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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine annähernd sich gleichbleibende Geschwindigkeit bei Inductionsmotoren im Falle geänderter Belastung, und im Falle verschiedener Geschwindigkeit ein davon unabhängiges Drehmoment zu erzielen.The present invention aims at an approximately constant speed in the case of induction motors in the case of a changed load, and in the case of different speeds to achieve an independent torque.

Zur Ausführung der Erfindung wird eine Kraftmaschine benutzt, deren secundärer Theil mit einer Wicklung verhältnifsmäfsig hohen Widerstands versehen, und bei welcher die magnetische Streuung klein ist. Indem man die einer solchen Kraftmaschine zugeführte elektromotorische Kraft ändert, kann man demnach die Geschwindigkeit innerhalb weiter Grenzen ändern. Die Aenderung der elektromotorischen Kraft kann durch irgend geeignete Vorkehrungen bewirkt werden, z. B. durch Stufentransformatoren.To carry out the invention, a prime mover is used, the secondary part of which provided with a winding of comparatively high resistance, and in which the magnetic scattering is small. By having the one fed to such a prime mover electromotive force changes, one can therefore keep the speed within further Change boundaries. The electromotive force can be changed by any suitable means Precautions are effected, e.g. B. by step transformers.

Wäre es möglich, die Kraftmaschine so einzurichten, dafs die magnetische Streuung mit dem wachsenden Strom bis zu einem gewissen Punkte anwüchse, jenseits dieses Punktes aber nur in einem viel niedrigeren Verhältnisse zunähme, so würde es möglich sein, ein wesentlich constantes Drehmoment für verschiedene Geschwindigkeiten bis zu dem Punkte zu sichern, in welchem der Wechsel im Wachsthumverhältnifs des magnetischen Verlustes eintritt. Diese Bedingung ist jedoch im Motor selbst schwer zu erreichen. Es ist aber leichter möglich, sie herzustellen durch Anwendung γοη besonderen Drosselspulen in den äufseren Stromkreisen, welche derart bemessen sind, dafs ihr Eisenkern bezw. magnetischer Kreis bei einer gegebenen Strommenge gesättigt ist. Werden die Stromkreise, welche den die Kraftmaschine speisenden Phasen entsprechen, mit Drosselspulen versehen und der Sättigungspunkt der letzteren so gestaltet, dafs er annähernd dem Punkte des Maximaldrehmomentes entspricht, so wird jenseits dieses Punktes die Selbstinduction der Kraftmaschinenstromkreise nicht mehr so rasch wie vorher anwachsen und es kann durch gehörige Bemessung der Drosselspulen ein Drehmoment erzeugt werden, welches in praktischem Sinne constant für weite Geschwindigkeitsgrenzen ist.Would it be possible to set up the prime mover in such a way that magnetic scattering the growing current grows up to a certain point, but beyond this point if only increased in a much lower proportion, it would be possible to become an essential ensure constant torque for various speeds up to the point in which the change in the rate of growth of magnetic loss occurs. However, this condition is difficult to achieve in the engine itself. But it's easier possible to make them by applying γοη special inductors in the outer ones Circuits which are dimensioned in such a way that their iron core resp. magnetic circuit is saturated for a given amount of current. Are the circuits that make up the prime mover feeding phases, provided with choke coils, and the saturation point of the latter designed so that it approximates corresponds to the point of the maximum torque, beyond this point the Self-induction of the prime mover circuits no longer grow as quickly as before and a torque can be generated by appropriate dimensioning of the choke coils, which in a practical sense is constant for wide speed limits.

Von den beiliegenden Zeichnungen stellen dar:Of the accompanying drawings show:

Fig. ι ein Schema, bei welchem die Veränderung der dem primären Theil zugeführten elektromotorischen Kraft von Hand aus geschieht, Fig. Ι a scheme in which the change in the primary part supplied electromotive force is done by hand,

Fig. 2 ein Schema ähnlich Fig. 1, aber mit selbsttätiger Einstellung,FIG. 2 shows a diagram similar to FIG. 1, but with automatic adjustment,

Fig. 3, 4 und 5 in der weiteren Beschreibung näher erklärte zugehörige Schaulinien.FIGS. 3, 4 and 5 associated viewing lines explained in more detail in the further description.

In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Buchstaben übereinstimmende Theile.In the different figures the same letters indicate corresponding parts.

ι ist eine zweiphasige Inductionskraftmaschine, deren primärem Gliede die Energie durch die Drähte 2, 3,4 und 5 aus den secundären Wicklungen 6 und 7 zweier Transformatoren zugeführt wird, deren primärer Theil 8, 9 von einer Zweiphasenmaschine Ίο gespeist wird. Die Secundärwicklungen 6 und 7 der Tansformatoren sind untertheilt und mit einer Reihe von Stromschlufsstücken 11 versehen, über welche die mit den Leitungen 2 und 4 verbundenen Arme 12 der Handschalter streichen. Die Drosselspulen sind mit 19 bezeichnet. In Fig. 2 treten die Leitungen 2 und 4 mit den Strom-ι is a two-phase induction power machine, the primary link of which is the energy through the Wires 2, 3, 4 and 5 are fed from the secondary windings 6 and 7 of two transformers whose primary part 8, 9 is fed by a two-phase machine Ίο. The secondary windings 6 and 7 of the transformers are divided and provided with a number of Stromschlufsstücke 11 over which Stroke the arms 12 of the hand control connected to lines 2 and 4. the Choke coils are denoted by 19. In Fig. 2, the lines 2 and 4 with the current

schlufsstUcken ι ι in Verbindung durch je ein zwischen letzteren und einer langen Schiene 14, 15 gleitendes Stück 13.final pieces ι ι in connection with each one between the latter and a long rail 14, 15 sliding piece 13.

Dies den Schalterarm bildende Gleitstück 13 ist mit dem magnetischen Kern 17 einer in den Stromkreis des primären Theiles der Kraftmaschine geschalteten Spule 18 verbunden. Wenn daher die Belastung der Kraftmaschine sich ändert, so werden infolge der Aenderung der Stromstärke in den Spulen 18 die Stücke 13 verschoben, und dadurch die dem primären Glied zugeführte elektromotorische Kraft entsprechend geändert. Dabei dienen die Spulen 18 gleichzeitig als Drosselspulen. Beim Anlassen ist der Erregungsstrom hoch, weil die Umdrehungsgeschwindigkeit zu beschleunigen und die Belastung zu überwinden ist. Der hohe Erregungsstrom in der Spule 18 bewegt das Gleitstück 13, wodurch die elektromotorische Kraft der Stromzufuhr abnimmt; sogleich mit dem Eintritt dieser Wirkung sinkt der Erregungsstrom, dagegen steigt die Spannung der Stromzufuhr, und Geschwindigkeit und Erregungsstrom wachsen wieder, bis das Stück 13 in seine mittlere Lage tritt.This slider 13 forming the switch arm is with the magnetic core 17 one in the circuit of the primary part of the prime mover switched coil 18 connected. Therefore, when the load on the engine changes, as a result of the change in the current intensity in the coils 18, the pieces 13 shifted, and thereby the electromotive force applied to the primary member accordingly changed. The coils 18 serve as choke coils at the same time. When starting the excitation current is high because the speed of rotation is accelerating and the burden is to be overcome. The high excitation current in coil 18 moves that Slider 13, whereby the electromotive force of the power supply decreases; immediately with When this effect occurs, the excitation current decreases, while the voltage of the increases Current supply, and speed and excitation current increase again until the piece 13 enters its middle position.

Die Schaulinien Fig. 3, 4 und 5 stellen in der üblichen Weise die Beziehung zwischen Geschwindigkeit undDrehmoment einer elektrischen Kraftmaschine dar (!TDrehmoment, »S Geschwindigkeit). Die Schaulinien Fig. 3 beziehen sich auf eine Kraftmaschine, deren magnetische Streuung • klein ist bei verhältnifsmäfsig hohem secundärem Widerstand; man ersieht, dafs das Maximaldrehmoment beim Anlassen gesichert ist, was z. B. dann sehr wünschenswerth ist, wenn die Kraftmaschine zum Betriebe von Hebezeugen oder zu ähnlichen Zwecken dienen soll. Bei Aenderung der dem primären Theil zugeführten elektromotorischen Kräfte ändern sich die Beziehungen zwischen Drehmoment und Geschwindigkeit, wie die einzelnen Schaulinien zeigen; selbstverständlich ist für jede der Curven die elektromotorische Kraft constant, denn wenn diese abnimmt, so schwächt sich auch das maximale Anfangsdrehmoment entsprechend. Aus der allgemeinen Form der Curven ist zu ersehen, dafs, wenn die Kraftmaschine mit voller Belastung läuft, und gewünscht wird, das Drehmoment ohne Verminderung der Geschwindigkeit zu erhöhen, man nur die dem primären Glied zugeführte elektromotorische Kraft zu vermehren braucht, oder dafs das Drehmoment constant gehalten und die Geschwindigkeit erhöht werden kann durch Vermehrung der elektromotorischen Kraft.3, 4 and 5 show the relationship between speed in the usual manner andTorque of an electric machine (! Ttorque, »S speed). The viewing lines in FIG. 3 relate to a prime mover whose magnetic dispersion • is small with relatively high secondary resistance; one sees that the maximum torque is secured when starting what z. B. is very desirable when the engine is used to operate hoists or for similar purposes. When changing the amount supplied to the primary part electromotive forces change the relationship between torque and speed, as the individual viewing lines show; is a matter of course for each of the curves the electromotive force is constant, for when this decreases, that too weakens maximum starting torque accordingly. From the general shape of the curves is to see that when the engine is running at full load and it is desired to increase the torque without reducing the speed, one only the dem to increase the electromotive force supplied to the primary member, or that Torque can be kept constant and the speed can be increased by increasing it the electromotive force.

Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen Geschwindigkeit und Drehmoment einer Kraftmaschine, bei welcher der Widerstand des secundären Stromkreises klein, die Selbstinduction dagegen grofs ist; das Drehmoment besitzt den Höchstwerth, wenn die Maschine mit verhältnifsmäfsig hoher Geschwindigkeit läuft; von diesem Punkt an nimmt es ab mit der Geschwindigkeit.Fig. 4 shows the relationship between speed and torque of an engine, at which the resistance of the secondary circuit is small, the self-induction on the other hand is great; the torque has its maximum value when the machine is at a relatively high speed runs; from that point on it decreases with speed.

In Fig. 5 stellt die Linie ab die Beziehung zwischen Drehmoment und Geschwindigkeit bei Weglassung der Drosselspulen 19 dar; sie ist ähnlich der in Fig. 3. Die Curve aec ist die einer Kraftmaschine mit niedrigem secundärem Widerstand und grofser Streuung unter ähnlichen Umständen; die Curve ist gleich der in Fig. 4. Werden jedoch bei Kraftmaschinen der ersteren Art, welche also eine Curve ähnlich Fig. 3 besitzen, die Drosselspulen 19 angewendet, so nimmt die Curve den mit a ed bezeichneten Verlauf, aus welchem ersichtlich ist, dafs das Drehmoment praktisch constant bleibt von der Geschwindigkeit Null bis zu der durch den Punkt e angezeigten Geschwindigkeit, d. i. derjenigen Geschwindigkeit, bei welcher Sättigung der Kerne der Spulen 19 eintritt. Man ersieht, dafs durch diese Mittel sich ein praktisch constantes Drehmoment zwischen beträchtlich aus einander liegenden Geschwindigkeitsgrenzen erzielen läfst.In Fig. 5, the line ab represents the relationship between torque and speed when the choke coils 19 are omitted; it is similar to that in Fig. 3. The curve aec is that of a prime mover with low secondary resistance and large dispersion under similar circumstances; the curve is, however, possess the same as in Fig. 4. If during engine of the former type, which is similar so a curve of Fig. 3, applied the choke coils 19, the curve takes the course designated ed by a, is from which can be seen, that the torque remains practically constant from the speed of zero up to the speed indicated by the point e , ie the speed at which the cores of the coils 19 are saturated. It can be seen that by means of these means a practically constant torque can be achieved between considerably different speed limits.

Claims

Patent Claims:

1. Procedure to make induction motors one of constant, independent of the speed of rotation within wide limits To impart torque, characterized in that the in the primary circle of the Motor switched on choke coils are dimensioned such that their saturation in Essentially coincides with the occurrence of the maximum torque for a certain electromotive force.

2. An embodiment of the method protected under 1., characterized in that that the choke coils simultaneously cause the switching lever of the step transformer to move.

1 sheet of drawings.