DE515130C

DE515130C - Drehfeldinduktionsmaschine, bestehend aus zwei oder mehreren elektrisch verbundenen Teilmaschinen

Info

Publication number: DE515130C
Application number: DES68791D
Authority: DE
Inventors: Karl Kocourek
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1924-07-30
Filing date: 1925-02-12
Publication date: 1930-12-29
Also published as: AT100942B

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
29. DEZEMBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d 2 GRUPPE

Teilmaschinen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Februar 1925 ab

Die Erfindung betrifft eine aus zwei oder mehreren Teilmaschinen zusammengesetzte Drehfeldinduktionsmaschine, deren Sekundärspannungen zur Regelung gegeneinander in der Phase verschiebbar sind. Zu diesen Maschinen gehört der bekannte Bouchero-Motor, der in Abb. 1 der Zeichnung wiedergegeben ist. Er besitzt zwei nebeneinanderliegende Ständer« und b, wovon der eine, b, um die Welle in verschiedene Stellungen verdrehbar ist, und einen Käfigläufer, zwischen dessen beiden Hälften u! und e parallel zu den Stirnverbindungsringen/ und g ein die Käfigstäbe verbindender Ring b aus Widerstandsmaterial angeordnet ist. Wird der eine Ständer gegen den anderen verdreht, so entsteht zwischen den induzierten Spannungen der Käfighälften eine Phasenverschiebung, welche Ausgleichsströme durch den Widerstandsring h bedingt. Die Größe der Läuferströme und somit der Betrag des Motordrehmomentes hängt von dem Verdrehungswinkel des Ständers/^ ab; es kann also durch dessen Verstellung der Anlauf des Motors, gegebenenfalls auch sein Verhalten im Betriebe geregelt werden. Dieser Motor hat aber in der Praxis keine Bedeutung erlangt, da ihm verschiedene Mängel anhaften, wie an Hand der die Schaltung des Boucherot-Läufers darstellenden Abb. 2a gezeigt wird. Die beiden Stromwege über die Stirnverbindungsringe/ und g sind dabei parallel zu den Abschnitten des Widerstandes h geschaltet. Dementsprechend arbeitet auch jeder der beiden Läufer^ und e für sich auf den gemeinsamen Widerstand h, und der Strom im Widerstand ist die Summe der beiden von den Teilläufern durch dent Widerstand fließenden Ströme. Dabei kann aber nicht ein beliebiges Drehmoment, z. B. das Drehmoment Null, erreicht werden, da die Ströme in den beiden Läufern außer von den in ihnen induzierten Spannungen noch durch den Parallelwiderstand h beeinflußt werden, so daß ζ. B. ein Läuferstrom Null weder bei Phasengleichheit noch bei Gegenschaltung der Läuferspannungen erreichbar ist. Das Drehmoment des Motors ist daher nicht von Null bis zum Maximalwert stetig regelbar. Außerdem ist der in der Läufermitte liegende Widerstandsring h ein Wärmeherd, der zu vorsichtiger Bemessung des Motors nötigt. In manchen Fällen ist auch die Unveränderlichkeit des Läuferwiderstandes, der sich zudem nicht genau

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Karl Kocourek in Wien.

vorausberechnen läßt, nachteilig. Die vorliegende Erfindung' weicht nun in wesentlichen Punkten von der bekannten Motorart ab; ihre Merkmale ergeben einzeln oder in Kombination eine Maschine von erheblich besseren Betriebseigenschaften.

Erfindungsgemäß wird der Widerstand h so in die in bekannter Weise in Reihe liegenden Läuferkreise geschaltet, daß die Sekundärströme alle Teilmäschinen und die Widerstände h in Reihe durchfließen (Abb. 2b). Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß bloß durch Veränderung der gegenseitigen Phasenlage der Läuferspannungen alle Werte des Sekundärstromes und damit des Motordrehmomentes zwischen Null und dem Höchstwert eingestellt werden können. Der Gleichphasigkeit der Sekundärteilspannungen entspricht dabei der Höchstwert des Drehmomentes und der Gegenschaltung der Sekundärteilspannungen der Mindest-(Null-) Wert. Im Sinne der Erfindung können weiter die Widerstände infolge der Serienschaltung an die Maschinenenden (Abb. 2c) oder in den Stirnverbindungsring/ bzw. g oder in beide verlegt sein (Abb. 2d), wozu diese Ringe höheren Widerstand haben müssen. In jedem Falle sind sie an den Läuferenden leicht zu kühlen. Es ist z. B. möglich, die als Widerstände dienenden Stirnverbindungsringe mit Kühlfahnen zu versehen oder durch einen mit dem Läufer verbundenen Ventilator besonders zu belüften, was in der Läufermitte Schwierigkeiten macht.

