DE237799C

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Publication number: DE237799C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JV* 237799 -KLASSE 21 d. GRUPPE - JV * 237799 - CLASS 21 d. GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. August 1909 ab. Patented in the German Empire on August 12, 1909.

Vorliegende Erfindung bezweckt eine feinere Regelung der Tourenzahl von Einphasenrepulsionsmotoren vermittels Bürstenverschiebung. Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes möge die folgende an Hand des Repulsionsmotor nach Fig. ι durchgeführte Betrachtung über die Abhängigkeit der Tourenzahl von der Bürstenstellung und Bürstenspeisung dienen.The present invention aims at a finer regulation of the number of revolutions of single-phase repulsion motors by means of brush displacement. For a better understanding of the mode of operation of the subject matter of the invention may the following consideration carried out on the basis of the repulsion motor according to FIG the dependency of the number of revolutions on the brush position and brush feed are used.

ίο Es sei E die beim Repulsionsmotor nach Fig. ι im Läufer induzierte E. M. K., wenn die Bürstenachse mit der Ständerachse zusammenfällt ; dann ist E cos a die induzierte E. M. K., wenn die Bürsten aus der neutralen Zone um den Winkel α verschoben sind. Sind ferner I₁ Z₁ die gesamten Amperewindungen des Ständers, so ist das das Drehmoment bewirkende Feld proportionalίο Let E be the EMF induced in the rotor in the repulsion motor according to FIG. then E cos a is the induced emf when the brushes are shifted from the neutral zone by the angle α. Furthermore, if I ₁ Z _{1 are} the total ampere-turns of the stator, then the field causing the torque is proportional

und die im Läufer durch Rotation in diesem Felde induzierte E. M. K. sowohl diesem Felde wie auch der Tourenzahl η proportional, alsoand the EMF induced in the rotor by rotation in this field is proportional to both this field and the number of revolutions η, i.e.

η I₁ Z₁ sin a. η I ₁ Z ₁ sin a.

Aus der Bedingung, daß die Rotationsspannung der Spannung E cos a das Gleichgewicht halten niuß, ergibt sich der Ausdruck für die TourenzahlThe expression for the number of revolutions results from the condition that the rotational tension of the tension E cos a must keep the equilibrium

η = E η = E

cos αcos α

sm αsm α

Man sieht, daß bei Vergrößerung des Winkels α die Tourenzahl aus zwei Gründen abnimmt. Erstens, weil der Zähler in obigem Ausdruck abnimmt, und zweitens, weil der Nenner zunimmt. Deshalb ändert sich auch die Tourenzahl sehr rasch mit dem Winkel α. Um nun die Änderung von η langsamer zu machen, führt man nach der Erfindung dem durch Bürstenverschiebung regelbaren Motor eine E. M. K. von außen zu, so daß die gesamte Läuferspannung sich aus zwei Spannungen zusammensetzt, nämlich aus einer im Läufer induzierten E. M. K. = e,- und aus einer direkt dem Läufer zugeführten Spannung e.. Jetzt muß die Rotationsspannung E,- sowohl der Spannung e,- wie der zugeführten Spannung <?_f das Gleichgewicht halten. Daraus ergibt sich die GleichungIt can be seen that when the angle α increases, the number of revolutions decreases for two reasons. First, because the numerator in the above expression is decreasing, and second, because the denominator is increasing. Therefore, the number of revolutions also changes very quickly with the angle α. In order to make the change in η slower, according to the invention, the motor, which can be regulated by moving the brush, is supplied with an EMF from the outside, so that the entire rotor voltage is composed of two voltages, namely an EMF induced in the rotor = e, - and out a voltage e directly supplied to the rotor. Now the rotational voltage E, - both the voltage e, - as the supplied voltage <? _f keep your balance. This gives the equation

E_r = ei+ e,.E _r = ei + e ,.

Es ist leicht zu ersehen, daß bei diesem Motor die TourenzahlIt is easy to see that with this engine the number of revolutions

ei cos a + e_?
% Z₁ sin α ei cos a + e _?
% Z ₁ sin α

ist.is.

