<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
EMI1.2
<Desc/Clms Page number 2>
KomplementSströme nach dem vorliegenden Energieübertragungssystem von ihrer Ent- stehung ab bis zu ihrer wieder erfolgten Zusammenlegung zu einem Gleichstrom durchmachen.
Fig. 21 d (bez1V. 8) gibt die graphische Darstellung des Phasenverlaufes bei zwei. phasigen Komplementärströmen wieder, aus welcher die Zusammenlegbarkeit zu einem Gleichstrom hervorgeht.
Fig. 21b und 21e deuten an, in welcher Weise die graphische Darstellung aufzufassen ist.
Fig. 7 und 9 geben graphische Darstellungen des Phasen verlaufes bei Verteilung des Gleichstromes in eine andere Anzahl von Komplementärströmen als in Fig. 21 d (bozw. Fig. 8).
Fig. l, 2,3, 5,6 und 21a deuten das Prinzip der Verteilung des Stromes einer Gleichstromankerwicklung in Komplementärströmen von verschiedener Anzahl an.
Die Fig. 4,25a, 25b geben zum Vergleich die auf bekannte Weise erfolgende Erzeugung von Zweiphasenströmen bezw. Dreiphasenstromen, welche Ströme sich also nicht zu einem Gleichstrom ergänzen.
Fig. 23 und 24 zeigen die Abführung von zwei Phasen aus einem Gteichstromanker nach der österr. Patentschrift Nr. 19388, aus welchen Figuren der Unterschied mit dem bei dem vorliegenden System angewandten Verfahren hervorgeht.
Fig. 10 und 11 stellen die Erzeugung der Komplementärströme mit anderen áls
Gleichstromwicklungen dar.
Fig. 12, 13,14 und 15 geben einige beispielsweise Ausführungsformen der Kom- mutatoren, mitteist deren die liomplementärströme in Wechselform (mit wechselnder Strom- richtung) erhalten werden.
Ausser Fig. 17 geben Fig. 16 und 18 einige beispielsweise Ausführungsformen der
Kommutatoren, mittelst deren die Komptomentärströme unmittelbar aus der Ankerwicklung abgeführt werden.
Fig. 19a, 19b zeigen zwei Kommutatoranordnungen, mittelst deren die Gleichrichtung und die Zusammenlegung von dreiphasigen Komplementärströmen zu einem Gleichstrom unmittelbar nach ihrer Erzeugung erfolgt.
Den einfachsten Fall einer Verteilung des Stromes eines Gleichstromankers in Kom- plementärstrome bildet die Verteilung in vier sich zu dem Gleichstrom ergänzende Komplementärstromkreise, welche paarweise gleiche Momentanwerte der Phasen haben und also
EMI2.1
die unten zu beschreibenden sechs Komplementärströme mit paarweise gleichen Phasen als 2 # 3 Komplementärströme bezeichnet. Dieser einfachste Fall ist in Fig. 21 ausführlich dargestellt, in weicher die Verteilung des in der Ankerwicklung induzierten Stromes in den verschiedenen, aufeinander folgenden Ankerstellungen und in einer graphischen Darstellung gezeigt wird.
Es geht daraus, wie auch später beschrieben wird, hervor, dass, abgesehen von den verschiedenen Ausfübrungsweisen, das vorliegende Verfahren @ur voll- ständigen Verteilung des Gleichstromes an sich ein anderes ist, als dasjenige zur einfachen Entnahme von zwei einzelnen Stromkreisen mittelst ein oder zwei Stromabführungen bezw. zur Entnahme von mehr als zwei einzelnen Stromkreisen mittelst mehr als zwei direkten Stromabführungen. Zum Beispiel können Dreiphasenströme nach vorliegendem Verfahren
EMI2.2
einfachste Fall einer Ankerwicklung ist und die Verteilung der Ankerwicklung über den ganzen Anker leicht veranschaulicht werden kann.
Dieser zweipolige Ringanker ist in Fig. 21 a in neun aufeinander folgenden Stellungen abgebildet worden, welche voneinander um eine Viertelumdrehung des Ankers verschieden sind.
Zur Verteilung in 2 X 2 (= 4) Komplementärströme sind zwei unmittelbare Strom- abführungen aus der Ankerwicklung erforderlich, welche durch die Komptementärstrom- kreise hindurch beständig zwischen die positiven und negativen Bürsten geschaltet werden.
Die festen Punkte der Ankerwicklung, von welchen aus die direkten Stroniabfahrungen hergestellt werden sollen, sind im Falle der Verteilung des Stromes in 2 X 2 (= 4) Kom- plementiirströmo in einem zweipoligen Ringanker diametral einander gegenüber zu wählen.
EMI2.3
seiben in allen aufeinander folgenden Ankerstellungen angegeben.
