DE937720C

DE937720C - Kompensationsschaltung fuer Einphasen-Reihenschlussmotoren

Info

Publication number: DE937720C
Application number: DEK22455A
Authority: DE
Inventors: Ottomar Dr-Ing Kasperowski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-06-05
Filing date: 1954-06-05
Publication date: 1956-01-12

Description

Kompensationsschaltung für Einphasen-Reihenschlußmotoren In dem deutschen Patent 875 539 ist eine für Wechsel- und Drehstrom-Kommutatormaschinen bestimmte Schaltung beschrieben, die es gestattet, die in den Ankerwicklungen und unter den Bürsten auftretenden Kurzschlußströme sowie deren schädliche Rückwirkungen durch Kompensationsströme aufzuheben. Hierzu werden Sonderbürstenhalter mit Doppelbürsten verwendet, wobei die Kohlebürsten in Richtung des Kommutatorumfangs hintereinander angeordnet und zu Gruppen gleichen Potentials zusammengeschlossen sind. Die Bürstengruppen jeder Maschine sind an zwei Stromteiler angeschlossen, in denen die gewünschte Kompensationsströme z. B. mit Hilfe von Zusatzwicklungen erzeugt werden. Die Erfindung verbessert die Schaltung für den Anwendungsbereich bei Einphasen-Reihenschlußmotoren durch die nachstehend genannten Maßnahmen und gestattet es, das gewünschte Ziel mit geringerem Aufwand und mit besserem Wirkungsgrad zu erreichen.
Zur Erzeugung der Kompensationsströme besitzen die Stromteiler, deren grundsätzliche Anordnung bei einem Reihenschlußmotor beliebiger Polzahl das vereinfachte Schaltbild zeigt, außer den Hauptwicklungen S, und S, Zusatzwicklungen Z. Letztere liegen parallel zur Feldwicklung F des Motors. Sie werden beim Drehrichtungswechsel gemeinsam mit der Feldwicklung durch den Umschalter U umgepolt. Die Zusatzwicklungen haben eine höhere Windungszahl als die Hauptwicklungen der Stromteiler, dafür werden sie aber nur von einem geringen Anteil des Motorstromes durchflossen, so daß für die- Zuleitungskabel zu den Zusatzwicklungen ein verhältnismäßig kleiner Leiterquerschnitt genügt, was bei großer räumlicher Entfernung der Stromteiler vom Motor stark ins Gewicht fällt.
Bekanntlich müssen die Kompensationsströme eine solche Phasenlage erhalten, daß die zu den ablaufenden Bürstengruppen fließenden Ströme 12 gegenüber den Strömen J1 der anlaufenden Bürstengruppen voreilend werden. Bei den im Hauptpatent angegebenen Schaltungen von Stromteilern mit Zusatzwicklungen wird dies durch ohmsche Widerstände in den Zuleitungen zu den Stromteilerhauptwicklungen erreicht. Da über die Widerstände nicht allein Ausgleich- und Kompensationsströme, sondern auch die gesamten Arbeitsströme des Motors fließen, entstehen unerwünschte Verluste, die den Wirkungsgrad verschlechtern.
Diesen Nachteil vermeidet die vorliegende Erfindung dadurch, daß die Phasenlage der Kompensationsströme durch Widerstände eingestellt wird, die mit den Zusatzwicklungen Z in Reihe geschaltet sind. Gleichzeitig läßt sich mit den Widerständen die gewünschte Größe der Kompensationsströme einregeln. Hierbei können für die Zusatzwicklungen beider Stromteiler gemeinsame Widerstände benutzt werden. Abweichend von der Zeichnung lassen sich auch beide Zusatzwicklungen in Reihe schalten. Der Widerstand R1 dient zum Einjustieren der Kompensationsströme beim Anfahren des Motors, wo in den Bürstenkreisen die höchste Kurzschlußspannung wirksam ist und die Kompensationswirkung möglichst vollkommen sein muß. Mit dem regelbaren Widerstand R2 werden die Kompensationsströme den mit steigender Motordrehzahl abnehmenden Kurzschlußspannungen angepaßt. Beide Widerstände besitzen ferner eine negative Charakteristik, ihre Widerstandswerte nehmen also mit steigender Belastung ab. Hierdurch wird erreicht, daß die Kompensationsströme stärker als proportional mit der Feldspannung zunehmen, da die Kurzschlußströme gleichfalls stärker als proportional mit der Kurzschlußspannung zwischen den Stromwenderstegen wachsen.
Um die Kompensationsströme von der Motordrehzahl abhängig zu machen, wird der Widerstand R2 mit zunehmender Drehzahl vergrößert. Zu diesem Zweck kann man die Regelung des Widerstandes durch ein Tachometer steuern. Eine derartige Hilfsmaschine läßt sich entbehren, wenn man zur Steuerung die Ankerspannung oder die Motorspannung benutzt, die beide bei gegebenem Motorstrom mit der Drehzahl steigen.
In Verbindung mit der Stromabhängigkeit der Widerstände R1 und R2 erhält man hierdurch für einen verhältnismäßig großen Drehzahlbereich ausreichend passende Größen und Phasenlagen -der Kompensationsströme. Um den Drehzahlbereich zu erweitern und die Genauigkeit der Regelung noch zu steigern, werden die Wendefelder des Motors schwächer gewählt, als dies bei Maschinen normaler Bauart üblich ist. Das kann durch Verkleinerung der Wendepolwicklungen W oder des Parallelwiderstandes R3 zu diesen Wicklungen geschehen. Durch eine derartige Maßnahme wird auch dem Umstand Rechnung getragen, daß die Stromwendespannung bei Benutzung von Doppelbürsten kleiner ist als bei Anwendung normaler Einfachbürsten.
Obwohl die beschriebene Schaltung die Kompensationsströme bei Einphasen-Reihenschlußmotoren genauer zu regeln gestattet als die im Hauptpatent angegebenen Anordnungen, ist sie noch wesentlich einfacher und verlustärmer.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Kompensationsschaltung für Einphasen-Reihenschlußmotoren mit an Stromteiler angeschlossenen Gruppen von Doppelbürsten und mit Stromteiler-Zusatzwicklungen (Kompensationswicklungen), die der Feldwicklung des Motors parallel geschaltet sind, nach Patent 875 539, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit den Zusatzwicklungen ohmsche Widerstände zur Regelung der Kompensationsströme und ihrer Phasenlage angeordnet sind: a. Schaltung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände eine negative Charakteristik haben. 3. Schaltung nach den Ansprüchen r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regelwiderstand ein Zusatzwicklungskreis mit steigender Motordrehzahl vergrößert wird. q.. Schaltung nach den Ansprüchen z bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des drehzahlabhängigen Widerstandes .von der Anker- oder .Motorspannung gesteuert wird.