Elektrische Modellfahrzeuge, deren Antriebsmotor ein Verbundmotor
ist, der je nach seiner Drehrichtung bzw. seiner Drehzahl mit Gleich-oder Wechselspannung
bzw. mit der Gleichspannung überlagerter Wechselspannung betrieben wird, wobei bei
allen Geschwindigkeitsstufen und im Stillstand an den Motorklemmen die gleiche Effektivspannung
angelegt wird, sind im Patent 837673 bekanntgeworden. Diese Wirkung wird
bei diesem Verbundmotor durch seine zwei Feldwicklungen, eine dünndrähtige Nebenschlußwicklung
und eine dickdrähtige Hauptstromwicklung, erreicht. Nach der Beschreibung des Patents
des bekannten Verbundmotors arbeitet der Motor bei reinem Wechselstrom als Nebenschlußmaschine
in der einen Drehrichtung, wobei die Hauptstromwicklung durch einen Kondensator
überbrückt ist, und bei reinem Gleichstrom als Hauptstrommaschine in der anderen
Drehrichtung, wobei der in Reihe mit der Nebenschlußwicklung liegende Kondensator
den Stromfluß durch die dünndrähtige Feldwicklung verhindert. Da die Kondensatoren,
insbesondere der parallel zur Hauptstromwicklung liegende, ziemlich große Kapazitäten
haben müssen, hat diese Art des Betriebes des Verbundmotors den Nachteil des großen
Raumbedarfs der Kondensatoren, so daß sich diese nur schwer auf Metallfahrzeugen
unterbringen lassen.Electric model vehicles, the drive motor of which is a compound motor, which, depending on its direction of rotation or its speed, is operated with direct or alternating voltage or with alternating voltage superimposed on the direct voltage, the same effective voltage being applied to the motor terminals at all speed levels and at a standstill became known in patent 837673 . This effect is achieved in this compound motor through its two field windings, a thin-wire shunt winding and a thick-wire main current winding. According to the description of the patent of the known compound motor, the motor works with pure alternating current as a shunt machine in one direction of rotation, with the main current winding being bridged by a capacitor, and with pure direct current as the main current machine in the other direction of rotation, with the capacitor lying in series with the shunt winding prevents the flow of current through the thin-wire field winding. Since the capacitors, especially the one parallel to the main current winding, must have fairly large capacities, this type of operation of the compound motor has the disadvantage that the capacitors take up large amounts of space, so that they are difficult to accommodate on metal vehicles.
Um nun insbesondere wegen des großen Platzmangels bei Modellbahnen
der Spur HO (i6,5 mm Spurweite) die Kondensatoren großer äußerer Abmessungen oder
wenigstens einen davon zu ersparen, kann man entsprechend der Erfindung den Verbundmotor
umgekehrt betreiben. Das heißt, er wird nach A'bb. i bei reinem Gleichstrom als
Nebenschlußmaschine betrieben, indem der der düntidrälitigen Nebenschlußwicklung
i vorgeschaltete Kondensator durch eine Drosselspule 3 ersetzt wird und die Hauptstromwicklung
2 von einer dickdrähtigen Drosselspule q. mit geringem ohmschem Widerstand überbrückt
wird. Die Hauptstromwicklung 2 wird alsdann nicht mehr vom Gleichstrom durchflossen,
sondern ist durch die Drosselspule ,4 kurzgeschlossen. Zur Verstärkung dieser Wirkung
kann man in Reihe mit der Hauptstromwicklung 2 noch einen Kondensator 5 großer Kapazität
für kleine Spannung schalten, wodurch bei Nebenschlußbetrieb der Gleichstromfluß
durch die Hauptstromwicklung 2 ganz unterbrochen wird. Weiterhin gewinnt man dadurch
den Vorteil, die Paralleldrossel 4. nicht mit extrem kleinem olimschem Widerstand
wickeln zu müssen, wodurch insbesondere der Ankerstrom im Stillstand begrenzt wird.To now especially because of the lack of space for model railways
the HO gauge (6.5 mm gauge) the capacitors of large external dimensions or
To spare at least one of them, one can use the compound engine according to the invention
operate in reverse. That is, he will go to A'bb. i for pure direct current as
Shunt machine operated by the thin-wire shunt winding
i upstream capacitor is replaced by a choke coil 3 and the main current winding
2 from a thick-wire choke coil q. bridged with a low ohmic resistance
will. The main current winding 2 is then no longer flowed through by the direct current,
but is short-circuited by the choke coil, 4. To reinforce this effect
you can still have a capacitor 5 with a large capacity in series with the main current winding 2
switch for low voltage, whereby the direct current flow in shunted operation
is completely interrupted by the main current winding 2. You continue to win through it
the advantage that the parallel throttle 4. does not have an extremely small olimschem resistance
to have to wind, which in particular limits the armature current at standstill.
L m bei Hauptstrombetrieb die Speisung der Nebenschlußwicklung i mit
Wechselstrom ganz zu unterbinden, kann man der Vorschaltdrossel 3 noch einen Kondensator
6 parallel schalten, dessen Kapazität mit der Induktiv ität der Drossel 3 in Stromresonanz
ist. Für Betriebsfrequenz ist alsdann im Nebenschlußkreis praktisch kein Stromfluß
vorhanden.L m with main current operation the supply of the shunt winding i with
To prevent alternating current completely, the series reactor 3 can also be equipped with a capacitor
6 connect in parallel, its capacity with the inductivity of the choke 3 in current resonance
is. For the operating frequency there is then practically no current flow in the shunt circuit
available.
Bei Anlegen einer Wechselspannung arbeitet nunmehr der Motor als Hauptstrommotor,
indem die dünndrähtige Feldwicklung i wegen ihres hohen induktiven Widerstandes
und der vorgeschalteten Drosselspule 3 kaum vom Strom durchflossen wird und ein
so schwaches Magnetfeld erzeugt, daß dieses zum Zweck der Drehrichtungsumkehr vom
Hauptfeld 2 überkompensiert wird. Die der Hauptstromwicklung parallel liegende Drosselspule
wird ebenfalls von einem verschwindend kleinen Teil des Ankerstromes durchflossen.
Durch entsprechende Dimensionierung der beiden Feldwicklungen läßt es sich erreichen,
daß der Motor in beiden Drehrichtungen das gleiche Drehmoment entwickelt.When an alternating voltage is applied, the motor now works as a main current motor,
by the thin-wire field winding i because of its high inductive resistance
and the upstream choke coil 3 is hardly traversed by the current and a
so weak magnetic field generated that this for the purpose of reversing the direction of rotation from
Main field 2 is overcompensated. The choke coil lying parallel to the main current winding
is also traversed by a negligibly small part of the armature current.
By appropriately dimensioning the two field windings, it can be achieved
that the motor develops the same torque in both directions of rotation.
Die Schaltung der Stromquelle ist in Abb. 2 dargestellt. Sie ist gegenüber
der in Patent 837673 insofern vereinfacht, indem statt des Zweiweggleichrichters
ein Einweggleichrichter verwendet ist. Der Kondensator C3 nach Abb. 2 (Patent
837673) zur Vermeidung der Vormagnetisierung des Netztransformators kann
weggelassen werden. Diese Stromquelle gestattet, dem Motor bei allen Geschwindigkeiten,
im Stillstand und in beiden Drehrichtungen eine konstante Effektivspannung zuzuführen,
indem man mit Hilfe des Potentiometers den Wechselspannungsanteil hebt und gleichzeitig
den Gleichspannungsanteil senkt, oder umgekehrt, so daß die Höhe der Summenspannung
immer die gleiche bleibt.The circuit of the power source is shown in Fig. 2. It is simplified compared to that in patent 837673 in that a half-wave rectifier is used instead of the full-wave rectifier. The capacitor C3 according to Fig. 2 (patent 837673) to avoid the premagnetization of the mains transformer can be omitted. This power source allows a constant effective voltage to be fed to the motor at all speeds, at standstill and in both directions of rotation, by increasing the AC voltage component with the help of the potentiometer and at the same time reducing the DC voltage component, or vice versa, so that the total voltage always remains the same.