DE217564C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 217564 KLASSE 20/. GRUPPE

Zusatz zum Patente 197604 vom 28. Mai 1907.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. März 1909 ab. Längste Dauer: 27. Mai 1922.

In der Patentschrift 197604 (Kl. 201) ist ein Betriebssystem beschrieben, bei welchem ein Hauptmotor angewendet ist, dessen induzierender und induzierter Teil beide beweglich sind. Der innere Teil des Hauptmotors wirkt mechanisch auf die zu treibenden Achsen, der äußere Teil treibt eine Dynamo an, welche Strom an einen Hilfsmotor liefert, der ebenfalls auf die zu treibenden Achsen wirkt.

Im nachfolgenden ist eine besondere Ausführungsform dieses Betriebssystems beschrieben und in der Figur dargestellt; diese Ausführungsform ist insbesondere in dem Falle vorteilhaft anzuwenden, wenn der Betriebsstrom einphasiger Wechselstrom ist. In der Figur ist angenommen, daß das System zum Betriebe einer elektrischen Bahn angewendet wird. Die Stromzuleitungen sind mit L₁ und L₂ bezeichnet; eine derselben könnte durch die Fahrschienen ersetzt werden. Der Hauptmotor ist in gleicher Weise wie in der erwähnten Patentschrift mit M, sein innerer Teil mit B, der äußere Teil mit C, die Dynamo mit D und der Hilfsmotor mit F bezeichnet. Der Teil B des Hauptmotors wirkt auf die Achse O₁, der Hilfsmotor F auf die Achse a₂. Die Achsen O₁, a₂ können, wie dargestellt, gekuppelt sein.

Die Dynamo D ist gemäß der vorliegenden Zusatzerfindung derart ausgebildet, daß sie nicht bloß als Gleichstromdynamo wirken, sondern auch als Einphasen-Kollektormotor angelassen werden kann. Der Eisenkörper des Feldmagneten muß daher unterteilt sein; zweckmäßigerweise ist der Feldmagnet sowohl mit einer Hauptstromwicklung H als auch mit einer Nebenschlußwicklung N zu versehen, damit die Maschine D als Einphasen-Reihenschlußmotor angelassen werden pnd als Gleichstrom-Nebenschluß dynamo wirken kann. Zum Zwecke des Anlassens der Maschine D als Motor ist ein Transformator T angeordnet, dessen Primärkreis mittels des Schalters S₁ an das Netz L₁, L₂ angeschlossen werden kann. Der sekundäre Kreis des Transformators T ist so eingerichtet, daß mittels eines Schalters A Strom von stufenweise veränderlicher Spannung abgenommen und der Maschine D zugeführt werden kann, wobei dieser Strom jedoch nur den Anker und die Hauptstromwicklung H der Dynamo durchfließt. Der Transformator T braucht nur für eine geringe Leistung bemessen zu sein, weil die Maschine D als Motor in unbelastetem Zustande angelassen wird.

Der Hauptmotor M ist gemäß der Figur als Einphaseninduktionsmotor angenommen. Der äußere Teil C ist der induzierende Teil; diesem kann mittels der Schleifringe S unmittelbar der aus dem Netze entnommene Hochspannungsstrom zugeführt werden. Einer der beiden Schleifringe kann, wenn die Stromrückleitung durch die Schienen bewirkt wird, entfallen, da man in diesem Falle das eine Ende

der Wicklung des Teiles C mit dem Gehäuse des Motors verbinden kann. Der Teil B des Motors M ist mit Kurzschlußwicklungen versehen. Zum Anschlüsse des Motors M an die Stromleitungen L₁ und L₂ dient der Schalter S₂, welcher derart eingerichtet ist, daß beim Anschalten des Motors M an das Netz anfänglich noch ein Widerstand in den Stromkreis geschaltet ist, wodurch bekanntlich erreicht

ίο wird, daß Strom- und Spannungsstöße beim Einschalten vermieden werden. Zur Regelung des Stromes, welchen die als Gleichstrom-Nebenschlußdynamo wirkende Maschine D an den Hilfsmotor F abgibt, dient der Reglerwiderstand E, welcher von gleicher Beschaffenheit ist wie der in dem Hauptpatente beschriebene. Der Reglerwiderstand ist der Nebenschlußwicklung N der Dynamo D vorgeschaltet. In der Endstellung 1 des Schalthebels ist der ganze Widerstand eingeschaltet, in der Endstellung 2 ausgeschaltet. Der Schalthebel dient auch als Stromschließer im Stromkreis zwischen der Dynamo D und dem Hilfsmotor F; in der Endstellung 1 ist der Stromkreis unterbrochen, in allen anderen Stellungen geschlossen.

, Das Betriebssystem wird in folgender Art angewendet: Vor Beginn der Fahrt wird der Schalthebel des Reglers E in die Endstellung 1 gebracht, hierauf der Schalter S₁ geschlossen und durch Drehung des Schalthebels des Transformators T der Maschine D einphasiger Wechselstrom von stufenweise steigender Spannung zugeführt. Die Maschine D kommt als Einphasen-Reihenschlußmotor in Gang und treibt hierbei auch den unbelasteten äußeren Teil C des Hauptmotors M an. Sobald dieser volle Geschwindigkeit erlangt hat, wird er mittels des Schalters S₂ an das Netz geschaltet; der Schalter A des Transformators T wird auf den Leerkontakt gestellt und mittels des Schalters S₁ der Primärkreis des Transformators abgeschaltet. Der Motor M läuft mit geringer Schlüpfung. Um die Achsen U₁ und «₂ in Gang zu bringen, wird der Schalter des Reglers E allmählich aus der Endstellung 1 in der Richtung gegen die Endstellung 2 verdreht. Nun wirkt, wie im Hauptpatente beschrieben wurde, die Dynamo D auf den Teil C des Hauptmotors M bremsend ein, wodurch bewirkt wird, daß auch der Teil C des Hauptmotors ein starkes Drehmoment auf die Achse a_x ausübt. Gleichzeitig gibt die Dynamo D als Gleichstrom-Nebenschlußdynamo an den Hilfsmotor F Strom ab, welcher die Achse «₂ antreibt. Die relative Geschwindigkeit der Teile B und C des Hauptmotors M ist bei allen Fahrgeschwindigkeiten stets fast gleich groß, da der Motor M stets mit einer nur geringen Schlüpfung läuft. Der Motor M läuft auch während des Stillstandes des Fahrzeuges. Der Transformator T kommt nur vor dem ersten Anlassen der Achsen a_x und a₂ in Verwendung.

Das Betriebssystem könnte in der Weise abgeändert werden, daß der Erregerstrom für die Wicklung N der Dynamo D nicht aus dieser Dynamo, sondern aus einer besonderen Stromquelle entnommen wird.

Man ersieht auch, daß das Betriebssystem in gleicher Weise anwendbar ist, wenn der Betriebsstrom ein mehrphasiger Strom ist, denn auch in diesem Falle kann die Maschine D in der beschriebenen Art benutzt werden.

In der Figur ist zum Unterschiede von der im Hauptpatente beschriebenen Einrichtung die Bremsvorrichtung weggelassen, mittels welcher der Teil C des Hauptmotors festgebremst werden kann. Es ist hier angenommen, daß auch bei voller Geschwindigkeit des Fahrzeuges beide Teile B und C des Motors laufen sollen, und zwar mit gleich großer Geschwindigkeit. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die Periodenzahl des Betriebsstromes doppelt so hoch gewählt werden kann als in dem Falle, wenn der Teil C des Motors M-festgebremst würde. Die Periodenzahl kann doppelt so hoch gewählt werden als bei anderen Betriebssystemen, bei welchen Motoren mit feststehendem äußeren Teile benutzt sind. Dadurch erhält aber auch der Motor M bei gleicher Größe eine doppelt so hohe Leistung als bei anderen Systemen, bei welchen ein Motor mit feststehendem äußeren Teile benutzt ist. Der Motor M wirkt, obwohl seine beiden Teile beweglich sind, doch stets auf die Achse a_x mit einer Zugkraft, welche ebenso groß ist wie die Zugkraft eines Mortors von gleicher Leistung, dessen äußerer Teil feststehen würde. Zu der Zugkraft des Hauptmotors M kommt noch die Zugkraft des Hilfsmotors F hinzu; außerdem wird die Energie bewegter Massen, und zwar des Ankers der Dynamo D und des Teiles C des Hauptmotors, bei der Ingangsetzung der Achsen a_v a₂ zum großen Teil für den Antrieb ausgenutzt. Die Phasenverschiebung zwischen dem Betriebsstrome und der Netzspannung ist bei allen Fahrgeschwindigkeiten klein, weil der Motor M stets mit geringer Schlüpfung läuft. Die Verluste sind stets gering, da keine nachteiligen Kurzschlußströme, wie bei den Einphasen-Kollektormotoren, auftreten und keine Hauptstromwiderstände für die Regulierung der Geschwindigkeit erforderlich sind. Das Betriebssystem wirkt daher zum Unterschiede von anderen Systemen bei jeder beliebigen Fahrgeschwindigkeit sehr ' günstig. Während der Talfahrt eines Eisenbahnfahrzeuges wird Energie an das Netz zurückgegeben, weil die Relativgeschwindigkeit der Teile B und C des

Hauptmotors gegeneinander größer wird als die dem synchronen Laufe entsprechende Geschwindigkeit.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung zum Betriebe elektrischer Kraftanlagen, insbesondere Bahnen, nach Patent 197604, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Hauptmotor (M) angetriebene Dynamo (D) derart ausgebildet ist, daß sie nicht bloß als Gleichstromdynamo wirken, sondern auch als Einphasen-Kollektormotor angelassen werden kann, zu dem Zwecke, den Hauptmotor (M) in unbelastetem Zustande durch die als Motor laufende Dynamo (D) in Gang bringen zu können.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldmagnet der Dynamo (D) mit einer Reihenschluß- und einer Nebenschlußwicklung versehen ist, zu dem Zwecke, die Dynamo (D) als Reihenschluß - Kollektormotor mit Einphasenstrom anlassen zu können, während sie bei Stromabgabe an den Hilfsmotor (F) als Gleichstrom-Nebenschlußdynamo wirkt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.