DE552617C

DE552617C - Schaltung zum Betrieb mittels Einphasenwechselstromes von Drehstrom-Nebenschluss-Kommutatormotoren mit Drehtransformator und verschiebbaren Buersten

Info

Publication number: DE552617C
Application number: DE1930552617D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Rosenthal; Fritz Strauss
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-09-03
Filing date: 1930-09-03
Publication date: 1932-06-15

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 15. JUNI 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVe 552617 KLASSE 21 d² GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. September 1930 ab

Es ist bekannt, Drehstrom-Nebenschluß-Kommutatormotoren dadurch für den Einphasenbetrieb geeignet zu machen, daß man vor eine Phase eine Drosselspule schaltet.
Bei Drehstrom - Nebenschluß - Kommutatormotoren mit Bürstenverschiebung, die für den normalen Drehstrombetrieb einen Drehtransformator besitzen, ist es nun gemäß der Erfindung möglich, einen einphasigen Betrieb

ίο und einen einphasigen Anlauf auch durch, unmittelbaren Anschluß an das Einphasennetz zu erhalten.

Zu diesem Zweck werden gemäß der Erfindung die freien Wicklungsphasen des Motors und Drehtransformators beim Anlauf entweder miteinander verbunden unter gleichzeitiger Verschiebung der Bürsten aus der zur Ständerfeldachse symmetrischen Stellung oder bei symmetrischer Bürstenstellung geöffnet, beim betriebsmäßigen Lauf dagegen dauernd miteinander verbunden.

Drehstrom. - Nebenschluß-Kommutatormotoren einphasig anzulassen, ist an sich bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird aber der Drehstrom-Nebenschlußmotor im Anlauf nur zur Erhöhung des Anlaufmomentes als Einphasenrepulsionsmotor geschaltet; der Betrieb aber erfolgt mehrphasig.

Die erfuidungsgemäße Schaltung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. In der Abbildung bedeutet« die Ständerhauptwicklung, b die Ständerzusatzwicklung, c den Kommutatorläufer des Motors, d die primäre und e die sekundäre Drehtransformatorwicklung. Die primären Phasen U und V bzw. U' und V sind unmittelbar mit dem Einphasennetz verbunden. Die nicht angeschlossenen Phasen W und W der Primärwicklung des Motors« und des Drehtransformatorsd sind miteinander verbunden. Versuche haben ergeben, daß in dieser Schaltung der Motor ein Anlaufdrehmoment entwickelt, das zwar gering ist, aber immerhin ausreicht, um den Motor auf die Betriebsdrehzahl zu bringen.

Bei der in der Abbildung gezeichneten Bürstenstellung stehen die Bürstenachsen in Richtung der Ständerachsen. Das im Ständer einachsig pulsierende Feld in Richtung U-V bildet mit der damit zusammenfallenden Bürstenachse einen Repulsionsmotor in der Kurz-Schlußstellung, jedoch mit dem Unterschied, daß der bei Stillstand induzierten Spannung zum Teil durch die den Bürsten aufgedrückte Spannung das Gleichgewicht gehalten wird. Infolgedessen sind die Sekundär ströme gering. Da die dritten Phasen W und W in

*) Von dein Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Frits Strauss und Dr.-Ing. Hans Rosenthal in Berlin.

Motor und Drehtransformator senkrecht auf der Resultierenden der erregenden Wicklungsteile stehen, kann in ihnen keine Spannung induziert werden. Wie 'beim Einphasenrepulsionsmotor kann also bei dieser Bürstenstellung kein Anlaufmoment entstehen.

Verdreht man jedoch den Drehtransformator und damit die Bürstenbrücke aus dieser Kurzschlußstellung, so sind die zur Drehto momentbildung notwendigen Winkel zwischen Bürsten und Erregerachsen jetzt vorhanden. Es kommt jedoch infolge der Verschiebung auch die Bürste der dritten Phase w_o zur Wirkung, da sie mit den beiden anderen Bürsten zwei zusätzliche wirksame Ankerachsen W₀-U₀, W₀-V₀ bildet. In bezug auf die Erregerachse des Hauptmotors sind diese Achsen nach entgegengesetzten Seiten verschoben. Dementsprechend heben sich die einzelnen Drehmomente zum Teil wieder auf und nur das restliche Drehmoment kommt zur Wirkung.

Dieses restliche Drehmoment kann dadurch noch bedeutend vergrößert werden, daß man in die einzelnen Drehmoment bildenden Sekundärzweige starke Unsymmetrien bringt. Dies kann beispielsweise so geschehen, daß diejenige Verbindung vom Ständer zum Drehtransformator (vermittels des Schalters/) unterbrochen wird, die der nicht angeschalteten Netzphase entspricht. Die hierdurch abgeschalteten dritten Phasen, die bei normaler Laufschaltung eine Art Kompensationswicklung für die bei Verdrehung des Drehtransformators und der Bürstenbrücke auftretenden Quer-Amp ere-Windungen bilden, können bei Unterbrechung der Verbindung / den Querfluß nicht mehr verhindern. Dieser ruft nun in den drei Zweigen unsymmetrische induktive Abfälle hervor, so daß nach dem Vorhergesagten das resultierende Moment vergrößert wird. Damit sich der Querfluß ausbilden kann, muß, wie erwähnt, die Bürstenbrücke in eine Stellung für höhere Drehzahl verschoben werden. Der Schalter/ darf nur zum Zweck des Anlaufs geöffnet und muß beim Lauf wieder eingeschaltet werden. Da der Schalter nur für verhältnismäßig kleine Ströme bemessen zu werden braucht, fällt er klein und billig aus. Er kann durch die Regulierwelle oder die Bürstenbrücke betätigt werden.

Da die Bürstenachsen in der gezeichneten Grundstellung mit den Ständerachsen übereinstimmen, ist eine betriebsmäßige Umkehr der Drehrichtung ohne weiteres möglich, man braucht lediglich, wie beim Repulsionsmotor, die Bürsten nach der anderen Seite zu verschieben. Dementsprechend kann alsdann auch der Schalter/ derart mit der Bürstenbrücke und der Reglerwelle verbunden werden, daß er sowohl bei Bewegung der Bürsten in der einen als auch in der anderen Richtung betätigt wird.

Verzichtet man auf betriebsmäßige Drehrichtungsumkehr, so kann man die nötige Unsymmetrie auch dadurch erreichen, daß man bei Übereinstimmung der Wicklungsachsen von Läufer und Ständer des Drehtransformators die Bürstenachsen allein gegen die Motorständerachsen um einen gewissen Winkel verdreht. Ein Anlaufmoment tritt hier nur in der Nähe der Grundstellung auf.

Sinngemäß lassen sich die Unsymmetrien auch durch Einbau von Widerständen oder Drosselspulen in die Sekundärzweijge erreichen.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltung zum Betrieb mittels Einphasenwechselstromes von Drehstrom-Nebenschluß - Kommutatormotoren mit Drehtransformator und verschiebbaren Bürsten, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Wicklungsphasen des Motors und Drehtransformators beim Anlauf entweder unter gleichzeitiger Verschiebung der Bürsten aus der zur Ständerachse symmetrischen Stellung miteinander verbunden oder bei symmetrischer oder nahezu symmetrischer Bürstenstellung geöffnet, beim betriebsmäßigen Lauf dagegen dauernd miteinander verbunden sind.

2. Einrichtung zur Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Verbindung der freien Wicklungsenden des Motors und Drehtransformators dienender Schalter mit der Reglerwelle oder der Bürstenbrücke derart verbunden ist, daß er bei der Drehung der Bürstenbrücke in die Betriebsstellung selbsttätig geschlossen wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, da- . durch gekennzeichnet, daß der Schalter mit der Reglerwelle oder der Bürstenbrücke derart verbunden ist, daß er bei der Verschiebung der Bürsten sowohl nach der einen als auch nach der anderen Richtung betätigt wird.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sekundärzweigen des Motors in an sich bekannter Weise künstliche Unsymmetrien durch zusätzliche Widerstände oder Drosselspulen hervorgerufen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen