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Querfeld-Gleichstrommaschine mit regelbarer Kurzschlußstromstärke
Das Patent .I93 950 schützt eine Ou.erfel,d= Gleichstrommaschine, deren Kur7schlußstromstärke,
insbesondere für Zwecke der Lichtbogenschweißung, regelbar ist. Die Erregerwicklung
der Maschine besteht aus einer in üblicher Weise angeordneten Haupterregerwicklung
und aus einer Hilfserregerwicklung die auf Eisen enthaltenden, außerhalb der Haupterr:egerwicklung
liegenden, je an die Polschuhe von zwei ungleichnamigen Haupterregerpolen angeschlossenen
magnetischen Hilfspfaden angeordnet ist. Die Erregerwicklung ist so geschaltet,
daß die magnetomotorischen Kräfte der Hilfserregerwicklung den magnetischen Flüssen
entgegenwirken, die die Haupterregerwicklung durch die magnetischen Hilfspfade zu
treiben sucht. Die Erregerwicklung ist mit einer Regeleinrichtung verbunden, die
es möglich macht, das Stärkeverhältnis ;der inagnetomotorischen Kräfte der Hilfserregerw
icklung und der Haupterregerwicklung willkürlich zu verändern.
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Im Hauptpatent sind zwei Ausführungsformen einer solchen Maschine
beschrieben, die verschiedene räumliche Anordnungen der Eisenteile der magnetischen
Hilfspfade und der Hilfserregerwicklung aufweisen. Gegenstand der Zusatzerfindung
ist eine weitere Ausführungsform, die besonders durch Einfachheit des Einbaues .der
Eisenteile für die magnetischen Hilfspfade ausgezeichnet ist. -Sie kennzeichnet
sich dadurch, daß an jedem vorhandenen Haupterregerpol zwischen dem Polschuh und
das Joch unmittelbar neben der den Schaft des Pales umgebenden Spule der Haupterregerwicklung
zwei Eisenkerne angeordnet sind, und daß eine Spule der Hilfserregerwicklung diese
beiden Eisenkerne und den Polschaft mitsamt der Spule der Haupterregerwicklung umgibt.
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Diese Ausführungsform erhält man aus der durch Abb. r der Hauptpatentschrift
veranschaulichten Ausführungsform, indem man die Eisenkerne hl und h3 neben den
Polschaft $,", die Eisenkerne h= und h., neben den Polschaft 9" rückt, die Spulen
e, und -e3 zu einer die Teile hl, h3, 8d, El umschließenden Spule, die Spulen e.
und e, zu einer die Teile h, h." 9d, E, umschließenden Spule vereinigt.
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In Abb. z der Zeichnung ist eine in dieser Weise ausgeführte zweipolige
Maschine schematisch dargestellt.
In den Abb. z und 3 ist ein konstruktiv
durchgebildeter Teil eines Poles (dieser Maschine .dargestellt, und zwar in Abb.
2 im gestreckten Schnitt längs der Zylinderfläche mit der Spur A-B in Abb. 3, in
Abb. 3 im Schnitt nach Ader Ebene mit der Spur C-D in Abb. z.
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i ist der Anker, 2 der Stromwender. 3 und 4 sind die in der neutralen
Zone stehenden Bürsten, die durch den Leiter 5 direkt miteinander verbunden sind.
6 und 7 sind die Bürsten, durch die dem Anker :der Strom entnommen wird.
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Die Haupterregerwicklung besteht aus den Spulen Ei und E., :die in
üblicher Weise auf den Schäften 8a, 9" der Pole 8, 9 des zweipoligen Magnetgestelles
angeordnet sind. Die Polschuhe sind mit 8b und 9b bezeichnet. fo ist das Joch des
Magnetgestelles.
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Die Haupterr:egerwicklung ist mit dem Anker in Reihe geschaltet. Der
Stromweg verläuft von Bürste 6 durch Leitung i i, Spule El, Leitung i2, Spule E2,
Leitung i3 zum Werkstück i4., über den Lichtbogen. 15, Schweißkolben i6, Leitung
i7 zur Bürste 7.
