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Gleichstrommaschine Bei Gleichstrommaschinen werden normalerweise
so viel Bürsten auf dem Kommutator angeordnet, wie Pole vorhanden sind. Dabei hat
jeweils die Hälfte sämtlicher Bürsten gleiches Potential und gleiche Polarität.
Im allgemeinen werden die gleichpoligen Bürsten miteinander verbunden, so daß sich
die betreffenden Bürstenströme in dem äußeren Stromkreis summieren. Es sind jedoch
auch Maschinen bekanntgeworden, die aus einem Anker mit nur einer Wicklung zwei
äußere Stromkreise speisen, die in ihrer Spannung, Leistung und Polarität unabhängig
voneinander sind. Die Ankerwicklung ist eine Schleifenwicklung ohne Ausgleichsleitungen.
Solche Maschinen besitzen vier Pole, von denen je zwei aufeinanderfolgende ein Polpaar
bilden. Diese Polpaare können unabhängig voneinander erregt werden. An das eine
Bürstenpaar, das zu dem einen Polpaar gehört, wird ein äußerer Kreis, an das andere
Bürstenpaar, das zu dem anderen Polpaar gehört, ein zweiter äußerer Kreis angeschlossen.
Die an den Bürstenpaaren abgenommenen Spannungen können verschieden groß sein, ebenso
können auch die Ströme in den äußeren Stromkreisen verschiedene Größe besitzen.
Zur Stromwendung hat man bei dieser bekannten Zweikreisgleichstrommaschine Wendepole
vorgesehen, die zwei Wicklungen besitzen, von denen die eine von dem Strom des einen
äußeren Kreises, die andere von dem Strom des anderen äußeren Stromkreises gespeist
wird. Diese bekannte Maschine hat jedoch den Nachteil, daß bei größeren Leistungen
die Kommutierung Schwierigkeiten bereitet.
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Gemäß der Erfindung können diese Schwierigkeiten dadurch vermieden
werden, daß zur Aufhebung der Stromwendespannung Wendepole und
zur
Kompensation der Ankerdurchflutung Wicklungen im Ständer angeordnet werden. An sich
sind Wendepole und Kompensationswicklungen .bei normalen Gleichstrommaschinen bekannt.
Bei Zweikreisgleichstrommaschinen war man jedoch der Auffassung, daß man mit der
vorher .erwähnten Wendepolerregung auskommen kann. Die Erfindung beruht auf der
Erkenntnis, daß dies bei Zweikreisgleichstrommaschinen nicht der Fall ist und daß
man eine einwandfreie Kommutierung auch bei großen Leistungen nur dann erzielen
kann, wenn man außer den Wendepolen noch eine Kompensationswicklung vorsieht. -.
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Die Erfindung ist nicht auf vierpolige Maschinen mit zwei Polpaaren
beschränkt. Wählt man die Polpaarzahl größer, z. B. gleich drei, so können drei
äußere Kreise an die jeweiligen Bürsten angeschlossen werden. An Stelle eines Polpaares
für einen äußeren Kreis können auch Gruppen aufeinanderfolgender Polpaare vorgesehen
werden. Besonders zweckmäßig ist es, einem äußeren Kreis ein Zwei- oder Mehrfaches
von Polpaaren oder Polpaargruppen in der Weise zuzuordnen, daß sich die Folge der
Polpaare bzw. Polpaargruppen für die einzelnen äußeren Kreise mehrfach wiederholt.
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Zur Durchführung der Erfindung werden die Wendepole, die jeweils zwischen
zwei Hauptpolen einer zusammengehörigen Gruppe liegen, von dem Strom des zugehörigen
äußeren Stromkreises voll erregt (ungemischte Erregung). Dagegen werden die Wendepole,
die jeweils an der Grenze zwischen zwei verschiedenen äußeren Kreisen zugeordneten
Polen liegen, mit zwei Wicklungen ausgerüstet, von denen jede die halbe- Windungszahl
der Wicklung des erstgenannten Wendepols besitzt, und die eine dieser Wicklungen
wird von dem Strom des einen äußeren Stromkreises, die andere von dem Strom des
anderen äußeren Stromkreises erregt (gemischte Erregung).
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Die zur Aufhebung der Ankerdurchflutung -dienenden Spulen umfassen
nur die .ungemischt erregten Wendepole, nicht dagegen die gemischt erregten Wendepole.
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Besitzt die Maschine für jeden Stromkreis mehr. als ein Polpaar bzw.
eine Polpaargruppe, wobei sich, wie erwähnt, die Folge der verschiedenen Stromkreisen
zugeordneten Polpaare bzw. Polpaargruppen zwei- oder mehrfach wiederholt, so kann
man Ausgleichsverbindungen vorsehen, deren Schrittweite jedoch nicht zwei Polteilungen,
sondern ein Mehrfaches davon umfaßt, und zwar umfaßt die Ausgleichsleitung so viel
Polteilungen, wie in der Folge der Polpaare bzw. Polpaargruppen enthalten sind (an
Hand der Fig. io und ii noch näher erläutert).
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Die Erfindung möge an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
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Die Fig. i bis 3 zeigen die Potentialverteilung am Kommutator einer
vierpoligen Maschine. Die Hauptpole sind mit 13, 14, 15-und 16 bezeichnet. Die Pole
13 und 14 bilden eine Gruppe, die Pole 15 Lind 16 eine zweite Gruppe. Zur Vereinfachung
ist angenommen, daß unter den Polen die Induktion konstant- und der Zwischenraum
zwischen den Hauptpolen feldfrei ist. Die Bürsten sind dabei, wie bei diesen schematischen
Darstellungen üblich, in die elektrisch neutrale- Zone gestellt.
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Fig. i gilt für gleich starke Erregung der beiden Polpaare 13 und
14 bzw. 15 und 16. Es ist das von der gewöhnlichen Gleichstrommaschine her bekannte
Bild. Das Potential steigt von einem negativen Höchstwert an der Bürste i bis zu
einem gleich großen positiven Höchstwert an der Bürste i', fällt dann unter dem
nächsten Pol 14 wieder auf den negativen Höchstwert ab und hat unter dem nächsten
Polpaar mit den Bürsten 2 und 2' den gleichen Verlauf wie vorher. Voraussetzung
ist dabei, daß es sich, wie erwähnt, um eine Schleifenwicklung handelt.
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In Fig. 2 ist nur das erste Polpaar 13 und 14 erregt,-das zweite 15
und 16 dagegen unerregt. Wie Fig. 2 zeigt, bleibt zwischen den Bürsten i und i'
der Potentialverlauf unverändert. Von der Bürste i' bis zur Bürste 2 nimmt dagegen
das Potential nur bis zum Wert Null ab, da sich von den zwischen diesen Bürsten
liegenden Spulen nur noch die eine Spulenseite unter einem erregten, die andere
aber unter einem unerregten Pol befindet. Zwischen den Bürsten 2 und 2' liegen nur
Spulen, auf die unerregte Pole einwirken, so daß hier keine Änderung des- Potentials
eintritt. Zwischen den Bürsten 2' und i sinkt das Potential wieder auf den Anfangswert
der Bürste i ab. Der Abstand spannungsgleicher Punkte beträgt hier das Vierfache
der Polteilung. Wird die Maschine beispielsweise durch Anfügung weiterer Pole erweitert,
indem sich an die Folge der- Polpaare 13, 14 und 15, 16 eine neue Folge entsprechender
Polpaare anschließt (an diese können sich weitere Folgen anschließen), so kann man
Ausgleichsleitungen zwischen den Bürsten vorsehen, die dann jedoch die vierfache
Polteilung haben müssen. Da bei ungleich starker !Erregung bei der vierpoligen Maschine
starke einseitige magnetische Kräfte am Anker auftreten können, ist es zweckmäßig,
die Polzahl größer als vier zu machen, und zwar in der Weise, daß auf die Folge
der Polpaare 13,. 1¢ und 15, 16 weitere entsprechende Polpaare folgen.
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Fig. 3 zeigt den Potentialverlauf für den allgemeinen-Fall, daß zwar
beide Polpaare der vierpoligen Maschine erregt sind, aber verschieden stark, und
zwar ungefähr im Verhältnis 3 : 2.
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Um die Aufhebung der Stromwendespannung und der Ankerdurchflutung
zu erläutern, ist in Fig. q. die Stromverteilung im Anker bei Anschluß zweier Verbraucher
dargestellt, die mit im allgemeinen ungleich großer Spannung bzw. ungleich großen
Strömen gespeist werden. Es ist wieder eine vierpolige Maschine mit zwei Polpaaren
13, 14 und 15, 16,.deren Erregung verschieden eingestellt werden kann, vorausgesetzt.
An den Bürsten i und i' des ersten Polpaares ist der Belastungswiderstand Ri angeschlossen.
Dieser Stromkreis führt den Strom 11. An die Bürsten 2 und 2' ist der andere
Stromkreis mit dem Belastungswiderstand R2 angeschlossen, er führt den Strom 12.
Es
ist ferner eine Zweischichtschleifenwicklung vorausgesetzt, und
die Bürsten liegen hier unter den Mitten der Pole, wie es bei gleichmäßig gekröpften
Spulen üblich ist.
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Der Strom Il des äußeren Stromkreises, der über die Bürste i in den
Anker eintritt, setzt sich aus dem Strom Ja der Oberschicht und dem Strom
Jb der Unterschicht der unter den Polen 13 liegenden Windungen, wie dargestellt,
zusammen. Der Strom J1, der von der Bürste i' austritt, setzt sich aus dem Strom
Ja der Unterschicht und aus dem Strom Jb der Oberschicht der Windungen unter
dem Pol 14 zusammen. Der Strom J2 des zweiten äußeren Stromkreises teilt sich, wie
dargestellt, in die Ströme Ja und J,d auf. Wie sich ohne weiteres aus der
Darstellung ergibt, sind die Ströme Jb und Jd gleich groß.
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Im unteren Teil der Fig. 5 ist aus den räumlich übereinanderliegendenTeilen
der Ober- und Unterschicht die gesamte Durchflutung der einzelnen Ankerabschnitte
gebildet. So sieht man z. B. im linken Abschnitt, daß sich aus dem Strom der Oberschicht
Ja und dem Strom der Unterschicht Tb die Gesamtdurchflutung Il ergibt. Entsprechendes
gilt für die anderen Abschnitte. Die Durchflutung entspricht in den einzelnen Ankerabschnitten
den Bürstenströmen -h J1, - 111 -1- J2 und - J2. In der Kommutierungszone sind die
Wendepole 3, 4, 5 und 6 angedeutet. Sie sind, soweit es sich um die Aufhebung der
Stromwendespannung handelt, entsprechend der Änderung der Abschnittsdurchflutung
zu erregen. Am Wendepol 3 ändert sich diese Durchflutung von -h J1 auf - J1, wenn
sich der Anker von links nach rechts bewegt. Der Wendepol ist daher mit einer Spule
versehen, die den Strom J1- führt. Am Wendepol 4 ändert sich die Abschnittsdurchflutung
von - J1 auf -t- J2. Diese Änderung läßt sich aufspalten in die Teiländerung von
- 11 auf Null und von Null auf -R- J2. Da vom vollen Wert auf Null die Änderung
nur halb so groß ist wie vom negativen zum positiven Höchstwert, so ist auch zur
Aufhebung der entsprechenden Stromwendespannung nur die halbe wirksame Windungszahl
erforderlich. Der Wendepol 4 erhält somit zwei Wicklungen, von denen jede die halbe
Windungszahl der Wicklung des Wendepols 3 besitzt, und die eine Spule wird vom Strom
J1, die andere vom Strom J2 erregt. Der Wendepol 5 ist entsprechend der Änderung
der Abschnittsdurchflutung von -I- J2 auf - J2 mit dem Strom J2 voll zu erregen,
während der Wendepol 6 wieder wie der Wendepol o gemischt erregt wird.
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Die Fig. 6 und 7 stellen das gleiche Schema dar wie Fig. 5, nur mit
dem Unterschied, daß jetzt über die Größe der Ströme J1 und J2 bestimmte Voraussetzungen
gemacht sind. In Fig. 6 ist der Verbraucherstrom J1 mit dem Wert i, der Verbraucherstrom
J2 mit dem Wert Null angenommen. Die beiden Wicklungszweige, die dem Strom J1 zur
Verfügung stehen, haben verschieden großen Widerstand, so daß der Schichtenstrom
Ja s/4 und der Schichtenstrom Jb 1/4 des Gesamtstromes betragen. Aus .der
Fig. 5 ergibt sich, daß der Wendepol 3 voll, die Wendepole 4 und 6 halb mit dem
Strom J1 und der Wendepol 5 nicht zu erregen ist. Bildet man aus Ober- und Unterschicht
wieder die Abschnittsdurchflutungen, so zeigt sich die Richtigkeit der angedeuteten
Wendepolerregung.
