DE964891C

DE964891C - Anordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung niedriger Frequenz mittels Rueckkopplungs- und Gegenkopplungsschaltung

Info

Publication number: DE964891C
Application number: DES32529A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Loocke
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1953-03-11
Filing date: 1953-03-11
Publication date: 1957-05-29

Description

Anordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung niedriger Frequenz mittels Rückkopplungs- und Gegenkopplungsschaltung Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung extrem niedriger Frequenz. Derartige Wechselströme mit I bis 0,2 Hz werden beispielsweise für Entmagnetisierungsanlagen benötigt oder auch für die Speisung von mit extrem niedriger Drehzahl laufenden Motoren. Es ist zwar bekannt, daß Wechselstromkollektormaschinen, beispielsweise Repulsionsgeneratoren, bei denen Anker- und Erregerwicklung miteinander verkettet sind, bei geeigneter Bürstenstellung selbsterregte Wechselströme liefern, deren Frequenz von den Ohmschen und induktiven Widerständen im Stromkreis abhängt, häufig ist es aber erwünscht, daß für derartige Anlagen Kommutatormaschinen in der Bauart gewöhnlicher Gleichstrommaschinen verwendet werden. Gemäß der in der Fig. I wiedergegebenen Schaltung hat man bisher diese Wechselströme dadurch hergestellt, daß man eine Erregerwicklung 2 einer Gleichstrommaschine I von der speisenden Stromquelle 3 über einen Umschalter 4 erregt hat, wobei die Erregung an der Wicklung 2 im Takte der Frequenz des gewünschten Wechselstromes umgepolt wurde. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß im Erregerkreis geschaltet werden muß, was zusätzliche Einrichtungen verlangt und daß außerdem die Induktivität der umzupolenden Erregerwicklung schwierige Schaltverhältnisse bringt.
Gemäß der Erfindung wird eine Kommutatormaschine der Gleichstrommaschinenbauart verwendet, deren ausgeprägte Pole des Ständers zwei Erregerwicklungen tragen, von denen die eine in Abhängigkeit vom Spannungsanstieg der Kommutatormaschine auferregend wirkt; an der anderen Erregerwicklung, die in Abhängigkeit vom Belastungsstrom gegenerregt ist, ist die sich ändernde Durchflutung infolge Einschaltung eines Speichers, der beispielsweise aus einer Drosselspule besteht, gegenüber der erzeugenden, sich ändernden Durchflutung in der Phase verschoben. Zur Einleitung des Vorganges kann eine dritte Wicklung vorgesehen werden, die den Vorgang als solchen einleitet.
Dadurch wird eine Selbsterregung der Kommutatormaschine mit Wechselstrom und im Takte der gewünschten niedrigen Frequenz herbeigeführt. Die Fig.2 und 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel für diese Anordnung. 5 ist die Kommutatormaschine der Gleichstrombauart, an der die Selbsterregung mit niedriger Frequenz. herbeigeführt wird. Zweckmäßigerweise wird eine Verstärkermaschine verwendet. Die Kommutatormaschine speist in dem Ausführungsbeispiel die Erregerwicklung 6 einer weiteren Kommutatormaschine 7, die dann den Nutzstromkreis mit dem Wechselstrom niedriger Frequenz versorgt. An der Maschine 5 sind im Ständer die Erregerwicklungen 8 und 9 vorgesehen. Für die Speisung der Erregerwicklung 9 ist in Fig. 2 mit der Erregerwicklung 6 der Hauptmaschine 7 noch eine Wicklung I2 induktiv gekuppelt, die beispielsweise auf denselben Polen wie die Erregerwicklung 6 untergebracht ist. Die Wicklung 8 wird von dem Spannungsabfall eines Widerstandes I0 gespeist, der im Belastungskreis der Maschine 5 liegt. Die Speisung erfolgt über eine Drosselspule II. Die Wicklung 12 der Fig.2 tritt an Stelle eines besonderen Transformators I5 der Fig. 3. Die Wicklung 9 übernimmt die Auferregung, sobald erst durch Einschalten der Wicklung I3 der Vorgang angestoßen wird. Auf den Erregerpolen der Maschine 5 ist dazu noch eine dritte Erregerwicklung I3 untergebracht, die mit Hilfe eines Druckknopfes I4 kurzzeitig an die Batterie I5 anschließbar ist.