DE95805C

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Publication number: DE95805C
Application number: DENDAT95805D
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Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzielung verschiedener Umlaufsgeschwindigkeit von Drehfeldmotoren, die z. B. zum Antrieb von Eisenbahnwagen, von Schiffsschrauben oder sonstigen Betriebswellen, auf welche mehrere Motoren, arbeiten und deren Geschwindigkeit zu irgend welchem Zwecke veränderlich sein soll, dienen.

In der Patentschrift Nr. 73050 ist gezeigt worden, wie man Drehfeldmotoren mit einer geringeren Umdrehungszahl betreiben kann, als dem Synchronismus mit der Periodenzahl entspricht, indem man zwei oder mehrere Treibmaschinen derart zusammenschaltet, dafs die durch den zugeführten Strom in der ersten Treibmaschine inducirten Ströme die inducirende Wickelung einer zweiten Treibmaschine u. s. w. speisen, während die inducirte Wickelung der zweiten Treibmaschine durch einen Regelungswiderstand oder kurz geschlossen ist.

Auf diese Weise kann man nach Angabe der genannten Patentschrift ohne Herabsetzung des Wirkungsgrades die Geschwindigkeit bei Anwendung von zwei Motoren auf die Hälfte und bei drei Motoren auf ein Drittel herabsetzen. Diese Geschwindigkeitsänderungen sind zwar für manche Zwecke der Praxis verwendbar; sie genügen aber nicht für die Geschwindigkeitsänderungen,, wi.e sie z. B. beim elektrischen Strafsenbahnbetrieb erforderlich sind.

Vorliegende Erfindung hat nun den Zweck, mehrere Motoren auf einfache Weise so zu schalten, dafs die Geschwindigkeit des angetriebenen Systems in weiteren Grenzen und geeigneten Abstufungen geregelt werden kann. Zu diesem Zweck werden entweder auf derselben oder auf je einer Achse desselben Systems zwei oder mehrere Motoren mit verschiedener Polzahl im inducirenden Theile und geeignete Umschalter verwendet, welche einen oder mehrere Motoren allein oder in Tandem mit einem oder mehreren anderen zu schalten gestatten. Man erhält dann für denselben Strom in der Leitung eine Summe von Kräftepaaren, die umgekehrt proportional der Zahl der Umdrehungen ist, so dafs z. B. beim Inbetriebsetzen des Wagens die Summe von Kräftepaaren sehr grofs und die Umdrehungszahl klein ist; nach dem Inbetriebsetzen des Wagens nimmt die Zahl der Umdrehungen zu und die Summe der Kräftepaare ab, während dieselbe Stromstärke aus der Leitung genommen wird, was in der Praxis gerade erwünscht wird.

Auf der beiliegenden Zeichnung sind in Fig. ι zwei Dreiphasenmotoren A und B dargestellt, von welchen der eine sechspolig und der andere vierpolig ist; beide sind entweder mit derselben oder mit je einer Welle desselben Systems, z. B. eines Eisenbahnwagens, gekuppelt.

Beim Antrieb, d. h. beim Anfahren des Wagens werden die Umschalter C und D in die Stellung der Fig. 1 gebracht, wobei der Strom von der Aufsenleitung E durch die Leitungen i,,2, 3 zum Umschalter C, von dort durch die Leitungen 4, 5, 6 zum Motor A geht. Von letzterem führen die Leitungen 13, 14, 15 zum Motor B, dessen eine Wickelung durch die Leitungen 10, 11, 12 und den Umschalter D kurz geschlossen ist. Die Leitungen 7, 8, 9 sind offen. Die beiden Motoren sind in Tandemschaltung verbunden. Die synchrone Ge-