Der Strom, welcher in den Ankerwicklungen erzeugt wird, kann nun in der Weise in sich zu einem gleichstrom ergänzenden Komplementärströmen abgeführt werden, dass
EMI2.4
<Desc/Clms Page number 3>
zwischen den Bürsten eingeschaltet werden müssen. Diese Schattung der Abfübrungspunkte zwischen den Bürsten ist in Fig. 1 für die zwei ersten Ankerstellungen der Fig. 21 a dadurch angedeutet, dass die Komptementärstromkreise durch Verbindungen zwischen den Stromabnahmemitteln markiert sind, von welchen sie abgeführt werden.
In Fig. 2la sind die Anker durch radiale, durch die Stellungen der Bürste bezw. Abführungspunkte gehende Linien geteilt, und sind in den Ankerteilen durch Ziffern die Komplementärstromo an-
EMI3.1
Komplementärströme, welche bei Kurzschluss der zwei Abnahmemittel momentanen Nullwert der Phase haben, sind mit deren Ziffer in einem Kreise angedeutet.
Es ist ersichtlich, dass bei jeder Stellung des Ankers der in sämtlichen Ankerwicklungen induzierte Strom abgeführt wird, dass also die abgeführten vier Stromkreise sich zu dem Gleichstrom ergänzen.
Eine vollständige Verteilung des Stromes eines Gleichstromankers, bei der die sich ergebenden Kompiementärströmss sich zu einem Gleichstrom wieder ergänzen sollen, kann nicht dadurch erreicht werden, dass in bekannter Weise ohne weiteres eine Anzahl von Strömen von festen Punkten in der Wicklung abgeführt worden (Fig. 4), oder dass die Wicklung in getrennten Teilen hergestellt wird und die Ströme einfach von den Wicklungsenden abgeführt werden.
Bei dieser Art der Stromabnahme treten beständig abwechselnd sowohl solche Stellungen des Ankers ein, bei denen zwei der Punkte in der Wicklung, von welchen der Strom abgeführt wird, sich in der neutralen Linie befinden und somit der ganze, im Anker induzierte Strom abgeführt wird, als auch solche Ankerstellungen, bei denen die Punkte bezw. die Wicklungsenden, von welchen eine der Phasen abgeleitet wird, sich in gleicher Entfernung von einer neutralen Linie befinden.
Hiedurch heben sich die in diesen Teilen der Wicklung induzierten Ströme auf, so dass durch die übrigen Strom-
EMI3.2
sind zum Vergleich diese zwei äusseren Stellungen bei einem zweipoligen Gleichstromringanker dargestellt, welchem auf bekannte Weise Zweiphasenströme in vier Stromkreisen mitte1st Schleifringen an vier gleich weit voneinander in der Wicklung liegenden Punkten entnommen werden. Aus den die Stromrichtung andeutenden Pfeilen ist ersichtlich, dass in der Stellung nach Fig. 4 b der in den Wicklungsteilen zwischen d und a bezw. c und b induzierte Strom nicht abgeführt wird, da zwei Ströme derselben Grösse und entgegen- gesetztel Richtung sich darin aufheben.
Die Stromkreise ergänzen sich also nicht zu einem konstanten Gleichstrom und ist somit eine Gleichrichtung auf praktischem Wege infolge Funkenbildung unmöglich.
Ebensowenig ergänzen sich die Stromkreise zu einem konstanten Gleichstrom, falls
EMI3.3
derartige Erzeugung von Dreiphasenstrom dargestellt, wobei der zweipolige Anker in zwei verschiedenen Stellungen abgebildet ist. In der Stellung nach Fig. 25 a wird der ganze im Anker erzeugte Strom abgeführt, während jedoch in der Stellung nach Fig. 25 b die in den Wicklungen des Stromkreises 1 induzierten Ströme nicht abgeführt werden, da sie entgegengesetzte Richtung haben und sich somit aufheben.
In den Fig. 23 und 24 ist zum Vergleich mit der Verteilung des Stromes nach dem vorliegenden Verfahren die einfache Abführung von zwei einzelnen Phasen (Stromkreisen) nach dem österr. Patent Nr. 19388 in einer den Fig. 1-6 entsprechenden Weise dargestellt. Wenn zwei Stromkreise, wie nach Fig. 24, von einer Bürste und zwei Schleifringen abgeführt werden (österr. Patent Nr. 19388, S. 4, Z. 25-28), so ergänzen sich dieselben nur in dem Moment, wenn die Abführungspunkte in der neutralen Linie liegen, zu dem sost ans dem Anker zu erhaltenden Gleichstrom.
