DE182654C

DE182654C -

Info

Publication number: DE182654C
Application number: DE1904182654D
Authority: DE
Filing date: 1904-11-07
Anticipated expiration: 1924-11-08

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVl 182654 -KLASSE 21 d. GRUPPE |5. - JVl 182654 - CLASS 21 d. GROUP | 5.

Kollektormotoren.Collector motors.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. November 1904 ab.Patented in the German Empire on November 8, 1904.

Bei den in der Elektrotechnischen Zeitschrift 1903, S. 109 (Fig. 48) und 1904, S. 79 (Fig. 54) beschriebenen Einphasenkollektormotoren mit einachsigem Ständer und zweiachsigem Läufer, welcher in der der Ständerachse parallelen Achse gewöhnlich kurzgeschlossen ist und in der dazu senkrechten Achse den Erregerstrom zugeführt erhält, ist der Betrieb mit Gleichstrom, wie in Patent 173624 angegeben ist, in der Weise möglich, daß Arbeits- und Erregerwicklung in ihren Funktionen vertauscht werden, indem man den Gleichstrom an den Erregerbürsten zuführt und das Magnetfeld durch die Ständerwicklung erregt, welche beim Wechselstrombetrieb Arbeitswicklung ist.For those in the Elektrotechnische Zeitschrift 1903, p. 109 (Fig. 48) and 1904, p. 79 (Fig. 54) described single-phase collector motors with uniaxial stator and biaxial Rotor, which is usually short-circuited in the axis parallel to the stator axis and receives the excitation current in the axis perpendicular to it, is the DC operation as indicated in patent 173624 in the manner possible that work and excitation winding are exchanged in their functions by the direct current is fed to the exciter brushes and the magnetic field is passed through energizes the stator winding, which is the working winding in AC operation.

Bei diesen umschaltbaren Motoren bereitet die Wahl eines geeigneten Regelungsverfahrens Schwierigkeit. Die bei Motoren, welche ausschließlich mit Gleichstrom betrieben werden, übliche Reihenparallelschaltung der ganzen Maschinen, an welcher also auch die Anker teilnehmen, erweist sich bei Gleich- und Wechselstrombetrieb in den meisten Fällen nicht als zweckmäßig, weil die Ankerspannung bei den hierfür gebauten Motoren geringer wird als bei reinen Gleichstrommotoren, so daß man bei Gleichstrombetrieb mindestens zwei Anker mit ihren gegenelektromotorischen Kräften in Reihe schalten muß, um auf die übliche Gleichstromlinienspannung zu kommen. Dagegen erweist sich die Regelung durch Reihenparallelschaltung der Magnetwicklungen, ohne daß die Anker daran teilnehmen, welche bei reinen Gleichstrommotoren durch die Reihenparallelschaltung der ganzen Maschinen verdrängt wurde, im vorliegenden Falle als zweckmäßig und besitzt noch einen besonderen Vorteil, Es ist beim Wechselstrombetrieb zweckmäßig, das gewünschte Drehmoment, welches durch kleinen Arbeitstrom und starkes Magnetfeld oder durch großen Arbeitstrom und schwaches Feld erreicht werden kann, beim Anlauf oder, allgemeiner gesprochen, bei geringer Geschwindigkeit in der letzteren Weise zu erzeugen, weil bei Wechselstromkollektormotoren die Funkenbildung an den Arbeitstrom führenden Bürsten bei geringer Geschwindigkeit hauptsächlich von der elektromotorischen Kraft herrührt, welche durch die Oszillation des Magnetfeldes in den unter diesen Bürsten kurzgeschlossenen Ankerwindungen induziert wird. Beim Wechselstrombetrieb wird also die Funkenbildung vermindert, wenn man die Ständerarbeitswicklungen beim Anlauf bezw. bei geringer Geschwindigkeit in Reihe schaltet und nachher parallel; die Läufererregerwicklungen, welche entsprechend den angegebenen Literaturstellen in Reihe mit dem Hauptstrom liegen, weleher der Linie entnommen wird, oder im Sekundärkreis eines Reihentransformators, nehmen an der Umschaltung nicht teil, sie können untereinander in Reihe oder parallel geschaltet sein. Die beiden Schaltungen der Ständerarbeitswicklungen bilden also die Hauptstufen beim Anlassen und Regeln der mit Wechselstrom gespeisten Motoren; da-With these switchable motors, you have to choose a suitable control method Difficulty. For motors that are operated exclusively with direct current, usual series parallel connection of the whole machines, in which the armatures also participate, does not turn out to be in most cases with direct and alternating current operation expedient because the armature voltage in the motors built for this purpose is lower than for pure DC motors, so that at least two armatures are required for DC operation with their counter-electromotive forces must be connected in series to the usual DC line voltage to come. On the other hand, the regulation by series-parallel connection proves itself of the magnet windings without the armature taking part, which in the case of pure DC motors by the series-parallel connection of the whole machine was displaced, in the present case as expedient and has another special advantage, it is useful for AC operation, the desired torque, which is generated by a small working current and a strong magnetic field or by a large working current and weak field can be reached when starting up or, more generally speaking, at low speed to generate in the latter way because with AC collector motors The sparking of the brushes carrying the working current at low speed is mainly caused by the electromotive Force arises which is caused by the oscillation of the magnetic field in the armature windings short-circuited under these brushes is induced. With AC operation, sparking is reduced, if you respectively the stator work windings at startup. switches in series at low speed and afterwards parallel; the rotor excitation windings, which according to the specified literature lie in series with the main stream, whichever taken from the line, or in the secondary circuit of a series transformer, do not take part in the switchover, they can be connected in series or in parallel with each other. The two circuits of the Stator work windings thus form the main stages in starting and regulating the motors powered by alternating current; there-

