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Anordnung zur Steuerung von Wechselstrommotoren Für den Betrieb von
Fahrzeugen mit einfachem Wechselstrom sind Transformatorenkonstruktionen bekannt
geworden, bei denen, die Hochspannungswicklung und etwa die Hälfte der Niederspannungswicklung
fest auf die Schenkel des Transformatorkemes aufgebracht sind. Der übrige Teil der
Niederspannungswicklung befindet sich auf einem drehbaren Anker, der in dem einen
entsprechend ausgebildeten Querjoch des Transformatorkernes angeordnet ist und von
dem gesamten Transformatorfelde durchflossen wird.
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Je nach der Lage des drehbaren Ankers im Transformatorfelde wird die
Spannung in dem drehbaren Teil der Niederspannungswicklung der Spannung im festen
Teile mehr oder weniger entgegengesetzt bzw. gleichgerichtet sein, so daß die an
den zu betreibenden Motor gelegte Gesamtspannung der in Reihe geschalteten Niederspannungswicklungsteile
von einem Mindestbetrag stetig auf einen Höchstbetrag gebracht werden kann. Es fallen
also die beim Betrieb mitStufentransformätor erforderlichenSchützenschalter mit
Überschaltdrosseln fort.
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Diese Anordnung hat jedoch verschiedene Nachteile: Der Leistungsfaktor
verschlechtert sich nicht unerheblich. Vor allem werden aber, besonders bei großen
Leistungen, die Drehmomente in dem drehbaren Anker, da auf den drehbaren Teil der
Niederspannungswicklung ungefähr die halbe Transformatorleistung entfällt, sehr
groß, besonders auch bei im Bahnbetriebe häufiger auftretenden Kurzschlüssen, so
daß diese zu schweren Störungen führen können.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile wird nun der Erfindung gemäß die Anordnung
so getroffen, daß der fest angeordnete Teil der Niederspannungswicklung durch Anzapfungen
in gleiche Spannungsstufen unterteilt, welche zu dem drehbarenTeil parallel geschaltet
werden können; und der drehbare Niederspannungsteil derart bemessen ist, daß die
höchste Gesamtspannung des drehbaren Niederspannungsteiles gleich der Stufenspannung
des festen Wicklungsteiles ist. Dadurch wird eine stetige Änderung der Motorspannung
und Betriebsmöglichkeit bei allen im Bereich des Transformators liegenden Spannungen
erreicht; die Schütze schließen bei gleicher Spannung an ihren beiden Kontakten,
so daß- sich die Anordnung von besonderen Funklöscheinrichtungen erübrigt. Ebenso
fallen die sonst üblichen Überschaltdrösselspulen weg.
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Bei dem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel
bedeutet a die Hochspannungswicklung des Transformators, die fest auf den Schenkeln
des Transformatorkernes aufgebracht ist, b den Teil der Niederspannungswicklung,
der ebenfalls fest auf den Schenkeln gewickelt ist, während c den verhältnismäßig
kleinen Teil der Niederspannungswicklung darstellt, welcher sich auf dem im Transformatorfelde
drehbar angeordneten Anker befindet. Dieser Wicklungsteil besitzt eine
Mittelanzapfung
c3. Die Anschlüsse der festen Niederspannungswicklung b. bzw. die dort angeschlossenen
_ Schützenschalter sind mit o bis q. bezeichnet, während d den zu @ betreibenden
Wechselstrommotor und e den Schalter bezeichnet, durch den die Stromrichtung im
Motorfelde und damit die Drehrichtung des Motors gewechselt werden kann.
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Die Spannungsverhältnisse der gesamten Niederspannungswicklung sind
so gewählt, daß die Spannung im Wicklungsteil o-i, vermindert um die halbe Spannung
des Wicklungsteiles c, die Anfahrspannung des Motors ergibt. Die ganze Spannung
des Wicklungsteiles c ist genau gleich der Spannung der Wicklungsteile i-2 bzw.
2-3 bzw. 3-q.. Die Spannung des Wicklungsteiles o-4 ergibt zusammen mit der halben
Spannung des Wicklungsteiles c die Motorhöchstspannung. Die äußeren Enden c2 und
cl des drehbaren Wicklungsteiles c sind mit den geradzahlig bzw. mit den ungeradzahlig
bezeichneten Schützen verbunden, also c2 mit den Schützen 2 und q., cl mit den Schützen
i und 3. Die Mittelanzapfung c3 des Wicklungsteiles c führt zum Motor d.
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In der Anfangsstellung steht die Achse des Ankers c derart, daß seine
Wicklung vom vollen Transformatorfeld durchflossen wird. Die Stromleitungen sind
so angeschlossen, daß die Spannung c1 7c, der Spannung o-i genau entgegenwirkt.
An diese Spannungsdifferenz wird mit dem Einschalten der Schütze o-i der Motor d
gelegt. Durch Drehen des Ankers c wird die Motorspannung stetig erhöht, bis nach
einer Drehung um 18o' die Motorenspannung den Wert o-i plus c,-c, erreicht hat.
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Da die Gesamtspannung cl -c, des drehbaren Ankerwicklungsteiles c
jetzt gleich der Spannung des Wicklungsteiles i-2 ist, besteht zwischen den beiden
Kontakten des Schützes 2, d. h. zwischen der Transformatoranzapfung am Schütz 2
und der Klemme c2, kein Spannungsunterschied, so da.ß das Schütz 2 ohne Gefahr geschlossen
werden kann. Darauf kann das Schütz i geöffnet werden, ohne daß bei der gleichen
Spannung der kurzzeitig parallel geschalteten Wicklungsteile =-2 und c, -c, erhebliche
Öffnungsfunken entstehen. Die jetzt am Motor liegende Spannung o-z, vermindert um
c2 c3, ist gleich der vorigen Spannung o-i plus cl-c3. Durch erneutes Drehen des
Ankers c um 18o' wird die Motorspannung auf den Wert o-2 plus c2 c3 erhöht. Nun
kann das Schütz 3 geschlossen und das Schütz 2 ohne erhebliche Öffnungsfunken geöffnet
und der Anker c erneut um i8o ° gedreht werden, bis schließlich die Höchstspannung
des Motors mit o-q. plus c2 c3 erreicht ist.
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Durch den Erfindungsgegenstand wird also eine stetige Regelung des
Motors erzielt, ohne daß man die Nachteile der bekannten Anordnungen in Kauf nehmen
muß. Da nämlich die drehbare Wicklung verhältnismäßig klein ist, fällt der schlechte
Leistungsfaktor und vor allem das hohe Drehmoment fort.