Für den nach dieser Patent-
EMI3.4
kreise von den beiden Bürsten und einem Schleifringe abgenommen werden, ist die beständige Ergänzung zu dem ganzen sonst aus der Ankerwicklung zu erhaltenden Gleichstrom fraglich, da nicht dauernd Gleichstrom unter Vermittlung der einzigen Stromabführung fliesst, sondern besondere Wechselstrommkreise gebildet werden. Demgegenüber ist das vorliegende Vorfahren zur Verteilung des Gleichstromes mittelst beständiger Einschaltung der Abführungspunkte zwischen den Bürsten, wodurch beständig zwischen je zwei im Moment benachbarten Stromabnehmern (Bürsten bezw. festen Punkten) ein eigener Wechselstromkreis gebildet wird, ein durchaus anderes als dasjenige nach dem österr.
Patent Nr. 19385,
EMI3.5
verketten lassen (S. 4, Z. 46-49), wird nach vorliegender Erfindung durch das Einschaltungsverfahren mittelst des einzigen Abführungspunktes verketteter Dreiphasenstrom abgeführt, indem beständig im Moment de, Kurzschlusses zwischen dem Abfübrungspunld
<Desc/Clms Page number 4>
und einer der Bürsten die bisher bestandenen Verbindungen der Stromkreise mit den zwei kl1rgeschlossenon Stromabnehmern verwechselt werden. Zum Beispiel wird in der Stellung (Fig. 3 b) die in Fig. 3 a vorhandene Verbindung des Stromkreises 1 mit der negativen Bürste auf den Abführungspunkt a umgeschaltet, während umgekehrt die Verbindung des Stromkreises 2 mit dem Abftihrungspunkte auf die negative Bürste umgeschaltet wird.
Dieselben Verbindungen sind auch, wie Fig. 3 c zeigt, nach einer weiteren Vierteldrehung des Ankers vorhanden. (Näheres siehe S. 21 und 22.)
Die Ergänzung der Stromkreise, durch welche nach dem vorliegenden Verfahren die Abführungspunkte beständig zwischen die Bürsten geschaltet werden, zu einem Gleichstrom, ist für 2 X 2 Stromkreise in Fig. 21 d graphisch dargestellt. Der Raum zwischen den zwei äusseren horizontalen Linien deutet die in zwei Hälften geteilte Leistung des Ankers an. Diese zwei Hälften der Ankerleistung entsprechen den zwei Hälften der Ankerwicklung, die sich auf beiden Seiten der neutralen Linie befindet, in welcher die Bürsten anliegen. Die zwei Hälften des Ankers nach Fig.. 21 b sind in Fig. 21 c abgewickelt dargestellt, so dass der Ringanker als ein gerader, gestreckter Körper erscheint.
Die zwei äusseren bezw. die mittlere horizontale gerade Linie der graphischen Darstellung deuten also die eine bezw. die entgegengesetzte neutrale Zone an, in welcher beständig positives bezw. negatives Potential vorhanden ist. Diese Linien entsprechen also der Stellung, welche die + und-Bürsten dauernd in den neutralen Zonen der Induktion einnehmen.
Da bei der Umdrehung des Ankers die festen Punkte in der Wicklung, von welchen die direkten Stromabführungen ausgehen, sich den neutralen Linien nähern und wieder entfernen, so wird der Fortschritt eines Abführungspunktes durch eine Linie dargestellt, welche in den Räumen zwischen den horizontalen Linien verläuft. Eigentlich sollten diese Linien, von welchen jede den Fortschritt eines Abführungspunktes andeutet, als eine Kurve gezeichnet sein, entsprechend der von einer neutralen Linie aus bis zur Poimitte ungleichmässig zunehmenden und dann wiederum bis zur entgegengesetzten neutralen Linie in entgegengesetztem Sinne ungleichmässig abnehmenden Induktion.
Der Einfachheit wegen sind die Fortschreitungslinien der Abfübrungspunkte als Gerade gezeichnet, welche also schräg zwischen den horizontalen Fortschreitungslinicn der neutralen Punkte verlaufen.
Entsprechend der Lage eines Abführungspunktes in der auf der eine ; i oder der anderen Seite der Bürsten liegenden Hälfte der Ankerwicklung schreiten die Linien der Abführungpunkte bald in der einen und bald in der anderen Hälfte der graphischen Darstellung bis zum Schnitt mit der oberen bezw. der unteren Linie fort, welche Linien, wie bereits erwähnt, die positive neutrale Zone darstellen. Die Abführungspunkte sind hiebei an diesen Schnittpunkten mit den entsprechenden Buchstaben wie in den zugehörigen Ankerstellungon nach Fig. 21 d bezeichnet, die sich vertikal über den entsprechenden Stellungen der Abführungspunkte nach der graphischen Darstellung (Fig. 21d) befinden.
Die Momentanwerte der Komplementärströme werden also durch die Flächen dargestellt, weiche durch die aufeinander folgenden vertikalen Abstände der schrägen Linien von der horizontalen gebildet werden, welche Linien-schräge und horizontale-den Verlauf der Bewegung der Stromabnahmemittol (Abführungspunkt bezw. Bürste) ver- anschaulichen, zwischen denen die Komplementärströme während der Umdrehung des Ankers \orhanden sind.
