DE539346C

DE539346C - Bei veraenderlicher Drehzahl sich selbst regelnde Gleichstromquerfeldmaschine mit ausgepraegten Haupt- und Hilfspolen

Info

Publication number: DE539346C
Application number: DEC43946D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-11-08
Filing date: 1929-11-08
Publication date: 1931-11-25

Description

Gegenstand des Patents 456 110 ist eine

Gleichstrommaschine, die mit ausgeprägten Haupt- und Hilfspolen ausgerüstet ist und welche, sich selbst regelnd, konstante Spannung bei veränderlicher Drehzahl ergibt.

Der Grundgedanke der vorgeschlagenen Selbstregelung (vgl. Abb. 8) basiert darauf, daß der Strom der Hilfsbtirsten 1, 1 über die Erregerwicklung α zur Erregung der Sekundärpole p und über die Erregerwicklung a' zur Erregung der Primärpole P geleitet ist. Neben dieser Erregung befindet sich auf dem Primärpol die konstante Erregung b und dieser entgegenwirkend die Wicklung c'. Die Wicklungen b und c und die auf den Sekundärpolen angeordnete Wicklung c sind mittel- oder unmittelbar von der Klemmenspannung der Hauptbürsten 2, 2 beeinflußt.

Eine in dieser Art erregte Maschine gibt ideale Konstanz oder je nach Wahl der Verhältnisse der Wicklungen zueinander beliebig ansteigende oder auch abfallende Spannung an den Nutzbürsten.

Man kann gemäß vorliegender Erfindung nun den gleichen Effekt in bezug auf den Spannungscharakter, aber eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich des Spannungs-

- impulses beim Ab- und Zuschalten von Last erreichen, wenn man den Strom der Hilfsbürsten 1, 1 nicht nur zur Erregung in Richtung des Hauptkraftflusses in den Primärpolen, sondern neben oder anstatt den gegenerregenden Wicklungen c, c' auch zur Gegenerregung des Primärfeldes oder des Sekundärfeldes oder aller beider Felder auf dem Primärpol P und auf den Sekundärpolen p verwendet. Dies kann, wie Abb. ι zeigt, in der Weise geschehen, daß die Wicklung IKg₂ auf den Sekundärpolen p in Reihe mit der Wicklung α liegt, aber dieser neben oder anstatt der Wicklung c in Abb. 8 entgegenwirkt, oder daß eine Wicklung IKg₁ neben oder anstatt der Gegenwicklung c' (Abb. 8) auf dem Primärpol P in Reihe mit der Wicklung a' (Abb. 1) liegt oder aber zwei Wicklungen IKgr, und IKg₁ neben oder anstatt der Wicklungen c und c in Reihe mit α oder a' oder mit allen beiden Wicklungen α und α geschaltet sind, je nachdem ob nur die Wicklung α oder nur die Wicklung a' oder alle beide Wicklungen α und a' (Abb. 8) zur Verwendung gekommen sind.

Naturgemäß brauchen die Gegenerregerwicklungen IKg₁ bzw. IKg₂ nun nicht in Reihe mit α bzw. a' zu liegen, sondern sie können auch parallel zu einer oder zu beiden Wicklungen α bzw. a! liegen, so daß nur ein Teil des Stromes der Bürsten 1, 1 durch die Wicklungen IKg₁ bzw. IKg₂ fließt; Abb. 2 zeigt IKg₂ parallel zu a.

Die in entmagnetisierendem Sinne wirkende Wicklung IKg kann nun auch als IKg* angeordnet werden, und zwar derart, daß sie, wie in Abb. 3 schematisch gezeigt, den ganzen Polbogen der beiden Sekundärpole p umfaßt. In dieser Anordnung wirkt sie auf den oberen sekundären Südpol sp und den unteren sekundären Nordpol np in entmagnetisierendem Sinne, während sie auf den oberen sekundären Nordpol und unteren sekundären Südpol in magnetisierendem Sinne wirkt, gleichzeitig aber auch die beiden primären Pole P in entmagnetisierendem Sinne beeinflußt. Diese Anordnung ersetzt also die Wicklung IKg₁ und IKg₂ und zum Teil die Wicklung a.

Vorstehendes gilt naturgemäß bei Verwendung der Wicklung IKg_z sinngemäß auch bei anderer Anordnung der Polaritäten der Primär- und Sekundärpole bzw. anderer Drehrichtung als in Abb. 3 schematisch gezeigt.

Bei der durch Patent 456 rio geschützten Anordnung tritt bei Belastung im ersten Augenblick ein unliebsamer Spannungsimpuls nach unten an den Nutzbürsten 2, 2 dadurch auf, daß im Anker und in der Hauptstromwicklung ein Spannungsabfall bzw. eine Feldänderung entsteht. Dadurch sinkt auch im ersten Augenblick der Strom der Hilfsbürsten 1, 1 und vergrößert diesen Spannungsimpuls nach unten noch weiter. Durch die Anordnung der Gegen er regungen IKg₁, IKg₂ bzw. IKg_z wird dieser Impuls nun wesentlich abgeschwächt, da bei eintretender FeId-Veränderung die Erregerwicklungen a, a' einen Impuls in entmagnetisierendem Sinne, die Gegenerregerwicklungen IKg aber den gleichen Impuls in magnetisierendem Sinne erhalten, so daß das Differenzfeld beider Wicklungen nahezu unverändert bestehen bleibt. Das gleiche gilt bei Abschalten von Last. Hier trat ohne die Erregungen IKg ein Spannungsimpuls nach oben an den Nutzbürsten 2,2 auf. Auch dieser Impuls wird durch vorbeschriebene Anordnung wesentlich gedämpft. Eine weitere Verbesserung in diesem Sinne besteht darin, daß man gemäß der Erfindung die Hauptstromwicklung H (Abb. 8) teilweise auf die Polzacken p der Sekundärpole neben oder anstatt der Wicklung α legt (Abb. 4), und zwar derart, daß das Sekundärfeld durch den Teil H₁ die Verstärkung erfährt, die erforderlich ist, um den Feldunterschied bei Leerlauf und Belastung auszugleichen. Die Wicklung H₁ kann wieder in Reihe mit H oder parallel zu dieser liegen. Bei richtiger Wahl der Wicklung H₁ zu H kann erreicht werden, daß der Strom der Hilfsbürsten ι, ι zwischen Leerlauf und Belastung keine Veränderung erleidet, ja daß bei genügend großer /fj-Wicklung sich der Strom der Hilfsbürsten ι, ι verringert und sogar seine Polarität ändert, ohne daß an dem guten Arbeiten der Maschine dadurch eine Änderung eintritt. '

Eine weitere Unterdrückung der Spannungsimpulse kann gemäß vorliegender Erfindung dadurch erreicht werden, daß neben oder anstatt der Gegenerregung c (Abb. 8) eine Wicklung iV G verwandt wird (Abb. 7), die nicht mehr auf die einzelnen sekundären Polzacken p aufgebracht ist, sondern beide Polzacken p, also den ganzen Polbogen, umfaßt wie die Wicklung IKg_s in Abb. 3.

Dem gleichen Zweck dient auch folgende Schaltung- der Erregerwicklung b und der Gegenerregung c, c' (Abb. 8 und Abb. 6). Beide Wicklungen lagen bisher unter Vorschaltung von Widerständen verschiedenen elektrischen Verhaltens an der Klemmenspannung. Eine dämpfende Wirkung tritt dadurch auf, daß die Erregung b unter Vorschaltung des Eisendrahtwiderstandes nicht mehr direkt an den Nutzbürsten 2,2 liegt, sondern hinter dem Widerstand w, welcher als Vorschaltwiderstand für die Gegenerregung c,c' dient (Abb. 6).

Weiterhin kann eine Felddämpfung und damit eine Verringerung des Spannungsimpulses an den Bürsten 2, 2 dadurch erhalten werden, daß man gemäß der Erfindung um den Primärpol P oder um die Sekundärpole p oder um alle beide eine in sich kurzgeschlossene Wicklung k, U₁ legt (Abb. 5). Diese kann aus einer einzigen blanken Windung oder aus mehreren isolierten Windungen bestehen. Auch kann auf dem Wege des Primärfeldes oder des Sekundärfeldes ein magnetischer Widerstand z. B. in Form eines Luftraumes oder eines elektrisch gut leitenden Materials eingefügt werden. In Abb. 5 ist dies beispielsweise an der Trennfuge des Primärpols und des Sekundärpols bei X gezeigt. Sinngemäß kann dieser magnetische Widerstand aber an jeder Stelle des primären oder sekundären Kraftflusses liegen.