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Fig. 7 stellt einen allgemeinen Fall dar; hier sind beide Verbraucherströme
von Null verschieden. Der Strom 11 ist gleich i, der Strom J2 gleich 1/z angenommen.
Es bilden sich hierbei die Schichtenströme Ja gleich 5/8, Tb gleich 7d gleich 3/8
und J, gleich 1/s. Die Abschnittsdurchflutungen entsprechen hingegen wieder den
äußeren Strömen J1 gleich i und J2 gleich 1/s, und man erhält die richtige Wendepolerregung,
wenn man die-Wendepole, die zwischen zwei zu einer Gruppe gehörenden Hauptpolen
liegen, voll mit dem Strom des zugehörigen äußeren Kreises erregt, hingegen den
Wendepolen, die auf der Grenze zwischen den beiden Polgruppen liegen, zwei Wicklungen
mit je der halben Windungszahl des erstgenannten Wendepols gibt und eine dieser
Wicklungen mit dem Strom J1 des einen äußeren Kreises, die andere Wicklung mit dem
Strom J2 des anderen äußeren Kreises erregt.
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Es war bisher vorausgesetzt, daß die vom Anker herrührende Durchflutung
wenigstens in der Wendezone bereits voll aufgehoben ist. Bei den gewöhnlichen Gleichstrommaschinen
genügt es, hierfür den Wendepolen eine so hohe Windungszahl zu geben, daß in ihrem
Bereich die Ankerdurchflutung voll aufgehoben wird und noch ein zur Stromwendeerregung
genügender Überschuß vorhanden ist. Bei Maschinen, bei denen es wichtig ist, daß
der Anker keine Rückwirkung auf das Hauptpolfeld ausübt, ordnet man statt dessen
eine besondere Kompensationswicklung in den Polschuhen der Hauptpole an. Diese Wicklung
wird, ebenso wie die Wendepolwicklung, vom Ankerstrom durchflossen. Sie wird in
der Regel so ausgebildet, daß die Kompensationsstäbe jedes Hauptpols je zur Hälfte
mit denen der beiden benachbarten Pole zu konzentrischen Spulen vereinigt werden.
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Im Gegensatz dazu wird bei der Maschine gemäß der Erfindung auf Grund
der aus den Fig. 4 und 5 ersichtlichen Ankerdurchflutung die Kompensationswicklung
so angeordnet, daß sämtliche Kompensationsstäbe eines Hauptpols mit den Stäben des
anderen Hauptpols des gleichen Polpaares zu vorzugsweise konzentrischen Windungen
vereinigt werden, die somit den ungemischt erregten Wendepol umfassen: Die Kompensationswicklung
jedes Polpaares wird nur von dem Strom des zugehörigen äußeren Kreises durchflossen.
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Zur Verdeutlichung dient die Fig. B. Die Wendepole sind wieder mit
3 bis 6 bezeichnet. Dazwischen liegen die Hauptpole 13, 14, 15 und 16. Sämtliche
Kompensationsstäbe bzw. -windungen k1 des Pols 13, die nicht nur in Nuten des Pols,
sondern auch an den angrenzenden Pollücken vorgesehen sind, bilden mit den Kompensationsstäben
k1 des Pols 14 eine Gruppe konzentrischer Spulen. Sie werden vom Strom J1 in der
Weise durchflossen, daß sie entgegengesetzt
wirken wie das Ankerfeld
und dieses aufheben. Ebenso bilden die Kompensationsstäbe k2 vom Pol 15 mit denen
vom Pol 16, die zu einem Polpaar gehören, konzentrische Spulen; sie führen den Strom
12. Zur Kennzeichnung der unterschiedlichen Ströme sind die Verbindungsbügel der
einen Gruppe ausgezogen, die der anderen gestrichelt dargestellt. Die zur Stromwendeerregung
dienenden Windungen sind mit w bezeichnet. Man erkennt, daß die Kompensationswicklungen
den voll mit einem Strom erregten Wendepol 3 bzw. 5 umfassen, daß. dagegen die gemischt
erregten Wendepole 4 und 6 nicht von Kompensationsspulen umfaßt werden.