Da die zwei direkten Abführungen sich beständig in unter sich gleich starken Teile der magnetischen Felder entgegengesetzter Richtung befinden, so haben die 2) X 2 Strom- kreise paarweise gleiche Momontanwerto der Phasen.
In den Flachen, welche die Phasen darstellen, sind die Komplementärströme mit gleicher Ziffer wie in den Ankerstellungen Fig. 21 a angedeutet. Zwecks besserer Über- sichtlichkeit sind die Phasen der verschiedenen Komplementärströme verschieden schraffiert,
EMI4.1
stellung hervor, dass jeder der Komplementärströme, da die Abführungspunkto beständig zwischen die Bürsten geschaltet worden, bald zwischen der positiven neutralen Linie und einem Abführuugspunkt, bald zwischen der negativen neutralen Linie und dem anderen Abflihrnngspunkt gebildet wird. Der Stromkreis 3 z. B. wird von der 1. bis zur 3. gezeigten Ankorstellung zwischen der positiven Bürste und dem Abführungspunkt a gebildet, von der 3. bis zur 7.
Stellung zwischen dem Abführl1ngspunkt b und der negativen Bürste und von der 7. Stellung an wiederum zwischen der positiven Bürste und dem Abführungs-
EMI4.2
Die Stromkreise werden dann wiederum zwischen denselben Abnahmemitteln gebildet und die Phasen sind wiederum auf gleicher Höhe wie in der 1. Ankersteltung. D die
<Desc/Clms Page number 5>
aufeinander folgenden Ankerstellungen um eine Viertelumdrehung voneinander verschieden sind, so soll bei 2'X 2 (= 4) Phasen ein zweipoliger Anker zwei vollständige Umdrehungen machen, damit wiederum derselbe Zustand eintritt, welcher vor diesen Umdrehungen vorhanden war.
Um die Verbindungen der Stromabnahmemittol gegenseitig auszutauschen, ist eine sich synchron bewegende Kommutierungsanordnung erforderlich. Diese Vertauschung kann ohne irgendwelche Bedenken vorgenommen werden, da in dem Augenblick der Vertauschung der Verbindungen je zweier Stromabnahmemittel dieselben sich stets in Kurzschluss befinden.
Die Vertauschung findet bei 2 X 2 (== 4) Stromkreisen für jeden Stromkreis bei Maximal-
EMI5.1
der Phase die Auswechslung der Stromleiter dabei vor sich geht. Bei 2 X 2 Phasen ist es nicht unbedingt notwendig, die Verbindungen zu vertauschen. Man kann auch jeden der Komplementärströme dauernd mit einer Bürste und einem Abführungspunkt verbunden lassen, da wegen dor gleichen Anzahl (= 2) der direkten Stromabführungen und Bürsten die ersteren alsdann doch beständig zwischen den letzteren eingeschaltet sind. In diesem
EMI5.2
auch für die nach dem österr. Patente Nr. 19388 mittelst einer oder zwei Abführungen erzeugten zwei einzelnen Stromkreise oder für die mittelst mehr als zwei Abführungen erzeugte grössere Anzahl von Stromkreisen der Fall ist.
Die vier Stromkreise würden sich jedoch dann nicht unter Verkettung von einem Kommutator abführen lassen, was auch bei der Erzeugung der einzelnen Stromkreise nach dem österr. Patente Nr. 19388 vollständig ausgeschtosscn ist. Nach dem vorliegenden Verfahren wird also die Vertauschung auch bei 2 # 2 (= 4) Stromkreisen vorgenommen.
Unter der graphischen Darstellung der Fig. 21 d ist in Fig. 21 e einer der Strom- kreise (Stromkreis 3) auf gewöhnliche Weise als eine gebrochene Gerade Wiederum ohne Berücksichtigung des sinusartigen Verlaufes der Induktion auf die Ankcrwicktungcn dargestellt. Die zweite punktierte Kurve zeigt die zweite Phase ohne Um wendung der Phasenrichtung ung die zweite ausgezogene Kurve zeigt dieselbe Phase nach erfolgter Umwendung der Phasenrichtung, welche für die Transformation der Komplementärströme erforderlich ist,
EMI5.3
in stationä@en Transformatoren transformiert werden könnten.
Selbstverständlich wird die Hmwendung der Phasenrichtung bei Kurzschluss zwischen den betreffenden Stromabnabtne- mittelnvorgenommen.
EMI5.4
gestellt. Je zwei Stromkreise mit gleicher Phase (Parallelstromkroise) sind durch eine Kurve der doppelten Grösse der einzelnen Stromkreise dargestellt. Die zwei primärun Kurven
EMI5.5
der zusammengelegten Stromkreise sowie mit s (sekundär0 bezeichnet. In Fig. 22d ist die Transformation auf Niederspannung zur Darstelung gebracht. Zwischen den zwei Trans-
EMI5.6
Ausser in 2 # 2 Komplementärströme lässt sich der Ankerstrom, wenn eine passende Anzahl von Stromabführungen vorgesehen wird, mittelst der Verteilungsschaltung in jede beliebige Anzahl von Komplementärströmen zerlegen ; um eine symmetrische Verteilung des
<Desc/Clms Page number 6>
Stromes zu erzielen, sind die Stromabführungspunkte stets in gleicher Entfernung voneinander in der Ankerwicklung anzuordnen. Da bei Verteilung des Stromes in jede beliebige gerade Anzahl von Komplomentärströmcn die abgeführten Stromkreise stets paarweise gleiche Momentanwerte der Phasen besitzen, so werden dieselben ; um die Fornübertragung
EMI6.1
spannung in den Sekundi1rkreisen paarweise zu gemeinsamen Stromkreisen zusammengelegt.
Zum selben Zwecke werden die überzuführenden Stromkreise miteinander in Stern-oder Ringschaltung verkettet.
EMI6.2
Stromkreise.
Zwischen don Leitern, von welchen sie in den gezeichneten Stellungen abgeführt worden, sind die Stromkreise durch Ziffern angedeutet. Dio Stromrichtung in den Anker- wicklungen und don Stromkreisen ist durch Pfeile markiert.'Dabei ist ersichtlich, dass be-
EMI6.3
werden, kurzgeschlossen sind. Der ganze Strom dos Ankers wird jedoch hiebei auf die übrigen Komplementärströme verteilt.
In Fig. 7 und 9 ist in graphischen Darstellungen der Verlauf der Phasen bei Vertoilung dos Stromes in 2 X 3 bezw. 1 X 3 Komplementärströme in derselben Weise angegeben, wie es in Fig. 21 d für 2 X 2 Illiason in grösserem massstabs geschehen ist. In
EMI6.4
und U ausgeführt.
Da bei Verteilung in 2 X 3 Komplomcntärströmo dieselben bald zwischen einer Bürste
EMI6.5
in den betreffenden Ankerstellungen angedeutet.
Die Lage der Abführungspunktc ist in Fig. 7 für 24 Zeitmomente angedeutet, welche 21 aufeinander folgenden Ankerstellungen entsprechen, die voneinander um einen gleichen
EMI6.6
welche durch vertikale Linien angedeutet sind, entsprechen also drei vollständigen Umdrehungen eines zweipoligen Ankers. Nach diesom Zeitraume wird wiederum jeder der Wechselströme zwischen denselben Leitern (Bürste und Abfuhrungspunkt bczw. zwei Abführungspunkten) gebildet, zwischen denen er vor diesen Umdrehungen vorhanden war. Die
EMI6.7
vollkommen identisch. Zum Beispiel wird der Stromkreis 3 vom 1. bis zum 3. Zeitmomont zwischen der positiven Bürste und dem Abfüirungspunkt a gebildet, vom 3. bis zum 5. Moment zwischen den Abführungspunkten a und d, vom 5. bis zum 9.
Moment zwischen der negativen Bürste und den Abführungspunkt cf, vom 9. bis zum 11. Moment zwischen den Abfuhrungspunkton d und c, vom 11. bis zum 15. Moment zwischen der positiven Bürste
EMI6.8
und nach dem Maximalwert der Spannung statt, welche für jeden der Komplementärströme eintritt, sobald die zwei Abführungspunkte, von welchen er im Moment abgeführt wird, gleichweit von der Linie der maximalen In'aktion in dem Anker entfernt sind (Stro, m- kreise j und 6 in Fig.
2b).
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
umdrehung des Ankers verschiedene Stellungün aufgezeichnet, da sich sowohl bei 1 X 3 als auch bei 2 # 3 Komplementärströmen dieselben nach drei Umdrehungen eines zweipoligen Ankers wiederum zwischen denselben Leitern bilden, zwischen welchen sie vor diesen Umdrehungen gebildet werden. Zum Beispiel wird der Stromkreis 3 vom 1. bis zum 4. Moment zwischen der negativen Bürste und dem einzigen Abfahrangspunkt a gebil dft, vom 4. bis 6. Moment zwischen beiden Bürsten, vom 6. bis zum 10. Moment zwischen der positiven Bürste und dem Abführungspunkt, vom 10. bis zum 12. Moment zwischen beiden Bürsten und vom 12.
Moment an wiederum zwischen der negativen Bürste und dem Ah- führungspunkt. Die Stromleiterverwechslung zur Verteilung des Stromes vollzieht sich für diesen Stromkreis 3 also in dem 4., 6., 10. und 12. Zeitmomcnt. Bei 1 X 3 Stromkreisen
EMI7.2
in den Phasen statt.