neben kann noch durch Änderung der Erregung geregelt werden.besides can still be regulated by changing the excitation.

Die Vereinigung dieses Verfahrens der Reihenparallelschaltung der Ständerarbeits-Wicklungen beim Wechselstrombetrieb, mit der Reihenparallelschaltung der Magnetwicklungen beim Gleichstrombetrieb, also eine Vereinigung von grundsätzlich ganz verschiedenen Regelungsverfahren, bildet denThe union of this process of series-parallel connection of the stator work windings in alternating current operation, with the series parallel connection of the magnet windings in direct current operation, so one Association of fundamentally very different regulatory procedures, forms the

ίο Gegenstand der Erfindung und hat zur Folge, daß bei beiden Stromarten die nämlichen Wicklungen, nämlich die Ständerwicklungen, an der Reihenparallelschaltung teilnehmen. Man kann daher nach der Erfindung bei beiden Betriebsarten ein und denselben Umschalter oder dieselben Kontakte^-eines einzigen Fahrschalters benutzen.ίο the subject of the invention and has the consequence that with both types of current the same windings, namely the stator windings, participate in the series parallel connection. You can therefore according to the invention at both modes of operation one and the same changeover switch or the same contacts ^ - a single one Use the drive switch.

In Fig. ι sind W¹ und W² die Ständerwicklungen zweier Motoren der angegebenen Art, während A¹ und A² die Ankerwicklungen derselben vorstellen. Die Anker sind in der Richtung der Achsen B¹ und B² kurzgeschlossen, während durch die Bürsten B^s B* den Ankern Strom zugeführt wird. DieIn Fig. Ι W ¹ and W ^{2 are} the stator windings of two motors of the specified type, while A ¹ and A ^{2 represent} the armature windings of the same. The armatures are short-circuited in the direction of the axes B ¹ and B ² , while current is supplied to the armatures through the brushes B ^s B *. the

Anker sind in Reihe geschaltet. Beim Übergang von Wechselstrom zu Gleichstrom werden beispielsweise noch die Hilfswicklungen F¹ und F² eingeschaltet. Die beiden Teile der Figur stellen die beiden Hauptstufen des Regelungsverfahrens für Gleich- und Wechselstrombetrieb dar; bei der ersten sind die Ständerwicklungen in Reihe, bei der zweiten parallel geschaltet.Anchors are connected in series. In the transition from alternating current to direct current, for example, the auxiliary windings F ¹ and F ^{2 are also} switched on. The two parts of the figure represent the two main stages of the control method for direct and alternating current operation; in the first the stator windings are connected in series, in the second in parallel.

Fig. 2 zeigt im wesentlichen dieselbe An-Ordnung wie Fig. 1, nur daß die Anker nicht in Reihe, sondern parallel geschaltet sind; dies setzt voraus, daß bei Gleichstrombetrieb die Netzspannung gering ist, beispielsweise 250 Volt, in welchem Falle auf die Reihenschaltung der Anker verzichtet werden kann. Es wäre auch möglich, beim Übergang von der einen zur anderen Stromart die gegenseitige Schaltung der Anker zu verändern, also beispielsweise von Reihenschaltung auf Parallelschaltung überzugehen oder umgekehrt. So kann es vorteilhaft sein, bei Wechselstrombetrieb . mit parallel geschalteten Ankern zu fahren, während bei Gleichstrombetrieb die Anker in Reihe geschaltet sein müssen, um die nötige Gegenspannung zu erhalten.Fig. 2 shows essentially the same arrangement as Fig. 1, except that the armatures are not connected in series but in parallel; this assumes that with direct current operation the mains voltage is low, for example 250 volts, in which case the series connection the anchor can be dispensed with. It would also be possible to switch from one type of current to the other To change the circuit of the armature, for example to switch from series connection to parallel connection or vice versa. So it can be advantageous for AC operation. with connected in parallel To drive anchors, while the armatures are connected in series in the case of direct current operation must in order to obtain the necessary counter-tension.

In Fig. 3 ist ein Fall dargestellt, wo beim Wechselstrombetrieb für die Erregung ein beispielsweise einspuliger Reihentransformator angewendet wird. Derselbe kann durch wenige Kontakte am Fahrschalter bei Wechselstrom eingeschaltet, bei Gleichstrom natürlich abgeschaltet werden. In Fig. 3 dient dazu beispielsweise der Umschalter U. 3 shows a case where a single-coil series transformer, for example, is used for the excitation in alternating current operation. The same can be switched on with a few contacts on the drive switch for alternating current, and of course switched off for direct current. In Fig. 3, for example, the changeover switch U is used.

Das vorliegende Regelungsverfahren kann auch bei unterteilten Ständerwicklungen angewendet werden, indem die einzelnen Teile in Reihe und parallel geschaltet werden. Dies empfiehlt sich bei einer ungeraden Motorzahl und ist insbesondere das einzig mögliche, wenn nur ein einzelner Motor geregelt werden soll. Dieser Fall ist in Fig. 4 dargestellt, in welcher W¹ und W² Teile der Ständerwicklung ein und desselben Motors vorstellen...The present control method can also be used with divided stator windings by connecting the individual parts in series and in parallel. This is recommended if the number of motors is odd and is the only possible option if only a single motor is to be controlled. This case is shown in Fig. 4, in which W ¹ and W ^{2 represent} parts of the stator winding of one and the same motor ...

Fig. 5 zeigt eine der möglichen Schaltungen bei vier gleichzeitig zu betreibenden Motoren. Auf der einen Stufe sind alle vier Ständerwicklungen in Reihe geschaltet, auf der anderen zu zwei und zwei in Reihe und diese Reihen parallel; die Ankerwindungen sind dagegen in beiden Stufen zu zwei in Reihe geschaltet. Es ist noch eine dritte Stufe möglich, bei welcher alle vier Ständerwicklungen parallel liegen. Selbstverständlich können alle drei oder nur zwei Stufen benutzt werden.Fig. 5 shows one of the possible circuits with four motors to be operated simultaneously. On one level, all four stator windings are connected in series, on the other to two and two in a row and these rows in parallel; the windings are on the other hand, two stages connected in series in both stages. It is still a third stage possible in which all four stator windings are parallel. Of course can be used all three or only two levels.

Claims

Patent Claims:

1. Series parallel connection for alternating Collector motors to be operated with alternating and direct current, which are externally fed in alternating current operation Have working winding on the stator and by the two-axis rotor short-circuited in go of the stator axis are excited in the axis perpendicular to this, in which the direct current is also fed to the armature, characterized in that that the series-parallel connection applies to the stator working windings in alternating current operation, in direct current operation limited to the magnet windings, so that the same windings (stator windings) are used for both types of current participate in the series parallel connection while the anchors do not participate, however, when changing from one type of current to the other, it is switched from series to parallel connection or vice versa can be.

2. embodiment of the process according to claim 1, characterized in that that the individual parts of the subdivided stator working winding for low speeds in series, for larger ones Speeds can be switched in parallel, especially for the purpose of regulating individual motors.

1 sheet of drawings.