schwindigkeit ist umgekehrt proportional der Polzahl im primären Theile der Motoren. Bei dem gewählten Beispiel mufs der sechspolige Motor A mit der Geschwindigkeit von 0.6 des synchronen Ganges laufen, so dafs die secundären Ströme eine Periodenzahl von etwa 0,4 des primären Stromes haben, was erforderlich ist, damit der vierpolige Motor B mit derselben Geschwindigkeit läuft wie der Motor A. Wäre der vierpolige Motor B unmittelbar mit der Leitung verbunden und der sechspolige Motor A in Tandem nach -B geschaltet, so würde die Geschwindigkeit etwa 0,4 von der synchronen Geschwindigkeit und die Geschwindigkeit des Motors B etwa 0,6 der synchronen Geschwindigkeit werden, so dafs die beiden Motoren auch in diesem Falle mit derselben Geschwindigkeit wie im vorigen Falle laufen würden. Angenommen, die Ströme hätten eine Periodenzahl von 40 vollständigen Perioden in der Secunde, also 80 Polwechsel in der Secunde oder 4800 in der Minute, so wird die Geschwindigkeit der angetriebenen Welle beinahe entsprechend der synchronen Geschwindigkeit eines zehnpoligen Motors, also etwa 480 Umdrehungen in der Minute sein.

Soll die Geschwindigkeit vergröfsert werden, so mufs der Umschalter D in die Stellung der Fig. 2 gebracht werden, wobei nur der sechspolige Motor arbeitet. Der Strom geht in diesem Falle durch die Leitungen 1,2,3, den Umschalter C, die Leitungen 4, 5, 6 zum Motor A, dessen inducirte Wickelung mittelst der Leitungen 7, 8, 9 und des Umschalters D kurz geschlossen ist. Die Leitungen 10, 11,12 sind in diesem Falle offen. Die Geschwindigkeit der Welle des Wagens wird dann bis auf nahe die Tourenzahl vermehrt, welche der synchronen Geschwindigkeit des Motors A, 800 Umdrehungen in der Minute für den umlaufenden Theil des Motors entspricht. Vorausgesetzt, dafs die Motoren von derselben Pferdestärke sind und die Summe von Kräftepaaren im vorigen Fall mit 2,5 bezeichnet wird, so ist sie für den letzten Fall bei demselben Strom in der Leitung gleich 1,5. Bringt man den Umschalter C in die Stellung der Fig. 3, so ist nur der Motor -B eingeschaltet. Der Strom geht in diesem Falle durch die Leitungen i, 2, 3, den Umschalter C und die Leitungen 10, 11, 12 zum Motor B, dessen inducirte Wickelung mittelst der Leitungen 7, 8, 9 und des Umschalters D kurz geschlossen ist. Die Leitungen 4,5,6 sind hierbei offen. Es ergiebt sich dann eine Geschwindigkeit entsprechend dem synchronen Gang des Motors B oder beinahe 1200 Umdrehungen und die Zugkraft gleich ι.

Verwendet man in derselben Weise drei Motoren mit 8, 6 und 4 Polen, so ergeben sich annähernd folgende Geschwindigkeiten und Zugkräfte:

Umdrehungen in der Minute: 266; 343; 400; 480; 600; 800; 1200. — Zugkraft: 4,5; 3,5; 3; 2,5; 2; 1,5; 1. —

Bei vier Motoren mit 10; 8; 6 und 4 Polen erhält man

Umdrehungen in der Min ute: 170; 200; 218; 240; 266; 300; 343; 400; 480; 600; 800; 1200. Zugkraft: 7; 6; 5,5; 5; 4,5; 4; 3,5; 3; 2,5; 2; 1,5; 1.

Es ist nicht etwa ein Mifsstand, dafs die Motoren nicht dauernd verwendet werden, denn das günstige Resultat, d. h. eine gröfsere Kraft bei kleinerer Geschwindigkeit, erhält man ohne Vermehrung des aus der Leitung genommenen Stromes. Dabei verfügt man über viele verschiedene Geschwindigkeiten, ohne dafs ein unnützer Energieverbrauch durch Widerstände stattfindet. Man ist nach vorliegender Erfindung in der Lage, überflüssige Motoren abschalten und die übrigen günstiger belasten zu können, was aufser einer besseren Ausnutzung auch eine schätzbare Verminderung in der Phasenverschiebung mit sich bringt.

Claims

Patent-Anspruch:

Schaltungsanordnung zur Erzielung verschiedener Umlaufsgeschwindigkeit von Drehfeldmotoren, welche es ermöglicht, mehrere mechanisch zwangläufig gekuppelte Motoren verschiedener Polzahl elektrisch derart zu schalten, dafs einer der Motoren entweder allein oder — gemäfs Patent Nr. 73050 —■ in Tandemschaltung mit einem oder mehreren anderen an das Leitungsnetz angeschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.