Unter den graphischen Darstellungen in den Fig. 7,8 und 9 ist als Beispiel der Phasenverlauf des Stromkreises 3 in der üblichen Weise durch eine Kurve unter Berück- sichtigpng des Stromrichtungswechsels veranschaulicht.
In Fig. 5 ist die Verteilung in 1 X 5 Stromkreise dargestellt, wozu drei direkte Stromabführungen notwendig sind, und in Fig. 6 ist die Verteilung in 2 X 4 Stromkreise mitteist sechs direkter Stromabführungen crsichtiich gemacht.
Im allgemeinen ist die erforderliche Anzahl der direkten Stromabführungen gleich der Anzahl der erwünschten Komplementärströme minus zwei, da eine bestimmte Anzahl von Komplomentärströmen stets zwischen den Bürsten und den Abfiihrungspunkten erzeugt werden und die beiden Bürsten somit ebenfalls als Stromabführungsstellen auftreten.
Die Ankerwicklung, von der die sich zu einem Gleichstrom ergänzenden Komplementiirströme abgeleitet werden, braucht nicht unbedingt eine Gleichstromwicklung zu sein. Die Wicklungsteile zwischen je zwei Abfuhrungspunkten können voneinander getrennt oder auch in anderer Weise als für Gleichstromabnahme unter sich verbunden werden. Bei ge- schlossener Gleichstromwicklung lässt sich jedoch die erforderliche Kommutierung am leichtesten ausführen.
Beispiele einer offenen Wicklung und einer Wicklung mit Entgegssnschaitnng der Teite sind in den Fig. 10 und 11 schematisch zur Darstellung gelangt. Bei der Wicklung nach Fig. 10 ist die doppelte Zahl der Abfübrungspunkte und folglich der Segmente auf dem Kommutator erforderlich, und auch bei Entgegcnschaltung der Wicklungsteile nach Fig. 11 kann der Kommutator nicht so praktisch wie bei gewöhnlicher Gteichstromwicktung angeordnet werden.
Für Anker mit Trommelwicklung lasst sich die erforderliche Lage der Stromabführungspunkte leicht von der im Ringanker angedeuteten Lage ableiten.
Im mehrpoligen, parallel gewundenen Anker sind ebenso viele Gruppen von Strom- abführungspnnkton als einzolne Punkte im zweipoligen Anker vorhanden. Iliebei können die Punkte einer Gruppe zu einer gemeinsamen Stromabführung unter sich verbunden werden.
Bei mehrpoligen Ankern mit Reihenwicklung brauchen nur einzelne Punkte mit Stromabführung versehen zu werden, da die gleichwertigen oder nahezu gleichwertigen Punkte bereits in der Wicklung selbst verbunden sind, so dass bei Ankern jeder beliebigen Wicklungsart die Anzahl der erforderlichen Stromabführungen stets auf dieselbe Anzahl gebracht werden kann, weiche für einen zweipoligen Anker erforderlich sein würde.
Ausser der Stromleiterverwechslung zur Verteilung des Stromes soll jeder komplementär- strom beständig in der Phasenrichtung gewechselt werden, um die Transformation in stationären Transformatoren vornehmen zu können bezw. die Ströme bei Transformation in rotierenden Transformatoren geschlossenen Schle@fringen zuführen zu können. Selbst- verständlich hat die Verwechslung stets bei Nullwert der Phase zu erfolgen.
Die Kommutatoren für die Verteilung des Stromes in Komplementärströme sowie für die Umwondung der Komplementärströme in Wechselform sind synchron mit dem
Anker anzutreiben und werden bei passender Polzahl des Ankers vorteilliafterweise der. Ankerwelle angeordnet.
Der Kommutator, mittelst dessen die Komplementärströme vor der Wiederzusammen- legung zurückgerichtet werden, hat ebenfalls synchronen Antrieb zu erhalten.
EMI7.3
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
Kommatierungsanordnung kann zur Verwenduc kommen, sofern nur die Verwechslung bezw, Umwendung im richtigen Moment erfolgt.
Diese Kommutatoren zur gleichzeitigen Verteilung und Umwendung lassen sich sehr verschieden anordnen und ist es nicht möglich, alle Ausführungsformen anzugeben. In den Fig. 1211, 12b, 13a, 13b und 14 sind Ausführungsbeispiele solcher Kommutatoren schematisch gezeigt, bei welchen der Strom mittelst Schleifringen zugeführt und mittelst Bürsten abgenommen wird, während in Fig. 15 eine Anordnung dargestellt ist, bei welcher umgekehrt die Stromzuführung mittelst Bürsten und die Stromabnahme mittelst Schleif- ringen erfolgt.