Hierbei sind zunächst nur unveränderliche, nicht verstellbare Widerstände h angenommen. Wird aber die Käfigwicklung durch eine Phasenwicklung nach Abb. 3 ersetzt, so ergibt sich an Stelle der hohen Zahl von Widerstandszweigen der ersteren nunmehr eine niedrige und daher leichter zu regelnde Zahl von Widerstandszweigen. Abb. 3 stellt eine Anordnung mit dreiphasiger Wicklung dar, deren Zweige hintereinander die beiden Läufer durchziehen und zu Schleifringen geführt sind, an denen die Widerstände h Hegen. Die beiden Läuferteile sitzen auf gemeinsamer Welle und können baulich vereinigt sein.

Die außerhalb der Maschine liegenden Widerstände Jt können auch zwischen die Läuferteile d und e geschaltet sein, wenn jeder von diesen mit Schleifringen ausgerüstet wird. In Abb. 4 ist eine solche Anordnung wiedergegeben. Diese erlaubt, an Stelle der beiden Ständer die beiden Läuferhälften gegeneinander zu verdrehen, indem man zwischen diese ein Differentialgetriebe/,k,t einschaltet, dessen Talk auch während des Betriebes verstellt und in verschiedenen räumlichen Lagen festgehalten werden kann.

Die betriebsmäßige Regelung erfolgt bei allen Ausführungsformen grundsätzlich durch Verändern der gegenseitigen Phasenlage der Läuferspannungen, nicht aber durch Verstellen der Widerstände h. Diese werden vielmehr nur den allgemeinen Betriebserfordernissen entsprechend vor Beginn des eigentlichen Regelvorganges eingestellt und bleiben während des Regelvorganges unverändert. Geregelt wird durch Verstellen des ■ drehbaren Teiles oder auch durch Umschalten von Wicklungen, etwa der Ständerwicklungen. Es können aber auch¹ die den induzierenden Teilen aufgedrückten Spannungen derart verändert werden, daß die Sekundär spannungen gegenseitige Phasenverschiebungen erhalten. Dies wäre z. B. mittels eines vorgeschalteten Drehtransformators zu bewirken. Ferner können mehrere Regelverfahren vereinigt werden, indem man z. B. die Primärspannungen dem Betrage nach verändert und zugleich die Ständer gegeneinander verdreht.

Die beschriebenen Maschinen eignen sich unter anderem sehr gut zum Hervorbringen regelbarer ruhender Drücke, da sie auch im festgebremsten Zustande eine stetige Veränderung des Drehmomentes ohne übermäßige Verluste gestatten. Sie können daher mit Vorteil auch als Antriebsmotoren für Bremsen, Preßwerke u.dgl. Verwendung finden.

Claims

Patentansprüche:

1. Drehfeldinduktionsmaschine, bestehend aus zwei oder mehreren elektrisch verbundenen Teilmaschinen, deren Sekundärwicklungen in Reihe vom Strom durchflossen sind und deren Sekundärspannungen zur Regelung der durch Widerstände geleiteten Sekundärströme gegeneinander in der Phase verschoben werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände in Reihen mit den Sekundärteilen beider bzw. sämtlicher Teilmaschinen liegen.

2. Induktionsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweckmäßig einstellbaren Widerstände [Jt) am Ende der Reihe außerhalb der Maschine angeordnet oder nach außen in die Stirnverbindung der Maschinen verlegt sind.

3. Induktionsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände durch einen oder beide Stirnringe (/, g) der als Käfigwicklung angeordneten gemeinsamen Sekundärwicklung gebildet sind (Abb. 2d).

4. Induktionsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (It_x bzw. h„ bzw. h_z) in Reihe mit den entsprechenden Phasen (Jc₁ und-Jc₂, y_t und y₂, Z₁ und z₂) der als

Phasenwicklung ausgebildeten Sekundärwicklungen der Teilmaschinen (d, e) liegen.

5. Induktionsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet;, daß die einen Enden der die Teilmaschinen hintereinander durchziehenden, mit ihren anderen Enden zum Sternpunkt verbundenen Wicklungszweige zu Schleifringen (X, Y, Z) geführt sind, an denen die fest aufgestellten Widerstände (k_x, h_y, h_z) liegen.

6. Induktionsmaschine nach Anspruch 5 mit zwei Ständern, von denen einer gegen den anderen verdrehbar ist, gekennzeichnet durch zwei dreiphasig gewickelte Teilläufer, von denen einer in Stern geschaltet und mit den freien Phasenenden an die einen Phasenenden der offenen Wicklung des zweiten Läufers angeschlossen ist, deren entgegengesetzte Enden zu drei mit den Widerständen verbundenen Schleifringen führen (Abb. 3).

7. Induktionsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilläufer {d, e) beispielsweise mittels eines zwischen ihnen angeordneten Differentialgetriebes [i, k, I) betriebsmäßig um einen gewünschten Winkel gegeneinander verdrehbar sind.

8. Induktionsmaschine nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (k) über Schleifringe in Reihe zwischen die Phasen der Teilläufer geschaltet sind (Abb. 4).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen