Einrichtung zum Konstanthalten der Drehzahl von Gleichstrom- oder
Universalmotoren Die Erfindung besteht in einer neuen Schaltungsweise für Gleichstrom-
oder Universalmotoren, deren Drehzahl sowohl bei schwankender Netzspannung wie bei
schwankender Belastung gleichbleiben soll, vorzugsweise zum Betrieb von Sprechmaschinen.
Die für diesen Zweck meist benutzten Hauptstromznotoren sind sowohl von der Belastung
wie von der Spannung in hohem Maße abhängig; sie bedürfen deshalb zur Konstanthaltung
der Drehzahl eines Fliehkraftreglers, der aber verschiedene Unzuträglichkeiten mit
sich bringt. Durch die neue Schaltungsweise wird der Fliehkraftregler entbehrlich.Device for keeping constant the speed of direct current or
Universal motors The invention consists in a new circuit for direct current
or universal motors, the speed of which both with fluctuating mains voltage and with
fluctuating load should remain the same, preferably for the operation of speaking machines.
The main current motors mostly used for this purpose are both from the load
as to a large extent dependent on the tension; they therefore need to be kept constant
the speed of a centrifugal governor, but with various inconveniences
brings itself. The centrifugal governor can be dispensed with thanks to the new switching method.
Bei Verwendung eines 2#,rebenschlußmotors würde die Drehzahl von der
Belastung praktisch unabhängig werden, aber immer noch abhängig von der Spannung
sein; auch eignet sich ein Nebenschlußmotor nicht zum Universalmotor, d. h. zum
Betrieb mit Gleichstrom und Wechselstrom. Unabhängigkeit von der Spannung läßt sich
erreichen durch Vorschaltung eines hocherhitzten Eisenwiderstandes (Variationswiderstandes)
vor den ':Motor; hierdurch wird aber der dem Motor zugeführte Strom konstant gehalten,
so daß der Motor nur ein ganz bestimmtes Drehtnoment entwickeln kann. Die Abhängigkeit
der Drehzahl von der Belastung wird deshalb durch den Eisenwiderstand noch wesentlich
erhöht. Die gestellte Aufgabe kann nur dadurch gelöst werden, daß das Feld des Motors
mit gleichbleibendem Strom erregt, der Anker aber an eine gleichbleibende Spannung
angeschlossen wird, der er die der jeweiligen Belastung entsprechende Stromstärke
entnehmen kann. Dies wird erfindungsgemäß durch die in Abb. i dargestellte Schaltung
erreicht. Der Strom fließt von der Netzklemme i durch den Eisenwiderstand 2, den
Widerstand 3, die Motorfeldwicklung .4 zur anderen Netzklemme 5. Der :Motoranker
6 ist dem Widerstand 3 bzw. einem Teile dieses Widerstandes parallel geschaltet.
Unter Umständen wird der Feldwicklung 4 noch ein Widerstand ; parallel geschaltet,
dessen Zweck später erklärt wird. Da die Stromstärke durch den Eisenwiderstand a
konstant gehalten wird, so ist die Erregung des Motors unabhängig von der Belastung
und der Netzspannung. Ferner herrscht an den Klemmen des Widerstandes 3 eine Spannung,
die praktisch konstant bleibt, wenn die Schwankungen der vom Motoranker 6 aufgenommenen
Stromstärke gering sind gegenüber der Gesamtstromstärke. Man hat es also in der
Hand, durch Wahl einer verhältnismäßig großen Gesamtstromstärke genügende Konstanz
der Ankerspannung und demgemäß gleichbleibende Motordrehzahl bei schwankender Belastung
zu erzielen. Natürlich ist die Erhöhung
der Gesamtstromstärke gleichbedeutend
mit einer Verringerung der Wirtschaftlichkeit, doch ist diese bei so geringer Leistung,
wie sie z. B. beim Antrieb einer Sprechmaschine in Betracht kommt, von untergeordneter
Bedeutung. Es ist nicht notwendig, dem Motoranker die gesamte an den Enden des Widerstandes
3 herrschende Spannung zuzuführen, sondern man kann, wie in der Abbildung angedeutet,
einen beliebigen Teil dieser Spannung abgreifen und dadurch die Drehzahl des Motors
in weiten Grenzen regeln, ohne daß sich an der Unabhängigkeit der Drehzahl von Belastung
und Spannung etwas ändert.When using a 2 #, trailing motor, the speed would be different from the
Load become practically independent, but still dependent on tension
be; a shunt motor is also not suitable for the universal motor, i. H. to the
Operation with direct current and alternating current. Independence from the tension can be
achieved by connecting a highly heated iron resistor (variation resistor)
in front of the ': engine; this keeps the current supplied to the motor constant,
so that the motor can only develop a very specific torque. The dependence
the speed of the load is therefore still essential due to the iron resistance
elevated. The task at hand can only be achieved in that the field of the motor
energized with a constant current, but the armature at a constant voltage
is connected, to which he the corresponding current strength of the respective load
can be found. According to the invention, this is achieved by the circuit shown in FIG
achieved. The current flows from the network terminal i through the iron resistor 2, the
Resistor 3, the motor field winding .4 to the other mains terminal 5. The: motor armature
6 is connected in parallel to the resistor 3 or a part of this resistor.
Under certain circumstances, the field winding 4 is still a resistor; connected in parallel,
the purpose of which will be explained later. Since the current strength through the iron resistance a
is kept constant, the excitation of the motor is independent of the load
and the mains voltage. Furthermore, there is a voltage at the terminals of resistor 3,
which remains practically constant when the fluctuations of the motor armature 6 recorded
Amperage are low compared to the total amperage. So you have it in the
Hand, by choosing a relatively large total amperage, sufficient constancy
the armature voltage and accordingly constant engine speed with fluctuating load
to achieve. Of course the increase is
equivalent to the total amperage
with a reduction in economic efficiency, but with such a low output,
how they z. B. when driving a talking machine comes into consideration, from subordinate
Meaning. It is not necessary to anchor the entire motor to the ends of the resistor
3 to apply the prevailing tension, but you can, as indicated in the figure,
tap any part of this voltage and thereby the speed of the motor
regulate within wide limits without affecting the independence of the speed of the load
and tension changes something.
Wenn der Motor als sogenannter Universalmotor wahlweise mit Gleichstrom
oder Wechselstrom betrieben werden soll, so ergibt sich folgende Schwierigkeit:
Der Scheinwiderstand der Feldwicklung d. ist bei Wechselstrom natürlich viel größer
als bei Gleichstrom, so daß, wenn in beiden Fällen dieselbe Netzspannung zur Verfügung
steht, bei Wechselstrom eine geringere Stromstärke entsteht. Da aber der Eisenwiderstand
seine regelnde Wirkung nur bei einer ganz bestimmten Stromstärke ausüben kann, so
würde die Einrichtung bei Wechselstrom nicht ordnungsmäßig arbeiten. Diese Schwierigkeit
wird behoben durch Parallelschaltung des Widerstandes j zur Feldwicklung d., wodurch
der Einfluß der Selbstinduktion der Feldwicklung auf den Gesamtstrom verringert
wird. Durch den Parallelwiderstand wird natürlich der durch die Erregerwicklung
fließende Strom verringert, und zwar bei Wechselstrom in stärkerem Maße als bei
Gleichstrom. Man sollte deshalb annehmen, daß der Motor bei Wechselstrom ein geringeres
Drehmoment entwickelt als bei Gleichstrom; dies ist aber nicht der Fall, weil bei
Betrieb mit Wechselstrom in der Ankerwicklung eine -zusätzliche Spannung induziert
wird, die in dem durch den Anker 6 und den Widerstand 3 gebildeten Stromkreis einen
zusätzlichen Strom erzeugt, dessen Stärke durch die Bürstenstellung beliebig regelbar
ist. Man kann deshalb leicht erreichen, daß die Verringerung des Erregerstroms durch
eine Vergrößerung des Ankerstroms gerade ausgeglichen wird, so daß der Motor bei
Wechselstrom dasselbe Drehmoment und infolgedessen dieselbe Drehzahl entwickelt
wie bei Gleichstrom. In Abb. a ist noch dargestellt, wie die Schaltungsweise bei
Nebenschlußmotoren durchgeführt werden kann. Wie ersichtlich, sind hier zwei Eisen
widerstände 2 und 21 erforderlich, von denen der eine, 2, den Erregerstrom, der
andere, 21, den durch den Ankerparallelwiderstand 3 fließenden Strom konstant hält.If the motor is a so-called universal motor, optionally with direct current
or alternating current is to be operated, the following difficulty arises:
The impedance of the field winding d. is of course much larger with alternating current
than with direct current, so that if the same mains voltage is available in both cases
stands, with alternating current there is a lower amperage. But there the iron resistance
can only exert its regulating effect at a very specific current strength, so
the device would not work properly with alternating current. This difficulty
is remedied by connecting the resistor j in parallel to the field winding d., whereby
the influence of the self-induction of the field winding on the total current is reduced
will. The parallel resistance is of course that of the field winding
flowing current is reduced, and with alternating current to a greater extent than with
Direct current. One should therefore assume that the motor with alternating current is less
Torque developed than with direct current; but this is not the case because at
Operation with alternating current induces an additional voltage in the armature winding
is the one in the circuit formed by the armature 6 and the resistor 3
Generates additional electricity, the strength of which can be adjusted as required by adjusting the brush position
is. One can therefore easily achieve that by reducing the excitation current
an increase in the armature current is just compensated, so that the motor at
Alternating current develops the same torque and consequently the same speed
as with direct current. In Fig. A it is still shown how the switching method in
Shunted motors can be carried out. As you can see, there are two irons here
resistors 2 and 21 required, one of which, 2, the excitation current, the
other, 21, keeps the current flowing through the armature parallel resistor 3 constant.