DE681013C

DE681013C - Arrangement for the operation of stand-fed shunt collector motors with the capacitance switched into the collector circuit

Info

Publication number: DE681013C
Application number: DESCH112455D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Benno Schwarz
Original assignee: SCHORCH WERKE AKT GES
Current assignee: SCHORCH WERKE AKT GES
Priority date: 1937-03-24
Filing date: 1937-03-24
Publication date: 1939-09-13

Description

Das Drehzahlverhalten von ständergespeisten Nebenschlußkollektortnotoren bei wechselnder Last ist abhängig von den Ohmschen und induktiven Widerständen im Kollektor-Stromkreis und im Primärstromkreis, wobei in letzterem hauptsächlich die Induktivität der Primärwicklung von Einfluß ist. Außer dem Drehzahlverhalten, das für die Anwendung derartiger Maschinen von besonderer Bedeutung ist, sind die induktiven Widerstände in den verschiedenen Stromkreisen von großem Einfluß auf den Leistungsfaktor, den Wirkungsgrad und insbesondere die Größe des Kollektorstromes und damit der Kollektor- und Bürstenbelastung.The speed behavior of stator-fed shunt collector motors with changing Load depends on the ohmic and inductive resistances in the collector circuit and in the primary circuit, the inductance of the primary winding being the main factor in the latter. Except the speed behavior, which is particularly important for the application of such machines What matters are the inductive resistances in the various circuits of great influence on the power factor, the efficiency and especially the Size of the collector current and thus the collector and brush load.

Es ist nun bereits bekannt, zur Verminderung des Einflusses der induktiven Widerstände zusätzliche Ohmsche Widerstände in den Kollektorstromkreis einzuschalten oder die induktiven Widerstände durch eingeschaltete Kapazitäten im Kollektor Stromkreis zu vermindern oder aufzuheben. Es muß hierbei selbstverständlich eine bestimmte Bemessung der Ohmschen Widerstände oder Kapazitäten erfolgen, wenn die gewünschte Wirkung erzielt werden soll. Hierbei tritt die Schwierigkeit auf, daß die Gesamtinduktivität in den Stromkreisen der Maschine sich mit der Drehzahl bzw. der Abweichung von Synchronismus ändert, so daß eigentlich bei jeder Dreh-It is already known to reduce the influence of inductive resistances to switch on additional ohmic resistances in the collector circuit or the inductive resistances by switched on To reduce or cancel capacities in the collector circuit. It must be here of course, a certain dimensioning of the ohmic resistance or capacitance when the desired effect is to be achieved. This is where the difficulty arises on that the total inductance in the electrical circuits of the machine increases with the speed or the deviation from synchronism changes, so that actually with every rotation

zahl zweckmäßig eine andere Größe des Ohmschen Widerstandes oder der Kapazität erforderlich ist. Die fortlaufende Änderung dieser Werte stößt natürlich auf verhältnismäßig große Schwierigkeiten. Eine stufenweise Änderung führt zu sprungweisen Änderungen 'der Drehzahl, die in der Regel unerwünscht sind.expediently number another size of the ohmic resistance or the capacitance is required. The constant change in these values naturally comes across as proportionate great difficulties. A step-by-step change leads to step-by-step changes 'the speed, which are usually undesirable.

Durch die Erfindung wird eine Anordnung ίο geschaffen, die es ermöglicht, der richtigen Bemessung der wirksamen Widerstände oder Kapazitäten bei allen Drehzahlen Rechnung zu tragen, ohne daß hierfür besondere Schaltoder Regeleinrichtungen für die Veränderung der tatsächlichen Widerstands- bzw. Kapazitätswerte erforderlich sind.The invention provides an arrangement ίο that makes it possible to use the correct one Calculation of the effective resistances or capacities at all speeds to wear without the need for special switching or control devices for the change the actual resistance or capacitance values are required.

Die grundsätzliche Anordnung sei an Hand der Abb. 1 an dem Beispiel eines ständergespeisten Nebenschlußmotors erläutert, dessen Drehzahl mittels .eines Doppeldrehreglers geregelt wird. Es bedeutet M den Nebenschlußmotor, St die Ständerwicklung, K den Anker mit Kollektor und Bürsten. D ist der Doppeldrehregler, dessen in Reihe geschaltete Sekundärwicklung Se₁ und Se₂ dem Kollektor die Regelspannung zuführen, während die Primärwicklungen P₁ und P₂ in Parallelschaltung vom Netz gespeist werden. Ko bedeutet einen allenfalls vorhandenen Kompensationstransformator, der auch durch eine Hilfswicklung im Ständer des Motors oder im Primärteil des Drehreglers ersetzt werden kann. Die zur Kompensation der induktiven Spannungsabfälle dienende Kapazität wird nach bisher bekannten Anordnungen in den Kollektorstromkreis eingeschaltet.The basic arrangement is explained on the basis of Fig. 1 using the example of a stator-fed shunt motor, the speed of which is controlled by means of a double rotary controller. It means M the shunt motor, St the stator winding, K the armature with collector and brushes. D is the double rotary regulator whose series-connected secondary windings Se ₁ and Se ₂ feed the control voltage to the collector, while the primary windings P ₁ and P ₂ are fed in parallel from the mains. Ko means any compensation transformer that may be present, which can also be replaced by an auxiliary winding in the stator of the motor or in the primary part of the rotary control. The capacitance used to compensate for the inductive voltage drops is switched into the collector circuit according to previously known arrangements.

Nach der Erfindung wird jedoch diese Kapazität aufgeteilt in zwei grundsätzlich getrennte Gruppen, die mit C₁, C₂ und C_g bezeichnet sind. Die Kondensatoren C₁ und C₂, deren Kapazität grundsätzlich auch an der Stelle von C₁ oder C₂ vereinigt sein kann (das Beispiel in Abb. 1 zeigt eine geteilte Kapazität aus Symmetriegründen, um genau gleiche Ströme in beiden Drehreglerteilen zu erhalten), liegen in den Einzelzuleitungen der beiden Primärwicklungen des Doppeldrehreglers. Die Kapazität Cg ist den parallel geschalteten, aus je einer Primärwicklung und einer Kapazität gebildeten Gruppen vorgeschaltet. According to the invention, however, this capacity is divided into two fundamentally separate groups, which are denoted _{by C 1} , C ₂ and C _g. The capacitors C ₁ and C ₂ , whose capacitance can in principle also be combined at the point of C ₁ or C ₂ (the example in Fig. 1 shows a divided capacitance for reasons of symmetry, in order to obtain exactly the same currents in both parts of the rotary control), are located in the individual supply lines of the two primary windings of the double control dial. The capacitance Cg is connected upstream of the groups which are connected in parallel and are each formed from a primary winding and a capacitance.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung beruht darauf/daß die beiden Gruppen von Kapazitäten je nach der Drehreglerstellung in verschiedenartiger Weise zur Wirkung kommen. Diese Wirkung aber deckt sich mit den Erfordernissen der Gesamtanordnung in bezug auf die zu kompensierenden Induktivitäten. The mode of operation of this arrangement is based on / that the two groups of capacities come into effect in different ways depending on the position of the rotary control. But this effect coincides with the Requirements of the overall arrangement in relation to the inductances to be compensated.

Die induktiven Widerstände des Nebenschlußmotors sind zum Teil von der Drehzahl unabhängig, zum Teil aber drehzahlabhängig. Zu den ersteren, also den drehzahlunabhängigen induktiven Widerständen, gehören die induktiven Widerstände des Drehreglers und des allenfalls vorhandenen Kompensationstransformators bzw. der Kompensationswicklung und die induktiven Widerstände irgendwelcher sonstiger, im Kollektorstromkreis eingeschalteten Transformatoren, die beispielsweise zur Veränderung der mittleren Drehzahl oder als Stromtransformator o. dgl. dienen. Mit der Drehzahl veränderlich ist der induktive Widerstand des Ankers, der bei Synchronismus gleich Null wird und proportional der Abweichung vom Synchronismus nach beiden Seiten hin anwächst.The inductive resistances of the shunt motor are partly dependent on the speed independent, but partly dependent on the speed. To the former, i.e. the speed-independent ones inductive resistances, include the inductive resistances of the rotary switch and of the compensation transformer or the compensation winding that may be present and the inductive resistances of any other transformers connected in the collector circuit, for example to change the average speed or as a current transformer or the like. to serve. The inductive resistance of the armature, which at Synchronism becomes zero and proportional to the deviation from synchronism grows on both sides.

Eine Sonderstellung nimmt der induktive Widerstand der S tänder wicklung des Motors ein, auf den weiter unten noch zurückgekommen wird. Er verhält sich in seiner Wirkung auf den Kollektorstromkreis im wesentlichen so wie der induktive Widerstand des Läufers, nämlich drehzahlabhängig, ist also zunächst der Gruppe der drehzahlabhängigen induktiven Widerstände zuzuordnen. Aus dieser Gruppierung ergibt sich, daß die gestellte Aufgabe im wesentlichen darauf hinausläuft, die induktiven Widerstände teilweise oder ganz zu kompensieren bzw. in bestimmtem Ausmaß überzukompensieren. Mit der bisher bekannten Einschaltung eines Kondensators ist dies nur dann zu lösen, wenn eine ständige Veränderung 'der Kapazität vorgenommen wird; die dem Gesetz der Veränderung der Summe der induktiven Widerstände entspricht. Mit anderen Worten, es müßte bei tiefen Drehzahlen eine große Kapazität eingeschaltet werden, die bis zum Synchronismus abnimmt und dann· wieder zunimmt.The inductive resistance of the stator winding of the motor takes a special position one that will be returned to below. It behaves in its effect on the collector circuit is essentially the same as the inductive resistance of the rotor, namely speed-dependent first to be assigned to the group of speed-dependent inductive resistances. From this Grouping results in the fact that the task at hand essentially boils down to to compensate the inductive resistances partially or completely or to a certain extent Overcompensating for the extent. With the previously known connection of a capacitor this can only be solved if a constant change is made in the capacity will; following the law of change in the The sum of the inductive resistances. In other words, a large capacity would have to be switched on at low speeds which decreases until synchronism and then increases again.

Durch die beschriebene erfindungsgemäße Schaltung wird dieser Vorgang erreicht, ohne daß eine Veränderung der Werte der Kapazität an sich oder irgendwelche Schaltvorgänge hierfür erforderlich sind. With the circuit according to the invention described, this process is achieved without that a change in the values of the capacitance per se or any switching operations are necessary for this.

Die nach Abb. 1 in · die Zuleitungen der einzelnen Primärwicklungen P₁ und P₂ des Doppeldrehreglers geschalteten Kondensatoren C₁ und C₂ wirken unabhängig von der Stellung des Doppeldrehreglers mit ihrem konstanten Wert im ganzen Regelbereich. Da die Amperewindungszahlen der Sekundärwicklungen denen der zugehörigen Primärwicklungen genau entsprechen, weil in beiden Einzeldrehreglern Amperewindungsgleichheit bestehen muß, ist der Primärstrom in den Wicklungen P₁ und P₂ immer proportional dem Sekundärstrom in den Wicklungen Se₁ und Se₂. Die eingeschalteten Kondensatoren wirken daher unter Berücksichtigung des Windungs-Übersetzungsverhältnisses der Drehregler so, als ob sie im Kollektorstromkreis selbst ein- _{The capacitors C 1} and C ₂ connected to the supply lines of the individual primary windings P ₁ and P _{2 of} the double control dial as shown in Fig. 1 act independently of the position of the double control dial with their constant value in the entire control range. Since the number of ampere turns of the secondary windings correspond exactly to those of the associated primary windings, because ampere turns must be the same in both individual rotary controls, the primary current in windings P ₁ and P _{2 is} always proportional to the secondary current in windings Se ₁ and Se ₂ . The switched-on capacitors therefore act, taking into account the turns ratio of the rotary controls, as if they were active in the collector circuit itself.

geschaltet wären. Sie sind also in der Lage, den konstanten Teil der Induktivität im gewünschten Ausmaß zu kompensieren. Die in der Zuleitung zu den beiden parallel geschalteten Gruppen eingeschaltete Kapazität C_g wird hingegen von einem veränderlichen Strom durchflossen, der von der Stellung des Doppeldrehreglers abhängt.
Zur Erläuterung dieser verschiedenartigenwould be switched. So you are able to compensate the constant part of the inductance to the desired extent. The capacitance C _g connected in the supply line to the two groups connected in parallel, on the other hand, has a variable current flowing through it, which depends on the position of the double rotary control.
To explain these various

ίο Wirkungsweise der beiden Gruppen von Kapazitäten sind in Abb. 3 die Vektordiagramme aufgezeichnet, aus denen in verschiedenen Drehreglerstellungen sich die Ströme in den einzelnen Leitungen ergeben. J_k stellt in jedem Fall den jeweils fließenden Kollektorstrom dar, der durch die Sekundärwicklungen beider Drehreglerteile des Doppeldrehreglers . fließt. Ist, wie in Abb. 3a, der Drehregler so eingestellt, daß die beiden Spannungen sich algebraisch addieren, d. h. der Winkel zwischen den hintereinandergeschalteten Spannungsvektoren <x = 0 ist, dann werden die den Sekundärstrom T_k kompensierenden Primärströme J₁'_d und J"_d dieselbe Phasenlage besitzen und dem Kollektorstrom Jj₁ gegenüber um i8o° verdreht sein. Die vektorielle Summe J_lg ist demnach gleich der algebraischen Summe der beiden Ströme. Mit anderen Worten, in dieser Drehreglerstellung wird der aus dem Netz dem Drehregler zufließende Strom J_lg gleich der algebraischen Summe der einzelnen Primärströme J₁'_d, J₁"_d des Drehreglers sein. Es handelt sich um jene Stellung des Drehreglers, bei der die größte Auf- bzw. Abwärtsregelung gegenüber der synchronen Drehzahl erreicht ist." Der Strom J_ig stellt jenen Differenzstrom dar, der zur Erreichung der jeweiligen Wellenleistung sich zu dem die synchrone Leistung bestimmenden Ständerstrom des Motors addiert oder sich von diesem subtrahiert.ίο How the two groups of capacitors work, the vector diagrams are shown in Fig. 3, from which the currents in the individual lines result in different rotary control positions. In each case, J _k represents the collector current flowing through the secondary windings of both rotary control parts of the double rotary control. flows. If, as in Fig. 3a, the rotary control is set in such a way that the two voltages add up algebraically, i.e. the angle between the voltage vectors connected in series is <x = 0, then the primary currents J ₁ ' _d and J "which compensate for the secondary current T _{k are} _{d have the} same phase position and be rotated by 180 ° with respect to the collector current Jj _1. The vector sum J _lg is therefore equal to the algebraic sum of the two currents. In other words, in this rotary control position the current J _lg flowing from the network to the rotary control is the same the algebraic sum of the individual primary currents J ₁ ' _d , J ₁ " _{d of} the rotary control. It is that position of the knob, where the largest upward and downward settlement is in relation to the synchronous speed. "The current J _ig represents those differential current to achieve the respective shaft power to the synchronous power determined stand stream of Motor adds or subtracts from it.

In der Stellung des Drehreglers entsprechend Abb. 3b, bei der die Verdrehung des Drehreglers um α elektrische Grade erfolgt ist, sind die Vektoren des primären Stromes in den beiden Drehreglerteilen um den Winkel α im bzw. gegen den Uhrzeigersinn verdreht. In the position of the rotary control according to Fig. 3b, in which the rotary control has been rotated by α electrical degrees, the vectors of the primary current in the two rotary control parts are rotated by the angle α clockwise or counterclockwise.

Die in den Drehreglerprimärteilen fließenden Ströme J₁'_d und J₁"_d sind unter der Zugrundelegung gleichen Kollektorstromes J_k, also etwa bei gleichem abgegebenem Drehmoment, an sich genau so groß wie im Falle der Abb. 3a. Die vektorielle Summe J_lg dieser Ströme, die dem Drehregler vom Netz aus zufließt, ist aber kleiner als die algebraische Summe und daher kleiner als im Falle der Abb. 3a. Im Falle einer Verdrehung des Drehreglers um 90 elektrische Grade wird immer bei gleichbleibendem Kollektorstrom Jj₁ die algebraische Summe der beiden Drehreglerströme J₁'_d und J₁"_d gleich Null. Es ist das der Synchronlaufspunkt des Motors, bei dem durch den Drehregler weder Leistung dem Motor zu- noch abgeführt wird. Bei diesem Betriebszustand fließt der die Sekundäramperewindungen des Belastungsstromes im Kollektorstromkreis kompensierende Primärstrom der Drehregler als innerer Strom durch die Primärwicklungen und die beiden Kondensatoren C₁ und C₂- Der Kondensator Cg ist also im Synchronismus, abgesehen von dem in diesem Zusammenhang vernachlässigbaren Spannungsabfall des Summenmagnetisierungsstromes, stromlos und daher unwirksam. Mit zunehmender Abweichung vom Synchronismus steigt der durch den Kondensator C_g fließende Summenstrom J_lg und damit die Wirkung der eingeschalteten Kapazität. Die Kapazität C_g ist also in der Lage, die veränderlichen induktiven Widerstände des Kollektorstromkreises, die von der Drehzahlabweichung vom Synchronismus abhängig sind, zu kompensieren, da sich ihre Wirkung in gleicher Weise ändert, wie dies aus den Diagrammen 3a, 3b und 3c für die Summenströme J_lg hervorgeht. The currents J ₁ ' _d and J ₁ " _d flowing in the rotary regulator primary parts are, assuming the same collector current J _k , i.e. approximately the same torque output, exactly as large as in the case of Fig. 3a. The vector sum J _{lg of} these Currents flowing to the rotary regulator from the mains are smaller than the algebraic sum and therefore smaller than in the case of Fig.3a. If the rotary regulator is rotated by 90 electrical degrees, the algebraic sum of the two _{will always be 1 if the collector current remains the same} Rotary controller currents J ₁ ' _d and J ₁ " _d equal zero. This is the synchronous running point of the motor at which the rotary control neither feeds nor dissipates power from the motor. In this operating state, the primary current of the rotary control compensating the secondary amp turns of the load current in the collector circuit flows as an internal current through the primary windings and the two capacitors C ₁ and C ₂ - the capacitor Cg is therefore in synchronism, apart from the negligible voltage drop of the total magnetization current in this context, de-energized and therefore ineffective. As the deviation from synchronism increases, the total current J _lg flowing through the capacitor C _g increases and so does the effect of the switched-on capacitance. The capacitance C _g is therefore able to compensate for the variable inductive resistances of the collector circuit, which are dependent on the speed deviation from the synchronism, since its effect changes in the same way as shown in diagrams 3a, 3b and 3c for the Total currents J _lg emerges.

Der Kondensator C_g ist aber auch in der Lage, die Induktivität der Primärwicklung des Nebenschlußmotorsauszugleichen. Diese Wirkung besteht darin, daß infolge des induktiven Spannungsabfalles des Belastungsstromes das Drehfeld des Motors einen Phasenverschiebungswinkel mit der Netzspannung einschließt, der belastungsabhängig ist. Demzufolge wird die im Sekundärkreis induzierte Ankerspannung sich gegenüber der Netzspannung ebenfalls auf den gleichen Phasenverschiebungen winkel einstellen. Es ergibt sich dadurch eine Verdrehung des geometrischen. Ortes der Vektoren der Kollektorspannung gegenüber demjenigen der Vektoren der vom Drehregler gelieferten, drehzahlregelnden Summensekundärspannung. Diese Verdrehung der relativen Lage der beiden geometrischen Orte führt zu einer induktiven Wirkung des Belastungsstromes im untersynchronen Bereich und einer kapazitiven Wirkung im obersynchronen Bereich. Bei richtiger Bemessung der Kapazität Cg wird nun eine gleichartige vektorielle Verschiebung der Primärspannung des Doppeldrehreglers in Abhängigkeit vom Primärsummenstrom des Drehreglers hervorgerufen, die bei konstanter Kapazität mit zunehmender Abweichung vom Synchronismus zunimmt. Diese Phasenverschiebung der Primär spannung des Doppeldrehreglers hat auch eine entsprechende Phasenverschiebung der Sekundärspannung zur Folge, deren geometrischer Ort dadurch um den gleichen Winkel gedreht wird wie die sekundäre Spannung des Motors, also die Kollektorspannung.However, the capacitor C _g is also able to compensate for the inductance of the primary winding of the shunt motor. This effect is that due to the inductive voltage drop of the load current, the rotating field of the motor includes a phase shift angle with the mains voltage, which is load-dependent. As a result, the armature voltage induced in the secondary circuit will also adjust itself to the same phase shift angle with respect to the mains voltage. This results in a twisting of the geometric. Location of the vectors of the collector voltage compared to that of the vectors of the speed-regulating secondary voltage supplied by the rotary controller. This rotation of the relative position of the two geometrical locations leads to an inductive effect of the load current in the subsynchronous area and a capacitive effect in the oversynchronous area. If the capacitance Cg is correctly dimensioned, a similar vectorial shift in the primary voltage of the double control dial is now produced as a function of the primary total current of the control dial, which increases with constant capacitance as the deviation from synchronism increases. This phase shift of the primary voltage of the double control knob also results in a corresponding phase shift of the secondary voltage, the geometric location of which is thereby rotated by the same angle as the secondary voltage of the motor, i.e. the collector voltage.

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Die induktive bzw. kapazitive Wirkung des Belastungsstromes des Motors im Ständer der Maschine wird dadurch ebenso aufgehoben wie die induktive Wirkung im Kollektor-Stromkreis. Es muß also ohne weiteres eine beliebige, und zwar gleichbleibende kompensierende Wirkung im ganzen Bereich erreicht werden.The inductive or capacitive effect of the load current of the motor in the stator of the This eliminates the machine as well as the inductive effect in the collector circuit. So it must be an arbitrary, constant compensating one Effect can be achieved in the whole area.

Wenn aus irgendwelchen Gründen die kompensierende Wirkung verändert werden soll, ist durch Kurzschließen des Kondensators C_L mittels des in Abb. ι gestrichelt eingezeichneten Schalters Sch dies ohne weiteres möglich. Insbesondere kann das Kurzschließen des Kondensators ohne weiteres und ohne jeglichen Stoß im Synchronismus erfolgen, da hier ja, wie oben erörtert, kein Belastungsstrom über den Kondensator fließt. Ein derartiger Schaltvorgang ist aber nur dann erforderlich, wenn etwa der Drehzahlabfall im Über synchronismus gegenüber dem kompensierten Zustand vergrößert werden soll, z. B. zur Schwungmassenausnuteung o. dgl.If the compensating effect is to be changed for any reason, this is easily possible by short-circuiting the capacitor C _L by means of the switch Sch shown in dashed lines in FIG. In particular, the capacitor can be short-circuited easily and without any surge in synchronism, since here, as discussed above, no load current flows through the capacitor. Such a switching process is only required if, for example, the drop in speed in the over-synchronism is to be increased compared to the compensated state, z. B. for flywheel grooving or the like.

In bezug auf die Bemessung der Gesamtkapazität ist zu erwähnen, daß die Summe der Kapazitäten der eingeschalteten Kondensatoren, auf gleiche Spannung bezogen, genau so groß ist wie die für die gleiche Wirkung, also für den gleichen Grad der Kompensation, in den Kollektorkreis einzuschaltenden Kapazitäten. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, daß die Spannung im Primärkreis der Drehregler in der Regel höher ist als im Sekundärkreis, so daß der Kapazitätswert entsprechend niedriger gewählt werden kann bzw. auf den sonst erforderlichen Stromtransformator für den Anschluß des Kondensators verzichtet werden kann. Sofern die Netzspannung, sei es weil sie zu niedrig oder zu hoch ist, der günstigsten Auslegung der Kondensatoren nicht entspricht, kann ein in der Abb. 1 gestrichelt eingezeichneter Zwischentransformator Tr angewendet werden, dessen Übersetzungsverhältnis der günstigsten Auslegung der Primärwicklungen der Drehregler und der Kondensatoren entspricht. Regarding the dimensioning of the total capacitance it should be mentioned that the sum of the capacities of the connected capacitors, related to the same voltage, is exactly as large as the capacities to be connected in the collector circuit for the same effect, i.e. for the same degree of compensation. In addition, there is the advantage that the voltage in the primary circuit of the rotary regulator is usually higher than in the secondary circuit, so that the capacitance value can be selected correspondingly lower or the otherwise required current transformer for connecting the capacitor can be dispensed with. If the mains voltage, either because it is too low or too high, does not correspond to the most favorable design of the capacitors, an intermediate transformer Tr , shown in dashed lines in Fig. 1, can be used, the transformation ratio of which corresponds to the most favorable design of the primary windings of the rotary controls and the capacitors .

Sofern an Stelle der Kondensatoren 0hmsche Widerstände angewendet werden, bleibt das Prinzip der Schaltung ungeändert. Bei der Bemessung wird im allgemeinen der überwiegende Teil des Widerstandes in die gemeinsame Zuleitung der Drehreglerwicklungen gelegt werden, unter Umständen kann sogar auf Widerstände in den Einzelzuleitungen verzichtet werden. In diesem Fall, also bei Verwendung Ohmscher Widerstände, wird häufig der gemeinsame Widerstand im übersynchronen Bereich überbrückt werden, da die Wirkung der Ohmschen Widerstände insbesondere im untersynchronen Bereich erwünscht ist und nach den obigen Darlegungen mit zunehmender Annäherung an den Synchronismus der an Stelle von C_s in der Abb. 1 geschaltete Widerstand unwirksam gemacht wird. Im Synchronismus kann dann -ohne Drehmoment- oder Drehzahlsprung der Widerstand, da vom Wirkstrom entlastet, kurzgeschlossen werden. If Ohmic resistances are used instead of the capacitors, the principle of the circuit remains unchanged. When dimensioning, the major part of the resistance is generally placed in the common supply line of the rotary regulator windings, in some circumstances it is even possible to dispense with resistors in the individual supply lines. In this case, i.e. when using ohmic resistors, the common resistance in the oversynchronous range will often be bridged, since the effect of the ohmic resistances is particularly desirable in the subsynchronous range and, according to the above explanations, with increasing approximation to the synchronism of the instead of C _s resistance switched in Fig. 1 is rendered ineffective. In synchronism, the resistance can then be short-circuited without a jump in torque or speed, since it is relieved of the active current.

Die Anordnung nach der Erfindung ist nicht beschränkt auf Motoren mit Doppeldrehregler. Sie kann sinngemäß angewendet werden auch auf Motoren, die mit Einfachdrehregler geregelt werden, wofür Abb. 2 eine beispielsweise Ausführung zeigt. Hierin bedeutet, neben den bereits erläuterten Bezeichnungen, D den Einfachdrehregler und GKo jene Wicklung konstanter Spannung, die bei der Regelung mit Einfachdrehregler erforderlich ist, um die im Synchronismus als magnetisierende Spannung wirkende Drehregler- ^So spannung aufzuheben. Diese Wicklung muß bekanntlich vorhanden sein, unabhängig davon, ob mit feststehenden Bürsten bei überwiegender Drehreglerspannung oder mit beweglichen Bürsten mit überwiegender fester Spannung geregelt wird. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung wird diese Wicklung zweckmäßig nicht in den Primärteil des Motors oder Drehreglers hineingelegt, sondern als Sekundärwicklung eines besonderen Transformators TY angeordnet, der vom Netz aus gespeist wird. Die beiden Teilkapazitäten C₁ und C₂ dienen dann wieder zur Kompensation der konstanten, die gemeinsame Kapazität C_g zur Kompensation der veränderlichen Induk- ⁹^ tivität. Auch hier fließt im Synchronismus nur ein innerer Strom zwischen der Primärwicklung des Drehreglers D und der Primärwicklung des Transformators T^, während C_g im Synchronismus, von Magnetisierungsströmen abgesehen, stromlos ist.The arrangement according to the invention is not limited to motors with double rotary controls. It can also be used analogously on motors that are controlled with a single control dial, for which Fig. 2 shows an example of an embodiment. Herein, in addition to the already explained designations, D the single knob and GKo those winding constant voltage that is required in the regulation with single knob to acting in synchronism as magnetizing voltage encoder name repeal ^So voltage. As is well known, this winding must be present, regardless of whether the regulation is carried out with fixed brushes with predominantly rotary control voltage or with movable brushes with predominantly fixed voltage. In the circuit according to the invention, this winding is expediently not placed in the primary part of the motor or rotary regulator, but rather arranged as the secondary winding of a special transformer TY which is fed from the mains. The two capacitances C ₁ and C ₂ are then used again to compensate for the constant, the common capacitance C _g to compensate for the variable induction ⁹ ^ tivity. Here, too, only an internal current flows in synchronism between the primary winding of the rotary regulator D and the primary winding of the transformer T ^, while C _g in synchronism, apart from magnetizing currents, is de-energized.

Die Verhältnisse bei dieser Anordnung gehen für die beiden charakteristischen Drehreglerstellungen α = 0 und α = o,o° aus den Vektordiagrammen nach Abb. 4a und 4b i°S hervor. Es ist wieder /# der gemeinsame Kollektorstrom. Der Primärstrom in der transformatorisch gespeisten und in ihrer elektrischen Lage unveränderlichen Wicklung ist/^, der Primärstrom des Einfach- »« drehreglers J_ld. In der Stellung des Einfachdrehreglers α = 0 ergibt sich die vektorielle Summe J_lg in der in Abb. 4a gezeichneten Lage. Für α = o.o° wird J_lg auf jenen Wert reduziert, der zur Magnetisierung des Motors im Synchronismus notwendig ist. Die Lage α= 0 ist für den praktischen Betrieb als solche eine unzweckmäßige Grenzlage. In der Abb. 4a ist gestrichelt jene Lage von J_ld bei der Drehregler stellung Oj₁ eingezeichnet, lao bei der keine Kompensation stattfindet, d. h. bei der J_lg die um i8o° gegenüber J_k ver-The relationships with this arrangement can be seen for the two characteristic rotary control positions α = 0 and α = 0, o ° from the vector diagrams according to Fig. 4a and 4b i ° S. It is / # the common collector current again. The primary current in the winding, which is fed by a transformer and whose electrical position cannot be changed, is / ^, the primary current of the single "" rotary control J _ld . In the position of the single control knob α = 0, the vector sum J _lg results in the position shown in Fig. 4a. For α = oo °, J _lg is reduced to the value that is necessary to magnetize the motor in synchronism. The position α = 0 is an inexpedient limit position as such for practical operation. In Fig. 4a that position of J _ld in the rotary control position Oj _{1 is} shown in dashed lines, lao in which no compensation takes place, that is, in the case of J _lg which differs by 180 ° compared to J _k

schobene Lage besitzt: Die Unterschiede in der Wirkungsweise der beiden Kondensatorgruppen ergeben sich demnach in entsprechender Weise wie bei Verwendung von Doppeldrehreglern. shifted position has: The differences in the mode of action of the two capacitor groups accordingly result in the same way as when using double rotary controls.

Claims

Patent claims:

i. Arrangement for the operation of stator-fed shunt collector motors with capacitance switched into the collector circuit and with regulating transformers, which have a total of at least two primary windings, characterized in that for compensation of the speed-independent inductive resistances into those Primary circuits of the regulating transformers are switched on, which the secondary current lead proportional currents, while capacities are used to compensate for the speed-dependent inductive resistances are switched on in the primary circuit that depends on the speed-dependent total current of the regulating transformers is traversed.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that in place of the of the speed-dependent total current flowing through the capacitance is an ohmic shear Resistance is turned on.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the of the speed-dependent total current flowing through the capacitance or the ohmic resistance switched on at the same point is short-circuited near synchronism.

1 sheet of drawings