Man sieht aus dieser Gleichung, . daß im Ausdruck für die Geschwindigkeit dieses Motors nur ein Teil des Zählers mit dem Winkel α abnimmt, nämlich derjenige Teil, welcher in dem Läufer induziert wird, während der direkt zugeführte Teil e_x sich mit dem Winkel α nicht ändert. Daraus geht ohne weiteres hervor, daß in diesem Falle die Tourenzahl η bei ein und demselben Winkel α größer und die Änderung der Tourenzahl kleiner als im eingangs betrachteten Fall ist.You can see from this equation,. that in the expression for the speed of this motor only part of the counter decreases with the angle α, namely that part which is induced in the rotor, while the directly supplied part e _x does not change with the angle α. From this it can readily be seen that in this case the number of revolutions η at one and the same angle α is greater and the change in the number of revolutions is smaller than in the case considered at the outset.

Beispiele für die Repulsionsmotoren sind in Fig. 2 bis 4 dargestellt.Examples of the repulsion motors are shown in Figs.

Beim Repulsionsmotor gemäß Fig. 2 liegen die festen Bürsten S₁ a_z etwa in der Achse der Ständerwicklung S, und jede bewegliche Bürste b_x bzw. b₂ ist mit der zugehörigen festen Bürste a_x bzw. a₂ über je eine Sekundärwicklung I_x bzw. t₂ des vom Netz gespeisten Nebenschlußtransformators T verbunden. In the repulsion motor according to FIG. 2, the fixed brushes S ₁ a _{z are} approximately in the axis of the stator winding S, and each movable brush b _x or b ₂ is connected to the associated fixed brush a _x or a ₂ via a secondary winding I _x or t ₂ of the mains powered shunt transformer T connected.

Die Anordnung nach Fig. 3 stellt insofernThe arrangement according to FIG. 3 is insofar

eine Abänderung der vorigen dar, als hier ein besonderer Nebenschlußtransformator durch zwei in der Ständerachse gelegene Hilfswicklungen S₁ und S₂ ersetzt ist.a modification of the previous one, as here a special shunt transformer is replaced by two auxiliary windings S ₁ and S ₂ located in the stator axis.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 werden die beiden parallel geschalteten, zu den Bürstenpaaren a_x B₁ bzw. a₂ b₂ zugehörigen Läuferstromkreise von einer und derselben Sekundärwicklung des Nebenschlußtransformators T gespeist, welche an ihren beiden Enden an die Mitte der Drosselspule d_x bzw. d₂ angelegt ist.In the embodiment according to FIG. 4, the two parallel-connected rotor circuits associated with the pairs of brushes a _x B ₁ and a ₂ b _{2 are} fed by one and the same secondary winding of the shunt transformer T , which at both ends is connected to the center of the inductor d _x or d _{2 is} applied.

Die Drosselspulen sind induktionslos in bezug auf beide parallel zu speisende Stromkreise und induktiv in bezug auf die Ausgleichströme zwischen Bürsten b_x und a₂ bzw. b₂ und O₁, so daß sie diese letzten Ströme fast vollkommen abdrosseln.The choke coils are inductionless with respect to both circuits to be fed in parallel and inductive with respect to the equalizing currents between brushes b _x and a ₂ or b ₂ and O ₁ , so that they throttle these last currents almost completely.

Claims

Patent Claims:

i. Method for controlling single-phase repulsion motors with two sets of brushes per pole by shifting one set of brushes compared to the corresponding one fixed brush set, characterized in that for the purpose of finer regulation of the number of revolutions or the torque induces the entire rotor voltage in part and in part is fed directly to the otherwise short-circuited brushes.

2. Repulsion motor for performing the method according to claim 1, characterized in that the stationary brushes (O ₁ a ₂ ) lying approximately in the stator axis with the associated movable brushes (b _x b ₂ ) via the secondary windings (t _x t ₂ ) of the shunt transformer are connected.

3. Repulsion motor for performing the method according to claim 1, characterized in that the fixed brushes are connected to the associated movable brushes via an auxiliary winding located approximately in the stator axis ^ s ₁ S ₂ ) .

4. repulsion motor for performing the method according to claim 1, characterized in that the two connected in parallel Working circuits of the rotor from a common secondary winding of the transformer via two reactors are fed, the choke coils with respect to the two working circuits and induction-free with respect to to which equalizing currents are inductive.

1 sheet of drawings.