DE450435C

DE450435C - Gleichstrommaschine mit versetzt zu den Hauptpolen liegenden Hauptbuersten und in Richtung der Hauptpole angeordneten Hilfsbuersten

Info

Publication number: DE450435C
Application number: DEH101279D
Authority: DE
Original assignee: EUGEN HELD DIPL ING
Current assignee: EUGEN HELD DIPL ING
Priority date: 1925-03-31
Filing date: 1925-03-31
Publication date: 1927-10-08

Description

Gleichstrommaschine mit versetzt zu den Hauptpolen liegenden Hauptbürsten und in Richtung der Hauptpole angeordneten Hilfsbürsten. Die Erfindung bezweckt, in dem induzerten Teil einer Gleichstrommaschine unabhängig von der Kutzbelastung annähernd eine gleichbleibende Spannung zu erzeugen, wenn die Maschine mit veränderlicher Umdrehungszahl angetrieben wird.
Es wird dies dadurch erreicht, daß senkrecht zum Hauptfeld ein von der Nutzbelastung der Maschine unabhängiges Feld erzeugt wird, das an den in Richtung des Hauptfeldes angeordneten Hilfsbürsten eine Spannung hervorruft, deren Größe einerseits mit wachsender Umdrehungszahl des Ankers entsprechend zunimmt und anderseits von der Nutzbürstenspannung abhängig ist. Die Hilfsbürsten werden entweder zu Spulen geführt, welche den den Hauptkraftfluß erzeugenden Erregerspulen entgegengeschaltet oder mit den Erregerspulen hintereinander, jedoch entgegengesetzt geschaltet sind. Das Feld kann dadurch erzeugt werden, daß auf dem Anker neben der Gleichstromwicklung eine Mehrphasenwicklung angebracht wird, und parallel zu den Nutzbürsten ein Widerstand, ein Kontaktregler, eine Kathodenröhre o. dgl. lseschaltet ist. Diese Mehrphasenwicklung kann entweder kurz geschlossen oder durch Schleifringe nach außen geführt werden, um rlie Wirkung der Wicklung durch Einschalten von Widerständen oder in ähnlicher Weise verändern zu können.
In Abb. i dreht sich zwischen den Magnetpolen a und b der Anker c. Auf demselben ist neben der Gleichstromwicklung beispielsweise eine Käfigwicklung d angebracht. Das zur Regelung der Nutzspannung dienende Feld wird hierbei einerseits durch die in der häfigwicklung d fließenden Ströme, anderseits durch den der Nutzbürstenspannung und dem Widerstande e entsprechenden Strom in der Gleichstromankerwicklung erzeugt. Die Nutzbürsten f liegen elektrisch in üblicher Weise versetzt zu den Hauptpolen a und b, die Hilfsbürsten g, welche zur Regelung der Nutzbürstenspannung dienen, befinden sich dagegen in der Richtung der Hauptpole.
Die Wirkungsweise der- Maschine ist hierbei folgende: Die erregten Pole a und b erzeugen in der Käfigwicklung d des Ankers c Ströme, denen zufolge ein Feld in der Richtung der Nutzbürsten f entsteht. Die Stärke des durch die Gleichstr ornankerwicklung erzeugten Feldes, welches ebenfalls in Richtung der Nutzbürsten fliegt, hängt von der Größe der _Nutzbürstenspannung und dem Widerstande e ab. Beide Felder bilden ein gemeinsames Feld, welches an den Hilfsbürsten g eine Spannung erzeugt, deren Größe einerseits von der Umdrehungszahl des Ankers, anderseits von der N utzbürstenspannung abhängig ist. Die über die Pole a und b geschobenen und an die Hilfsbürsten g angeschlossenen Spulen h üben dann einen mehr oder weniger großen entmagnetisierenden Einfluß auf das Hauptfeld aus, so daß bei schwankender Umdrehungszahl des Ankers die Klemmenspannung an den Nutzbürsten f annähernd gleichbleibt.
An Stelle einer Käfigwicklung kann auch eine mehrphasige Spulenwicklung mit oder ohne Schleifringe verwendet werden.
Statt einer besonderen, von der Gleichstromwicklung des Ankers getrennten Wicklung kann auch erstere allein zur Erzeugung des Feldes verwendet werden. Bei dieser Anordnung übernimmt .dann die Gleichstromankerwicklung die Erzeugung beider Felder. Abb.2 zeigt eine solche Anordnung. Bei den beiden gezeigten Anordnungen nehmen die zur Spannungsregelung dienenden Kraftflüsse ihren Weg durch den Anker und über die Polschuhe. Zwecks besserer Ausnutzung der Kraftflüsse können senkrecht zu den Hauptpolen besondere Hilfspole i und k angeordnet werden, wie dies Abb. 3 zeigt. Wie bereits erwähnt, können auch die Hilfsbürsten g, anstatt dieselben zu besonderen Spulen zu führen, mit den Erregerspulen des Hauptfeldes hintereinandergeschaltet werden.
Damit erst von einer bestimmten Drehzahl des Ankers ab die entmagnetisierende Wirkung der zur Spannungsregelung dienenden Hilfsbürsten .zur Wirkung kommt, oder damit die Hilfsbürsten bei niedriger Drehzahl des Ankers eine magnetisierende und bei höherer Drehzahl eine entmagnetisierende Wirkung ausüben, können die Hilfsbürsten, wie in Abb. 4 gezeigt, mehr oder weniger aus der Richtung des Hauptfeldes verschoben werden.
Abb. 5 zeigt eine Anordnung, bei der in dein Stromkreis, welcher zur Erzeugung des Regelfeldes dient, neben dem Widerstand m eine Gegenspannung l geschaltet ist. Dadurch wird erreicht, daß die entmagnetisierende Wirkung der Hilfsbürsten erst von einer bestimmten Drehzahl des Ankers ab beginnt. Damit das zum Hauptfeld senkrecht stehende und zur Regelung dienende Feld unabhängig von der Nutzbelastung der Maschine ist, muß das durch die Nutzlast hervorgerufene Ankerquerfeld kompensiert werden. In Abb. 5 dient beispielsweise die auf dem Polschenkel angebrachte Hauptstromspule n zur Kompensierung desjenigen Teiles des Ankerfeldes, welches durch Entnahme von Nutzstrom entsteht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gleichstrommaschine mit versetzt zu den Hauptpolen liegenden Hauptbürsten und in Richtung der Hauptpole angeordneten Hilfsbürsten, deren Spannung die Haupterregung beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Hilfsbürsten (g) mittels vom Nutzstrom der Maschine unabhängiger Querfelder eine von der Drehzahl des Ankers und der Spannung der Nutzbürsten (f) abhängige Spannung erzeugt wird, und zwar derart, daß die Spannung an - den Nutzbürsten bei veränderlicher Drehzahl und Belastung praktisch gleichbleibt.
2. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Querfelder entweder durch eine zusätzliche Mehrphasenankerwicklung (d) und durch die Gleichstromankerwicklung, deren Hauptbürsten (f) durch einen Widerstand oder einen Kontaktregeler oder eine Kathodenröhre o. dgl. miteinander verbunden sind, oder durch die in der eben erwähnten Weise geschaltete Gleichstromankerwicklung allein erzeugt werden, und daß in letzterem Fall das lediglich von dem Nutzstrom in der Gleichstromankerwicklung hervorgerufene Ankerquerfeld in seiner Wirkung etwa durch eine Kompensationswicklung aufgehoben wird.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von ausgeprägten Polen zwecks Vergrößerung der magnetischen Leitfähigkeit der vom Nutzstrom der Maschine unabhängigen Querfelder entweder die Hauptpole (a, b) an den Polschuhen entsprechend verstärkt oder besondere Hilfspole (i, k) in der neutralen Zone angeordnet werden. q..
Maschine nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Änderung der Einwirkung der vom Nutzstrom der Maschine unabhängigen Querfelder auf die in der Achse des Haupterregerfeldes angeordneten Hilfsbürsten (g) letztere in an sich bekannter Weise mehr oder weniger aus der Achse der Hauptpole (a und b) verschoben werden.
5. Maschine nach Anspruch 2 bis q., dadurch gekennzeichnet, daß etwa durch Einschaltung einer Gegenspannung (l) in den zur Erzeugung des vom Nutzstrom unabhängigen Querfeldes dienenden Gleichstromankerkreis dafür gesorgt wird, daß von einer bestimmten Drehzahl des Ankers ab die Änderung des von der Nutzbürstenspannung abhängigen Querfeldes im Verhältnis zur Änderung der Nutzbürstenspannung größer ist.