DE95153C

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Publication number: DE95153C
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has

KAISERLICHFS

PATENTAMT.

Phasenverschiebung und Belastung.

seit langer Zeit ist es gebräuchlich, Dynamomaschinen für Gleichstrom mit einer zusammengesetzten Wickelung (Compoundwickelung) zu versehen, in der Absicht, bei schwankender Belastung eine gleichbleibende Spannung zu erhalten. Diese Anordnung ist auch bei Dynamomaschinen für Wechselstrom versucht worden, sie hat sich aber bei diesen Maschinen als unvortheilhaft erwiesen. Denn erstens mufs man einen Theil des Hauptstromes gleichrichten, um denselben in besonderen Windungen um die Feldmagnete zu leiten, wobei man wieder, zu einem Stromwender und dem mit demselben verbundenen Uebelstand der Funkenbildung, deren Abwesenheit sonst einer der gröfsten Vortheile. eines Wechselstromerzeugers ist, zurückkommt. Zweitens gelang es auch bei dieser Anordnung nicht, an den Klemmschrauben des Wechselstromerzeugers eine gleichbleibende Spannung zu erhalten, wenn die Phasenverschiebung, sowie der Stromverbrauch wechselten.

Vorliegende Erfindung betrifft eine derartige Anordnung bei Wechselstromerzeugern, dafs man eine gleichbleibende Spannung erhält, obgleich sich sowohl die Stromstärke als auch die Phasenverschiebung in der äufseren Leitung innerhalb gewisser Grenzen ändert.

Die Erfindung besteht, kurz gesagt, darin, dafs man die Armatur der Erregermaschine neben ihrer Gleichstromwickelung noch mit einer Wechselstromwickelung versieht, welche von einem Wechselstrom, der entweder der Hauptstrom des Wechselstromerzeugers selbst oder ein ihm proportionaler, transformirter Strom ist, durchlaufen wird. Man läfst dabei die Erregermaschine mit einer solchen Geschwindigkeit kufen, dafs ihre magnetische Periodicität derjenigen des Generators gleich ist. Der Wechselstrom wird in die Armatur der Erregermaschine so eingeleitet, dafs er auf das Feld dieser Maschine zurückwirkt, wodurch dieses in demselben Verhä'ltnifs verstärkt wird, wie die Phasenverschiebung im Hauptstr.om vergröfsert und wie der Strom in diesem Kreise stärker wird. Die Erfindung wird zweckmäfsig derart ausgeführt, dafs die Armaturen der Erregermaschine und des Wechselstromerzeugers auf derselben Achse sitzen.

Auf der beiliegenden Zeichnung wird eine besondere Ausführungsform dieser Erfindung veranschaulicht. Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines Wechselstromerzeugers in Verbindung mit einer Erregermaschine theilweise im Schnitt. Fig. 2 zeigt denselben von der Riemscheibe aus, wobei diese selbst, Lager und Schleifringe, weggenommen gedacht werden. Fig. 3 zeigt eine perspectivische Ansicht der Armatur und Fig. 4 ein Schaltungsschema des Erzeugers und der Leitungen seiner Erregermaschine.

Hierbei stellt A die gewöhnliche Armaturwickelung der Erregermaschine dar, während B diejenige Wickelung der Armatur ist, die von Wechselstrom in Serie mit der Armaturwickelung C des Wechselstromerzeugers durchlaufen wird. Letztere Wickelung ist an die Schleifringe E geschaltet. Vom Stromwender D der Erregermaschine wird der Gleichstrom sowohl

Claims

um die Feldmagnete dieser Maschine, als auch diejenigen des Wechselstromerzeugers mittels der Wickelung F geleitet. In Fig. 3 wird der Einfachheit wegen nur die Wickelung einer einzigen Phase gezeigt, während in Fig. 4 die Wickelung für drei Phasen veranschaulicht ist. Um zu bewirken, dafs der die Wickelung B durchlaufende Wechselstrom das Feld der Erregermaschine verstärkt, wenn der Strom oder die Phasenverschiebung oder beide in' der äufseren Leitung vergröfsert werden, ist die Leitung B an die Leitung C so angeschlossen, dafs der Strom in der erstgenannten Leitung in entgegengesetzter Richtung zum Strom in demjenigen Theil der Wickelung A ist, welche in derselben Nuth liegt. Bei einer sechspoligen Maschine ist also die Leitung B um 60 Grad im Verhältnifs zur Leitung C verschoben, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, so dafs der Wechselstrom in der entsprechenden Nuth der Leitung B zu demjenigen in der Leitung C entgegengesetzt ist.

Die Wirkung hiervon ist folgende: Wenn die Phasenverschiebung in dem von den Schleifringen E ausgehenden Hauptstromkreis gleich Null ist, so sind die Einflüsse der beiden Armaturen hiervon auf das Feld auch gleich Null. Bei Eintritt einer Phasenverschiebung erhält das Feld des Wechselstromerzeugers ein Bestreben, in Stärke abzunehmen, während das Feld der Erregermaschine entsprechend zunimmt. Dadurch wird aber auch der Strom in der Feldwickelung in entsprechendem Grade verstärkt, so dafs das Feld des Wechselstromerzeugers unverändert bleibt. Jeder Einwirkung der Armatur des Erzeugers auf sein Feld entspricht also eine entgegengesetzte Einwirkung der Armatur der Erregermaschine auf ihr Feld. Es leuchtet ein, dafs die Wickelung B je nach den Umständen aus einer passenden Anzahl Windungen bestehen mufs. Ebenso mufs man, da, die Armaturreaction ausgenommen, auch Selbstinduction und elektrischer Widerstand vorhanden ist, die Armatur der Erregermaschine ein wenig verschoben im Verhältnifs zur Armatur des Wechselstromerzeugers anordnen.

Anstatt den Hauptstrom selbst in die Armatur der Erregermaschine einzuleiten , kann man natürlich einen transformirten Wechselstrom, dessen Phase mit der des Hauptstromes übereinstimmt, und dessen Stärke diesem Strom proportional ist, verwenden. Dies ist vorzuziehen, wenn der Erzeuger Strom von hoher Spannung entwickelt.

Die Erregermaschine und der Erzeuger brauchen natürlicherweise nicht zusammengebaut zu sein, obwohl dieses vortheilhaft ist. Die Hauptsache ist, dafs die Armaturen beider synchron laufen, und dafs ein Strom in die. Armatur der Erregermaschine in der Weise eingeleitet wird, dafs ihre Armaturreaction der der Wechselstrommaschine entgegengesetzt wirkt. .

Die Erfindung kann natürlicherweise auch so ausgeführt werden, dafs der Hauptstrom in einander gegenüberliegenden Nuthen dieselbe Richtung hat, vorausgesetzt, dafs die entsprechenden Pole in beiden Feldern verändert worden sind; die Wirkung ist dann wieder die oben angeführte. Diese letztgenannte Ausführungsweise ist jedoch weniger praktisch.

Pa τ ε ν τ - A ν s ρ R υ G η :

Ein- oder mehrphasige Wechselstrommaschine für gleichbleibende Spannung bei veränderlicherPhasenverschiebung und Belastung, dadurch gekennzeichnet, dafs mit dem Strom oder den Strömen im äufseren Stromkreise nach Stärke und Phase übereinstimmender Strom bezw. Ströme in eine bezw. mehrere besondere Wickelungen des mit dem Wechselstromanker synchron laufenden Erregerankers derart eingeleitet werden, dafs die Ankerrückwirkung der Erregermaschine derjenigen der Wechselstrommaschine entgegengesetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.