Claims

Patentansprüche:

i. Bei veränderlicher Drehzahl sich selbst auf konstante, ansteigende oder nach einer beliebigen Kurve verlaufende Spannungscharakteristik regelnde Gleichstrommaschine mit ausgeprägten Haupt- und Hilfspolen nach Patent 456 110, dadurch gekennzeichnet, daß neben oder anstatt der mit den Hauptbürsten (2, 2) verbundenen Gegenerregung (c) auf den Sekundärpolen (p) eine vom Strom der Hilfsbürsten (1, 1) durchflossene Gegenerregerwicklung (IKg₂) angebracht ist.
2. Gleichstrommaschine nach An-

Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß neben oder anstatt der mit den Hauptbürsten (2, 2) verbundenen Gegenerregung (c') auf den Primärpolen (P) eine vom Strom der Hilfsbürsten (1, 1) durchflossene Gegenerregerwicklung (IKg₁) angebracht ist.
3. Gleichstrommaschine nach Anspruch i, -dadurch gekennzeichnet, daß lieben oder anstatt der vom Strom der Hilfsbürsten (1, 1) im gegenerregenden Sinne durchflossenen, auf den Sekundärpolen angebrachten Wicklung (IKg₂) oder neben oder anstatt der mit den Nutzbürsten (2, 2) verbundenen Gegenerregung (C) eine Wicklung (IKg₃) angebracht ist, die beide Polzacken der Sekundärpole (p) mit ihren Windungen umfaßt, vom Strom der Hilfsbürsten (i, 1) erregt ist und

ao dem Kraftfluß der Primärpole (P) entgegenwirkt.
4. Gleichstrommaschine nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß neben oder anstatt der mit den Nutzbürsten (2, 2) verbundenen Gegenerregung ic) auf den Sekundärpolen (p) eine Wicklung (NG) angebracht ist, die beide Polzacken der Sekundärpole zugleich, also den ganzen Polbogen der Sekundärpole (p), mit ihren WIv. hing?!', umfrißt, mit den Nutzbürsten (2, 2) verbunden ist und dem Kraftfluß der Primärpole (P) entgegenwirkt.
5. Gleichstrommaschine nach An-Spruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Strom der Hilfsbürsten (1, 1) in gegenerregendem Sinne durchflossenen Wicklungen (IKg₂) auf den Sekundärpolen (p) oder (IKg₁) auf den Primärpolen (P) oder die beide Polzacken der Sekundärpole umfassende Wicklung (IKg₃), jede für sich allein oder gemeinsam mit einer oder den beiden anderen, zu der in erregendem Sinne vom Strom der Hilfsbürsten (τ. r) dim-hfliissenen . Wicklung (α) auf den Sekundärpolen oder zu der anderen Wicklung (a) auf den Primärpolen oder zu beiden Wicklungen (α· und a') parallel geschaltet sind.
6. Gleichstrommaschine nach An-Spruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß neben oder anstatt der vom Strom der Hilfsbürsten (1, 1) durchflossenen Wicklung (a) auf den Sekundärpoleri (p) eine vom Hauptstrom der Nutzbürsten (2, 2) durchflossen Wicklung (H₁) angeordnet ist, die in Reihe oder parallel zu der Hauptstromwickiung iHj geschaltet sein kann.
7. Gleichstrommaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Primärpol (P) oder den Sekundärpolen (ρ) oder auf allen beiden eine in sich kurzgeschlossene Wicklung angebracht ist.
8. Gleichstrommaschine nach Anspruch ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Wege des Primärkraftflusses oder de.s Sekiindärkraftflusses oder allen beiden ein magnetischer Widerstand senkrecht zum Kraftfluß in Form eines Luftraumes oder irin-j3 ά^νΛ-'-'- '-!----'.-Π.:· :ι^ΐ: ΐ-νί-ters eingefügt ist.
9. Gleichstrommaschine nach Anspruch ι bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der konstante Erregerstromkreis (b) nicht mehr direkt mit den Nutzbürsten (2, 2) der Maschine verbunden ist, sondern hinter dem als Einstellwiderstand für den Gegenerregerstromkreis (c, c', NG) dienenden Widerstand (zu) angeschlossen ist, so daß dieser letztere vor beide Stromkreise (b und c, c', NG) geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen