DE525579C

DE525579C - Synchronously or asynchronously working alternating current machine

Info

Publication number: DE525579C
Application number: DEW73976D
Authority: DE
Original assignee: Wagner Electric Corp
Current assignee: Wagner Electric Corp
Priority date: 1926-10-20
Filing date: 1926-10-20
Publication date: 1931-05-26

Description

Bei läufergespeisten Wechselstrommaschinen, die synchron oder asynchron arbeiten, hat man bereits vorgeschlagen, zwischen gleichnamigen Bürsten Kreuzverbindungen anzuwenden. Die Weiterentwicklung dieser Maschinenart führte dann zu einer Anordnung, in welcher diese Kreuzverbindungen zwischen gleichnamigen Bürsten weggelassen wurden, wodurch allerdings die Gefahr des Funkenziehens an den einzelnen Lamellen des Stromwenders unter den Bürsten etwas erhöht wurde. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine synchron oder asynchron arbeitende, läufergespeiste Wechselstrommaschine, deren Läufer eine Kommutatorwicklung trägt, während der feststehende Teil Wicklungen besitzt, die eine' mehr als zweipolige Magnetisierung desselben hervorrufen und bei welcher die gleichnamigen Bürsten des Kollektors verbunden sind. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß die Bürsten gleicher Polarität mittels Zwischenleitungen über einen induktionsfreien Widerstand solcher Größe verbunden sind, daß diese Zwischenleitungen nur geringen oder keinen Strom führen, wenn die Bürsten auf dem Kollektor aufliegen.For rotor-fed AC machines that work synchronously or asynchronously, it has already been proposed to use cross connections between brushes of the same name apply. The further development of this type of machine then led to an arrangement in which these cross connections between brushes of the same name have been omitted, which, however, reduces the risk of Sparking on the individual slats of the commutator under the brushes is slightly increased became. The present invention relates to a synchronous or asynchronous working, rotor-fed alternating current machine, whose rotor carries a commutator winding, while the stationary one Part has windings that cause a 'more than two-pole magnetization of the same and in which the brushes of the same name of the collector are connected. It is characterized by the fact that the brushes same polarity by means of intermediate lines via an induction-free resistor are connected to such a size that these intermediate lines are little or no Conduct current when the brushes are on the collector.

Der Läufer und der Ständer sind vorzugsweise ohne ausgeprägte Pole hergestellt. Der Luftspalt des Motors ist nicht größer als der eines gewöhnlichen Induktionsmotors. In diesem Falle ist der Läufer, der den primären Teil bildet, mit einer mehrphasigen, über Schleifringe 1, 2 und 3 vom Netzstrom gespeisten Wicklung versehen. Ferner besitzt der Läufer eine vierpolige Kommutatorwicklung 4 und der Ständer eine vierpolige Erregerwicklung 5 und 6. Der Kollektor ist mit zwei paar Bürsten 7, 8 und 9, 10 versehen. Wie in der Abbildung gezeigt, sind diese Bürsten um einen kleinen Winkel gegenüber den Achsen der Wicklungen 5 und 6 verschoben. Dies geschieht aus dem Grunde, damit der Läufer ein gutes Anzugsmoment entwickelt und damit während des Synchronlaufes eine Gleichstromerregung erzeugt wird, deren eine Komponente so gerichtet ist, daß sie den Leistungsfaktor des Motors günstig beeinflußt.The rotor and the stator are preferably made without salient poles. Of the The air gap of the motor is no larger than that of an ordinary induction motor. In in this case, the runner, which forms the primary part, with a polyphase, is about Slip rings 1, 2 and 3 are provided with mains powered winding. Also owns the rotor a four-pole commutator winding 4 and the stator a four-pole excitation winding 5 and 6. The collector is provided with two pairs of brushes 7, 8 and 9, 10. As shown in the picture, these brushes are facing at a small angle the axes of the windings 5 and 6 shifted. This is done for the reason that the rotor develops a good tightening torque and thus during synchronous operation a direct current excitation is generated, one component of which is directed so that it has a favorable effect on the power factor of the motor.

Jede Erregerwicklung ist mit den Bürsten gleicher Polarität in Reihe geschaltet, und zwar befindet sich die Erregerwicklung 5 in Reihenschaltung mit den positiven Bürsten 7 und 8, und die Erregerwicklung 6 befindet sich in Reihenschaltung mit den negativen ßürsten 9 und 10. Durch diese Anordnung werden jegliche Ausgleichströme zwischen den Bürsten gleicher Polarität, welche infolge ungenauer Entfernung der Bürsten voneinander oder infolge geringer Exzentrizität des Läufers mit Bezug auf den Ständer oder infolge der Veränderung des magnetischen Kraftflusses, die verschiedene Ursachen haben kann, entstehen, in die Erregerwicklungen geleitet. Infolge des hohen Widerstandes 65 ■ dieser Wicklungen, der sich diesen Ausgleichströmen entgegensetzt, wird die schädliche Wirkung derselben bereits auf einEach field winding is connected in series with the brushes of the same polarity, and the excitation winding 5 is in series with the positive brushes 7 and 8, and the excitation winding 6 is connected in series with the negative brushes 9 and 10. This arrangement eliminates any equalizing currents between the brushes of the same polarity, which result from the imprecise distance between the brushes or as a result of slight eccentricity of the rotor with respect to the stator or as a result of the change in the magnetic Power flow, which can have various causes, arise in the excitation windings directed. As a result of the high resistance 65 ■ of these windings, the equalizing currents opposed, the harmful effect of the same is already on one

maß herabgesetzt. Der Stromkreis zwischen den positiven und den negativen Bürsten wird durch Verbindung der die Erregerwicklungen 5 und 6 in zwei Hälften unterteilenden Anzapfpunkte vervollständigt. * Diese Verbindung der beiden Erregerwicklungen geschieht über einen regelbaren Widerstand ii. Es sei an dieser Stelle darauf aufmerksam gemacht, daß in der Zeichnung nicht die ίο örtliche Lage der Punkte, die mit den Erregerwicklungen S und 6 über den Widerstand ii verbunden sind, dargestellt ist. Beide Teile der Erregerwicklungen magnetisieren in entgegengesetzter Richtung und befinden sich an gegenüberliegenden Seiten des Stators. Der Ständer ist ferner mit einer Anlaß wicklung 12 und 13 versehen, die mit einem regelbaren Widerstand 14 in Reihe geschaltet sind. Die elektrischen Achsen dieser Wicklungen sind \'orzugsweise um 90 elektrische Grade von den Achsen der Erregerwicklungen verschoben.measure reduced. The circuit between the positive and negative brushes is made by connecting the excitation windings 5 and 6 dividing them into two halves Tap points completed. * This connection of the two excitation windings is done via an adjustable resistor ii. It should be noted at this point that in the drawing not the ίο local position of the points with the excitation windings S and 6 are connected via resistor ii, is shown. Both parts of the excitation windings magnetize in opposite directions and are located on opposite sides of the stator. The stand also comes with a Starting winding 12 and 13 are provided, which are connected in series with a variable resistor 14 are. The electrical axes of these windings are preferably around 90 electrical Degrees shifted from the axes of the excitation windings.

Beim Anlassen des Motors werden die Widerstände ii und 14 so eingestellt, daß der Motor mit gutem Anzugsmoment anlaufen kann. Dann werden die Schleifringe 1, 2 und 3 mit der Stromquelle verbunden. Die Wicklungen 5, 6 und 12, 13 wirken als mehrphasige Sekundärwicklung, wodurch der Motor beim Anlauf ein gutes Drehmoment bei verhältnismäßig kleinem Anlauf strom entwickelt. Mit wachsender Drehzahl des Motors werden die Widerstände 11 und 14 über eine öder mehrere Schaltstufen verringert, bis die Wicklungen 12 und 13 kurzgeschlossen sind und bis der Widerstand 11 auf seinen normalen Wert verringert worden ist, wie es sich beim normalen Arbeiten des Motors als vorteilhaft herausgestellt hat. Während des synchronen Laufs des Motors werden die Erregerwicklungen mit einem gleichgerichteten Strom versorgt, welcher dem Kollektor entnommen wird, so daß eine gleichmäßige Magnetisierung des Ständers erfolgt.When starting the engine, the resistors ii and 14 are set so that the Motor can start with a good tightening torque. Then slip rings 1, 2 and 3 connected to the power source. The windings 5, 6 and 12, 13 act as multiphase Secondary winding, which gives the motor a good torque at start-up relatively small starting current developed. As the engine speed increases the resistors 11 and 14 are reduced over one or more switching stages, until the windings 12 and 13 short-circuited are and until the resistor 11 is on its normal value has been decreased, as is the case with normal operation of the engine proved to be advantageous. During the synchronous running of the motor the excitation windings supplied with a rectified current, which is taken from the collector, so that a uniform magnetization of the stator takes place.

Die positiven Bürsten 7 und 8 werden ferner über induktionsfreie Widerstände 15 geschlossen, die negativen Bürsten 9 und 10 ebenfalls über einen induktionsfreien Widerstand 16. Die Widerstände 15 und 16 werden natürlich beim Auftreten von Ausgleichströmen teilweise von diesen durchflossen. Der Zweck dieser Widerstände ist jedoch der, das Feuern der Bürsten zu unterdrücken, wenn dieselben infolge von Erschütterungen für kurze Augenblicke außer vollkommenen Kontakt mit dem Kollektor geraten. Wird z. B. die elektrische Verbindung zwischen der Bürste 7 und dem Kollektor für einen Augenblick unterbrochen, dann wird der Stromkreis trotz der abgehobenen Bürste nicht vollkommen unterbrochen, sondern der hohe Luftwiderstand wird durch einen Funken überbrückt. Dieser Funke verdankt seine Entstehung zum großen Teil der hohen Selbstinduktion der Erregerwicklung. Infolge des parallel zu dieser Wicklung liegenden, induktionsfreien Widerstandes 15 wird jedoch dieser Übergangsstrom auf ein Mindestmaß herabgedrückt, so daß der Funken nicht so groß werden kann, daß er eine schädliche Wirkung an dem Kollektor ausübt. Es hat sich im praktischen Betrieb herausgestellt, daß bei geeigneter Größe der Widerstände 15 und 16 der höchste Spannungsunterschied zwischen Bürsten gleicher Polarität, wenn eine Bürste außer Berührung mit dem Kollektor gerät, bei voller Belastung der Maschine 5 Volt nicht übersteigt.The positive brushes 7 and 8 are also closed via induction-free resistors 15, the negative brushes 9 and 10 also via an induction-free resistor 16. The resistors 15 and 16 are of course when equalizing currents occur partially traversed by these. However, the purpose of these resistors is to do that To suppress firing of the brushes when the same as a result of vibrations for out of contact with the collector for a short moment. Is z. B. the electrical connection between the brush 7 and the collector for a moment interrupted, then the circuit is not complete in spite of the lifted brush interrupted, but the high air resistance is bridged by a spark. This spark owes its creation in large part to the high level of self-induction the excitation winding. As a result of the induction-free lying parallel to this winding Resistance 15, however, this transient current is suppressed to a minimum, so that the spark cannot become so great that it has a harmful effect exercises on the collector. It has been found in practical operation that with appropriate size of the resistors 15 and 16 the highest voltage difference between Brushes of the same polarity if a brush gets out of contact with the collector, does not exceed 5 volts when the machine is fully loaded.

Claims

80 claim:

Synchronous or asynchronous working, rotor-fed alternating current machine, whose stator carries a more than two-pole induced winding and whose KoI lector brushes of the same polarity are connected to one another by intermediate lines, characterized in that in the Intermediate lines switched on a non-inductive resistor (15, 16) of such size is that the intermediate lines carry little or no current, when the brushes rest on the collector.

1 sheet of drawings