DE58103C - Bewickelungsart für Dynamomaschinen - Google Patents
Bewickelungsart für DynamomaschinenInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
- H02K23/10—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having compound connection of excitation windings
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT. Υ®
Die nachstehend beschriebene Bewickelungsart verfolgt den Zweck, auch bei selbsterregenden
Dynamomaschinen dieselbe Unverä'nderlichkeit der elektromotorischen Kraft zu ermöglichen,
welche bisher als besondere Eigenschaft der magnetelektrischen und besonders erregten Maschinen galt. Zur Erreichung dieses
Zweckes wird eine gemischte Bewickelung der Feldmagnete benutzt, welche im Gegensatz zu
den bisher bekannten Verbundwickelungen einmal in ihren Abmessungen unabhängig ist von
der besonderen Beschaffenheit und der Umlaufgeschwindigkeit des Ankers, also gleich wirksam
für alle Anker bestimmten elektrischen Widerstandes und für jede Geschwindigkeit,
und deren Wirksamkeit zweitens nicht bedingt ist durch einen möglichst geradlinigen Verlauf
der Magnetisirungscurve.
Zur Erklärung der Wirkungsweise und zur Ermittelung der Wickelungsverhältnisse diene
folgendes:
Die elektromotorische Kraft einer Dynamo-. maschine mit reiner-' Nebenschlufswickelung
ist am gröfsten bei offenem Stromkreis und sinkt mit wachsendem Aufsenstrom ; die elektromotorische
Kraft der Zweiwickelungsmaschine für gleich bleibende Polspannung ist am kleinsten
bei offenem Stromkreis und steigt bei wachsendem Aufsenstrom. Die Wirkungsverschiedenheit
wird durch die directe Wickelung erzeugt, welche bei der Gleichspannungsmaschine so bemessen ist, dafs sie, sobald
Strom im Aufsenkreis fliefst,. die. elektromotorische Kraft nicht blos am Abfallen verhindert,
sondern sogar zu immer höherem Ansteigen bringt, je stärker der Strom anwächst. Hieraus
folgt unmittelbar, dafs,· wenn man die directe Wirkung weniger überwiegen läfst, als
soeben beschrieben wurde, eine Abmessung für dieselbe möglich sein mufs, bei welcher die
elektromotorische Kraft, sei es genau, sei es wenigstens angenähert, eben noch am Abfallen
verhindert wird, ohne jedoch bei zunehmender Belastung der Maschine anzusteigen.
Wäre aber dieses Ziel erreicht, dann miifste, da die elektromotorische Kraft bei unveränderter
Geschwindigkeit nur von dem Magnetismus abhängig ist, auch der Magnetismus der Maschine
vom Leerlauf bis zur Vollbelastung unverändert bleiben, was wiederum nur möglich
ist, wenn die Summe der erregenden Amperewindüngen stets dieselbe bleibt. Mit anderen
Worten: wenn bei Strom im Aufsenkreis die Stromstärke im Nebenschlufs abnimmt, so mufs
die directe Wickelung stets so viel Amperewindungen hinzufügen, als dort verloren gehen,
wozu natürlich eine ganz bestimmte Windungszahl der directen Wickelung erforderlich sein
wird.
Nun läfst sich, und zwar lediglich unter Benutzung des Ohm - Kirchhoff'sehen Gesetzes
, die Abhängigkeit der Sumnie der Amperewindungen einer Zweiwickelungsmaschine
vom äufseren Widerstand in eine Gleichung bringen, welche als Bedingungsgleichung für die Unveränderlichkeit jener ersten
Gröfse, somit der elektromotorischen Kraft, dienen kann. In dieser Weise erhält man
dann als Ergebnifs, dafs die Unveränderlichkeit der elektromotorischen Kraft einer Zweiwickelungsmaschine,
von den Rückwirkungen des Ankerstromes u. dergl. abgesehen, in der
That mathematisch genau erzielt werden kann, und zwar ergiebt sich für das hierzu erforder-.
liehe Verhältnifs der Windungszahl it der directen Wickelung zur Windungszahl ν der
Nebenschlufswickelung:
a) bei der Ausführungsform mit sogen, kurzem Nebenschlufs (parallel zum Anker):
d:v — A:(A + NJ;
b) bei der Ausführungsform mit sogen, langem Nebenschlufs (parallel zum äufseren
Stromkreis):
&:v = (A + D):N.
Hierin sind die Widerstände des Ankers, der directen und der Nebenschlufswickelung durch
die Buchstaben A, D, N bezeichnet.
Endlich läfst sich mittelst genau desselben Rechnungsganges auch noch nachweisen, dafs
auf die Unveränderlich keit der elektromotorichen Kraft bei obigem Regelungsverfahren
auch irgend eine im Aufsenkreis wirksame elektromotorische Gegenkraft beliebiger Gröfse,
selbst wenn sie die Stromrichtung ändert, ohne Einflufs ist. Man erhält nämlich, wenn man
bei Ableitung der oben erwähnten Bestimmungsgleichung jene Gegenkraft berücksichtigt, sowie
die Möglichkeit der Stromumkehr durch ein doppeltes Vorzeichen für den Aufsenstrom in
Rechnung setzt, in jener Gleichung noch ein von der Gegenkraft abhängiges Glied, welches
jedoch = ο .wird, sobald man dem Verhältnifs der Windungszahlen den unter a) bezw. b)
ermittelten Werth giebt. Dafs auch die Stromumkehr nicht etwa die magnetische Polarität
der Maschine ändert, gleichbleibende Drehrtchtung und Geschwindigkeit vorausgesetzt,
erklärt sich aufserdem daraus, dafs jetzt .die auf den Nebenschlufs wirkende Spannung
gröfser ist als die unveränderliche elektromotorische Kraft, so dafs der stärkere Nebenschlufsstrom
die nun entgegengerichtete Wirkung der directen Wickelung ausgleicht, und
jetzt der Unterschied der Amperewindungen beider Wickelungen den unveränderlichen Werth
ihrer Gesammtwirkung hat. Natürlich giebt aber in diesem Fall die betreffende Maschine
Arbeit an ihre Antriebswelle ab.
Die geschilderte Bewickelungsart läfst sich in der Ausführung auch noch dahin abändern,
dafs man die Windungszahl δ ganz beliebig wählt, nur gröfser als nach dem Obigen.erforderlich,
und dafs man aufserdem zur directen Wickelung einen nicht magnetisch erregenden Nebenschlufs anordnet. Denn es kommt offenbar
hinsichtlich der Wirkung der directen Wickelung nicht sowohl auf die Windungszahl
an sich, als auf ihr Product in die durchfliefsende Stromstärke an. Wählt man also
die Windungszahl η-mal so grofs, läfst aber nur den w-ten Theil des Stromes hindurchfliefsen,
indem man einen entsprechenden Nebenschlufs anbringt, so wird der Betrag der Amperewindungen gegenüber der früheren Anordnung
nicht geändert, welches auch immer die Belastung der Maschine sei.
Diese Abänderung nun ermöglicht nicht blos die dauernde oder vorübergehende Anwendung
der beschriebenen Bewickelungsart auf eine beliebige Zweiwickelungsmaschine, z. B. auf
eine Gleichspannungsmaschine, ohne dafs man deren Wickelung zu verändern brauchte,
sondern sie gestattet auch eine genaue Regelung der wirksamen Windungszahl $ auf beliebige
Bruchtheile, sofern man nun den Widerstandswerth des nicht erregenden Nebenschlusses
veränderlich macht. Hierdurch zugleich gewährt endlich der letztere die Möglichkeit, die
bei dem angedeuteten Rechnungsgange nicht mit zu berücksichtigenden verschiedenartigen
Betriebseinflüsse (Rückwirkung des Ankerstromes, Erwärmung, Bürstenverstellung etc.)
durch Nachhülfe während des Betriebes auszugleichen, ebenso wie ohne Anwendung des
veränderlichen Nebenschlusses zu demselben Zwecke eine geringe Vergröfserung der Windungszahl
# über den rechnungsmäfsigen Betrag hinaus wird eintreten können.
Uebrigens ist die Zunahme der Maschinenwiderstände durch Erwärmung bei der geschilderten
Bewickelungsart nach Angabe des Erfinders ohne Einflufs, wenn sich sämmtliche
Widerstände (A, D, N) in demselben Verhältnifs ändern, da die Wirkung der Schaltung
nach den obigen Ermittelungen nicht von dem absoluten Betrag jener Widerstände, sondern
nur von deren Verhältnifs zu einander abhängt.
Claims (2)
1. Die Anordnung einer gemischten Bewickelung der Feldmagnete, bestehend aus einer
sogen. Nebenschlufswickelung und einer in gleichem Sinne magnetisirend wirkenden
sogen, directen Wickelung, deren Windungszahl sich zu der Windungszahl der
Nebenschlufswickelung verhält:
a) bei der Ausführungsform mit sogen, kurzem Nebenschlufs wie der Widerstand
des Ankers zur Summe der Widerstände des Ankers und der Nebenschlufswickelung,
b) bei der Ausführungsform mit sogen, langem Nebenschlufs wie die Summe
der Widerstände des Ankers und der directen Wickelung zum Widerstand der Nebenschlufswickelung.
2. An Stelle der directen Wickelung von den vorbestimmten verhältnifsmäfsigen Abmessungen
die Anwendung einer directen Wickelung beliebiger Abmessungen in Verbindung mit einem nicht erregenden Nebenschlufs
zu derselben.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE58103C true DE58103C (de) |
Family
ID=332433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT58103D Expired - Lifetime DE58103C (de) | Bewickelungsart für Dynamomaschinen |
Country Status (1)
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DE (1) | DE58103C (de) |
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