DE968155C - Einphasen-Reihenschluss-Kommutatormotor fuer 50 Hz - Google Patents

Description

• Einphasen-Reihenschluß-Kommutatormotor für 50 Hz Wenn man Einphasen-Kommmutator-Reihenschlußmotoren für eine Netzfrequenz von 5o Hz bauen und dabei die bei der Netzfrequenz von I6 2/3 Hz zulässige Kurzschlußspannung zwischen zwei Kommutatorlamellen nicht überschreiten will, so ist man bekanntlich gezwungen, den Kraftfluß im umgekehrten Verhältnis der Frequenz entsprechend der Gleichung eL = 4,44 ' f ' w ' 0 - 1o-8 zu verringern. (Hierbei bedeuten f die Frequenz, ww die Windungszahl je Lamelle, 0 den Kraftfluß des Motors.) Damit erhält man aber - gleiche Leistung für die Motoren von 16 2/3 und 5o Hz vorausgesetzt - nur 1/3 der Motor-EMK und damit den dreifachen Motorstrom, also den dreifachen Strombelag je cm Ankerumfang und auch angenähert die dreifache Reaktanzspannung. Der Kommutator wird dabei ungefähr dreimal so lang. Abgesehen von der ungünstigen Auslegung eines solchen Motors an sich, der infolge der dreifachen Kommutatorlänge in dem begrenzten Raum auf Triebfahrzeugen kaum noch unterzubringen wäre, ist auch die Kommutierung eines solchen Motors derart schlecht, daß der Motor auch aus elektrischen Gründen nicht ausführbar ist. Der Schaltapparat hierfür wäre dann ebenfalls für dreifachen Strom zu bemessen.
• Um überhaupt eine Ausführung eines Einphasen-Komm,u;tatoT-Reshen,schlußmotors für eine Netzfrequenz von 5o Hz zu ermöglichen, halt man die Polzahl wesentlich erhöht und gleichzeitig auch die Zahl der parallelen Zweige der Ankerwicklung vermehrt, um durch Verringerung der wirksamen Leiterzahl im Anker den Strombelag auf das zulässige Maß zu verkleinern und somit noch zu brauchbaren Kommutierungswerten zu kommen. Der hohe Laststrom kann zwar durch diese Maßnahme nicht wesentlich geändert werden. Durch die Erhöhung der Polzahl wird aber die Zähl der parallel geschalteten Bürstenspindeln größer, so daß die Kommutatorlänge kürzer gewählt werden kann. Dadurch wird dann auch die praktische Ausführung des Motors in mechanischer Hinsicht möglich. Die erhöhte Zahl der Bürstenspindeln ergibt nun. aber den Nachteil einer sehr kleinen Bürstenteilung am Kommutator und erfordert dadurch Sonderkonstruktionen für die Bürstenhalter. Außerdem sind die spezifische Bürstenbedeckung und damit auch die Reibungsverluste und die Erwärmung am Kommutator größer.
• Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man schon die Bürstenspindeln einer Polarität gegen die Bürstenspindeln der anderen Polarität axial verschoben. Hierbei muß man aber wieder den längeren Kommutator und damit die schwerere Einbaumöglichkeit in Kauf nehmen.
• Zur Vermeidung der ungünstigen Auswirkung des großen Motorstromers auf den Bau, des Schaltapparates hat man auch schon zwei Motoren je Achse in Reihe geschaltet. Aber auch hier bleiben infolge der kleineren Abmessungen im allgemeinen die vorerwähnten Nachteile, und zwar die große spezifische Kommutatorbedeckung, die kleine Bürstenteilung, der große Strombelag und damit die ungünstigen Kommutierungsbedingungen bestehen.
• Die Erfindung betrifft einen Einphasen-Reihenschluß-Kommutatormotor für 5o Hz für Wechselstromtriebfahrzeuge. Die geschilderten Nachteile werden erfindungsgemäß vermieden durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) Die auf jede Achse entfallende Leistung ist auf zwei Motoren aufgeteilt, die in Tandemanordnung auf einer Welle angebracht, in ein gemeinsames Gehäuse eingebaut und elektrisch dauernd in Reihe geschaltet sind. b) Bei annähernd gleicher Polzahl und gleichem Durchmesser ist die Eisenbreite jedes Motors kleiner als die Hälfte des normalen Motors für I6 2/3 Hz.
• Durch die erfindungsgemäße Ausbilldung des Einphasen-Reihenschluß-Kommutatormotors für 5o Hz werden gegenüber den bekannten Anordnungen folgende Vorteile erzielt: Die Bürstenteilung und Bürstenbedeckung am Kommutator ist normal. Es können somit normale Bürstenhalter verwendet werden, und die Kommutatorreibungsverluste bleiben in normalten Grenzen.
• Der Strom hat praktisch die gleiche Größe wie bei Motoren für I6 2/3 Hz. Es kann daher der normale unveränderte Schaltapparat Verwendung finden.
• Der Strombelag je cm Ankerumfang ist infolge des gleichen Ankerdurchmessers und des gleichen Stromes praktisch ebenso groß wie bei Motoren für 16 2/3 Hz.
• Die Reaktanzspannung ist .infolge der geringeren Eisenbreite wesentlich kleiner.
• Die beiden Ständer und Läufer lassen sich in einem normalen Gehäuse unterbringen.
• Die schmale Eisenbreite ergibt eine wirksame Kühlung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einphasen -Reihenschluß -Kommutatormotor für 5o Hz für Wechselstromtriebfahrzeuge, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale a) Die auf jede Achse entfallende Leistung ist auf zwei Motoren aufgeteilt, die in Tandemanordnung auf einer Welle angebracht, in ein gemeinsames Gehäuse eingebaut und elektrisch dauernd in Reihe geschaltet sind. b) Bei :annähernd gleicher Polzahl und gleichem Durchmesser ist die Eisenbreite jedes Motors kleiner als die Hälfte der Eisenbreite des normalen Motors für 16 2/3 Hz. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentsjchri,ften Nr. 237 936, 373 137; Bulletin des Schweiz. Elektrotechn. Vereins 27 (I936) S.538ff.; El. Bahnen I (i925), S. i9 und q.5.