DE78789C - Regelungseinrichtung für elektrische Treibmaschinen, bei welcher bei Aus- bezw. Einschaltung von Ankerwicklungen auch die Stärke des magnetischen Feldes geändert wird - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 28. Februar 1893 ab.

Um die Umdrehungszahl von elektrischen Treibmaschinen zu regeln, hat man bisher entweder die Ankerwicklung getheilt und je nach Bedürfnifs die einzelnen Theile parallel oder hinter einander geschaltet, oder man hat die Erregerwicklung der Feldmagnete durch Vorschaltwiderstä'nde mehr oder weniger geschwächt. Beide Arten der Regelung haben den Nachtheil, dafs mit der Aenderung in der Schaltung auch stets eine Aenderung in der Lage der neutralen Achse eintritt, so dafs die Bürsten infolge dessen Funken geben und der veränderten Lage der neutralen Achse entsprechend eingestellt werden müssen.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Schaltung von elektrischen Treibmaschinen, bei denen dieser Uebelstand dadurch vermieden wird, dafs man gleichzeitig die Schaltung in der Ankerwicklung und die Stärke der Erregerwicklung für die Feldmagnete derart ändert, dafs die Lage der neutralen Achse unverändert dieselbe bleibt und eine Verstellung der Bürsten nach jedesmaliger Aenderung der Umdrehungszahl nicht erforderlich ist. Aufserdem wird durch Aenderung der Schaltung der Ankerwicklung und der Magnete der Vortheil eines gröfseren Spielraumes in der Wahl der Umdrehungszahl erreicht. Wenn man beispielsweise die Ankerwicklung in zwei Theile zerlegt, welche beliebig hinter einander oder parallel geschaltet werden können, oder von denen der eine ausgeschaltet werden kann, und wenn man ferner die Schenkelwicklung ebenfalls durch Vorschaltwiderstände oder durch Ausschaltung von Windungen in dem Wirkungsgrad von χ zu 21 veränderlich macht, so kann man damit gegenüber der Regelung durch Aenderung der Ankerwicklung oder der Schenkelbewicklung allein Geschwindigkeitsänderungen der elektrischen Treibmaschine bis zum vierfachen Betrage erzielen. Die hierbei möglichen Schaltungen liegen zwischen den beiden Grenzen:

1. beide Ankerwicklungen nebeneinander — halbe Feldstärke,

2. beide Ankerwicklungen hinter einander — ganze Feldstärke. ,

Die durch diese Wicklungsart gewährte Möglichkeit, Nebenschlufsmaschinen mit erheblich veränderlicher Geschwindigkeit zu betreiben, führt die neue technische Wirkung herbei, dafs das alte Rädervorgelege vollständig fehlen kann, so dafs der Arbeiter im Stande ist, nur mit Hülfe eines geeigneten Umschalters jede erforderliche Umlaufsgeschwindigkeit, wenn nöthig, zu erhalten. Dieser Zweck konnte mit den bisher für veränderliche Geschwindigkeit stets benutzten Reihenschaltungsmaschinen nicht erreicht werden, weil es dabei unerläfslich ist, dafs die Treibmaschine die einmal gewählte Geschwindigkeit unabhängig von der Belastung einhält.

Zur einfachen und sicheren Ausführung obiger Schaltungen dient nachfolgende Vorrichtung,, welche es unmöglich macht, dafs eine Schaltung während des Betriebes der Arbeitsmaschine bewirkt wird, wodurch Kurzschlüsse der Treibmaschine herbeigeführt werden. Hierbei sind vier Umlaufszahlen, nämlich 3200, 2400, 1600 und 800 angenommen.

(2. Auflage, ausgegeben am 2. Dezember i8(fl.)

Die Figur zeigt die Schaltung für die gröfste Umlaufszahl 3200.

Der von der Betriebsleitung kommende Strom geht zum Drehpunkt des Hebels H, welcher im Ruhezustande auf dem Isolirstück i aufliegt. Wird der Hebel nach rechts bewegt, so kommt er nach einander mit den Stroinschlufsstücken k₁ Jc₂ und Schiene s in Berührung, wodurch der Elektromagnet stufenweise erregt wird. (Der Strom geht von s durch die Magnetwicklung, Vorschaltwiderstä'nde W₁ W₂, Stromschlufsstück C₄, Arm α zum Kreisringstück II, sodann durch Feder 4 zur — Klemme der Betriebsleitung zurück.)

Bei weiterer Bewegung nach rechts kommt der Hebel H mit dem Stromschlufsstück C₁ in Verbindung. Nunmehr geht auch Strom durch den Anker, und zwar von der -f- Klemme über Hc₁ durch die Widerstände W₁ W₂, Feder ι in das Kreisringstück I. Hier theilt sich der Strom in zwei Theile: der eine geht über die Feder 2 durch Anker A₁ und Feder 5, der andere über Feder 3, Anker A₂ und Feder 6 zum Ringstück II. Von hier gehen beide Theilströme gemeinschaftlich durch Feder 4 zur — Klemme zurück. In dem Mafse, wie die Treibmaschine anläuft, wird Widerstand W ausgeschaltet, bis der Hebel H auf Stromschlufsstück c₃ aufliegt. Die Treibmaschine arbeitet jetzt mit 3200 Umdrehungen. Soll sie z. B. 2400 machen — entsprechend der nächst niederen Stufe der Arbeitsmaschine —, so dreht man die Scheibe S, bis Arm α auf Stromschlufsstück c₅ aufruht. Nunmehr ist ein Theil des Vorschaltwiderstandes aus dem Nebenschlufs ausgeschaltet, so dafs das Feld verstärkt wird. Vier Kerben nebst Feder f sichern die vier Stellungen für die verschiedenen Umdrehungszahlen.

Beim Uebergang von. 2400 auf 1600 bezw. 800 Umläufe wird der Hebel H vollständig nach links gedreht, die Treibmaschine mithin ausgeschaltet. Der an H befestigte Daumen d drückt nun gegen den Schlagbolzen b und hebt denselben aus der Sperrnuth M₁ der Scheibe S. Letztere kann nun so weit gedreht werden, bis α auf c₆ oder C₇ zu liegen kommt, je nachdem die Treibmascheine 1600 oder 800 Umdrehungen machen soll. Gleichzeitig kommt dadurch Feder 3 und 5 mit Stromschlufsabschnitt III in Berührung, während Feder 1 und 2 mit Ringstück I und Feder 4 und 6 mit Ringstück II in Berührung bleiben. Beim Wiedereinschalten der Treibmaschine, d. h. Rechtsbewegung des Hebels H, geht der Strom von H über C₃, Feder 1, Ringstück I, Feder 2 nach Anker A_n von hier über Feder 5, Abschnitt III, Feder 3 nach Anker A₂ und sodann über Feder 6, Ringstück II, Feder 4 zur — Klemme der Leitung zurück. Die beiden Wicklungen sind nunmehr hinter einander geschaltet. Dadurch, dafs α auf C₆ oder C₇ aufliegt, ist W₁ entweder ein- oder ausgeschaltet und des Feld verstärkt. Widerstand W₂ dient zur Regelung der Feldstärke für zwischen den angegebenen liegende Umlaufzahlen.

Bei der beschriebenen Schalivorrichtung dient Hebel H mit den Stromschlufsstücken C₁, C₂, C₃, A₁, k₂ und s, sowie den Widerständen W₁ und W₂ zum Anlassen der Treibmaschine, während Scheibe S mit den Schienen I, II und III, Stromschlufsstücken C₄, C₅, c₆ und C₇, sowie den Widerständen W₁ und w₉ die Aenderung der Umlaufszahl der Treibmaschine bewirkt.

Anstatt die beiden Wicklungen neben einander zu schalten, kann man auch nur eine derselben benutzen und die andere ganz ausschalten, wie überhaupt Aenderungen des in der Figur skizzirten Schaltungsschemas angängig und möglich sind.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Bei Regelungseinrichtungen für. elektrische Treibmaschinen mit mehreren zu getrennten Stromaufnehmern führenden Ankerstromkreisen die Verbindung sowohl dieser als auch des Erregerstromkreises mit einem Regelungsschalter in solcher Weise, dafs bei Schaltu.ngsänderungen der Ankerstromkreise auch die Stärke des magnetischen Feldes geändert wird, zu dem Zweck, bei gleichbleibender Bürstenstellung Funkenbildungen am Stromaufnehmer zu verhindern.

2. Zur Ausführung der unter !.gekennzeichneten Schaltung eine Schaltvorrichtung, bei welcher die zum Anlassen der Treibmaschine und die zum Aus- bezw. Einschalten von Anker- und Schenkelwicklungen dienenden Schalthebel derart mit einander gekuppelt sind, dafs die Umschaltung der Wicklungen bezw. Ausschaltung einer derselben nur dann bewerkstelligt werden kann, wenn die Treibmaschine vermittelst der Anlafsvorrichtung ausgeschaltet ist.

3. Eine Ausführungsform der unter 2. gekennzeichneten Schaltvorrichtung, bei welcher der Hebel H der Anlafsvorrichtung beim Ausschalten einen Schlagbolzen b ausklinkt, der die Scheibe S₁ sonst hemmt, während die Federn 1 bis 6 in Verbindung mit den Stromschlufsschienen. I bis III, Arm α und Stromschlufsstücken C₁ bis C₇ die Umschaltung in der erforderlichen Weise bewirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.