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Man kann auch, wie in Fig.9 dargestellt, die Kompensationswindungen
in den Hauptpolschuhen fortlassen und sie statt dessen im Wickelraum zwischenHaupt-
undWendepol konzentrieren. Man kann sich diese Kompensationswicklung aus derjenigen
der Fig.8 dadurch entstanden denken, daß man von der Mitte jedes Hauptpols nach
beiden Seiten zu den Kompensationswindungen unter Beibehaltung ihrer- Verbindungen
so weit rafft, daß sie in die Pollücke zwischen Wendepol und Hauptpol zu liegen
kommen. Es können in diesem Fall auch die Kompensationswindungen,. die an den ungemischt
erregten Wendepolen 3 und 5 liegen, mit der Wendepolwicklung zu .einer -einzigen
Spule zusammengefaßt werden. Hingegen müssen die an den gemischt erregten Wendepolen
liegenden Teile der Kompensationswicklung durch Bügel verbunden werden, die über
die Pole (13 und 14 bzw. 15 und 16) einer Gruppe hinweggreifen.
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Bisher war im wesentlichen nur von vierpoligen Maschinen mit zwei
Polpaaren und zwei getrennten Stromkreisen die Rede. Es ist aber, wie oben bereits
angedeutet, auch möglich, - mehr als zwei Kreise aus einer Maschine zu speisen,
unter der Voraussetzung, daß die Zahl der Polpaare mindestens gleich der Zahl der
äußeren Stromkreise ist. An Stelle eines Polpaares können zwei oder mehrere Polpaare
treten. Die Anzahl der Polpaare, die die einzelnen Kreise versorgen, kann auch verschieden
groß gewählt. Werden, um eine gewisse Anpassung an die etwaigen unterschiedlichen
Leistungen der Kreise zu erreichen. Beispielsweise kann man zur Speisung von drei
Stromkreisen drei aufeinanderfolgende Polpaare verwenden. Man kann dabei auch statt
eines Polpaares eine Polpaargruppe vorsehen.
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Beispielsweise kann man ein Polpaar für den einen Kreis und dann darauffolgend-zwei
Polpaare für den anderen Kreis verwenden.
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Wie bereits erwähnt, kann man auch statt einer Folge von zwei oder
mehreren Polpaaren bzw. Polpaargruppen mehrere solcher Folgen verwenden. Es ist
dann möglich, Ausgleichsleitungen anzuordnen. Die Ausgleichsleitungen umfassen dann
jeweils soviel Polteilungen, wie in der Gruppenfolge enthalten sind. Einige Beispiele
mögen dies verdeutlichen.
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Eine Maschine mit zwei äußeren Kreisen und zwei Polpaaren für - jeden
Kreis wurde bereits erwähnt. Die Folge besteht hier aus zwei Polpaaren. Setzt man
an diese Folge eine zweite oder dritte Folge der gleichen Art an, so kann man Ausgleichsleitungen
anbringen, die vier Polteilungen umfassen. In Fig. io sind entsprechend der Darstellung
in Fig. 4 (die Schleifenwicklung ist jedoch nicht gezeichnet) zwei Folgen von zwei
Polpaargruppen dargestellt. Die Polpaargruppen sind mit 13 und: 14 bzw. 15 und 16
bzw. 13' und 1q.' und 15' und 16' bezeichnet. Die Polpaargruppen 13, 14 und 13',
14 gehören zu dem einen äußeren Stromkreis, die Polpaargruppen 15, 16 und 15', 16'
zu dem anderen äußeren Stromkreis. Es sind die Bürsten und die äußeren Widerstände
R1 und R2 dargestellt. Wie bereits erwähnt, kann man hierbei Ausgleichsleitungen
vorsehen, die vier Polteilungen umfassen, da die Folge aus zwei Polpaaren besteht.
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Eine Maschine habe zwei äußere Kreise, von denen der eine doppelt
soviel Polpaare erhalten soll als der andere. Die Folge besteht dann aus sechs Polpaaren
13, 14 bzw. 15, 16 und 17, 18. An diese Folge reiht sich eine zweite Folge der gleichen
Art mit den Polpaaren 13', 14', 15', 16' und 17', 18' an. In Fig. i i ist dies dargestellt.
Die Polpaare 13, 14 und 13', 14' gehören zu dem einen äußeren Stromkreis, die Polpaare
15, 16, 17, 18 und 15', 16' -und 17', 18' .zu dem anderen- äußeren Stromkreis. Es
sind hier also zwei Folgen von drei Polpaaren vorgesehen, und dieAusgleichsleitungen
umfassen dann jeweils sechs Polteilungen.
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Eine Maschine habe drei äußere Stromkreise, deren. jeder von gleichviel
Polpaaren versorgt werden soll. Die Folge, besteht z. B. aus drei Polpaaren, von
denen jeweils eines 'dem ersten, eines dem zweiten und. eines dem dritten Kreis
zugeordnet ist. Auf diese Folge folgt eine zweite, gegebenenfalls eine dritte Folge
der gleichen Art. Die Ausgleichsleitungen umfassen auch hier sechs Polteilungen..
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Ein Beispiel für die Speisung dreier Stromkreise zeigt Fig. 12, und
zwar sind hier entsprechend dem Schema der Fig. 8 auch die KOmpensationswicklungen
und die Wendepolerregung angegeben. Es sind drei Polpaare vorhanden: 13, 14 bzw.
15, 16- und 17, 18, von denen die Polpaare 13., 14 zu dem einen äußeren Stromkreis,
die Polpaare 15, 16 zum zweiten äußeren Stromkreis und die Polpaare 17 und 18 zum
dritten äußeren Stromkreis gehören. Die Wendepole sind mit 3 bis 8 bezeichnet. Außerdem
sind, wie erwähnt, in der Figur die Wendepolwicklung und die Kompensationswicklung
dargestellt. Um die einzelnen Kompensationswicklungen zu unterscheiden, sind die
Verbindungen der einen, die vom Strom J1 durchflossen werden, stark ausgezogen,
die vom Strom J2 durchflossen werden, strichliert dargestellt, während die vom Strom
J3 durchflossenen strichpunktiert dargestellt sind. ` An diese Folge von drei Polpaaren
kann sich, wie durch die Polpaare 13' und 14' angedeutet, eine weitere Folge von
drei Polpaaren anschließen.
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Nimmt man an, daß man nur zwei äußere Stromkreise speisen will, für
den einen aber jeweils zwei
aufeinanderfolgende Polpaare vorsieht,
dann gehören beispielsweise die Polpaare 13 und 14 zu dem einen äußeren Stromkreis,
die Polpaare 15, 16 und 17, 18 zu dem anderen äußeren Stromkreis. Es bleibt
dann die Schaltung für die Kompensations- und Wendepolwicklungen die gleiche, nur
mit dem Unterschied, daß jeweils an Stelle des Stromes I, der Strom 12 tritt. Man
sieht dann, daß der Wendepol 6, der zwischen den beiden Polpaaren, die zu dem Kreis
mit dem Strom T2 gehören, nicht von einer Kompensationswicklung umfaßt sind, da
die Kompensationswicklungen die` benachbarten, ebenfalls ungemischt erregten Wendepole
umfassen.
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Die Maschine gemäß der Erfindung kann beispielsweise verwendet werden,
um zwei Motoren zu speisen, die dann an Stelle der Widerstände R1 und R2 treten.
Durch verschiedene Erregung der Hauptpole 13 und 14 bzw. 15 und 16 kann die Drehzahl
der Motoren unabhängig voneinander eingestellt werden.
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Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet einer zweikreisigen Gleichstrommaschine
ist die Verwendung dieser Maschine als Haupt- und Hilfserregermaschine, die sonst
als getrennte Einheiten, z. B. zur Erregung von Synchrongeneratoren, verwendet werden.
Bei diesen getrennten Einheiten liefert die vorzugsweise als kompoundierte . Maschine
ausgebildete Hilfserregermaschine den Erregerstrom für die Haupterregermaschine
und diese dann erst den Erregerstrom für den Synchrongenerator. Gemäß der Erfindung
wird hierfür nur eine einzige zweikreisige Gleichstrommaschine verwendet, und zwar
in der Weise, daß der eine äußere Stromkreis durch den rErregerkreis für die Hauptpole
des anderen Kreises und des anderen äußeren Kreises durch den Erregerkreis der Synchronmaschine
gebildet wird.
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Ein schematisches Beispiel. zeigt Fig. 13. Die Hauptmaschine
21 ist ein Synchrongenerator, dessen Erregerwicklungen über die Schleifringe 22
von der Erregermaschine 23 gespeist wird. Diese Erregermaschine besitzt zwei Bürstenpaargruppen
24 und :25; die Bürstengruppe 24 speist zunächst in Selbsterregerschaltung ihre
eigene Erregerwicklung 26 und hauptsächlich aber die Erregerwicklung 29 der Hauptpole,
die der anderen Bürstengruppe 25 zugeordnet ist. Mit 27 ist die Wendepolkompensationswicklung
der Hauptpole bezeichnet, die den Hilfserregerteil bilden, mit 28 eine Reihenschlußwicklung
auf diesen Polen. Die Bürstengruppe 25 liefert über die Wendepol- und Kompensationswicklung
3o der den Haupterregerteil bildenden Hauptpole den Erregerstrom für die Maschine
2i. Die Spannung der Maschine 21 wird über den Regelwiderstand 31 geregelt, der
im Erregerkreis der Bürstengruppe 25 liegt. Da -der Strom, den die Bürsten 24 zu
liefern haben, wesentlich kleiner ist als der Strom der Bürsten 25, braucht die
erste Bürstengruppe nicht voll besetzt zu sein. Außerdem wird es für die Ausnutzung
der aktiven Maschinenteile vorteilhaft sein,-den Haupterregerbürsten mehr Polpaare
zuzuordnen als den Hilfserregerbürsten. Beispielsweise wird man bei einer Maschine
mit zwölf Polen abwechselnd ein Polpaar für die Hilfserregerbürsten und zwei Polpaare
für die Haupterregerbürsten vorsehen.
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Die Ausgleichsleitungen müssen in diesem Fall, wie bereits erwähnt,
sechs Polteilungen überbrücken, denn die Folge besteht aus drei Polpaaren. Wenn
es zweckmäßig erscheint, kann man ohne Schwierigkeit die dem Hilfserregerteil der
Maschine zugehörigen Pole als Isthmuspole ausbilden oder durchEinfügen permanentmagnetischer
Schichten für eine hohe Remanenzspannung sorgen.
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Die Maschine gemäß der Erfindung läßt sich auch als zwei- oder mehrstufige
Verstärkermaschine mit Vorteil anwenden, in der Weise, daß der äußere Kreis einer
Stufe durch den Erregerkreis der nächstfolgenden Stufe gebildet wird. Dem Erregerkreis
der Eingangsstufe wird eine Steuerleistung zugeführt, die an der Ausgangsstufe um
ein Vielfaches stärkere Leistungen zu entnehmen gestattet.
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Die Schaltung wird dann so getroffen, daß die Pole der Eingangsstufe
z. B. fremd erregt werden. Von den Bürsten der Eingangsstufe wird die Erregerwicklung
der nächstfolgenden Stufe gespeist, deren Bürsten dieAusgangsspannung liefern oder
an eine weitere Erregerwicklung angeschlossen sind, wenn es sich um eine dreikreisige
Maschine handelt.
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Da der ersten Stufe verhältnismäßig große Pol-und Ankerleiterquerschnitte
zur Verfügung stehen, ist auch von langsam laufenden Maschinen dieser Bauart noch
eine hohe Verstärkungsziffer zu erwarten.
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Man kann auch beispielsweise bei einer Dreikreismaschine die erste
Stufe in Selbsterregerschaltung schalten und die Erregung der Pole der zweiten Stufe
speisen lassen. Die Spannung der Bürsten der zweiten Stufe wirkt dann auf die Erregung
der Pole der dritten Stufe ein, deren Bürsten die Ausgangsspannung liefern. Man
erhält dann eine Vereinigung von Haupt- und Hilfserregermaschine mit einer Verstärkermaschine.