DE174391C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 174391 KLASSE 21 d. GRUPPE- M 174391 CLASS 21 d. GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. September 1905 ab.Patented in the German Empire on September 30, 1905.

Die. Erfindung betrifft eine Vorrichtung, durch welche die Schwankungen der Stromstärke, die ein Elektromotor mit sehr stark wechselnder Zugkraft aufnimmt, auf ein geringeres Maß beschränkt werden sollen, als dies bei' einem gewöhnlichen Motor unter sonst gleichen Umständen möglich ist.The. The invention relates to a device by which the fluctuations in the current strength, which an electric motor absorbs with very strongly changing tensile force, to a lower one Dimension should be limited than is possible with an ordinary engine under otherwise identical circumstances.

Bei einem gewöhnlichen Elektromotor, bei dem die Änderungen der Zugkraft sich in sehrIn the case of an ordinary electric motor, in which the changes in the pulling force are very large

ίο weiten Grenzen, etwa im Verhältnis von ι: io oder mehr bewegen, wendet man fast ausschließlich die Hauptstromerregung an. Hierbei ändert sich jedoch, wenn der Motor weit von der Sättigung entfernt ist, die Zugkraft nur im quadratischen Verhältnis der Stromstärke. Wenn also bei einem solchen Motor die Zugkraft etwa Änderungen bis über das zehnfache des gewöhnlichen Wertes annimmt, so muß die Änderung der Stromstärke bereits sehr beträchtlich sein, selbst wenn der Motor sehr reichlich berechnet ist.ίο wide limits, for example in the ratio of ι: io or move more, the main current excitation is used almost exclusively. Here however, when the engine is far from saturation, the pulling force changes only in the square ratio of the current strength. So if with such an engine the tensile force assumes changes of up to ten times the normal value, so the change in amperage must already be very considerable, even if the motor is very generously calculated.

Um dies zu vermeiden, sieht die vorliegende Erfindung eine Anordnung vor, durch die es möglich ist, die Zugkraft nicht mehr höchstens im quadratischen Verhältnis der Stromstärkeänderungen, sondern nach irgend einem anderen Verhältnis, d. h. z. B. nach der n^ten Potenz der Stromstärken wachsen zu lassen. Zu diesem Zweck w'erden die Magnete des Motors durch einen Strom erregt, der von einer besonderen kleinen Dynamo hervorgebracht wird, deren Anker mit nahezu konstanter Geschwindigkeit entweder durch dieselbe WelleIn order to avoid this, the present invention provides an arrangement by means of which it is possible to increase the tensile force no longer at most in the square ratio of the changes in current intensity, but according to some other ratio, ie, for example, according to the ^nth power of the current intensities . For this purpose, the magnets of the motor are excited by a current that is produced by a special small dynamo, whose armature is at almost constant speed either by the same shaft

wie der Anker der den Motor treibenden Dynamo oder durch ein anderes geeignetes Mittel gedreht wird.like the armature of the dynamo driving the motor or another suitable one Means is rotated.

Diese Erregermaschine hat folgende besonderen Eigenschaften.This exciter machine has the following special properties.

1. Ihre Erregung erfolgt ausschließlich durch den gesamten Strom, der durch den Anker des Motors fließt, so' daß die Ampere-Windungszahl dieser Erregung der Stromstärke im Anker des Motors proportional ist.1. Your arousal occurs exclusively through the entire current flowing through the The motor armature flows, so that the number of ampere turns this excitation of the current in the armature of the motor is proportional.

2. Das Magnetgestell der Erregermaschine2. The magnet frame of the exciter

ist um die Drehungsachse des Ankers drehbar und kann um einen Winkel gleich dem halben Winkelabstande zwischen zwei Bürstenlinien verschoben werden, wobei die Kraft, mit der die Verschiebung erfolgt, entweder durch eine geeignete Feder oder durch den Auftrieb eines in eine Flüssigkeit tauchenden Senkkörpers aufgehoben wird, dessen spezifisches Gewicht geringer als das der Flüssigkeit ist.can be rotated about the axis of rotation of the armature and can rotate through an angle equal to half that Angular distances between two brush lines are shifted, whereby the force with which the displacement takes place either by a suitable spring or by the buoyancy of a The specific gravity of the sinker is lifted into a liquid immersed in it is less than that of the liquid.

3. Die Bürsten, die auf dem Kollektor des Ankers der Erregermaschine schleifen, sind fest und nehmen an einer etwaigen Verschiebung des Magnetgestelles nicht teil (der Kollektor kann sehr stark geteilt sein).3. The brushes dragging on the collector of the armature of the exciter are and do not take part in any displacement of the magnet frame (the collector can be very divided).

Unter diesen Umständen bedeutet die Verschiebung des Magnetgestelles während der Drehung des Ankers, die eine Folge der zwischen den Polen und dem Anker auftretenden Zugkraft ist, eine mehr oder weniger starke Verschiebung der Bürsten auf dem Kollektor zwischen der neutralen und der Pollinie. Wenn daher die Maschine so berechnet ist,Under these circumstances, the displacement of the magnet frame means during the Rotation of the armature, which is a consequence of that occurring between the poles and the armature Pulling force is a more or less strong movement of the brushes on the collector between the neutral and the pole line. Therefore, if the machine is calculated so

daß die Kommutierung ebensogut nahe der Pollinie wie an der neutralen Linie erfolgt, so kann sich der Spannungsunterschied an den Bürsten und infolgedessen auch die Spannung der Erregung des Motors von ο bis zu der gesamten vom Anker gelieferten Potentialdifferenz ändern, je nach der Größe der Winkelverschiebung, die das Magnetgestell infolge der auftretenden Zugkraft erfährt.that commutation takes place just as well near the pole line as on the neutral line, so the voltage difference on the brushes and consequently also the voltage of the excitation of the motor from ο to to the total potential difference delivered by the anchor, depending on the size of the Angular displacement that the magnet frame experiences as a result of the tensile force that occurs.

ίο Hierzu kommt dann noch die Vergrößerung der elektromotorischen Kraft, die von der Verstärkung des Magnetfeldes der Erregermaschine herrührt, da die Feldstärke eine ■ Funktion des den Motor speisenden Stromes ist.ίο Then there is the enlargement the electromotive force generated by the amplification of the magnetic field of the exciter arises because the field strength is a ■ function of the current feeding the motor is.

Man braucht nun die Feder oder die Form des Senkkörpers nur so zu berechnen und ihren Gegendruck so abzustufen, daß für eine gegebene Änderung der Stromstärke die Änderung der Klemmenspannung der Erregermaschine und daher auch die Änderung des Stromes und der Ampere-AVindungszahl, die den Motor erregt, dem gewünschten Gesetz folgen, d. h. z. B., daß diese Klemmenspannung sich im Verhältnis der n^ten Potenz der Stärke des den Motor speisenden Stromes ändert.You only need to calculate the spring or the shape of the sinker and to graduate its counter pressure so that for a given change in the current intensity, the change in the terminal voltage of the exciter and therefore also the change in the current and the number of amperes that excite the motor , Follow the desired law, that is, for example, that this terminal voltage changes in the ratio of the ^nth power of the strength of the current feeding the motor.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist die vorliegende Anordnung an einem Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt.In the accompanying drawing, the present arrangement is based on an exemplary embodiment shown schematically.

ι ist der Anker des Motors, von dem eine stark .wechselnde Zugkraft verlangt wird; 2 ist die Magnetwicklung des Motors, die von den Bürsten des Ankers 3 der Erregermaschine abzweigt. 4 ist das Magnetgestell dieser Maschine, das durch den gesamten Strom, der in den Anker 1 fließt, erregt wird. S und 6 sind die Bürsten der Erregermaschine ; 7 und 8 sind die Enden der Zuleitung, die von einer geeigneten Stromquelle gespeist werden.ι is the armature of the motor, from which a strong. changing pulling force is required; 2 is the magnet winding of the motor, that of the brushes of the armature 3 of the exciter branches off. 4 is the magnet frame of this machine, which is excited by all the current flowing into the armature 1. S and 6 are the brushes of the exciter; 7 and 8 are the ends of the supply line, which are fed by a suitable power source.

Wenn der Anker der Erregermaschine sich in der Richtung des Pfeiles dreht und die von dem Motor verlangte Zugkraft, also auch die Ankerstromstärke, sehr gering ist, so werden die Bürsten 5 und 6 nahe der Pollinie des Magnetgestelles 4 liegen. Wenn dagegen die Stromstärke \vächst, so sucht der Anker der Erregermaschine das Magnetgestell 4 in stärkerem Maße mitzunehmen, und die hierdurch erzeugte Drehkraft wird von der Feder oder dem Senkkörper 9, der fest mit dem Magnetgestell verbunden ist, aufgenommen. Da die Bürsten stehen bleiben, so gelangen sie auf dem Stromwender in eine weiter von der Pollinie entfernte Stellung, wodurch die Erregung des Motors 1 wächst.When the armature of the exciter rotates in the direction of the arrow and that of The pulling force required by the motor, i.e. also the armature current strength, is very low the brushes 5 and 6 are close to the pole line of the magnet frame 4. If, on the other hand, the If the current strength increases, the armature of the excitation machine seeks the magnet frame 4 in a stronger manner Take measurements, and the torque generated by the spring or the sinker 9, which is fixed to the magnet frame connected. Since the brushes stop, they get on the commutator in a further from the pole line distant position, whereby the excitation of the motor 1 increases.

Dies wird bei jeder Vergrößerung der Stromstärke so weit gehen, bis das Gleichgewicht zwischen dem Ausgleicher 9 und der am Umfange des Ankers der Erregermaschine auftretenden Zugkraft hergestellt ist. Die entgegengesetzte Bewegung des Magnetgestelles findet statt, wenn die Stromstärke vermindert wird.With each increase in the current strength, this will go so far until equilibrium is reached is established between the compensator 9 and the tensile force occurring at the circumference of the armature of the exciter. the opposite movement of the magnet frame takes place when the current strength decreases will.

Um ein bestimmtes Beispiel zu geben, kann man einen Motor herstellen, bei dem die Zugkraft sich im Verhältnis von 1:6 ändert, wenn die Stromstärke eine Änderung im Verhältnis von ι: 1,75 erfährt, d. h. die Zugkraft ändert sich nahezu im kubischen Verhältnis der Stromstärken.To give a specific example, one can make an engine in which the The tensile force changes in the ratio of 1: 6 when the current strength changes in the ratio from ι: 1.75 learns, d. H. the tensile force changes almost in a cubic ratio the currents.

In diesem Fall muß die Kraft des Ausgleichers der dritten Potenz seiner Verschiebungen proportional sein, was entweder durch eine Feder oder durch einen Senkkörper erreicht werden kann, der die Form eines mit seiner Spitze in die Flüssigkeit tauchenden Kegels hat.In this case the force of the equalizer must be the cube of its displacements be proportional to what is achieved either by a spring or by a plunger which has the shape of a tip immersed in the liquid Kegels has.

Claims

80 patent claim:

Device for the automatic regulation of strongly changing electric motors Tensile force excited by a special dynamo machine, characterized in that, that the field magnet (4) of the latter is rotatably mounted and is excited by the main current, so that when it increases of the main current its field strength increases, and at the same time the whole field magnet (4) against the effect of a Float (9), a spring or the like. Relative to the stationary brushes (5, 6) is rotated, while when the Main current, the excitation of the field magnet (4) falls and this at the same time "by the action of the float (9) etc. is turned back, for the purpose, even with relatively "minor changes of the main current, rapid changes in the voltage of the exciter and thus the field strength and to achieve traction of the motor to be controlled.

1 sheet of drawings.