DE966839C

DE966839C - Querfeldmaschine der Amplidyne-Bauart mit Unterkompensation

Info

Publication number: DE966839C
Application number: DEA9827D
Authority: DE
Inventors: Andre Valentin
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1943-04-28
Filing date: 1944-03-04
Publication date: 1957-09-12

Description

Querfeldmaschine der Amplidyne-Bauart mit Unterkompensation Die Erfindung bezieht sich auf eine Querfeldmaschine der Amplidyne-Bauart. Diese sind normalerweise mit einer Kompensationswicklung ausgerüstet, die wenigstens angenähert Ioo% des Laststromes kompensiert, und werden in der Regel im magnetisch ungesättigten Bereich betrieben. Jedoch ist es auch bereits bekannt, eine Querfeldmaschine der Amplidyne-Bauart mit einer Kompensationswicklung zu verwenden, die weniger als Ioo% des Laststromes kompensiert. Auch Amplidynen mit gekrümmter magnetischer Kennlinie sind an sich bereits bekannt. Beim Betrieb von Amplidynen, die genau kompensiert sind, würde ein Steuerstrom i0 (vgl. die Kennlinie der Leerlauf-Klemmenspannung U einer Amplidyne in Abhängigkeit vom Strom i in ihrer Steuerwicklung in Fig. 2 der Zeichnung) ausreichen, um auch bei Last die gleiche Klemmenspannung U0 zu erzeugen. Bei Unterkompensation muß die Erregerwicklung darüber hinaus einen zusätzlichen Strom d i aufnehmen, der die in der Kompensationswicklung fehlenden Amperewindungen ausgleicht. Mithin wird die Amplidyne eine Klemmenspannung U1 haben, die mit zunehmendem Laststrom abfällt. Wäre die Querfeldmaschine niemals gesättigt, so würde sich als Spannungskennlinie praktisch eine Gerade ergeben.
Es ist weiter in der Literatur ausgesprochen worden, daß Unter- bzw. Überkompensation die Stabilität des Betriebes beeinflussen. Weiter ist gesagt worden, daß die Magnetisierungskurve nur so weit ausgenutzt werden soll, daß Sättigungseffekte vernachlässigbar sind.
Erfindungsgemäß wird eine Querfeldmaschine der Amplidyne-Bauart mit einer Kompensationswicklung, die weniger als Ioo % des Laststromes kompensiert, so ausgelegt, daß zur Erzielung einer oberhalb eines vorgegebenen Wertes des Laststromes steil abfallenden Spannungskennlinie der magnetische Kreis der Querfeldmaschine bei Belastung unterhalb dieses vorgegebenen Wertes gesättigt ist. Durch die Erfindung ist mithin erstmalig vorgeschlagen, Unterkompensation und Eisensättigung gemeinsam zur Erzielung einer bewußt nichtlinearen Spannungskennlinie vorzusehen.
In Fig. I der Zeichnung ist eine Amplitude als Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. I ist die Ankerwicklung; 2 die Steuerwicklung in der Achse der Nutzbürsten 5, 6; 3, 4 ist der Kurzschlußbürstensatz in der Querachse; 7 ist die Kompensationswicklung, die weniger als Ioo % des Laststromes kompensiert. Die Wirkungsweise der Maschine sei nachfolgend an Hand der Fig. 3 der Zeichnung erläutert. Dadurch, daß die Querfeldmaschine unterhalb eines vorgegebenen Wertes des Laststromes gesättigt ist, ergibt sich eine anfangs langsam, schließlich sehr schnell bis zum Wert U0 beim Vollaststrom J0, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, abfallende Kennlinie. Die Klemmenspannung U ist in Abhängigkeit des Laststromes J dargestellt. Wenn man die Amplidyne als Erregermaschine eines Hauptgenerators benutzt, so stellt der Spannungswert Ua der Fig. 3 ein Maß für die Änderung des magnetischen Flusses in der von der Amplidyne gesteuerten Maschine dar.
Um die Stromkonstanz der Maschine zu verbessern, kann man sie durch eine weitere Hilfswicklung von den Hauptbürsten 5, 6 erregen lassen, vorteilhafterweise über einen hohen Widerstand, deren Durchflutung gleichsinnig mit der Steuerwicklung 2 arbeitet. Man kann aber auch zum gleichen Zweck die Wicklung 2 mit heranziehen, indem man die in Fig. I punktiert gezeichnete Verbindung hinzufügt. Es liegt dann die Steuerwicklung 2 nicht nur über dem Widerstand 9 an der konstanten Stromquelle Io, sondern gleichzeitig über den Widerstand 8 an der Ausgangsspannung der Maschine. Damit fällt der Strom in der Wicklung 2, wenn die Spannung U bei zunehmendem Strom schnell absinkt.
Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hier wird die Hauptmaschine i i, welche den Motor I2 speist, über ihre Feldwicklung I6 von der unterkompensierten Amplidyne I3 erregt. 2 ist wiederum die Steuerwicklung der Amplidyne I3. Die Wicklung 2 wird über den veränderbaren Widerstand 15 von einem konstanten Erregernetz I4 gespeist. Die in der Fig. 4 dargestellte Leonardschaltung dient zur Drehzahlregelung des Motors 12. Die Beschleunigung des Arbeitsmotors I2 ist dabei praktisch proportional der Änderung des Feldes 16 und damit der Überschußspannung Ua gegenüber J ₧ R16. Diese Spannung Ua legt die Beschleunigung fest, und zwar durch Erreichen der Stromstärke, die der Generator II beim Anfahren hergeben muß.
Die Amplidyne kann so ausgelegt werden, daß die in ihr erezugte Beschleunigungsspannung Ua genau die für den Arbeitsmotor notwendige Beschleunigung tatsächlich ergibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Querfeldmaschine der Amplidyne-Bauart mit einer Kompensationswicklung, die weniger als Ioo % des Laststromes kompensiert, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer oberhalb eines vorgegebenen Wertes des Laststromes steil abfallenden Spannungskennlinie die Querfeldmaschine bei Belastung unterhalb dieses vorgegebenen Wertes gesättigt ist.
2. Querfeldmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Erregermaschine (I3) des Generators (II) einer Leonardschaltung dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. II5 997; USA.-Patentschrift Nr. 2 329 538; Electrical Engineering, Transactions Section, Oktober 1942, Bd. i, S. 75o bis 755; General Electric Review, März 194o, S. 105; Iron and Steel Engineer, September 194o, S. 54.