DE186781C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die einphasigen' Serien- und Repulsions-Kommutatormotoren haben bekanntlich den Nachteil, daß ihre Tourenzahl unbegrenzt ist, daß sie somit auch nicht als Generatoren arbeiten können, wenn sie eine bestimmte Tourenzahl überschritten haben.
... Die Erfindung bezweckt nun, diesen Nachteil zu beseitigen, wenn zwei oder mehrere Motore vorhanden sind. %

ίο Um solche Maschinen als Generatoren aufs Netz zurückarbeiten zu lassen, muß der im Motorbetrieb mit veränderlicher Geschwindigkeit vom Hauptstrom oder einem ihm proportionalen Strom durchflossenen Feldwicklung eine konstante Spannung zugeführt werden, deren Phase um etwa 90 ° der Netzspannung voreilt, so daß in der Richtung der Achse der Feldwicklung ein mit der Netzspannung nahezu phasengleiches Feld von konstanter Größe erzeugt wird. Die Tourenzahl dieser Maschine wird dann eine bestimmt begrenzte. Solange diese bestimmte Tourenzahl nicht überschritten wird, läuft die Maschine (oder Maschinengruppe) als Motor, bei Überschreitung der Tourenzahl aber arbeitet sie ohne wesentliche Phasenverschiebung aufs Netz zurück.

Die Speisung der Feldwicklung von Einphasen - Wechselstrom - Kommutatormaschinen mit einer der Ankerspannung voreilenden Spannung ist an sich bekannt. Auch daß Einphasen-KoUektormotoren mit einer dem Anker einer einphasigen Nebenschluß-Kommutatormaschine entnommenen, um 90 ° phasen verschobenen Spannung erregt werden, soll hier nicht unter Schutz gestellt werden.

Die Erfindung besteht vielmehr darin, daß ein Teil der Motoren, um die erforderliche voreilende Spannung liefern und zur Erregung der übrigen Maschinen dienen zu können, umgeschaltet wird, so daß er ebenfalls als Generator arbeitet, jedoch nur zur Erzeugung der Erregerströme für die andere Gruppe benutzt wird.

Da wie gewöhnlich bei derartigen Motoren die Erreger-Voltampere nur einen Teil (etwa ¹Z₃ bis V₄) der gesamten Voltampere betragen, so werden die Erregermaschinen nur etwa ¹J₃ der Gesamtleistung der anderen Maschinengruppe zu liefern haben. Die Feldwicklung der für die Erregung bestimmten Motorgruppe wird mittels eines gegebenenfalls regelbaren Neben-Schlußtransformators an das Netz gelegt, so daß auch diese Gruppe eine begrenzte Tourenzahl und somit die Eigenschaft hat, als Generator — allerdings mit Phasenverschiebung ·— zu arbeiten. ..

In der Zeichnung sind als.- Ausführungsbeispiele in Fig. ι zwei einzelne Maschinen, in Fig. 2 zwei parallel geschaltete Motoren mit einer dritten Maschine zusammen in der neuen Schaltung dargestellt. Mit a, b und a¹ sind die einzelnen Motoren (z. B. eines elektrischen Wagens) bezeichnet, die für gewöhnlich in irgendeiner Weise mechanische Arbeit liefern, z. B. in Parallelschaltung entsprechend der ausgezogen gezeichneten Stellung des Schalters h. Die Ma- 6g schinen α, b (Fig. 1) und a¹ (Fig. 2) sind beispiels*

(2. Auflage, ausgegeben am ιβ. Juni igogj

weise als Serienmaschinen mit den Feldwicklungen e, f und e_x und mit den zur Aufhebung des Feldes des Arbeitsstromes im Anker dienenden Kompensationswicklungen c, c¹ und d gezeichnet. Die Kompensationswicklungen liegen dabei im Hauptstromkreis, können jedoch auch kurzgeschlossen sein. Auch könnte die Kompensationswicklung auf dem Läufer und die · Arbeitswicklung auf dem Ständer angebracht.

ίο sein (Atkinson scher Repulsionsmotor). Es ist nur erforderlich, daß das Feld der Arbeitsströme ganz oder teilweise aufgehoben wird. An Stelle der Maschine α und der Maschine b in Fig. ι kann je eine Gruppe von Maschinen a, a¹, a² usw. bezw. b, b¹, b² usw. in Reihenschaltung oder in Parallelschaltung oder auch in gemischter Schaltung treten. Es ist hierbei . nicht erforderlich, daß die Gruppe α aus ebensoviel Einzelmaschinen besteht wie die Gruppe b.

ao Gemäß Fig. 2 sind beispielsweise in Gruppe a zwei Maschinen α und a¹, in Gruppe b eine einzige Maschine b gezeichnet.

Soll nun durch Begrenzung der Geschwindigkeit das Rückarbeiten aufs Netz erreicht werden, so wird der Schalter h in die punktiert gezeichnete Lage umgelegt. An die Feldwicklung /der Maschine b wird dabei mittels des Nebenschlußtransformators g eine konstante Spannung angeschlossen, wodurch in der Achse der Spule f ein Feld entsteht, welches konstante Größe hat und in Phase um 90 ° der Netzspannung nacheilt. Infolgedessen wird im Anker der Maschine b durch die Drehung eine E. M. K. erzeugt, die um 90 ° der Netzspannung voreilt und mittels desselben Schalters k an die Feldwicklung e der Maschine α angelegt wird. Die Maschine oder Maschinengruppe α liefert somit eine mit der Netzspannung etwa phasengleiche Spannung und arbeitet demnach als Generator aufs Netz zurück.

Wenn man der Feldwicklung e unter Anwendung bekannter Mittel eine Spannung von mehr als 90 ° Phasenverschiebung zuführt, so kann die Phasenverschiebung der Maschine a vollständig oder sogar überkompensiert werden. Da bei der neuen Schaltungsweise die Maschine b nur etwa ^x/₃ der Gesamtleistung zu liefern hat, so hat der Transformator g nur etwa ¹Z₉ der Gesamtenergie zu leisten, kann also sehr klein gehalten werden. . ■

In Fig. ι bildet der Nebenschlußtransformator g einen von der Maschine b getrennten Körper, in gewissen Fällen kann es jedoch zweckmäßiger sein, diesen Transformator mit einer der Feldwicklungen der Maschinen zu vereinigen, und zwar so, daß auf demselben Gehäuse und in derselben Achse mit der Feldwicklung/eine besondere Wicklung angebracht wird, die bei Überschreitung einer gewissen Geschwindigkeit an das Netz angeschlossen wird. Man erspart dabei den Transformator, hat aber den Nachteil, daß entweder sämtliche Maschinen (z. B. eines Zuges) nicht gleichmäßig gebaut sein können, oder wenn sämtliche Maschinen diese Hilfswicklung besitzen, daß nicht sämtliche Wicklungen gleichzeitig ausgenutzt sind.

Zu bemerken ist noch, daß beim Übergang von .einer. Schaltung zur anderen der Hauptstrom in den auf das Netz arbeitenden Maschinen nicht unterbrochen wird.

Die Erfindung ist gemäß Fig. 3 auch auf kompensierte Repulsionsmotoren anwendbar, d. h. auf solche, welche außer dem den Arbeitsstrom führenden Bürstensatz I noch einen Bürstensatz m besitzen, welcher den Erreger- 75,. strom führt. Diese Maschinen erfordern dann eine Hilfswicklung e¹ auf dem Ständer, welche dieselbe Rolle hat wie die Wicklung e des Motors α in Fig. 1 oder 2.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zum Regeln von zwei oder mehreren zusammen arbeitenden Wechsel-'*■ strom-Kollektormotoren, dadurch gekennzeichnet, daß von der Serien- oder Repulsions-Schaltung übergegangen wird zu einer Schaltung, bei welcher die eine Maschine oder die Maschinen der einen Gruppe mit konstanter Spannung erregt und zur Erregung der anderen Maschine oder Maschinengruppe mit phasenverschobener Spannung benutzt werden, indem deren Erregerwicklungen oder entsprechende Hilfswicklungen von den Bürsten der ersteren (Erregergruppe) gespeist werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.