DE634669C

DE634669C - Gleichstrommaschine fuer konstantes Drehmoment bei beiden Drehrichtungen

Info

Publication number: DE634669C
Application number: DEA62805D
Authority: DE
Inventors: Willy Schobbe
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-07-24
Filing date: 1931-07-24
Publication date: 1936-09-01

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
!.SEPTEMBER 1936

REICHSPATENTAMT¹

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2Id¹ GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Juli 1931 ab

Die Erfindung betrifft eine an konstanter Spannung liegende Gleichstrommaschine mit einer Hauptschlußwicklung zum Auf- und Abwickeln von Kabeln, Seilen u. dgl. auf Trommeln. ·

Es ist bekannt, für Gleichstromantriebe von Motorkabeltrommeln und ähnliche Antriebe für große Drehzahländerungen Hauptschlußmaschinen zu verwenden, die über einen dauernd eingeschalteten Ankervorschaltwiderstand an einer konstanten Spannung liegen. Bei derartigen Antrieben ist es aber wichtig, daß bei beiden Drehrichtungen, und zwar für den gesamten Geschwindigkeitsbereich der ortsveränderlichen Maschinen die Zugspannung des Kabels, des Seiles o. dgl. annähernd konstant bleibt, damit einerseits bei zu geringer Zugspannung keine Ver,schlingung, andererseits bei zu großer Zugspannung kein Zerreißen des Kabels bzw. keine Gefährdung des Motorankers durch eine zu hohe Stromstärke eintritt. Zu diesem Zweck muß der Motor ein ziemlich gleichmäßiges Drehmoment sowohl beim Aufwickeln des Kabels auf die Trommel als auch beim Abwickeln aufweisen.

Diese Erkenntnis, die Zugspannung ständig auf einen bestimmten Wert zu erhalten, ist an sich bekannt. Es ist auch eine Lösung vorgeschlagen worden, die jedoch nur mit komplizierten mechanischen Mitteln dieser Erkenntnis gerecht wird.

Diese Nachteile der bekannten Einrichtungen werden durch den Gegenstand der Erfindung in einfacher Weise vermieden'. Durch die geeignete Auslegung des Ankervorschalt-Widerstandes, der Hauptschlußwicklung und einer parallel zu dem Ankerstromkreis liegenden Nebenschlußwicklung einer Hauptschlußmaschine und durch das Zusammenwirken dieser drei Elemente ist es möglich, zwischen zwei beliebigen Höchstdrehzahlen bei Motorbzw. Generatorbetrieb ein Drehmoment von gleicher oder annähernd gleicher Größe zu erhalten; zwischen der Motor- und der Generatorhöchstdrehzahl steigt das Drehmoment etwas an. ·

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

Abb. ι zeigt den bekannten Gleichstromantrieb von Motorkabeltrommeln mit veränderlichem Drehmoment,

Abb. 2 die entsprechenden Kennlinien.

Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Abb. 4 die entsprechenden Kennlinien.

Wie aus der Abb. 1 zu ersehen ist, liegt der Anker α der Hauptschlußmaschine mit der Hauptschlußwicklung h über den Vorschaltwiderstandr an einer konstanten Spannung. Die EMK an den Klemmen der Hauptschlußmaschine sinkt mit der Drehzahl der letzteren. Da der Ohmsche Widerstand des Kreises

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Willy Schobbe in Berlin.

konstant .bleibt, vergrößert sich der Strom bei sinkender Motor drehzahl. Bei Stillstand wird der Strom allein durch, den Ohmschen Widerstand des Kreises bestimmt. ■ ,sV'" Wird nun die Maschine entgegen cfgi; Motordrehrichtung durchzogen, so erzeugt αί% Hauptschlußmaschine eine EMK, die sich"' zur Netzspannung addiert. Die Maschine wirkt somit als Zusatzgenerator, d. h. der ίο Strom nimmt bei Generatorbetrieb mit der Drehzahl zu. Ist die Maschine schwach gesättigt, so steigt das Drehmoment fast quadratisch mit dem Strom an.

Aus der Abb. 2 ist der Verlauf des Flusses, des Stromes / und des Drehmomentes M in Abhängigkeit von der Drehzahl zu ersehen.

In der erfindungsgemäßen Anordnung nach Abb. 3 liegt parallel zu dem Anker α eine Nebenschlußwicklung n. Der Anker α wird wiederum über die Hauptschlußwicklung und den Vorschaltwiderstand an ein Netz von konstanter Spannung gelegt. Die Nebenschlußwicklung η wird in der aus der Abb. 3 ersichtlichen Weise von der EMK der Maschine beeinflußt. Die voll ausgezogenen Pfeile geben dabei die Richtung der EMK und des Nebenschlußstromes bei Generatorbetrieb, die gestrichelt gezeichneten Pfeile die Richtung der EMK und des Nebenschlußstromes bei Motorbetrieb an.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist folgende:

Bei Motorbetrieb wirken die in der Nebenschlußwicklung und in der Hauptschlußwicklung erzeugten Felder in gleicher Richtung. Mit der Motordrehzahl sinkt die EMK der Maschine;, damit wird auch das Nebenschlußfeld schwächer. Die Steigerung des Ankerstrom.es wird durch eine Verminderung des Kraftflusses kompensiert. Bei Stillstand wird der Kraftfluß praktisch nur noch von der Hauptschlußwicklung erzeugt. Kehrt sich nun die Drehrichtung der Maschine um, so ändert sich die Richtung der EMK; denn die Richtung des von der Hauptschlußwicklung ■ erzeugten und den Kraftfluß der Nebenschlußvwicklung überwiegenden Kraftflusses bleibt .■fcjilYeiner Hauptschlußmaschine dieselbe. Mit 5£fgF^! Richtung der .EMK dreht sich auch die Dichtung des Stromes in der Nebenschlußwicklung um. Das Nebenschlußfeld wirkt somit dem Hauptschlußfeld entgegen; der Gesamtkraftfluß nimmt daher bei Generatorbetrieb mit steigender Drehzahl noch weiter ab als bei Motorbetrieb und kompensiert die durch die zusätzliche EMK der Maschine verursachte weitere Stromsteigerung.

Die Vorteile der Anordnung bestehen darin, daß die Maschine bedeutend besser ausgenützt werden kann, da die Verluste und da- ⁵<> mit die Erwärmung bedeutend kleiner als bei normalen Hauptschlußmaschinen ohne zusätzliche Nebenschlußwicklung sind. Ferner werden durch das annähernd konstante Drehmoment die Kabel, Seile u. dgl. einerseits vor durch zu hohe - Zugspannungen entstehende Überbeanspruchungen, andererseits vor durch zu geringe Zugspannungen verursachte Verschlingungen und Beschädigungen geschützt.

Claims

Patentanspruch :

Gleichstrommaschine für konstantes Drehmoment bei beiden Drehrichtungen zum Antrieb von Kabelwickeltrommeln, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen als Hauptschlußmaschine arbeitende und über einen dauernd eingeschalteten Ankervorschaltwiderstand (r) an ein Netz von konstanter Spannung angeschloss'ene Gleichstrommaschine eine zusätzliche Nebenschlußwicklung (n) besitzt, deren Feld das von der Hauptstromwicklung (Ji) erzeugte Feld in der einen Drehrichtung (Motorbetrieb) unterstützt und in der anderen Drehrichtung (Generatorbetrieb) schwächt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen