diese Teile massiv
sind, so werden darin Wirbelströme (Foucaultströme) erzeugt, die eine die Leistung
beeinträchtigende Erwärmung verursachen. Wenn der magnetische Widerstand des Querkreises
groß ist, ist es möglich, doch wesentliche Ergebnisse zu erzielen, wenn, wie oben
ausgeführt ist, der Magnetisierungsstrom, aus dem das magnetische Querfeld herrührt,
der gesamte Strom ist, der in den Sekundärstirnverbindungen in den Abschnitten A-B
und C-D fließt, und die Hälfte des Stromes, der in den primären Stirnverbindungen
in den Abschnitten D-A und ß-C fließt. Diese Bauart wird praktisch nur dann von
Wert sein, wenn man ein großes Anlaßdrehmoment ohne Widerstände erzielen will, sowie
daß bei einmal angelassenem Motor die primären und sekundären magnetischen Querfelder
unausgeglichen sind oder sich gegenseitig aufheben. Will man dagegen eine Regelung
der Geschwindigkeit erzielen, so muß man den gesamten Quermagnetstromkreis mit lamelliertem
Eisen schließen oder wenigstens den Teil des Magnetstromkreises des Ständers, der
nicht durch geblättertes Eisen geht, auf ein möglichst geringes Maß vermindern.
Es wird dann die Bauart vorzuziehen sein, die in Abb. 6 bis 8 dargestellt ist.
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In den Abb. 6, 7 und 8 bezeichnet i die beiden primären Lämellenpakete,
die in dem Gestell e befestigt sind. Die Pakete sind am Innenumfang mit Nuten versehen,
in denen die Primärwicklung 13 liegt. Mit io sind wieder die sekundären Lamellenpakete
bezeichnet, die am Außenumfange Nuten für die Sekundärwicklung 14 tragen. Diese
Sekundärpakete sind auf einem Zylinder ii angebracht,dessen Mantel durch achsiale,
nicht ganz bis an die beiderseitigen Stirnflächen heranreichende Aussparungen unterbrochen
ist.
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Der magnetische Querkreis ist nur durch die Stirnverbindungen geschlossen,
die zwischen den beiden Lamellenpaketen liegen, und die Schließung erfolgt durch
die vier primären und sekundären Lamellenpakete, das Gestell 2 und den Zylinder
ii. In der Zeichnung sind Deckel und Welle der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Die Arbeitsweise erfolgt in gleicher Weise, wie es für den Motor nach Abb. i erläutert
wurde. Der einzige Zweck dieser Bauart ist, den magnetischen Querkreis abzukürzen
und den nicht lamellierten Teil des primären Kreises möglichst zu vermindern, außerdem
eine große Leichtigkeit der Regelung der primären und sekundären Querfelder zu erhalten,
indem man auf diese Weise den neuen Motor in einen Motor umwandelt, der die Merkmale
eines. gewöhnlichen Motors besitzt.
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Aus Abb. 8 ergibt sich klar, wie die primären Verbindungen in den
beiden Paketen symmetrisch angebracht sind. Indem man sie mit einem Strom der gleichen
Richtung speist, addieren sich die magnetischen Felder, die durch die primären und
sekundären Stirnverbindungen erzeugt werden, und man hat dann das Maximum der Unausgeglichenheit
zwischen primären und sekundären Querfeldern. Wenn man dagegen eine der Wicklungen
mit einem Strom von der der ersten Wicklung entgegengesetzten Richtung speist, so
hebt man das durch die Stirnverbindungen erzeugte Querfeld vollkommen auf und wandelt
dadurch diesen Motor in einen solchen um, der die Merkmale eines gewöhnlichen Motors
trägt.
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Ändert man auf beliebige Weise und nach und nach Wert und Richtung
des Stromes in einer der primären Wicklungen, so wird auch nach und nach der Wert
des Querfeldes vom Maximum bis zum völligen Nullwert verändert, indem man auf diese
Weise alle verlangten Geschwindigkeiten erhält.
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Wie oben ausgeführt wurde, unterscheidet sich der Motor der Abb. g
vom vorhergehenden, denn eines der Lamellenpakete kann, wie bekannt, um einen gewissen
Winkel verstellt werden. Auf diese Weise können ohne Veränderung
der
elektrischen Kontakte die primären Stirnverbindungen des einen Pakets gegen die
des anderen verstellt werden, wodurch Querfelder erzeugt werden, die sich entweder
addieren oder teilweise aufheben.
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Bei der Motortype der Abb. 6, 7, 8 und g ist das magnetische Feld
der äußeren Stirnverbindungen in keiner Weise derart ausgeglichen wie das der inneren
Stirnverbindungen. Man wird aber auch dieses Feld vollkommen ausgleichen können,
indem man einen Teil der normalen Primärwicklung mit einem Teil der Wellenwicklung
vereinigt (Abb. i3).
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Man erkennt leicht, wie der Wert und die Unausgeglichenheit zwischen
den primären und sekundären Querfeldern auf viele andere Arten verändert werden
können sowohl mit Hilfe von primären und sekundären Hilfswicklungen als auch unter
Veränderung des Eisenwiderstandes im Magnetkreise.
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Außerdem erkennt man, daß die Phase des Stromes im Läufer geändert
werden kann, indem man die Verbindungen der verschiedenen Einzelkreise ändert, und
indem man sie in Dreieck oder gemischt schaltet, indem man die Kupplung der Phasen
der Primärwicklungen in einem Ständer gegenüber dem anderen ändert usw., ohne von
dem Erfindungsgedanken abzuweichen. Auch kann der primäre magnetische Querstromkreis
durch jede Erweiterung am Umfange symmetrisch geschlossen und auch unregelmäßig
verteilt sein, ohne daß dadurch vom Erfindungsgedanken abgewichen wird.
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Die Abb. io und ii geben eine Anordnung von Hilfswicklungen 42 wieder,
die beispielsweise in Reihe mit den Sekundärwicklungen geschaltet und auf die Querstege
12 aus magnetischem Material aufgebracht sind. Die Stirnverbindungen der Primärwicklung
sind hierin mit z5 (bzw. i5," 15b, i5,) und die Stirnverbindungen der Sekundärwicklung
mit 16 (bzw. 16, 16b, i6,) bezeichnet. Aus der Abb. ii ist ersichtlich, daß das
Feld der Hilfswicklungen nicht mit dem Spaltfeld verkettet sein kann, so daß es
also lediglich mit den von den Stirnverbindungen herrührenden Magnetfeldern verkettet
ist.
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Abb. 12 zeigt noch eine über einen regelbaren Widerstand 44 geschlossene
Hilfswicklung 43, die gleich den Primärwicklungen, deren Stirnverbindungen mit 15"
15b, =5, bezeichnet sind, auf dem Stator des Motors angebracht ist. Der in dieser
Hilfswicklung 43 fließende Strom wird sowohl von dem primären als auch von dem sekundären
Stirnfeld induziert, und infolgedessen wird er das Primar-und das Sekundärfeld beeinflussen.
Praktisch können mannigfache Abänderungen bei den oben beschriebenen Konstruktionen
vorgenommen werden. Die Erfindung ist demnach in keiner Weise an die lediglich beispielsweise
beschriebenen baulichen Ausführungsmaßnahmen gebunden.