DE969462C - Gleichstrommaschine mit Wendepolen und Daempferwicklungen im Poleisen, insbesondere fuer elektrisch angetriebene Fahrzeuge - Google Patents

Description

• Gleichstrommaschine mit Wendepolen und Dämpferwicklungen im Poleisen, insbesondere für elektrisch angetriebene Fahrzeuge Wie die Fig. I erkennen läßt, setzt sich das Amperewindungsdiagramm einer nicht kompensierten Gleichstrommaschine aus den Ankeramperewindungen A, den Hauptpolamperewindungen H und den Wendepolamperewindungen W zusammen. Das durch die resultierenden Amperewindungen erzeugte Gesamtfeld G ist mit strichpunktierten Linien eingezeichnet. Außerdem ist ein Teil der Gleichstrommaschine mit den Hauptpolen HP und den Wendepolen WP im Ständer sowie den Ankerleitern L im Läufer dargestellt. Dabei ist in den Ankerleitern und Polspulen in üblicher Weise die Stromrichtung angedeutet.
• Treten nun bei Gleichstrommaschinen z. B. durch Umschaltung von Reihen- auf Parallelschaltung oder durch Springen des Stromabnehmers im Bahnbetrieb heftige Ausgleichsvorgänge bzw. Stromstöße auf, so kann vor allem bei Fehlen einer Kompensationswicklung Rundfeuer am Stromwender entstehen. Dabei ergeben sich nämlich, wie die voll ausgezogenen Linien im Felddiagramm der Fig. 2 erkennen lassen, von den Ankeramperewindungen hervorgerufene steil ansteigende Ankerfeldspitzen Sp. Diese stören deshalb besonders stark, weil sich das Hauptfeld selbst bei Reihenschlußmaschinen auf Grund der inneren Dämpfung im Hauptpolfeldkreis nur sehr langsam aufbaut. Die Spannungen zur benachbarten Stromwenderlamelle können daher die zulässige Größe überschreiten, so daß Überschläge stattfinden. Ähnliche Schwierigkeiten kommen auch dann zustande, wenn eine zu schwache Kompensationswicklung vorgesehen ist.
• Die Erfindung geht von einer Gleichstrommaschine, insbesondere für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, aus, die zur Verminderung des Einflusses von Umschaltungen oder von kurzzeitigen Stromunterbrechungen auf die Lamellenspannung im Poleisen mit Wendepolen und Dämpferwicklungen versehen ist. Gemäß der Erfindung sind die Dämpferwicklungen in den Polhörnern der Hauptpole der Maschine angeordnet, sie bestehen je Polhorn aus mehreren an den Stirnseiten untereinander verbundenen, jedoch von den Dämpferstäben benachbarter Polhörner getrennten Dämpferstäben. Auf diese Weise gelingt es, bei einem heftigen Ausgleichsvorgang bzw. Stromstoß das Ankerfeld und damit das Gesamtfeld kleiner zu halten. Das verhältnismäßig steil ansteigende Ankerfeld erzeugt nämlich in der Dämpferwicklung transformatorische Spannungen und Ströme, so daß auf Grund des dadurch gegebenen Leistungsverbrauches das Ankerfeld stark geschwächt wird. Die Lamellenspannungen werden somit geringer ausfallen, so daß Rundfeuer am Stromwender vermieden wird.