Die Fig. 12a, 12b, 13a, 13b und 14 zeigen die gleiche Anordnung für 2 X 2 bezw. 2 X 3 und 1 X 3 Komplementärströmen. Die Segmente der Kommutatoren sind in den Fig. 12a, 12b und 13a, 13 b mit den Bürsten bezw. Abführungspunkten verbunder zu denken, weiche an den Segmenten angedeutet sind. In Fig. ist die Verbindung
EMI8.2
bundenon Segmente wegfallen können, falls der Kommutator direkt auf der Ankerwelle angeordnet ist.
In Fig. 12a, 12b bezw. 13a, 13b sind zwei aufeinander folgende Stellungen des Kommutators abgebildet, welche den Stellungen der Abfülhruugspuukite in den Fig. 1 a und 1 b bezw. 2a und 2b entsprechen. Die Stellung des Kommutators nach Fig. 14 entspricht der Stellung des. Ankers nach Fig. 3a.
Zwischen den Bürsten, welche die Ströme abführen, sind die Stromkreise mit den-
EMI8.3
kreise mit momentanem Nullwert sind von einem Kreise umgeben. In Fig. I :) wird der Strom, der an zwei Abfilhrungspunkten und den Bürsten entnommen ist, an den mit entsprechenden Vorzeichen versehenen Dürsten zugeführt. Die Komplemontärströme werden in Wechselform von den innerhalb der Segmente gezeichneten Schleifringen abgeleitet. Die Stromkreise sind mit den gleichen Ziffern der Fig. l b zwischen den Schleifringen angedcutet. Die Stellung des Kommutators entspricht der Ankerstellung in Fig. Ib.
Kommutatoren vorgezeichneter Art lassen sich direkt auf der Ankerwelle anordnen, wenn die Polzahl des Ankers eine solche ist, dass nach einer vollständigen Umdrehung des Ankers jeder der Stromkreise wiederum zwischen Jenselben Stromleitern wie vor dieser Umdrehung gebildet wird.
Das Verhältnis zwischen der erforderlichen Tourenzahl der Kommutatoren dieser nsfühtungswcise und jener des A nkors ist im allgemeinen gleich demjenigen zwischen der Anzahl der Polpaare ) auf dom Anker und der Anzahl der verschiedenen ab- g tfilhrten Phasen (also die halbe Anzahl der abgeführten Komplementärströme im Falle der Verteilung in Parallelstromkreise).
Die vorgezeichneten Kommutatoren für zwei Phasen lassen sich also auf einer Welle mit einem vierpoligen Anker anordnen und diejenige für drei Phasen auf einer Welle mit einem sechspoligen Anker.
SeHtstvcrstiindHch können bei Vervielfachung dieser Polzalil die Kommutatoren ebenfalls auf der Ankorwelle Aufnahme finden, sobald die Lamellenzahl in demselben Vcr- hältnisvervielfachtwird.
Die Komplementärströme lassen sich auch gleich in Wcchselform von einem Kommutator abführen, mit welchem die Spulen der Ankerwicklung unmittelbar verbunden sind.
Ein solcher Kommutator ist also stets auf der Ankerwelle anzuordnen. Derselbe ist im einfachsten Falle in der Weise zusammengesetzt, dass für jede direkte Abführung ein Segment von solcher Breite vorhanden ist, dass eine darauf aufliegende Bürste so lange damit verbunden bleibt, bis der betreffende Abführungspunkt von der einen neutralen Linie an einem Feldpol vorüber zur nächsten neutralen Linie gelangt. Die Lamellen, mit
EMI8.4
Segmenten in der erforderlichen Reihenfolge für Gleichstromabnahme eingefügt.
In dem in Fig. 17 schomatisch dargestellten Kommutator deutet der äussere, mit
EMI8.5
der zur Verteilung dos Gleichstromes aus der Ankerwicklung in sechs Komplementarströme mit paarweise gleicher Phase dient. Die Komplementärströme sind durch die Ziffern. 1, 2, 3, 4, 5, 6 zwischen den Stromabführungsbürsten A, B, C, D, E, l'angedeutet.
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
verschiedenerSegmentenzahlleichtableiten, In'al diesep Fig. 16, 17,18a, 18b sind die Knotenpunkte einer Ankerwicklung in derselben Reihentge, in welcher sie mit einem Gleichstromkommutator verbunden sein würden, in einen Kreis um die Kommutatoren gezeichnet.
Die Reihenfolge, in welcher die Knotenpunkte durch die Wicldnngsspulen hindurch miteinander verbunden sind, ist durch Zahlen und die Verteilung des Potentials über den Kreis der Knotenpunkte ist durch die Potentiatvorxeichon angedeutet. Aus den Zahlen in Verbindung mit der Lage derjenigen Knotenpunkte, an denen entgegengesetztes Potential vorhanden ist, ist ersichtlich, dass Fig. 16 eine vierpolige Schleifenwicklung bedeutet, während'die Fig. 17 und 18 sechspolige Wellenwicklungen darstellen. In Fig. 16 werden 2 X 2 Stromkreise, in Fig. 17 bezw. 18 a und 18b 2X3 bezw. 1X3 Stromkreise abgeführt.
