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Nebenschluß-Kommutatormotor für Ein- und Blehrphasen-Wechselstrom
mit Wendepolen Der Gegenstand der Erfindung betrifft einen regelbaren Nebenschluß-Kommutatormotor
für Wechselstrom mit Wendepolen und einer Einrichtung zur Verdrehung der Bürsten
auf dem Kommutator. Die wesentlichen Merkmale des Motors gemäß der Erfindung bestehen
darin, daß die vom Ständer getrennt angeordneten Wendepole verdrehbar und mit der
zur Verdrehung der Bürsten dienenden Einrichtung mechanisch verbunden sind. Hierdurch
wird in jeder Bürstenstellung die in den durch die Bürsten jeweils kurzgeschlossenen
Windungen induzierte Spannung aufgehoben und damit die Anlegung einer höheren Betriebsspannung
an den Motor, mit dem Zwecke den Regelbereich für die Drehzahl zu erhöhen, ermöglicht.
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Bei Gleichstrommaschinen ist es bekannt, verdrehbare Wendepole, die
mit verdrehbaren Bürsten starr verbunden sind, zu verwenden, um bei jeder Bürstenstellung
die jeweils induzierten Spannungen aufzuheben. Die bekannten Vorrichtungen haben
jedoch den Zweck, die funkenfreie Abnahme von Gleichstrom einer durch entsprechende
Bürstenverdrehung beliebig zu wählenden Spannung zu ermöglichen. Zu beachten ist
ferner, daß gegenüber Gleichstrommaschinen bei Wechselstromkommutatormotoren zu
der elektromotorischen Kraft in der durch die Bürste kurzgeschlossenen Spule, die
dort infolge der Umkehr der Stromrichtung des Betriebsstromes und infolge der in
der Richtung der Bürstenlinie vorhandenen Felder bei der Ankerrotation erregt wird,
noch die große elektromotorische Kraft des infolge des zugeführten Wechselstromes
verursachten Wechselfeldes, das die kurzgeschlossene Spule durchsetzt, hinzukommt.
Der Gegenstand der Erfindung ermöglicht, ohne daß störende Erscheinungen auftreten,
die Anwendung hoher Betriebsspannungen bei Wechselstromkommutatormotoren, wodurch
eine wesentliche Erhöhung des Regelbereiches der Umlaufzahl sich erzielen läßt.
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Die Zeichnung zeigt in Abb. z ein Schaltungsschema des Motors, in
Abb. 2 die in eine Ebene abgerollte Wicklung des Läufers samt Kommutator und in
Abb.3 eine Darstellung des neuen Motors im Längsschnitt.
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Der Motor enthält zwei Ständer, von denen der Hauptständer a fest
angeordnet und mit einer Wicklung z wie bei einem Induktionsmotor versehen ist,
während der zweite Nebenständer b v erdrehbar ist und Wendepole c mit Wicklungen
7 trägt.
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Der Läufer (in Abb. z mit 2 bezeichnet), der aus zwei getrennten Teilen
q. und 5 besteht, erstreckt sich durch beide Ständer a und b und ist
mit einer für beide Teile gemeinsamen normalen Gleichstromwicklung 3 versehen, die
an
den Kommutator 6 angeschlossen ist. Die Wendepole c des _ Nebenständers
b dienen zur Aufhebung der in den Spulen bzw. in den jeweils mit den Bürsten in
Verbindung stehenden Windungen induzierten Spannungen.
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Die Bürsten 8 sind auf dem mit dem Nebenständer b bzw. mit dessen
Polstücken c verbundenen Ring g fest angebracht, so daß sie sich bei der Verdrehung
des Nebenständers b mitdrehen. Das Verdrehen des Nebenständers kann bei Kleinmotoren
z. B. mittels der Handhabe ix erfolgen. Bei größeren Motoren wird dazu ein geeignetes
Getriebe, z. B. eine mit Handrad versehene Schnecke, verwendet, welche mit einem
Schneckenradkranz des Nebenständers im Eingriff steht. Die Verbindung des Ringes
g mit dem Nebenständer b kann beispielsweise durch Bolzen io hergestellt werden.
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Die Wirkung des neuen Motors beruht darauf, daß in den durch die Bürste
jeweils kurzgeschlossenen Windungen des Hauptläufers mit Hilfe der Wendepole Gegenspannungen
induziert werden, wodurch die Lamellenspannung sinkt und demzufolge eine höhere
Kollektorspannung zur Anwendung kommen kann.
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Die Wirkung des Hauptständers und des Hauptläufers ist die gleiche
wie bei einem gewöhnlichen Induktionsmotor. Die Wendepolwicklung wird über die Bürsten
vom Kollektorstrom gespeist.
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Das Anlassen des Motors erfolgt in folgender Weise: Der Nebenständer
b wird zunächst mit den Bürsten 8 in die Nullstellung gedreht. Dann wird der Strom
eingeschaltet, der in die Ständerwicklung i und gleichzeitig über die Bürsten 8
in die Läuferwicklung 3 fließt. Der Motor beginnt aber erst dann zu laufen, wenn
die Bürsten samt dem Nebenständer aus der Nullstellung verdreht werden. Je nach
der Größe dieser Verdrehung kann der Motor auf die gewünschte Geschwindigkeit eingestellt
werden.
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Die Läuferspannung kann selbstverständlich in bekannter Weise durch
Vorschaltung eines Regeltransformators geregelt werden, wodurch die Motordrehzahl
sich noch erhöhen läßt.
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Soll der Motor zum Stillstand gebracht werden, so wird der Nebenständer
b mit den Bürsten 8 wieder in die Nullstellung zurückgedreht, oder es wird einfach
der Stromzufluß ausgeschaltet.
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Der große Vorzug der Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß
eine höhere Betriebsspannung am Kommutator verwendet werden kann und daß bei einwandfreier
Kommutation eine Regelung von den niedrigsten bis zu den höchsten Drehzahlen möglich
ist.
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Derselbe Grundgedanke kann auch auf einen Reihenschlußmotor angewendet
werden.