• Zur Verbesserung der Kommutierung von Gleichstrommaschinen bei plötzlichen Belastungsänderungen mit Hilfe in sich geschlossener Wicklungen ist bereits eine Einrichtung bekannt, bei der diese geschlossenen Wicklungen mit einem vom Ankerstrom abhängigen Kraftfluß derart magnetisch verkettet sind, daß in ihnen bei einer Zunahme dieses Kraftflusses Ströme induziert werden, welche das Wendepolfeld verstärken. Diese in sich geschlossenen Wicklungen sind dabei mit dem Ankerquerfeld und gleichzeitig mit dem Wendefeld, mit diesem jedoch in entgegengesetztem Sinne, verkettet. Sie können dazu nach Art einer Kompensationswicklung in Nuten der Hauptpole untergebracht sein. Gegenüber dieser bekannten Anordnung unterscheidet sich die Anordnung nach der Erfindung dadurch, daß die Dämpferwicklungen an den einzelnen Polen nur in den Polhörnern untergebracht sind, während sie bei der bekannten Anordnung neben den Polhörnern am Hauptpol selbst angebracht sind. Noch wesentlicher ist, daß diese bekannten in sich geschlossenen Wicklungen den Wendepol ebenso wie die Windungen einer normalen Kompensationswicklung umschlingen, während bei der Anordnung nach der Erfindung jedes Polhorn eine gesonderte, aus mehreren Stäben bestehende Dämpferwicklung aufweist. Dies hat den Vorteil, daß bei einer plötzlichen Belastungsänderung der im Wendepol fließende Strom sich in derselben Weise ändern kann, ohne durch einen Gegenstrom in einer ihn umschlingenden Dämpferwindung in seiner magnetischen Wendepolwirkung gehemmt zu werden.
• Im unteren Teil der Fig. 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung teilweise dargestellt. Im Hauptpol HP sind an den Polhörnern, vorzugsweise in Nuten, insbesondere aus Kupfer bestehende Stäbe S angeordnet. Diese Stäbe sind je Polhorn an den Stirnseiten der Pole durch Segmentstücke K untereinander verbunden, wie durch gestrichelte Linien angedeutet wurde. Auf diese Weise werden für jedes Polhorn gesonderte Dämpferwicklungen gebildet. Die Anordnung der einzelnen Dämpferwicklungen in den Polhörnern der Hauptpole hat dabei den Vorteil, eine Dämpfung des Hauptflusses in möglichst großem Umfang zu vermeiden. Außerdem ist eine derartige Anordnung leicht herzustellen, und die einzelnen Dämpferwicklungen sind nur dort vorhanden, wo sie am wirksamsten bezüglich der Abschneidung der Spitzen der Ankeramperewindungskurve sind. Das sich bei starken Stromstößen unter Mitwirkung der Dämpferwicklungen ergebende Gesamtfeld G ist in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien angedeutet. Sie lassen erkennen, wie durch die mit Hilfe der Dämpferwicklung erzeugten Gegenamperewindungen D die Ankerfeldspitzen Sp aufgehoben werden.
• Man wird die Erfindung vorzugsweise dort benutzen, wo mit starken Stromstößen zu rechnen ist. Das ist vor allem bei Gleichstrommaschinen der Fall, die an verschiedene Spannungen geschaltet werden, wie z. B. bei Bahnmotoren, die in Reihen-Parallelschaltung arbeiten. Mit besonderem Vorteil wird erfindungsgemäß die Dämpfung bei Motoren angewandt, die zum Antrieb von Abraumlokomotiven dienen. Die Anwendung der Erfindung ergibt weiter bei Bahnmotoren eine vorteilhafte Wirkung, wenn die Stromabnehmer springen. Schließlich bringt die Erfindung nicht nur für Gleichstromreihenschlußmaschinen, sondern auch für Nebenschluß- oder Kompoundmaschinen Vorteile, zumal dort das Anwachsen der Ankeramperewicklungen bei Schaltstromstößen noch stärker ins Gewicht fällt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRUCH: Gleichstrommaschine mit Wendepolen und Dämpferwicklungen im Poleisen zur Verminderung des Einflusses von Umschaltungen oder von kurzzeitigen Stromunterbrechungen auf die Lamellenspannung, insbesondere für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpferwicklungen in den Polhörnern der Hauptpole der Maschine angeordnet sind und je Polhorn aus mehreren an den Stirnseiten untereinander verbundenen, jedoch von den Dämpferstäben benachbarter Polhörner getrennten Dämpferstäben bestehen.
2. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 423 661; Arnold-La Cour, Die Gleichstrommaschine,
3. 3. Auflage, Berlin igi9, i. Band, S.419.