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Mehrphasiger Flüssigkeitsanlasser mit einem gemeinsamen geerdeten
Metallkessel Für das Anlassen und .auch für die Regelung der Drehzahl elektrischer
Maschinen und Apparate, insbesondere Drehstromasynchron. motoren mit Schleifringläufer,
kann man bekanntlich Flüssigkeitsanlasser verwenden.
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Es sind Flüssigkeitsanlasser bekannt, bei denen für jede Phase ein
besonderer Metallkessel vorgesehen ist. Hierbei können die Abstützungen. für die
feststehende Elektrode aus Isolatoren, Körpern aus hohem Widerstandsmaterial oder
aus leitenden Werkstoffen bestehen. Werden die Abstützungen aus Isolierstoff ausgeführt,
so können sich Nebenschlüsse üi jedem Metallkessel sowohl nach dem blanken metallenen
Boden als auch nach dem Kesselmantel hin .ausbilden. Aus diesem Grunde sind selbst
bei einer Isolierabstützung zusätzliche Stützisolatoren für die einzelnen Anlassereinheiten
erforderlich. Diese Stützisolatoren sind aber auch in anderen Fällen notwendig.
Werden hierbei die Abstützungen aus Metall ausgeführt, so besitzt der Metallkessel
das Potential der Phasenspannung. In diesem Fall sind somit erst recht besondere
Stützisolatoren für jeden Phasenkessel notivendig. Ein derartiger, aus mindestens
drei Einheiten bestehender Flüssigkeitsanlasser hat hierbei eine verhältnismäßig
kleine Wärmekapazität. Im übrigen ist bei dem bekannten Flüssigkeitsanlasser ein
zusätzliches Rohrleitungssystem mit einer Fördereinrichtung, einer Kühlschlange
und Behältern erforderlich, um eine konstante Wärmekapazität in jeder Phase zu erreichen
und somit das Auftreten starker Abweichungen der Widerstandswerte der Anlaßwiderstände
für die einzelnen Phasen zu verhindern.
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Man hat ferner Flüssigkeitsanlasser angeivandt, bei denen die Elektrodenpaare
jeder Phase des Flüssigkeitsanlassers in einem im
unteren Teil durch
einen scheibenförmigen Boden abgedeckten Isolierzylinder untergebracht wurden, derart,
daß bei dreiphasiger Ausführung drei voneinander baulich g trennte, mit Wasser als
Elektrolyt gef Zylinder entstehen, von denen jeder a a ,x von Luft umgeben ist.
Derartige Anlasser-'-haben jedoch eine geringe Wärmekapazität, so daß sie z. B.
für schweren Anlauf wenig geeignet sind. Außerdem können die insbesondere aus Steinzeug,
keramischem Stoff o. dgl. bestehenden Isolierzylinder derartiger Flüssigkeitsanlasser
infolge der Temperaturdifferenz zwischen dem reit Wasser gefüllten Inneren des Isolierzylinders
und der den Zylinder außen umgebenden Luft leicht platzen. Ein weiterer Nachteil
solcher Flüssigkeitsanlasser besteht darin, daß man die Stoßstellen zwischen dem
Isolierzylinder und dem scheibenförmigen Boden nur schwer abdichten kann.
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Um die Nachteile hinsichtlich der Abdichtung zu beheben, somit die
Betriebssicherheit des Flüssigkeitsanlassers zu erhöhen, ist es bekanntgeworden,
die die Phasenelektrodenpaare aufnehmenden Isolierzylinder in einem gemeinsamen
Blechgehäuse anzuordnen. Da. die Isolierzylinder hierbei auch außen vom Wasser umgeben
sind und da außerdem dafür gesorgt ist, daß das Wasser zwischen dem Inneren jedes
Isolierzylinders und dem Gehäuseraum außerhalb der Isolierzylinder fortwährend umlaufen
kann, so wird dabei auch die Wärmeaufnahmefähigkeit gegenüber der früheren Anordnung
erhöht. Hierbei ergeben sich jedoch gerade durch die Wahl des im Hinblick auf hohe
Betriebssicherheit vorteilhaften Metall-, insbesondere Blechgehäuses folgende Schwierigkeiten.
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Durch die zum Zwecke des guten Umlaufs des Elektrolyten unterhalb
oder im unteren Teil der Isolierzylinder vorgesehenen Durchlaßöffnungen entstehen
zwischen der feststehenden Elektrode und der metallenen Kesselwandung elektrische
Nebenwege. Die hierdurch bedingten Nebenwiderstände verringern das Verhältnis zwischen
dem Anfangs-und Endwiderstand.
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Um gegenüber diesem beim Anlassen bzw. Regeln unerwünschten Verhalten
des Flüssigkeitswiderstandes eine grundsätzliche Abhilfe zu schaffen, ohne auf die
durch den Metall-, insbesondere Blechkessel bedingte hohe Betriebssicherheit zu
verzichten, schlägt die Erfindung vor, die Nebenschlußwege bei mehrphasigen Flüssigkeitsanlassern
mit einem gemeinsamen geerdeten Metallkessel, der für jede Phase einen Isolierzylinder
mit Durchströmöffnungen für den Elektrolyten enthält, nach ,allen Richtungen, also
auch zwischen den benachbarten -Phasen, zu vergrößern. Hierdurch läßt sich zugleich
eine äußerst gedrungene Baliart erzielen. Dabei wird eine :große Wärmekapazität
erreicht, da der Umlauf des Elektrolyten weitestgehend ermöglt und hierdurch die
Kühlwirkung außer-'."d, e tlich gesteigert wird.
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.`' "Die Erfindung besteht somit darin, daß zwischen den die Elektrodenpaare
aufnehmenden Isolierbehälter und den nichtisolierten Kesselwandungen weitere Isoliereinsatzkörper
mit der Oberfläche des Innenbehälters engepaßten Endteilen angeordnet sind, die
den zugehörigen Isolierkörper zum Teil umgeben und einen gewissen Abstand von der
Kesselwand haben. Bei entsprechender Bemessung kann dabei die Vergrößerung des Nebenwiderstandes
zugleich so gewählt werden, daß sich auch in bezug auf die Kühlwirkung ein günstiges
Verhalten des Flüssigkeitsanlassers ergibt. Der weitgehendsten Heraufsetzung des
Nebenwiderstandes, die durch Verkleinerung des Abstandes zwischen dem Isolierzylinder
und den den Flüssigkeitsdurchlaß begrenzenden Isoliereinsatzkörpern herbeigeführt
wird, steht nämlich die Forderung der erwünschten Ableitung der zwischen den Elektroden
erzeugten Wärme entgegen, indem die Kühlwirkung der fortlaufend bewegten Flüssigkeitsmenge
bei Verkleinerung des Querschnittes des Durchlaufkanals abnimmt bzw. umgekehrt,
je größer im Hinblick auf die Kühlung die Flüssigkeitsmenge ist, die den Isolierzylinderteil
umspült, um so geringer wird der Nebenwiderstand. Die Erfindung wird beiden Anforderungen
gerecht, indem jeder der den Isolierzylinder zum Teil umschließenden Isoliereinsatzkörper
in einem solchen Abstand von der metallenen Kesselwandung vorgesehen und so bemessen
sein kann, daß - ei.n Strämungsquerschnitt für den Elektrolyten entsteht, der im
Hinblick auf gegensätzliche Anforderungen für die Heraufsetzung des Nebenwiderstandes
und die Herbeiführung der Kühlwirkung die Bestwirkung ergibt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht; es zeigen Fig. i den unteren Teil des neuen Flüssigkeitsanlassers
im Querschnitt, Fig. a den in der Fig. i angegebenen Teil des Flüssigkeitsanlassers
in der Aufsicht.
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Auf dem Boden 2 eines metallenen, mit Elektrolyt gefüllten Kessels
i, z. B. aus Eisenblech, sind unter Zwischenschaltung von Isolierschichten 3 Isolierzylinder
4. aufgestellt, deren Anzahl der Phasenzahl entspricht. Dic Isolierschichten 3 können
aus durchgehenden Platten bestehen, die aus Gründen der Herstellung unterteilt werden
können, so daß in diesem Falle schmale Trennfugen 5 entstehen. Jeder z. B. aus Steinzeug,
Porzellan, Preß-
Stoff, Glas @o. dgl. bestehende Isolierzylinder
4 nimmt ein in der Zeichnung ;nicht dargestelltes Elektrodenpaar auf. Die Elektroden
können aus ebenen Eisenflächen oder aus konzentrischen Zylindern bestehen. Die feststehenden
Elektroden werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hängend angeordnet.
