DE145437C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Jlfi 145437 KLASSE 21 tf.

EMIL ZIEHL in BERLIN.

Zur Aufhebung des Querfeldes, d. h. der Ankerrückwirkung hat man bereits vorgeschlagen, das Eisen der Feldarmatur am ganzen Umfange gleichmäßig verteilt und in gleichem Abstande vom Anker anzubringen und außer der Nebenschlußwicklung noch mit einer zweiten, im Hauptstromkreise liegenden Wicklung zu versehen. Diese beiden Wick-' lungen lagen bei den bisher bekannt gewor-„

ίο denen Maschinen indessen vollständig räumlich getrennt.

Nach vorliegender Erfindung wird nun die gleiche Wirkung durch Verwendung einer gewöhnlichen Dreiphasenwicklung erzielt, deren eine Phase zur Erzeugung des Haupterregerfeldes und deren beide anderen Phasen zur Erzeugung eines dem Ankerfeld entgegengesetzt gerichteten, gleich großen Gegenfeldes dienen, oder umgekehrt. Man ist also in den Stand gesetzt, die für die Drehstrommaschinen und Motoren üblichen Armaturen ohne weiteres auch als Feldarmaturen für Gleich- und Wechselstrommaschinen benutzen zu können.

Die Fig. ι bis 3 der Zeichnung zeigen die Diagramme der verschiedenen Felder. In Fig. 4 und 5 ist die neue Schaltungsweise für zwei Arten der gewöhnlichen Dreiphasenwicklung, in Fig. 6 bis 8 für Gleichstromdynamomaschinen oder -Motoren und in Fig. 9 für eine Wechsel- oder Drehstrommaschine nebst Erregermaschine dargestellt.

Bekanntlich , setzt sich bei einer gewöhn¹ liehen Gleichstrommaschine (Fig. 1) das Haupterregerfeld M_e aus dem resultierenden Feld M_r und dem Ankerfeld M_a zusammen, .wobei M_e und M_a auf einander senkrecht stehen. Die Größe und Richtung von M₁- ändert sich mit der Belastung des Ankers. Man kann nun bekanntlich die Veränderlichkeit von M_r dadurch beseitigen, daß man außer M_e noch ein M_a gleiches, aber_ entgegengesetzt gerichtetes Gegenfeld M_g (Fig. 2) erzeugt.

Dies geschieht nach vorliegender Erfindung in der Weise, daß man eine dreiphasig ge-■ wickelte Feldarmatur nach dem in Fig. 3 gegebenen Schema verwendet. Eine Phase derselben (z. B. I) verwendet man zur Hervorbringung des Haupterregerfeldes M_e. Die beiden anderen Phasen, von denen eine (z. B. II) der gewöhnlichen Schaltung für , Dreiphasenstrom gegenüber umgekehrt wird, verwendet man zur Erzeugung des Gegenfeldes M_n-.

In Fig. 4 ist die Schaltungs- und Verbindungsweise für den Fall dargestellt, daß sich , die Wicklungen der einzelnen Phasen übergreifen. Die zwischen den verschiedenen Punkten α b liegenden Wicklungen der Phase I können hintereinander, parallel oder auch in Gruppen geschaltet werden und ebenso die zwischen-den verschiedenen Punkten c d liegenden Wicklungen der Phasen II, III.

In den Felddiagrammen der Fig. 4 ist zunächst die Bildung des Gegenfeldes M_g durch die Phasenwicklungen II und III dargestellt. Die entstehende Kurve verläuft in AVirklichkeit nicht so eckig, wie gezeichnet ist, sie nähert sich vielmehr einer Sinuskurve, zumal nicht alle Drähte einer Phasenwicklung in einer Nut, sondern in mehreren nebenein- , ander.. liegenden untergebracht zu werden

pflegen. In dem weiteren Diagramm ist daher dieser resultierenden Kurve eine der Wirklichkeit näher kommende Gestalt gegeben worden. Aus ihr ist zu ersehen, daß Mg und M_a tatsächlich direkt gegeneinander wirken (aber um i8o° verschoben sind) und sich bei ungefähr gleichen Amperewindungen aufheben. Fig. 5 zeigt schematisch die Schaltungsweise der sogenannten kurzen Drei-

jo phasenwicklung, welche sich aus der beschriebenen ableiten läßt, wenn man annimmt, daß sich, die einzelnen Phasenspulen nicht mehr übergreifen, sondern verkürzt werden. Die Fig. 6 und 7 zeigen die neue Schaltungsweise für eine Gleichstromdynamomaschine oder einen Gleichstrommotor, wobei die Phasen II und III hintereinander geschaltet sind, während Fig. 8 die Parallelschaltung der Phasen II und III veranschaulicht.

Die Schaltung ließe sich auch so ausführen, daß zwei Phasen für das Haupterregerfeld dienen und die dritte zur Erzeugung des Gegenfeldes.

Die beiden Reihenschlußphasen erhalten stets gleiche Windungszahlen und Drahtquerschnitte. Ob die Nebenschlußphase die gleiche Windungszahl und denselben Drahtquerschnitt erhält wie die Reihenschlußphasen, hängt von der Spannung der Maschine ab. Eine Verschiedenheit der Drahtquerschnitte läßt sich indessen durch Benutzung der unten beschriebenen Hülfsbürste vermeiden.

Die vorliegende Erfindung läßt sich mit besonderem Vorteil auch für die Schaltung einer Wechsel- oder Drehstrommaschine mit ihrer Erregermaschine verwenden (Fig. 9). Man benutzt als Erregermaschine alsdann eine nach vorliegender Erfindung eingerichtete Gleichstrommaschine und schaltet die Feldarmatur der Wechsel- oder Drehstrommaschine ebenfalls nach vorliegender Erfindung, denn es ist gleichgültig, ob vom induzierten Teil Gleichstrom oder Wechselstrom abgenommen wird. Hierbei liegen die Phasen I der Erregermaschine e und der Wechsel- oder Drehstrommaschine / hintereinander und ebenso die Phasen II und III. Die Schaltung ist jedoch zweckmäßig so, daß der Strom der Phasen I nur die Gegenwicklung der Erregermaschine, aber nicht die der Maschine/ durchfließt. Es kann dann das Feld M_e bezw. die Spannung der Maschine/ bei allen Belastungen konstant erhalten werden.

In Fig. 9 ist zugleich die Benutzung der oben erwähnten Hülfsbürste zur. Abnahme des Stromes für das Haupterregerfeld dargestellt. Da die Spannung dieses Stromes unter Umständen nicht so groß zu sein braucht, wie die Klemmspannung der Maschine selbst, so kann man, wie dies für andere Zwecke bereits angegeben ist, die Erregerwicklung 'zwischen eine Hauptbürste und eine Hülfsbürste schalten, durch deren Stellung auf dem Kollektor man die erforderliche niedrige Spannung ohne Vorschalten von Widerstand erhält.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Feldarmatur für elektrische Maschinen mit Gleichstromerregung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phase einer dreiphasigen Wicklung zur Erzeugung des Haupterregerfeldes in Nebenschluß und die beiden anderen einander entgegengesetzt geschalteten Phasen in Reihe mit dem Gleichstromanker geschaltet sind, um ein dem Ankerfeld entgegengesetzt gerichtetes, gleich großes Feld zur Vermeidung der Ankerrückwirkung zu erzeugen.

2. Ausführungsform der Erregungsanordnung nach Anspruch 1 an Wechselstrommaschinen mit Gleichstromerregermaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die zur Erzeugung der Haupterregerfelder als auch die zur Erzeugung der Gegenfelder dienenden Wicklungen der beiden Maschinen je in Reihe geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Beruh, gedruckt IU der reiChsdruCkerei.