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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21: Elektrische Apparate und Maschinen.CLASS 21: Electrical apparatus and machines.

netz durch einen Drehfeldmotor.network through a rotating field motor.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 14. April 1895 ab.Fatentirt in the German Empire from April 14, 1895.

Die Grundlage der vorliegenden Erfindung ist folgende:The basis of the present invention is as follows:

Fig. ι stelle einen Drehfeldelektromotor mit zwei sich rechtwinklig kreuzenden Spulen A A¹ und B B¹ und einer in sich kurzgeschlossenen Armatur M dar. , Leitet man durch eine der Spulen, z. B. durch AA¹, einen Wechselstrom und läfst man gleichzeitig die Armatur sich drehen, so entstehen_N in beiden Spulen AA¹ und B B¹ zwei elektromotorische Kräfte, zwischen welchen ein Phasenunterschied von einer Viertelperiode besteht. Demnach kann man die Enden A A^l und BB¹ beider Spulen ,als die vier Pole einer Maschine für zweiphasigen Wechselstrom ansehen.Fig. Ι represent a rotating field electric motor with two coils intersecting at right angles AA ¹ and BB ¹ and a short-circuited armature M. B. by AA ¹ , an alternating current and if you let the valve rotate at the same time, _N arise in both coils AA ¹ and BB ¹ two electromotive forces, between which there is a phase difference of a quarter period. Accordingly, the ends AA ¹ and BB ^{1 of} both coils can be seen as the four poles of a machine for two-phase alternating current.

Verbindet man z. B. mit den Punkten A A¹, B B¹ die Enden von zwei Stromkreisen α und b (Fig. 2) von gleichem Widerstände, Inductionscoefficient und Capacität, so bekommt man in diesen zwei Stromkreisen Ströme, deren Phasen eine von der anderen um ungefähr ■90⁰ abweichen. Anstatt beide Stromkreise a und b an die Pole AA¹ und BB¹ anzulegen, kann man den Stromkreis α aus zwei Punkten C und D (Fig. 3) der Hauptleitungen P und Q ausgehen lassen. Man kann auch ein Ende der Spule A A¹, z. B. A, mit einem Ende der Spule BB¹, z.B. B, verbinden und so die zwei Stromkreise α und b, wie in Fig. 4 dargestellt, bilden.If you connect z. B. with the points AA ¹ , BB ¹ the ends of two circuits α and b (Fig. 2) of the same resistance, induction coefficient and capacity, then one gets in these two circuits currents whose phases one from the other by about 90 ⁰ differ. Instead of applying both circuits a and b to the poles AA ¹ and BB ¹ , the circuit α can be made from two points C and D (Fig. 3) of the main lines P and Q. You can also use one end of the coil AA ¹ , e.g. B. A, with one end of the coil BB ¹ , for example B, connect and so the two circuits α and b, as shown in Fig. 4, form.

Um die Armatur Min Umdrehung zu halten, genügt es, wie bekannt, derselben eine passende Anfangsgeschwindigkeit zu geben, während man einen Wechselstrom durch die Spule A A^x leitet.In order to keep the armature at a minimum revolution, it is sufficient, as is known, to give it a suitable initial speed while an alternating current is passed through the coil AA ^x .

Dann ist die Wirkungsart des Motors diejenige des bekannten asynchronen Motors. In solchem Motor wird nur die Spule A A¹ während des normalen Laufs angewendet, während die Spule B B¹ blos für das Anlaufen benutzt wird. Nach dem oben erläuterten Princip kann nun der Motor als Transformator benutzt werden, in welchem AA¹ die primäre und BB¹ die secundäre Spule ist. Dieser Transformator hat die Eigentümlichkeit, dafs die Phase in seiner Secundärspule um 90⁰ verschoben ist im Verhältnifs zu derjenigen, welche in der Secundärspule eines gewöhnlichen Transformators bei sonst gleichen Umständen entstehen würde. Einen solchen Transformator nennen - die Erfinder phasenverschiebenden Transformator und wenden ihn an, um aus einem gegebenen Wechselstrome einen anderen Wechselstrom zu bekommen, dessen Phase um ungefähr 90 ° von der des gegebenen Stromes abweicht. Auf solche Art kann man Elektromotoren und andere Drehstromapparate betreiben. Die Anzahl der Windungen in der Primärspule A A¹ und in der Seeundären -B B¹ wird zweckmäfsig so bestimmt, dafs der Transformator, während er die Phasenverschiebung verursacht, auch das gewünschte Transformationsverhältnifs besitzt.Then the mode of operation of the motor is that of the known asynchronous motor. In such a motor, only the coil AA ^{1 is used} during normal running, while the coil BB ^{1 is used} only for starting. According to the principle explained above, the motor can now be used as a transformer in which AA ^{1 is} the primary and BB ^{1 is} the secondary coil. This transformer has the peculiarity of the phase DAF in his Secundärspule shifted 90 ⁰ is to that in Verhältnifs which would result in the Secundärspule an ordinary transformer in otherwise identical circumstances. The inventors call such a transformer a phase-shifting transformer and use it to get another alternating current from a given alternating current, the phase of which deviates from that of the given current by about 90 °. In this way you can operate electric motors and other three-phase devices. The number of turns in the primary coil AA ¹ and in the secondary coil -B B ¹ is expediently determined in such a way that the transformer, while it is causing the phase shift, also has the desired transformation ratio.

Beispiele von Anwendungen des phasenverschiebenden Transformators sind in Fig. 5 und 6 dargestellt. In Fig. 5 empfängt der phasenverschiebende Transformator M den nöthigen Strom aus den Hauptleitungen P und Q. eines zu einer gewöhnlichen Wechselstromvertheilung gehörigen Secundä'rnetzes undExamples of applications of the phase shifting transformer are shown in FIGS. In FIG. 5, the phase-shifting transformer M receives the necessary current from the main lines P and Q. of a secondary network belonging to an ordinary alternating current distribution

liefert den für die Speisung von Zweiphasen-Motoren oder für das Anlassen von Einphasen-Motoren N N nöthigen, phasen verschobenen Strom. Die Figur zeigt, wie man dieses durch Anwendung einer dritten LeitungR erreichen kann, die zu den Stellen des Netzes geführt ist, wo man Motoren speisen will, während die Lampen L und die anderen Apparate, welche einfache Wechselströme brauchen, den Strom aus den Hauptleitungen P und Q. empfangen. Anstatt drei Leitungen PQR kann man vier Leitungen anwenden, also beide Leitungen P und Q. und zwei aus B und B¹ kommende Leitungen. In diesem Falle unterdrückt man die zwischen A und B in der Figur gezeichnete Verbindung. In Fig. 6 ist angenommen, dafs der phasenverschiebende Transformator M den Strom aus den Hauptleitungen P und Q eines primären Hochspannungsnetzes empfängt. In diesem Falle werden die Motoren N, ebenso wie die Lampen L, durch die bei T T schematisch bezeichneten Transformatoren gespeist.provides the requisite for the supply of two-phase motors, or for the annealing of single-phase motors NN, phase shifted current. The figure shows how this can be achieved by using a third line R , which is led to the points of the network where you want to feed motors, while the lamps L and the other apparatus, which use simple alternating currents, the current from the main lines P and Q. received. Instead of three lines PQR , four lines can be used, i.e. both lines P and Q. and two lines coming from B and B ^1. In this case, the connection drawn between A and B in the figure is suppressed. In Fig. 6 it is assumed that the phase-shifting transformer M receives the current from the main lines P and Q of a primary high-voltage network. In this case, the motors N, like the lamps L, are fed by the transformers indicated schematically at TT.

Die vorstehenden Erläuterungen bezogen sich der Klarheit halber nur auf zweipolige Elektromotoren. Es ist aber ersichtlich, dafs, welches auch die Zahl der Pole und die Gestalt des Motors sein möge, das oben Gesagte in jedem Falle geltend bleibt.For the sake of clarity, the above explanations only related to two-pole electric motors. But it is evident that what the number of poles and the shape of the Motor may be, what has been said above remains valid in any case.

Nach der beschriebenen Methode kann man allgemein durch phasenverschiebende Transformatoren irgend eine Mehrphasen-Vertheilung an eine gewöhnliche Wechselstromleitung anschliefsen und durch diese speisen. In diesem Falle haben die phasenverschiebenden Transformatoren eine primäre und mehrere Secundärspulen. According to the method described, one can generally use phase-shifting transformers Connect any multiphase distribution to an ordinary AC line and dine through them. In this case they have phase shifting transformers one primary and several secondary coils.

Die beschriebene Vorrichtung ist umkehrbar, so dafs sie auch zum Umwandeln von Mehrphasenströmen in Einphasenstrom angewendet werden kann.The device described is reversible so that it can also be used to convert multiphase currents can be used in single-phase power.

Claims

Patent claim:

A current transformer arranged in the manner of a rotating field motor, in which through appropriate choice of the winding ratio obtained phase-shifted secondary currents whose phase, voltage and current intensity are different from those of the primary single-phase alternating current is different.

For this purpose ι sheet of drawings.