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Es sind zwei magnetische. Hilfspfade vorhanden. Der eine besteht aus
:dem Joch fo und den Eisenkernen h7, h$, der andere aus dem Joch fo und den Eisenkernen
ho und hlo. Die Eisenkerne h7 und ho sind zwischen das Joch und den Polschuh 8b
so eingesetzt, daß sie neben der Spule E, der Haupterregerwicklung liegen. Die Kerne
h" und hl. sind zwischen das Joch fo und den Polschuh 9b so eingesetzt, daß sie
neben der Spule EZ der Haupterregerwicklung liegen.
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Die Hilfserregerwicklung besteht aus den beiden Spulen e7 und e&;
die erste umschlingt die Eisenkerne h7, ho, den Polschaft 8a und die Spule
E,. Die zweite umschlingt die Eisenkerne Aß und hl, den Polschaft 9" und die Spule
E.. In der Abbildung sind aber die Spulen El und e7, E. und e$ der Deutlichkeit
halber nebeneinander gezeichnet.
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Die Spulen e7 und e8 der Hilfserregerwicklung sind miteinander und
dem Regler 2-i in Reihe geschaltet, die Hilfserregerwioklung mit dem Regler liegt
parallel zur Haupterregerwicklung. Die Spulen e7 und e$ sind so angeschlossen, daß
ihre magnetomotorischen Kräfte, die durch gestrichelte Pfeile angedeutet sind, im
Raum dieselben Richtungen haben wie die magnetomotorischen Kräfte der Haupterregerspulen,
,die durch ausgezogene Pfeile angedeutet sind, .unter der Annahme, daß die Bürste
6 positive Polarität hat. Bei dieser Anschlußweise ist die Richtung der magnetomotorischen
Kräfte, mit denen die Hilfserregerwicklung auf die Eisenkerne h7, h8,
ho, hlo der Hilfspfade wirkt, entgegengesetzt der Richtung, in der die Haupterregerwicklung
magnetisch@eFlüsse durch (diese Eisenkerne zu treiben sucht.
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Bei der Benutzung dieser Maschine braucht zur Veränderung der Kurzschlußstromstärke
nur der Regler 21 verstellt zu werden. Ist der Widerstand im Zweig der Hilfserregerwicklung
groß, so daß diese Wicklung nur einen schwachen Strom führt, so ist die Kurzschlußstromstär'ke
der Maschine klein. Sie nimmt höhere Werte an, wenn man :durch Verstellen des Reglers
den Widerstand aus dem Zweig der Hilfserreger-@vicklung mehr und mehr entfernt.
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Bei der in Abb. 2 und 3 dargestellten Konstruktion des Poles 8 sind
:die Eisenkerne h-, und ho als Teile des Poles ausgeführt. Der Pol ist aus Blechen
aufgeschichtet und mittels der Schrauben 3z, die ihre Muttergewinde in dem Schaft
8Q und in den Teilen h7 und ha haben, am Joch fo befestigt. Zwischen den Pol und
das Joch sind an den Sitzflächen Bleche 33 eingelegt. Durch Veränderung der Zahl
dieser Bleche, die nach Bedarf aus magnetischem oder unmagnetischem Metall genommen
werden, können der Luftspalt am Anker i und die Widerstände der magnetischen Pfade
im Magnetgestell geregelt werden.
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` Der Polschuh 8b hat in der Mitte eine (in Abb. i nicht gezeichnete)
Nut 8,; sie dient dazu, das Feld im Kommutierungsbereich der Bürste 6 zu schwächen
und dadurch die Kommutierung zu verbessern.
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Es ist noch zu bemerken, daß die beschriebene Polkonstruktion an sich
bekannt ist, allerdings nicht als Mittel zur Veränderung der Kurzschlußstromstärke
einer Ouerfeldmaschine, sondern als Mittel zur Verhütung einer die Kommutierung
störenden Feldverzerrung bei einer Maschine, deren Bürsten in der neutralen Zone
stehen.