DE652659C - Gleichstromreihenschlussmotor mit ueberhoehter Reihenschlusscharakteristik - Google Patents
Gleichstromreihenschlussmotor mit ueberhoehter ReihenschlusscharakteristikInfo
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- DE652659C DE652659C DES102040D DES0102040D DE652659C DE 652659 C DE652659 C DE 652659C DE S102040 D DES102040 D DE S102040D DE S0102040 D DES0102040 D DE S0102040D DE 652659 C DE652659 C DE 652659C
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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
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- Dc Machiner (AREA)
Description
Die Drehzahlcharakteristik von Reihenschlußmotoren -zeichnet sich bekanntlich dadurch
aus, daß die Drehzahl des Motors bei abnehmender Belastung verhältnismäßig rasch
zunimmt. Für manche Zwecke, beispielsweise für den Kraftantrieb, ist es zweckmäßig, den
Unterschied zwischen der Drehzahl, wie sie sich bei völliger Entlastung des Motors, also
bei Belastung durch die mit dem Motor dauernd verbundenen leerlaufenden Getriebe,
ergibt, gegenüber der Drehzahl, wie sie bei Normalbelastung auftritt, noch größer zu
machen, als es bei der normalen Drehzahlcharakteristik des Hauptstrommotors mög-Hch
ist. Man nennt eine derartige Charakteristik überhöhte Reihenschlußcharakteristik.
Man kann, wie es an sich aus dem Bahnbetrieb bekannt ist, nun eine überhöhte
Reihenschlußcharakteristik dadurch erzielen, daß durch eine Gegenwicklung das Feld des
Motors geschwächt \yird. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art wird die Gegenwicklung
willkürlich durch die Schaltwalze eingeschaltet, durch welche die Regelung des Antriebsmotors vorgenommen wird. Praktisch
ist nun die Ausbildung der Steuerung in dieser bekannten Weise bei Kranantrieben
deswegen nicht möglich, weil die Gefahr besteht, daß der Kranmotor bei jedem Be-
lastungswert mit Feldschwächung betrieben wird. Dabei würde leicht eine unzulässige
Erwärmung des Motors eintreten, welche zur allmählichen Zerstörung des Motors führen
würde.
Eine für den Antrieb von Kränen geeignetere Ausbildung von Hauptstrommotoren läßt
sich erreichen, wenn man die der Hauptstromwicklung entgegenwirkende Zusatzwicklung
in Abhängigkeit von der Drehzahl oder vom Ankerstrom oder von der Drehzahl und dem
Ankerstrom durch eine entsprechende Reguliervorrichtung
bei einer über der normalen Drehzahl liegenden Drehzahl wirksam macht. Man kann beispielsweise zu diesem Zweck
die Wicklung über einen Schalter, Vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Ohmschen
Widerstandes, ans Netz anschließen, wobei der Schalter in Abhängigkeit von der Drehzahl, beispielsweise durch ein Zentrifugalpendel,
auf mechanischem oder auf elekirischem Wege oder in Abhängigkeit vom
Ankerstrom des Motors, beispielsweise durch ein Stromrelais, das unterhalb des Noimalstroms
anspricht, gesteuert wird.
Hierzu sind jedoch verhältnismäßig kornplizierte Relaiseinrichtungen, die mit zahlreichen
Schaltkontakten zu versehen sind, notwendig.
Die Erfindung ermöglicht die Erzielung einer überhöhten Reihenschlußcharakteristik
bei Gleichstromreihenschlußmotoren ohne Anwendung derartiger Relaisanordnungen.
Erfindungsgemäß wird die der Hauptstromwicklung entgegenwirkende Zusatzwicklung
des Reihenschlußmotors an eine Erregermaschine angeschlossen, welche in Abhängigkeit
von der Drehzahl oder der Belastung oder der Drehzahl und der Belastung eine
Regelspannung erzeugt, die das wirksame Feld des Hauptstrommotors schwäcHt. \7orteilhaft
ist dabei, daß die Feldschwächung ganz allmählich wirksam wird, was ,,beil
Relaisschalteinrichtungen nur dann i
bar ist, wenn eine große Anzahl von
stufen vorhanden ist. Beispielsweise kann die Erregerwicklung der Erregermaschine, wenn diese mit einer der Drehzahl des Reihenschlußmotors proportionalen Drehzahl angetrieben wird, beim Überschreiten der Normaldrehzahl bzw. beim Unterschreiten des Normalstromes unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines gegebenenfalls regelbaren Ohmschen Widerstandes ans Netz mit praktisch konstanter Spannung angeschlossen werden. Anstatt die Erregerwicklung der Maschine ans Netz anzuschließen, kann sie auch vom Strom des Hauptstromniotors oder einem Teil desselben durchflossen sein; bei einer solchen Schaltung braucht die Erregermaschine nicht mit dem Reihenschlußmotor gekuppelt zu sein, sondern kann mit gleichbleibender Drehzahl angetrieben werden. "Die Erregerwicklung wird hierbei beispielsweise in einen Parallelstromzweig zu der mit einem kleinen Widerstand versehenen Anschlußleitung des Reihenschlußmotors gelegt und beim Überschreiten der Normaldrehzahl bzw. beim Unterschreiten des Normalstromes des Motors mittels eines Schaltrelais eingeschaltet.
stufen vorhanden ist. Beispielsweise kann die Erregerwicklung der Erregermaschine, wenn diese mit einer der Drehzahl des Reihenschlußmotors proportionalen Drehzahl angetrieben wird, beim Überschreiten der Normaldrehzahl bzw. beim Unterschreiten des Normalstromes unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines gegebenenfalls regelbaren Ohmschen Widerstandes ans Netz mit praktisch konstanter Spannung angeschlossen werden. Anstatt die Erregerwicklung der Maschine ans Netz anzuschließen, kann sie auch vom Strom des Hauptstromniotors oder einem Teil desselben durchflossen sein; bei einer solchen Schaltung braucht die Erregermaschine nicht mit dem Reihenschlußmotor gekuppelt zu sein, sondern kann mit gleichbleibender Drehzahl angetrieben werden. "Die Erregerwicklung wird hierbei beispielsweise in einen Parallelstromzweig zu der mit einem kleinen Widerstand versehenen Anschlußleitung des Reihenschlußmotors gelegt und beim Überschreiten der Normaldrehzahl bzw. beim Unterschreiten des Normalstromes des Motors mittels eines Schaltrelais eingeschaltet.
Will man umschaltbare Kontakte vollstän-■ dig vermeiden und trotzdem eine selbstregulierende
Vorrichtung erhalten, so ist dies nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
dadurch möglich, daß man die am Hauptstrommotor angebaute Erregermaschine mit zwei einander entgegenwirkenden Wicklungen
versieht, von denen die eine an einer Gleichstromquelle, beispielsweise am Netz
liegt, während die andere -von dem den Motor durchfließenden Strom oder einem
Teil desselben durchflossen ist, wobei die Amperewindungszahl der beiden Wicklungen
derart abzugleichen ist, daß beim normalen Belastungsstrom des Motors die Amperewindungen
beider . Wicklungen sich aufheben. Bei Normalbelastung des Hauptstrommotors ist dann infolge der sich gegenseitig aufhebenden
Amperewindungen in der Erregermaschine kein Feld vorhanden, weshalb die Erregermaschine auch keine Spannung besitzt
und keine Peldschwächung im Hauptstrommotor vorhanden ist. Erst bei Zunahme
der Drehzahl des Hauptstromniotors wird
infolge Sinkens des Stromes in der vom Motorstrom durchfiossenen Wicklung der
Erregermaschine ein Teil des Magnetfeldes der am Netz liegenden Wicklung wirksam.
Die Erregermaschine erhält Spannung und erregt die an ihren Anker angeschlossene Zusatzwicklung
des Motors, wodurch das Magnetfeld des Hauptstrommotors weiterhin ^geschwächt wird. Dies hat eine Steigerung
cjÖer Drehzahl des Hauptstrommotors zur
'J(P-Olge, die sich ebenfalls auf die Spannung
'"'an den Klemmen der Erregermaschine auswirkt,
indem nämlich die Erregermaschine, da sie ja mit dem Hauptströmmotor gekup-.pelt
ist, ebenfalls eine Drehzahlerhöhung und dadurch eine Spannungssteigerung erfährt.
Es ergibt sich also der Vorteil, daß bei Verringerung der Last einerseits der Motor mit
viel größerer Drehzahl umläuft, als sie durch. ■ die Normalcharakteristik eines Hauptstromniotors
gegeben ist,' und daß andererseits, wenn Motor und Hilfsmaschine mechanisch
miteinander gekuppelt sind, diese Drehzahl in denkbar rascher Weise erreicht werden
kann, da die Spannungssteigerung an der Erregermaschine sich aus zwei Komponenten
zusammensetzt, nämlich der Erhöhung ihrer Drehzahl und der Verstärkung ihres Magnetfeldes.
Man kann aber auch die Erregermaschine und den Hauptstrommotor derart zusammenbauen,
daß ihre Anker in an sich bekannter Weise auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind, vorzugsweise wird die Erreger-
maschine fliegend gelagert, und daß man zwecks weiterer Überhöhung der Charakteristik
die bei Normallast sich aufhebenden Amperewindungszahlen beider Wicklungen,
insbesondere die Windungszahl der vom Miotorstrom durchfiossenen Wicklung, in der
Erregermaschine verhältnismäßig" groß wählt. Bei kleiner Stromänderung im Motor wird
dann in bekannter Weise ein großes Feld in der Erregermaschine und eine dementsprechend
hohe Spannung erzeugt. '
Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Erregermaschine eine sowohl von der Drehzahl als auch von der Belastung
abhängige Spannung erzeugt.
ι ist der Hauptstrommotor, 2 die Erregermaschine,
die in Wirklichkeit unmittelbar an das Gehäuse des Hauptstrommotors angebaut ist und nur der Deutlichkeit wegen in der
Zeichnung vom Hauptstrommotor entfernt liegend angeordnet ist. 3, 4 sind die beiden
Anschlußleiter zum Gleichstromnetz, durch die der Haupterregerwicklung 5 und dem mit
ihr in Reihe liegenden Anker 6 des Haupt-Strommotors
und der Wicklung 7 der Erregermaschine der Strom zugeführt wird. Auf
dem Ständer des Hauptstrommotors befindet sich außerdem die Zusatzerregermaschine 8,
die an die Bürsten des Ankers 9 der Erregermaschine 2 angeschlossen ist. Außer der bereits
erwähnten, vom Motorstrom durch-
flossenen Ständerwicklung 7 besitzt die Erregermaschine
2 eine zweite Ständerwicklung 10, die unter Zwischenschaltung des Widerstandes
11 an die Netzleiter derart angeschlossen
ist, daß das von ihr erzeugte, durch Pfeil 12 angedeutete Magnetfeld bei Normallast
das vom Hauptstrom mit Hilfe der Wicklung 7 erzeugte Magnetfeld aufhebt. In der
Erregermaschine ist also bei Normalstrom des Hauptstrommotors kein Magnetfeld vorhanden,
und es entsteht somit, trotzdem der Anker 9 der Erregermaschine infolge der
zwischen dem Anker 6 und dem Anker 9 durch die Welle 14 vorhandenen Kupplung
mit der Geschwindigkeit des Hauptstrommotors umläuft, keine Spannung an ihren Klemmen. In der auf dem Ständer des
Hauptstrommotors angebrachten Wicklung 8 fließt demnach bei Normal strom im Hauptstrommotor
kein Strom.
Bei Verringerung der Last nimmt nun die Drehzahl der Welle 14 zu und nach bekannten
Gesetzen der Strom im Motor ab. Die Abnahme des Motorstroms bedeutet aber eine Abnähme
des Stroms in der Spule 7 und damit des Magnetfeldes 13. Da das Magnetfeld 12 hinsichtlich
seiner Stärke und Richtung gleichbleibt, entsteht jetzt ein resultierendes Feld,
das gleich der Differenz der beiden durch Pfeil 12 und 13 angedeuteten Magnetfelder
ist. Durch dieses Differenzfeld wird an den
' Klemmen der Erregermaschine 2 eine Spannung .hervorgerufen, die in der Spule 8 ein
durch den strichlinierten Pfeil 15 angedeute-
35- tes Magnetfeld zur Folge hat. Dieses Magnetfeld schwächt das durch Pfeil 16 angedeutete
■Feld des Hauptstrommotors, was eine weitere Steigerung der Drehzahl des Hauptstrommotors
zur Folge hat. Die Steigerung der Drehzahl der Welle 14 ruft aber ihrerseits infolge
der Spannungserhöhung in der Erregermaschine eine-weitere Verstärkung des dem
Hauptfeld 16 entgegenwirkenden Zusatzfeldes hervor. Wie leicht einzusehen, wird also bei
einer Maschine, wie sie im Schaltbild dargestellt ist, gegenüber bekannten Hauptstrommotoren
eine überhöhte Reihenschlußcharakteristik erzielt, wobei außerdem bei wechselnder
Last die der neuen Last entsprechende Drehzahl besonders rasch erreicht wird.
Soll der Motor gemäß dem Schaltbild bei
Umkehr der Drehrichtung die gleiche Wirkung beibehalten, so ist es zweckmäßig, bei Um-
' kehr der Drehrichtung die Stromrichtung nicht im Anker, sondern in der Hauptstromwicklung
des Hauptstrommotors umzukehren. Man erspart auf diese Weise ein Umklemmen der Anschlußleitungen der Erregermaschine
bzw. der Zusatzwicklung.
