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Einrichtung zur Beseitigung des Einflusses der Erwärmung von Feldwicklungen
elektrischer Maschinen auf ihren Widerstandswert Es ist bekannt, daß bei elektrischen
Maschinen, welche eine fremdgespeiste oder im Nebenschluß erregte Erregerwicklung
besitzen, infolge Änderung des Widerstandes der Erregerwicklung bei Erwärmung der
Maschine Änderungen der Spannung bzw. Drehzahl der Maschinen eintreten, weil sich
der durch die Erregerwicklung fließende Strom und damit das Feld ändern. Zur Abhilfe
hat man beispielsweise bei Hauptstrommotoren parallel zur Feldwicklung einen temperaturabhängigen
Widerstand geschaltet. Mit einem solchen Widerstand können aber nicht alle auftretenden
Temperatureinflüsse auf die Erregung der Maschine beseitigt werden, weil nicht alle
Erwärrhungs- oder Abkühlungsbedingungen damit erfaßt werden können. Gegenstand der
Erfindung ist eine vorteilhafte Einrichtung zur Vermeidung des Einflusses von durch
Temperaturänderungen bedingten Widerstandsänderungen der Erregerwicklung, welche
wesentlich vollkommener arbeitet als eine Anordnung der bekannten Art. Näch der
Erfindung wird eine in den Feldstromkreis eingeschaltete selbsttätige Widerstandsregeleinrichtung
;abhängig von dem Verhältnis zwischen der an die Feldwicklung gelegten Spannung
und dem durch die Feldwicklung fließenden Strom gesteuert.
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Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispiels
erläutert werden, das sich auf eine dieselelektrische Kraftübertragung bezieht.
-ro bedeutet bei dem in der Zeichnung wiedergegebenen Schaltschema beinte Wärmekraftm.aschine,
r I den von dieser angetriebenen
Generator. Die Erregerwicklung
12 wird von einer beliebigen Spannungsquelle gespeist, deren Spannung mit V bezeichnet
sein möge. Der Generator i i kann beispielsweise zur Speisung eines Belastungsstromkreises
L, der aus Fahrzeugmotoren besteht, verwendet werden.
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Um die Änderungen des Widerstandes der Feldwicklung 12, welche durch
Temperaturänderungen des Generators i i bedingt sind, auszugleichen, ist ein selbsttätig
veränderlicher Widerstand 13, beispielsweise ein motorisch angetriebener
Regelwiderstand, vorgesehen, der in den Stromkreis der Feldwicklung 12 eingeschaltet
ist. Ferner ist ein zusätzlicher Widerstand 1q. vorgesehen, der von Hand eingestellt
wird und dazu dient, eine Einregelung der Generatorspannung und damit des Generatorstromes
auf einen bestimmten Wert vorzunehmen. Das Regelorgan ig des Widerstandes 13 wird
durch einen Motor 15 angetrieben. 16 bedeutet den Anker, 17 und 18
zwei Reihenschlußfeldwicklungen, von denen jede für eine Drehrichtung vorgesehen
ist. Wird das Regelorgan i g des Regehviderstandes 13- in der einen Richtung angetrieben,
so wird Widerstand in den Stromkreis der Feldwicklung eingeschaltet. Bei entgegengesetzter
Bewegung des Regelorgans ig wird der Widerstand allmählich aus dem Feldstromkreis
ausgeschaltet. Die Arbeitsweise des Motors 15 wird durch ein Relais 22 überwacht,
das als Waagebalkenrelais ausgebildet ist. Dieses Relais besitzt zwei feststehende
Kontaktglieder 23 und 2q., die an entgegengesetzten Seiten eines beweglichen Kontaktgliedes
25 angeordnet sind; dieses wird von dem Arm 26 getragen. Normalerweise wird der
Arm 26 durch Federn 27 und 28 in seiner Mittelstellung gehalten. Wird der Kontakt
25 mit dem Kontakt 23 in Berührung .gebracht, so erhält der Motor über die Feldwicklung
17 Strom und steuert das Regelorgan ig in der Weis, daß Widerstand aus dem
Stromkreis der FeldwiCklUng 12 ausgeschaltet""hnrd. In ähnlicher Weise wird der
Motor bei Berührung des Kontaktes 25 mit dem feststehenden Kontakt 2¢ über die Feldwicklung
i 8 eingeschaltet und das Regelorgan so betätigt, daß zusätzlich Widerstand in den
Stromkreis der Feldwicklung 12 eingeschaltet wird, um den Erregerstrom zu verringern.
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Das Relais 22 ist mit einer Spannungsspule 3 i versehen, die an der
der Feldwicklung 12 zugeführten Spannung V liegt. Außerdem besitzt das Relais 22
eine Stromspule 32, die mit der Feldwicklung i 2 in Reihe geschaltet ist. Die Arbeitsweise
des Relais ist von dem Verhältnis zwischen der an die Feldwicklung gelegten Spannung
und dem die Feldwicklung durchfließenden Strom abhängig. Dies ist dadurch begründet,
daß die Strom- bzw. Spannungsspule auf zwei Magnetkerne einwirken, die an zwei waageb.alkenähnlichen
mit dem Arm 26 verbundenen Hebeln angreifen und einander entgegenwirk en.
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Normalerweise wird das Relais beim Vorhandensein eines bestimmten
Stromes und einer bestimmten Spannung nicht zur Wirkung gelangen, weil der Schaltarm
25 durch -die zugehörigen Federn in die Mittelstellung gezogen wird. Ändert sich
indessen der Widerstand der Feldwicklung 12 infolge einer Temperaturänderung der
Maschine i i, so ändert sich der Strom in dein Feldstromkreis, und der Gleichgewichtszustand
an dem Relais 22 wird gestört. Infolgedessen wird der Motor 15 eingeschaltet und
der Widerstand 13 so weit verändert, bis wieder ein , bestimmtes Verhältnis zwischen
dem Erregerstrom in der Feldwicklung und der Spannung vorhanden ist.
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Hervorzuheben ist, daß die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung
sich grundsätzlich auch nicht ändert, wenn die Spannung V, an welche die Erregerwicklung
12 angeschlossen ist, in ihrer Größe geändert wird.
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Die beschriebene Anordnung kann selbstverständlich auch dann verwendet
werden, um bei einem Motor mit Nebenschlußerregung oder- Fremderregung Drehzahländerungen
infolge Änderung des Widerstandes der Feldwicklung bei Erwärmung der Maschine zu
verhindern. Beispielsweise-kann die Maschine i i als Motor benutzt werden, der von
einer beliebigen Stromquelle .gespeist wird, um eine Belastung io anzutreiben. Die
Geschwindigkeit des Motors kann durch Regelung des Stromes in der Feldwicklung 12
eingestellt werden. Das Relais 22 und der Widerstand 13 können auch in diesem Falle,
genau, wie vorher erläutert, dazu benutzt werden, Feldänderungen in der Maschine
und damit Drehzahländerungen zu verhindern.