DE364900C - Verfahren zur Verhinderung von Spannungsueberschlaegen am Stromwender elektrischer Maschinen bei ungleichmaessiger Spannungsverteilung auf diesem - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verhinderung von Spannungsüberschlägen am Stromwender elektrischer Maschinen bei ungleichmäßiger Spannungsverteilung.auf diesem. Je höher bei Stromwendermaschinen die Stegspannung ist,. um so größer ist die Gefahr des Spannungsüberschlages von Bürste zu Bürste. Sie ist besonders groß bei mangelhafter Stromwendung der Maschine oder bei plötzlichen Spannungs- oder Belastungsschwankungen, da durch sie eine Feldverzerrung und, wie Abb. i und a zeigen, hiermit eine stellenweise Erhöhung der Stegspannung stattfindet. In Abb. i ist das Schema der Stromwendermaschine dargestellt, und in Abb. 2 das zugehörige Diagramm der Spannungsverteilung auf dem Umfang des Stromwenders. In dem Diagramm ist als Abszisse von der einen Bürste aus zählend in Graden die Lage der Stromwenderstege angegeben, als Ordinaten die Spannungsdifferenzen dieser Punkte gegen die als Nullpunkt geltende Hauptbürste. Die Gesamtspannungsdifferenz sei c. Bei gleichmäßiger Verteilung ergibt sich die geradlinige Verteilungskurve i. Bei ungleichmäßiger Verteilung sei die Verteilungskurve 2 maßgebend. Dann ergibt sich für den Punkt 3 in der Mitte zwischen den Bürsten nach der einen Bürste die große Spannungsdifferenz ei, nach der andern Bürste die kleine Spannungsdifferenz e.;. Die überschlagsgefahr ist also nach der Seite von e, stark gewachsen.
• Erfindungsgemäß soll in Abhängigkeit von der Spannungsverteilung auf dem Stromwender die Stegspannung an seinen gefährdeten Stellen herabgesetzt werden. Am einfachsten geschieht dies mit Hilfe selbsttätiger Schalter, die an geeigneten Punkten des Stromwenders angeschlossen werden.
• In Abb.3 ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Der Motoranker 6 -ist mit der Magnetwicklung 7 in Reihe geschaltet; zur Magnetwicklung 7 liegt parallel ein Widerstand 8, der etwa für die Tourenreglung der Maschine mit verwendet wird. In der Mitte zwischen den Hauptbürsten 4 und 5 ist eine Hilfsbürste 3 angeordnet. Zwischen den drei Bürsten befinden sich die Wicklungen g und io eines Spannungsrelais, das einen Widerstand i i im Nebenschlußkreis zur Magnetwicklung in bekannter Weise aus- und einschaltet. Die beiden Spulen des Relais sind gleich, wirken aber einander entgegen. Erhält eine von beiden eine höhere Spannung, so wird der Kern des Relais angezogen und damit der Widerstand i i eingeschaltet. Hierdurch wird auf die Stromentnahme des Motors so eingewirkt, daß sie sich verringert. Damit nimmt auch die Feldverzerrung ab. und die Überschlagsgefahr sinkt. Durch Hemmungen oder Sperrungen am Kern des Relais, oder durch V orspannung einer mit ihm verbundenen Feder, kann man erreichen, daß erst bei einer bestimmten Größe der . Feldverzerrung der Widerstand i i eingeschaltet wird. Da diese Einschaltung aber. unabhängig davon erfolgt, ob in der einen oder andern Relaisspule das Spannungsübergewicht herrscht, so wirkt das Relais richtig für beide Drehrichtungen der Maschine. In Abb. d. sind zwischen Hilfs- und Hauptbürsten je zwei Hörnerblitzableiter 12 und 13 eingeschaltet, von denen der eine oder der andere bei starker Feldverzerrung durch Überschlag zwischen den Hörnern einen Ausgleich der Spannung herbeiführt. Um hierbei Kurzschlüsse zu vermeiden, wird zweckmäßig ein Widerstand 14 in den Ausgleichstromkreis eingeschaltet. Die Hörnerblitzableiter müssen der zulässigen Höchstspannung entsprechend eingestellt werden und sind deshalb zweckmäßig mit einer Feinfunkeneinstellung zu versehen. An Stelle der Hörnerblitzableiter kann jede andere einen Spannungsausgleich durch zeitweilige Verbindung herstellende Sicherheitsvorrichtung verwendet werden. Es würde auch möglich sein, den Spannungsausgleich durch Widerstände zwischen den Bürsten zu ermöglichen, doch ist dies wegen des dauernden großen Stromverbrauches nicht praktisch.
• In den Abbildungen sind die Einrichtungen nur für die rechte Stromwenderhälfte gezeichnet. Sie können selbstverständlich auch auf der linken oder auf beiden gemeinsam angebracht werden. Statt einer Hilfsbürste zwischen zwei Hauptbürsten können auch mehrere Hilfsbürsten angeordnet werden, um zwischen je zwei benachbarten Bürsten die Sicherheitsvorrichtung anzuschließen. Die Hilfsbürsten zwischen den Hauptbürsten sind besonders bei Maschinen für zwei Drehrichtungen am Platze. Bei mehrpoligen Maschinen können mehrere Bürstenpaare zum Anschluß der Sicherheitsvorrichtung ausgewählt oder auch alle mit ihr verbunden werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verhinderung von Spannungsüberschlägen am Stromwender elektrischer Maschinen bei ungleichmäßiger Spannungsverteilung auf diesem, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der ungleichmäßigen Spannungsverteilung zwischen zwei Hauptbürsten des Stromwenders Sicherheitsvorrichtungen eingeschaltet werden, die die Stegspannung an der gefährdeten Stromwenderstelle verringern.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsvorrichtungen (selbsttätige Schalter, Hörnerblitzableiter o. dgl.) unter Benutzung von Haupt- oder Hilfsbürsten an den Stromwender angeschlossen werden.