Ein weiterer Vorteil der Erregung der Zusatzwicklung des Motors durch zwei einander
entgegenwirkende Erregerwicklungen in der fremderregten Erregermaschine besteht darin,
daß bei Überlastung und entsprechender Drehzahlminderung des Hauptstronimotors in der
Erregermaschine eine derartige Spannung er-•zeugt wird, die über die Zusatzwicklung des
Hauptstrommotors eine feldverstärkende Wirkung im Motor zur Folge hat; dadurch läuft
bei Überlastung der Motor zwar langsamer, nimmt dabei aber einen kleineren Strom auf,
als es ohne das Vorhandensein der Zusatzerregerwicklung 8 der Fall wäre. Motoren
gemäß der Erfindung sind also gleichzeitig verhältnismäßig stark überlastbar.
Claims (5)
1. Gleichstromreihenschlußmotor mit überhöhter Reihenschlußcharakteristik,
insbesondere Kranmotor, mit einer auf dem Ständer angeordneten, der Hauptstromwicklung
des Motors entgegenwirkenden Zusatzwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzwicklung (8) an
eine Erregermaschine (2) angeschlossen ist, welche in Abhängigkeit von der Drehzahl oder der Belastung oder der
Drehzahl und der Belastung eine Regelspannung erzeugt, die das wirksame Feld (16) des Hauptstrommotors (1) in
einem bestimmten Belastungsbereich schwächt.
2. Reihenschlußmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
eine Erregerwicklung (7) der Erregermaschine (2) vom Motorstrom bzw. einem Teilstrom desselben durchflossen ist.
3. Reihenschlußmotor mit angebauter Erregermaschine gemäß Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Erregermaschine (2) zwei einander entgegenwirkende
Wicklungen (10, 7) besitzt, von denen die eine (10) an einer Gleichstromquelle,
beispielsweise am Netz liegt, während die andere (7) von dem den Anker des Motors (1) durchfließenden Strom
oder einem Teil desselben durchflossen ist, und daß bei einer solchen Anordnung die
Amperewindungszahlen der Wicklungen u« (7, 10) derart abgeglichen sind, daß beim
normalen Belastungsstrom des Motors die Amperewindungen beider Wicklungen entgegengesetzt
gleich groß sind, so daß in der Erregermaschine keine .Spannung erzeugt
wird.
4. Reihenschlußmotor mit auf gemeinsamer Welle angeordneter Erregermaschine
für die Zusatzwicklung des Reihenschluß-
' motors nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Beschleunigung des
Drehzahlanstiegs bei Entlastung die
Amperewindungszahl der beiden Wicklungen (7, 10), insbesondere die Windungszahl
der vom Strom des Hauptstrommotors oder einem Teil desselben
durdifliöKsenien Wicklung (7), verhältnismäßig groß ist. ■
5. Reihenschlußmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit umkehrbarer Drehrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Umkehrung der Drehrichtung die Stromrichtung
in der Reihenschlußerregerwicklurig (S) des Motors (1) geändert wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES102040D DE652659C (de) | 1931-11-25 | 1931-11-25 | Gleichstromreihenschlussmotor mit ueberhoehter Reihenschlusscharakteristik |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES102040D DE652659C (de) | 1931-11-25 | 1931-11-25 | Gleichstromreihenschlussmotor mit ueberhoehter Reihenschlusscharakteristik |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE652659C true DE652659C (de) | 1937-11-04 |
Family
ID=7524158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES102040D Expired DE652659C (de) | 1931-11-25 | 1931-11-25 | Gleichstromreihenschlussmotor mit ueberhoehter Reihenschlusscharakteristik |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE652659C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1101487B (de) * | 1953-02-19 | 1961-03-09 | Licentia Gmbh | Einrichtung zur Feldschwaechung von mit Gleichstrom konstanter oder beliebig veraenderlicher Spannung gespeisten Reihenschluss-Fahrmotoren elektrischer Triebfahrzeuge |
DE974998C (de) * | 1951-04-26 | 1961-06-29 | Licentia Gmbh | Anordnung fuer Triebfahrzeuge mit Verbrennungskraftmaschinen und elektrischer Kraftuebertragung |
-
1931
- 1931-11-25 DE DES102040D patent/DE652659C/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE974998C (de) * | 1951-04-26 | 1961-06-29 | Licentia Gmbh | Anordnung fuer Triebfahrzeuge mit Verbrennungskraftmaschinen und elektrischer Kraftuebertragung |
DE1101487B (de) * | 1953-02-19 | 1961-03-09 | Licentia Gmbh | Einrichtung zur Feldschwaechung von mit Gleichstrom konstanter oder beliebig veraenderlicher Spannung gespeisten Reihenschluss-Fahrmotoren elektrischer Triebfahrzeuge |
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