DE676098C - Einrichtung zur Beeinflussung der statischen Charakteristik von Gleichstromgeneratoren fuer konstanten Strom - Google Patents

Description

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Gleichstromgenerator für konstanten Strom mit einer Nebenschlußwicklung und zwei einander parallel geschalteten, in entgegengesetztem Sinne magnetisierenden Hauptstromwicklungen, von denen diejenige, welche im Sinne der Nebenschlußerregerwicklung magnetisiert, eine größere Selbstinduktion besitzt. Im Hauptpatent ist beschrieben, wie durch eine besondere Art der Bürstenverschiebung eine Zusatzerregung und dadurch insbesondere für den Schweißbetrieb geeignete 'Stromspannungskennlinien zustande kommen. Dieselbe Einwirkung auf die Stromspannungskennlinien, also auf die statische Charakteristik der 'Maschine, kann gemäß vorliegender Erfindung auch durch eine besondere Hilfsmaschine in Verbindung mit den parallelen Hauptstromerregerwicklungen, die verschiedene Selbstinduktion besitzen, erreicht werden. Die Hilfsmaschine ist zu diesem Zweck mit einer vom äußeren Nutzstrom durchflossenen Erregerwicklung versehen. Die Spannung der Hilfsmaschine

iä wird auf geeignete Weise direkt in den Kreis der einander parallel geschalteten Hauptstromerregerwicklungen eingeführt, was bei vier- und mehrpoligen Maschinen sehr einfach möglich ist. Diese Hauptpole werden erfindungsgemäß vom Strom der Hilfsmaschine 2 ra-polig, wobei η eine gerade Zahl ist, erregt, vom Nutzstrom dagegen höchstens w-polig, wobei die Stromkreise der Polwicklungen, in denen sich die Felder beider Erregungsarten verstärken, eine höhere Selbstinduktion erhalten als die Stromkreise der Polwicklungen, in denen die Felder beider Erregungsarten einander entgegenwirken.

Die Verwendung kompoundierter Erregermaschinen ist zwar an sich bekannt, z. B. zu dem Zweck, bei Gleichstromgeneratoren, die zur Begrenzung des Kurzschlußstromes eine Gegenkompoundwicklung haben, den hierdurch hervorgerufenen Spannungsabfall im normalen Betrieb zu kompensieren. Im vorliegenden Fall dient aber die Hilfsmaschine zur Beeinflussung der statischen Kennlinien eines Gleichstromgenerators für konstanten Strom, der zur Verbesserung der dynamisehen Charakteristik mit zwei parallelen, einander entgegenwirkenden Hauptstromwicklungen ausgerüstet ist. Dadurch, daß die Einführung der Zusatzspannung in den

Stromkreis der parallelen Hauptstromwicklungen anstatt durch Verstellung der Bürsten durch eine besondere Hilfsmaschine ge-i schieht, wird der Vorteil erreicht, daß .:' Bürsten in der Zone bester Kommutieiilbg unter den Wendepolen stehenbleiben können!; was besonders bei großen Maschinen wert-' voll ist. Außerdem wird die Belastung der Bürsten eine gleichmäßige, während sie infolge des Zusatzstromes bei Bürstenverstellung ungleichmäßig ist.

Die Hilfsmaschine wird, da sie nur Zusatzerregung liefert und nicht die Gesamterregung, verhältnismäßig klein. Die An-Ordnung hat auch den weiteren Vorteil, daß die Hauptmaschine in vollkommen normaler Bauart hergestellt werden kann, und die Regelung der kleinen Hilfsmaschine, wie dies bei Erregermaschinen in der Regel der Fall ist, nur kleine Apparate erfordert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung veranschaulicht.

Der Anker α der Hilfsmaschine liefert den Erregerstrom der Hauptmaschine A, und zwar eine vierpolige Erregung in zwei parallelen Zweigen, deren einer die Wicklungen C₁, C₂ und deren anderer die Wicklungen C₃, C₄ speist. Der Nutzstrom der Hauptmaschine durchfließt die Erregerwicklung b der Hilfsmaschine und die Erreger wicklungen C₁ bis C₄ der Hauptmaschine in zweipoliger Schaltung, jedoch ebenfalls in zwei ,parallelen Zweigen, von.denen der eine die Wicklungen C₂, C₃, der andere die Wicklungen C₁, C₄ umfaßt. Selbstverständlich kann auch die Hilfsmaschine a, b eine Fremderregung erhalten. Den hauptstromerregten Wicklungen C₁, C₄, bei denen die von den Ankern der Haupt- und Hilfsmaschine gelieferten Erregerströme gleichgerichtet sind, sind Drosselspulen E₁, E₂ vorgeschaltet, so daß die Stromkreise der Wicklungen C₁, C₄ eine größere Selbstinduktion besitzen als die Stromkreise der Wicklungen C₂, C₃. Gegenüber der Erregung der mit den Wicklungen C₁, C₄ versehenen Pole durch die Hilfsmaschine a, b hat die Erregung der beiden anderen Pole durch den Hauptstrom eine entmagnetisierende Wirkung. Zum besseren Verständnis sind die von der Hilfsmaschine" ausgehenden Erregerströme und die von diesen erzeugten Magnetfelder mit einfachen Pfeilen und die vom Nutzstrom gelieferten zusätzlichen Erregerströme und die von diesen erzeugten Magnetfelder mit Doppelpfeilen markiert. Die durch plötzliche Kurzschlüsse hervorgerufenen Hauptströme haben zur Folge, daß die Pole mit den Wicklungen C₂, C₃ vom mehr oder weniger vollen Hauptstrom entmagnetisiert werden, daß dagegen eine Stromzunahme in den Polwicklungen C₁, C₄ zunäch'st nicht eintritt, weil dort die Drosselspulen E₁, £₂ eine schnelle Zunahme des Stromes verhindern. ImAugenjblick eines Netz- bzw. Maschinenkurz- 6g lifthlusses findet also nur eine zweipolige, vjtark geschwächte Erregung statt, die den TCurzschlußstrom augenblicklich und weitgehend begrenzt. Die Form der statischen Kennlinie der Hauptmaschine kommt durch das Zusammenwirken von drei Erregerkomponenten in den Hauptpolen zustande, nämlich durch die Nebenschlußerregung, die Hauptstromerregung und die Zusatzerregung, wovon die letztere erfindungsgemäß durch die Ankerspannung der Hilfsmaschine erzielt wird. Im Hauptpatent ist beschrieben, daß die für Lichtbogenschweißung und ähnliche Zwecke besonders geeignete Form der statischen Kennlinie auf die Zusatzerregung zurückzuführen ist, die, wie bereits erwähnt, im Hauptpatent mittelbar durch den Wendepolfluß erfolgt. Es ist ohne weiteres klar, daß dieselbe Form der Zusatzerregung auch durch die Ankerspannung der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Hilfsmaschine erreicht werden kann, da ihre eigene Erregung ebenso wie diejenige der Wendepole der Hauptmaschine des Hauptpatents durch den Ankerstrom (Wicklung b) und gleichzeitig zu einem Teil durch die Klemmenspannung der Hauptmaschine oder eine Fremdspannung (Wicklung e) geschieht. Eine Veränderung oder Einstellung der Ankerspannung der Hilfsmaschine kann in bekannter Weise willkürlich entweder durch einen fegelbaren Vorwiderstand zur Wicklung e oder einen regelbaren Parallelwiderstand zur Wicklung b vorgenommen werden.

Wird die Wicklung e fremdgespeist, so ergeben sich etwas flachere statische Kennlinien, der Hauptmaschine, als wenn sie mit der Klemmenspannung der Hauptmaschine erregt wird. Dafür wird durch Anwendung der Fremderregung für die Hilfsmaschine der Vorteil erhöhter Umpolsicherheit für Hilfs- und Hauptmaschine erzielt. Die Hauptmaschine und gegebenenfalls auch die Hilfsmaschine können zur Verbesserung der Kommutierung Wendepole erhalten, welche nach bekannten Regeln zu entwerfen und zu schalten sind.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   r. Einrichtung zur Beeinflussung der statischen Charakteristik von Gleichstromgeneratoren für konstanten Strom nach Patent 636 314, die mit 2K-Polen ausgerüstet sind, wobei η eine gerade Zahl ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptpole des Gleichstromgenerators vom Strom einer vom Nutzstrom des Gleich-

   Stromgenerators erregten Hilfsmaschine^v 2n-polig, vom Nutzstrom des Generators dagegen höchstens w-polig erregt werden, wobei die Stromkreise derjenigen" Polwicklungen, in denen sich die Felder beider Erregungsarten verstärken, eine, höhere Selbstinduktion erhalten als die Stromkreise der Polwicklungen, in denen die Felder beider Erregungsarten einander entgegenwirken.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Pole der Hauptmaschine je eine Erregerwicklung (C₁, C₂, C₃, C₄) erhalten, in der sich der Nutzstrom der Hauptmaschine und der Erregerstrom der Hilfsmaschine überlagern.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polwicklungen der Hauptmaschine in zwei parallelen Zweigen sowohl vom Erregerstrom der Hilfsmaschine als auch vom Nutzstrom durchflossen werden, wobei die Verzweigungspunkte der parallelen Stromkreise für den von der Hilfsmaschine gelieferten Strom einerseits und für den Nutzstrom andererseits in zwei aufeinander senkrechten Achsen liegen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen