DE686542C - Fahrzeugwendepoldynamomaschine zur Stromerzeugung gleicher Polaritaet bei wechselnder Drehrichtung, deren Magnetwicklung von einer Erregermaschine gespeist wird - Google Patents

Description

Dynamomaschinen zur Stromerzeugung gleicher Polarität bei wechselnder Drehrichtung, deren Magnetwicklung von einer Erregermaschine gespeist wird, sind bekannt; sie werden für elektrische Zugbeleuchtung, Lüftung und Heizung verwendet und dann von einer Radachse eines Schienenfahrzeuges angetrieben. Bei diesen Maschinen ist die Erregerwicklung der Erregermaschine an die Bürsten der Hauptdynamomaschine angeschlossen, während die Magnetwicklung der Hauptdynamomaschine mit den Bürsten der Erregermaschine verbunden ist. Die Bürsten beider Anker befinden sich in der neutralen Zone und verbleiben in dieser Lage. Damit die Polarität an den Bürsten der Hauptdynamomaschine beim Wechsel der Drehrichtung unverändert bleibt, werden die Pole ihres Magnetfeldes durch Umkehrung des durch ihre Magnetwicklung fließenden Stromes umgekehrt. Dieser Feldwechsel tritt ein, wenn die Remanenzspannung der Erregermaschine verhältnismäßig groß ist im Vergleich zur Remanenzspannung der Hauptdynamomaschine. Um diese Bedingung zu erreichen, wird als Material für die Magnetkerne der Erregermaschine nicht weiches Eisen, sondern ein Material großer Remanenz, z. B. gehärtetes Stahlblech, verwendet. Das hat nun seine Nachteile. Erstens ist der Kraftlinienfluß bei gegebener magnetomotorischer Kraft unter Verwendung von gehärtetem Stahlblech kleiner als bei weichem Eisen, und zweitens ist der Regulierbereich der Hauptdynamomaschine durch die große Remanenz ihrer Erregermaschine begrenzt. Dies ist nachteilig, da Zugbeleuchtungsmasehinen bekanntlich bei sich in sehr weiten Grenzen ändernder Drehzahl eine sich zwischen Vollbelastung und einer Mindestbelastung ändernde Leistung abzugeben haben. Es ist auch schon der Vorschlag ge-

macht worden, die Erregerwicklung in den Diagonalzweig einer Wheatstoneschen Brücke, zu verlegen und in den vier äußeren Zweigen derselben Kupferoxydgleichrichter anzuordnen, die den Erregerstrom stets nur in einer bestimmten Richtung durch die Erregerwicklung durchlassen, so daß die Erregermaschine den Erregerstrom für sich selbst als auch für die Hauptdynamomaschine liefert. Auch ist to schon vorgeschlagen worden, die Erregung der Erregerwicklung in der Weise vorzunehmen, daß letztere in beiden Drehrichtungen stets von einem Strom gleicher Richtung durchflossen wird, um bei wechselnder Dreh-J5 richtung eine Selbsterregung herbeizuführen. Demgegenüber unter scheidet sich die Dynamomaschine nach der Erfindung dadurch, daß auf ein und demselben Kommuta-' tor der Erregermaschine neben dem in der zo neutralen Zone feststehenden, mit der Feldwicklung des Generators verbundenen Bürstenpaar ein mit der Änderung der Drehrichtung sich selbsttätig um eine Polteilung umstellendes Paar Bürsten angeordnet ist, die mit der Erregerwicklung der Erregermaschine unmittelbar verbunden sind und stets gleiche Polarität aufweisen, während die Polarität der feststehenden Bürsten mit dem Drehsinn des Ankers wechselt. Durch die Erfindung wird dem Bekannten gegenüber eine wesentliche Vereinfachung der Bauart und eine erhöhte Betriebssicherheit erzielt.