Die isolierten Anschlüsse, welche die Zuleitungen von den feststehenden Elektroden
zu den Schleifringen des Motors aufnehmen, sind somit an dem in .der Zeichnung nicht
ersichtlichen Deckel des Kessels befestigt. Die beweglichen Elektroden werden z.
B. in an sich bekannter Weise an einem gemeinsamen Querstück angebracht, das zugleich
den Nullpunkt des Stromkreises bildet. Der Flüssigkeitsanlasser kann durch eine
Handkurbel oder bei Fernsteuerung durch einen angebauten Motor verstellt werden.
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Die Isolierzylinder 4 enthalten in ihrem unteren Teil. diametral gegenüberliegende
Durchbrechungen 6, deren Anzahl beliebig sein kann. Jeder Isolierzylinder 4 wird
zum Teil durch Einsatzisolierkörper 7 umschlossen, die einen U-förmigen Querschnitt
aufweisen und auf der Isolierplatte 3 aufgestellt sind. Auf diese Weise entstehen
zwischen den Isolierzylindern 4 und Einsatzisolierkörperxi 7 Kanäle 8, durch :die
die Flüssigkeitssäule in Richtung der eingezeichneten Pfeile 9 umlaufen kann. Durch
die Isoliereinsatzköaper 7 wird der ungünstige Einfluß des Nebenwiderstandes, der
seinen Weg in der Flüssigkeit von der feststehenden Elektrode nach der Kesselwandung
hin nimmt, herabgesetzt. Die inneren Flächen -des Schenkels der Isoliereinsatzkörper
schließen sich, wie Fig. 2 zeigt, mindestens annähernd ,an die Flächen an, welche
die Durchbrechungen 6 in den Isolierzylindern 4 begrenzen. Die Schenkel jedes Isoliereinsatzkörpers
weisen der Oberfläche des Isolierzylinders angepaßte Endteile auf, mit denen sie
sich 'unmittelbar gegen den Isolierzylinder abstützen. Hierbei bildet die Höhe der
Isoliereinsatzkörper 7 einen Teil der Höhe der Isolierzylinder 4. -Die Isoliereinsatzkörper
7 werden, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, mittels Haken i o, I i und Schrauben
I2, Schellen o. dgl.- an den auf der Innenfläche der Kesselwandung vorgesehenen
Winkelstücken 15 festgehalten. Außerdem können im Inneren der Isoliereinsatzkärper
Versteifungen 14 angebracht werden, gegen die sich die Isoliereinsatzkörper abstützen.
Sie können entweder, wie ,aus Fig. 2 ersichtlich ist, die einzelnen durch die Krümmlung-en
der Isoliereinsatzkörper entstehenden Ecken ausfüllen oder sich an alle. drei Innenflächen
des Isoliereinsatzkörp,ers anlegen.
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Man kann ferner im Gegensatz zu der gärgestellten Ausführung für die
Isolier-.:'Ansatzkörper einen beliebigen anderen, z. B. einen teilringförmigen Querschnitt
wählen, ebenso auch für die als Zylinder 4 bezeichneten Isolierteile. Feiner ist
es möglich, die Isolierzylinder 4 mit Ansätzen auszurüsten, um die herum die Schenkel
der Isoliereinsatzkörper greifen.
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Jeder der den Isolierkörper 4 zum Teil umschließenden Isoliiereinsatzkörper
7 hat einen solchen Abstand von der metallenen Kesselwandung und ist so bemessen,
daß ein Durchströmungsquerschnitt für den Elektrolyten entsteht, der im Hinblick
auf gegensätzliche Anforderungen für die Heraufsetzung des Nebenwiderstandes und
der Herbeiführung der Kühlwirkung eine Bestwirkung ergibt.
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Die- Erfindung kann nicht bloß, wie beschrieben und dargestellt ist,
bei Anlassern mit hängenden festen Elektroden und Durchführungen im oberen Teil
des Kessels, sondern z. B. auch bei Flüssigkeitsanlassern verwendet werden, bei
denen die festen Elektroden auf isolierten Durchführungen am Kesselboden vorgesehen
sind.
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Als Elektrolyt kann bekanntlich eine Lösung von Kristallsoda in abgekochtem
Trinkwasser oder Kondensat benutzt werden. Durch die Veränderung des Solozusatzes
kann eine weitere Anpassung an die Anlaufverhältnisse und an die Läufer der Motoren
erzielt werden.