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgendermaßen: Für die Einleitung der Selbsterregung wird zunächst die Wicklung I3 mittels des Schalters I4 kurzzeitig erregt. Dadurch wird die Maschine 5 auferregt, und der Ankerstromkreis von 5 liefert an die Erregerwicklung 6 der Hauptmaschine 7 Strom. Da dieser Strom ansteigt, erzeugt er transformatorisch über die Wicklung I2 oder den Transformator I5 auch in der Erregerwicklung 9 einen ansteigenden Strom, so daß unter dem Einfluß der Wicklung 9 die Maschine 5 weiter auferregt wird, auch wenn die Wicklung I3 nunmehr abgeschaltet wird. Mit dem Ansteigen des Stromes in dem vom Anker der Maschine 6 gespeisten Kreis wird aber auch am Widerstand I0 ein Spannungsabfall erzeugt, der über die Drosselspule II an der Erregerwicklung 8 einen Erregerstrom hervorruft. Infolge der verzögernden Wirkung der Drosselspule II tritt auch eine Verzögerung des Stromes in der Erregerwicklung 8 ein. Außerdem ist diese Erregerwicklung so geschaltet, daß sie der Erregung durch die Wicklung 9 entgegenwirkt. Man erzielt also durch das Zusammenwirken der beiden Wicklungen 8 und 9, daß zunächst die Gleichstrommaschine 5 durch die Wicklung 9 in dem einen Sinne erregt wird und dann beim Einsetzen der Gegenwirkung durch die Wicklung 8 in dem anderen Sinne, so daß also die Maschine 5 eine Wechselspannung an den Verbraucher 6 abgibt. Dementsprechend liefert auch die Maschine 7 im Ankerstromkreis eine Wechselspannung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Anordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung niedriger Frequenz mittels Rückkopplungs- und Gegenkopplungsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß an den ausgeprägten Polen des Ständers einer Kommutatormaschine der Gleichstrommaschinenbauart zwei Erregerwicklungen vorgesehen sind, von denen die eine in Abhängigkeit vom Spannungsanstieg der Kommutatormaschine auferregend wirkt und die andere abhängig vom Belastungsstrom der Maschine gegenerregt, wobei infolge Einschaltung eines Speichers, zweckmäßig einer Drosselspule, die Gegenerregung gegenüber der erzeugenden, sich ändernden Spannung in der Phase verschoben ist.
2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die auferregende Erregerwicklung über Transformatoren von der Spannung der Kommutatormaschine gespeist wird.
3. Anordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Belastungsstromkreis der Kommutatormaschine ein Ohmscher Widerstand eingeschaltet ist und die aberregende Erregerwicklung über eine Drosselspule von dem Spannungsabfall des Ohmschen Widerstandes gespeist wird.
4.. Anordnung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einleitung der Selbsterregung noch eine dritte, von einer Gleichstromquelle, z. B. einer Batterie, gespeiste Erregerwicklung vorgesehen ist, die z. B. mittels eines Druckknopfschalters kurzzeitig einschaltbar ist.
5. Anordnung nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungsstromkreis der Kommutatormaschine der Erregerstromkreis einer weiteren Kommutatormaschine ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Erregerwicklung der Kommutatorhauptmaschine (z. B. infolge Unterbringung auf denselben Polen) eine weitere Wicklung induktiv gekuppelt ist, die die eine Erregerwicklung an der Kommutatorhilfsmaschine speist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patents,hrift Nr. 312 471.