In der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch darstellenden Zeichnung bezeichnet ι den Anker der Dynamomaschine mit dem Kommutator 2 und der Magnetwicklung 3, den feststehenden Bürsten 4, 5 und den Hauptklemmen 6, 7. Auf der von einer Radachse angetriebenen Ankerwelle 10 befindet sich auch der Anker 8 der Erregermaschine mit dem Kommutator 9. Auf diesem schleifen einerseits die feststehenden, mit der Magnetwicklung 3 der Hauptdynamomaschine verbundenen Bürsten 11, 12, andererseits vorteilhaft daneben angeordnet die beim Wechsel der Drehrichtung selbsttätig um eine Polteilung vers.tellbaren Bürsten 13, 14, die mit der Erregerwicklung 15 unmittelbar verbunden sind und in beiden Drehrichtungen gleiche Polarität aufweisen. Die Erregermaschine kann auch von der Hauptdynamomaschine getrennt angeordnet und dann selbst von einer Wagehachse angetrieben sein, da eine unmittelbare Kupplung mit der Dynamomaschine erforderlich ist.

Die Leistungsabgabe der von einer Radachse des Eisenbahnwagens mit veränderlicher Geschwindigkeit angetriebenen, für Luftverbesserung, Heizung, Kühlung und Batterieladung bestimmten Hauptdynamomaschine ist eine verhältnismäßig große. Daher muß, um eine gute Kommutierung innerhalb des Arbeitsbereiches der Maschine zu erzielen, die Dynamomaschine mit Wendepolen versehen sein, deren Wicklung in der Abbildung nicht gezeichnet ist. Die Amperewindungen der Wendepole müssen bekanntlich den Amperewindungen des Ankers 1 entgegenwirken. Dies wird nur dann erreicht, wenn die Polarität an den Hauptklemmen 6, 7 in beiden Drehrichtungen unverändert bleibt bzw. wenn das Magnetfeld der Dynamomaschine beim Wechsel der Fahrtrichtung umgekehrt wird. Diese Bedingung wird erfüllt, wenn, wie bereits erwähnt, die Erregermaschine in beiden Drehrichtungen gleichsinnig erregt ist. Es findet dann beim Wechsel der .Fahrtrichtung eine Stromrichtungsänderung in der Magnetwicklung 3 bzw. eine Richtungsänderung des Magnetfeldes der Hauptdynamomaschine statt.

In der Abbildung ist die Aufrechterhaltung des Richtungssinnes" des Erreger stromes in der Erregerwicklung 15 beim Wechsel der Drehrichtung durch eine selbsttätig wirkende Bürstenverstellung um eine Polteilung dargestellt. Es liegen beide Bürstenpaare nach erfolgtem Wechsel der Drehrichtung stets in der neutralen Zone der Erregermaschine. Dadurch, daß die Erregerwicklung 15 unmittelbar an die verstellbaren Bürsten 13, 14 angeschlossen ist, wird außer den bereits erwähnten Vorteilen einer sicheren und rascheren Erregung und eines günstigeren, größeren Regulierbereiches auch der Vorteil erreicht, daß die Erregerwicklung 1.5 für eine niedrigere Spannung hergestellt werden kann. Weil die Klemmenspannung der Dynamomaschine ■ in Anbetracht ihrer großen Leistung entsprechend hoch gewählt werden muß, um einen Strom kleinerer Größe zu erhalten, kann die Erregermaschine bzw. die von ihr gespeisten Wicklungen 3, 15 daher für eine wesentlich kleinere Spannung ausgeführt werden. Dies ist besonders günstig für die größere Haltbarkeit der Reglerkontakte, besonders wenn ein Vibrationsregler die Regelung der Spannung und des Stromes der Hauptdynamomaschine besorgt, deren Regulierwiderstand sich im Nebenschlußzweig no 13-14-15-13 befindet. Nach Überschreiten der Mindestdrehzahl der Hauptdynamomaschine nimmt die Spannung im Nebenschlußzweig ab.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Fahrzeugwendepoldynamomaschine zur Erzeugung gleicher Polarität bei wechselnder Drehrichtung mit einer gleichsinnig mit dieser angetriebenen Erregermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß

   auf ein und demselben Kommutator (9) der Erregermaschine (8) neben dem in der neutralen Zone feststehenden, mit der Feldwicklung (3) des Generators (1) verbundenen Bürstenpaar (11, 12) ein mit der Änderung der Drehrichtung sich selbsttätig um eine Polteilung umstellen

   des Paar Bürsten (13, 14) "angeordnet ist, die mit der Erregerwicklung (15) der Erregermaschine unmittelbar verbunden sind und stets gleiche Polarität aufweisen, während diejenige der -feststehenden Bürsten mit dem Drehsinn des Ankers wechselt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   BERLIN. GEDRUCKT IK DEB ItEICHSDIit-'CKEKEI