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Einrichtung zum Anlassen von mechanisch miteinander gekuppelten Gleichstrommotoren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Anlassen von mechanisch miteinander
gekuppelten Gleichstrommotoren nach der Reihenparallelschaltung, bei der in bekannter
Weise während der Schaltungsänderung an dem einen Motor der andere Motor ununterbrochen
eingeschaltet bleibt. Erfindungsgemäß wird die Feldwicklung jedes Spulenpaares der
Motoren in zwei Teile geteilt, von denen einer so geschaltet ist, daß er vor der
Umschaltung des Ankers von Reihen- in Parallelschaltung umgeschaltet werden kann.
Ferner sind diese Spulenteile so bemessen und angeordnet, daß durch den Unterschied
zwischen den Amperewindungszahlen der beiden entgegengeschalteten Teile eine gänzliche
-Vernichtung des remanenten magnetischen Feldes verursacht wird. Vorzugsweise ist
jeder Pol mit einer in zwei Teile geteilten Erregerwicklung versehen, wobei jeder
der zwei Teile mit dem entsprechenden Teil der Wicklung des zugehörigen Gegenpoles
in Reihe geschaltet ist.
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Der Erfindungsgegenstand ist in einer beispielsweisen Ausführungsform
in der Zeichnung dargestellt.
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Abb. x zeigt eine Anordnung gemäß der Erfindung in Anwendung auf eine
aus zwei Motoren bestehende Gruppe.
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Abb. 2 veranschaulicht eine Ausführung der Magnetwickhing.
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In Abb. i sind mit M und Ml zwei zweipolige, miteinander mechanisch
starr gekuppelte Motoren bezeichnet. Die Wicklung des einen Poles b des Motors M
wird unmittelbar gespeist von dem Verteilernetz, während die Speisung des anderen
Poles a über den Feldwiderstand Rc und den Stromwender I erfolgt. Beim MotorAI1
werden die beiden auf den Polen a1 und b1 sitzenden Wicklungen unmittelbar und dauernd
vom Verteilernetz derart gespeist, daß an den Polflächen eine Nord- und eine Südpolarität
erzeugt werden. Ra bezeichnet einen Anlaßwiderstand, während A und
B einen einpoligen Umschalter bzw. einen einpoligen Unterbrecher bezeichnen.
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Um das Anlassen zu bewirken, geht man folgendermaßen vor: Man schließt
den Stromwender I beispielsweise bei D so, daß auf den Polflächen des Motors M eine
Nord- und eine Südpolarität erhalten werden. Man verstellt dann den Feldwiderstand
Rc, bis er vollständig ausgeschaltet wird. Darauf schließt man den Unischalter A
bei i und stellt den Anlaßwiderstand Ra nach und nach so ein, bis er vollständig
ausgeschaltet wird: Auf diese Weise werden beide Motoren mit ihren Ankern hintereinandergeschaltet.
Demgemäß ist die Geschwindigkeit der Motoren n/2 und die Spannung an den Bürsten
jedes Ankers EI2, wenn E die Spannung des Verteilernetzes bedeutet. Um die gekuppelten
Motoren auf die Geschwindigkeit n zu bringen, ist es erforderlich, jeden Anker mit
der Spannung E zu speisen. Zu diesem Zweck schaltet man allmählich den
Widerstand
Re ein bis zur vollständigen Unterbrechung des Stromes in der Wicklung a; der Stromwender
I wird dann umgelegt und bei S geschlossen. Der Widerstand Rc wird hierauf bis zu
seiner vollständigen Ausschaltung verstellt, und man erhält auf diese Weise auf
den Polflächen des Motors M zwei gleiche Polaritäten, zwei Nordpole oder zwei Südpole.
Die gegenelektromotorische Kraft an den Bürsten seines Ankers wird auf diese Weise
unwirksam gemacht, und die SpannungE wird ganz auf den einzigen Motor wirksam, dessen
Geschwindigkeit sich auf n steigert. Der Motor M läuft leer mit derselben Geschwindigkeit
wie der Motor Ml, von dem er mitgenommen wird.
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Man schließt dann den Unterbrecher B bei 2, wodurch man den Motor
Ml unmittelbar an das Netz mit der Spannung E anschließt.
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Man. öffnet sodann den UmschalterA, bringt den Widerstand Rc in die
entsprechende Stellung auf Null zurück, legt den StromwenderI in die Lage D und
bringt mittels des Widerstandes Rc die Wicklung a in volle Erregung. Man erhält
auf diese Weise eine Nord- und eine Südpolarität auf den Polflächen des Motors M
und demgemäß auch die größte gegenelektromotorische Kraft an den Bürsten seines
Ankers, d. h. daß sie gleich ist E, da die Geschwindigkeitn ist. Man schließt hierauf
den UmschalterA in der Lage 3, indem man so den Anker des Motors M der vollen Spannung
E der Leitung unterwirft.
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Die in Abb. x dargestellte Schaltung zeigt, daß beim Schließen des
Unterbrechers B bei 2 der Anker des Motors M kurzgeschlossen wird. An seinen Bürsten
ist praktisch immer eine gewisse gegenelektromotorische Kraft wegen des remanenten
Magnetismus vorhanden, da die beiden Felder a, b sich zwar gegenseitig aufheben,
aber den remanenten Magnetismus nicht vernichten.
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Da nunmehr der Motor M wegen der Mitnahme durch den Motor Ml als Generator
arbeitet, fließt ein Strom zwischen der äußeren Leitung und dem Anker. Dieser Strom
kann nicht zu vernachlässigende Werte erreichen in Maschinen, die Hilfspole und
Kompensationswicklungen besitzen, und er kann demzufolge den Anker und die eingeschalteten
Apparate beschädigen. Dieser Nachteil kann durch die bevorzugte Anordnung der vorliegenden
Erfindung umgangen werden, die geeignete Einrichtungen enthält, um eine vollständige
Entnagnetisierung des Motors, dessen Ankerstromkreis zeitweilig ausgeschaltet ist,
zu gestatten. Zu diesem Zwecke kann man einige Windungen .u den Magnetwicklungen
a, a1 hinzufügen oder einen festen Widerstand y, y, (vorzugsweise abgeglichen für
jeden Motor) in die Wicklungen i, b1 derart einschalten, daß die Intensität des
durch die Wicklung a erzeugten Feldes diejenige der Wicklung b um einen genügenden
Betrag überwiegt, um den remanenten Magnetismus unschädlich zu machen. Es empfiehlt
sich also, den Magnetwicklungen a und ai Windungen hinzuzufügen oder auch feste
Widerstände in die Wicklungen b und b1 und nicht bloß in die Wicklung a oder in
die Wicklung b einzuschalten, so daß eine gleichmäßige Verteilung der Last auf jeden
Motor' erreicht wird.
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Ein anderer Vorteil der vorliegenden Einrichtung ergibt sich aus dem
Umstande, daß der Widerstand Re hinsichtlich der Zahl der Kontakte und des Raumes
halb so groß ist wie die Regelwiderstände, die erforderlich sind bei den Anordnungen,
die sich auf der vollständigen Ausschaltung einer ungeteilten Erregerwicklung eines
der Motoren aufbauen. Der Preis des Widerstandes ist demgemäß auch auf die Hälfte
verringert.
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Um eine bessere Lastverteilung zu erhalten und den remanenten Magnetismus
unwirksam zu machen, ist es auch angezeigt, die Erregerwicklung eines jeden Poles
in zwei Teile zu teilen und sie in der in Abb. 2 angedeuteten Weise zu verbinden.
Die Hälfte der Wicklung auf dem einen Pol ist mit der Hälfte der Wicklung auf dem
anderen Pol verbunden. In dieser Abbildung ist der Einfachheit halber eine zweipolige
Maschine dargestellt, die Maschine kann aber eine beliebige Anzahl von Polen besitzen.
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Zur Vereinfachung ist das Anlassen zweier Motoren beschrieben, welche
von einem Zweileiternetz gespeist werden; die Neuerung ist aber ebenso anwendbar
bei Benutzung eines Mehrleiternetzes. Für jeden Fall erreicht man eine größere Ersparnis
an Energie während des Anlassens und eine Verringerung des Gewichtes des Anlaßwiderstandes
Ra. Selbstverständlich können der Widerstand Rc, der Stromwender I, der Anlaßwiderstand
Ra, der Umschalter A und der Unterbrecher B, ebenso wie die Umlaufsrichtungswender,
-sofern sie notwendig sind, in einem einzigen kombinierten Apparat eingeschlossen
sein, der mit mechanischen oder elektrischen Vorrichtungen versehen ist, um falsche
Einstellungen zu verhindern, und die mittels eines einzigen Hebels oder Handrades
eingestellt werden.