Die Kommutatoren der Fig. 16 und 17 enthalten ein einziges breites Segment für jede der Stromabfülhrungen. In den Kommutatoren nach Fig. 18 a und 18b ist eine Verdoppelung der Lamellenzahl vorgenommen und sind somit zwei breite Segmente für die einzige Stromabführung vorhanden. Es sind in Fig. 16 die gleichwertigen Knotenpunkte der vierpoligen Schleifen wicklung unter sich, jedes Paar der Knotenpunkte mit einem eigenen Segment verbunden. Bei der Wellenwicklung der Fig. 17 ist jeder der Knotenpunkte mit einem eigenen Segment verbunden.
Wenn es nicht für notwendig erachtet wird, jeden Knotenpunkt mit einem Segment zu verbinden, so genügt es natürlich auch, beständig nur jeden zweiten oder jeden dritten Knotenpunkt (durch die Wicklung hindurchzählend) mit Segmenten auszurüsten. welche Verbindungsweise in Fig. 18 b für die eine Hälfte des verdoppelten Kommutators ausgeführt ist. Die Segmente der anderen Hälfte werden durch Querverbindungen mit den diametral gegenüberliegenden Segmenten verbunden. Eine Vervielfachung der Segmentenzahl, wie sie beispielsweise in Fig. 18a und 18b vorgenommen ist, ist bei dem Kommutator vorgezeichneten Art für 1 X 3 Stromkreise notwendig.
Bei der einfachsten Ausführung dieses Kommutators soli dabei doch die Zahl der breiten Segmente verdoppelt werden. HeIbstverst'indlicb sollen die Kommutatoren anderer Phasenzahl ebenfalls vervielfacht werden, falls dieselben Ankern mit vervielfachter Polzahl zugeordnet werden.
In Fig. 18a wird beispielsweise die Verdoppelung ausgeführt, indem die Knotenpunkte der Reihe nach. abwechselnd mit Segmenten der einen oder anderen Hälfte des verdoppelten Kommutators verbunden werden. In Fig. 18b ist die Verdoppelung des
Kommutators auf gewöhnliche Weise ausgeîührt, indem die einander gegenn erliegenden Segmente durch Querverbindungen verbunden sind. Jeder zweite Knotenpunkt steht mit einem
Segmentpaar in Verbindung. Die Querverbindungen in Fig. 18b ebenso wie a !) a diejenigen Ynrbindungen in Fig. 16,17 und 18, welche das Verständnis der Zeichnung erschweren würden, sind nur an den Segmenten und Knotenpunkten, welche unter sich verbunden sind, angedeutet und nicht vollständig ausgezogen.
Innerhalb der Kommutatoren sind die Bursten eingezeichnet und zwischen denselben die mit Hilfe der Bürsten abgeführten Stromkreise durch Ziffern angedeutet. Die Bürsten- stellungen der Fig. 16 und 17 bezw. 18a, 18b entsprechen den Anlierstelltiugen in den
Fig. 1b und 2 b ùezw. 3 a, sind also analog den Biirstenstellungen nach Fig. lb und 13b bezw. 14.
Von den zusammengestellten Kommutatoranordnungen lässt sich auch im Falle der
Verteilung des Stromes in Parallelstromkreise der ganze, im Anker induzierte Strom ver- mittelst nur eines einzelnen Stromkreises von jeder verschiedenenPhaso abfinhen. Die Burstenpaare, von denen diese einzelnen Stromkreise abgeführt werden können, sind in den Fig. 12 a, 12b und 13b sowie 16 und 17 durch Linien verbunden und die Strom-
EMI9.2
da beständig abwechselnd einer derselben den Strom von zwei neutralen Linien (entgegengesetzten Potentiales) aus erhält, zum Beispiel erhält der Stromkreis 1 (Fig.] 2a) für die nächstfolgende Viertelumdrehung des Kommutators die volle Spannung des Ankers, welche alsdann auf dem Stromkreis H übergeht.
Der Stromkreis 77 (Fig. 13 a) erhält für die nächstfolgende Zwöiftelumdrehnng des Kommutators die volle Spannung des Ankers, welche hierauf auf den Stromkreis J upd nach einer weiteren Zwölftelumdrehung auf den Stromkreis111niedergehtusw.
EMI9.3
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
vorhanden ist.'
Die Bürsten A, B, C, D, E, F, der Fig. 17 sind nach Fig. lofa, wie angedeutet, mit stillstehenden Segmenten eines Kommutators verbunden. Entsprechend der Verteilung in 2 @ 3 Komplementärströme sind sechs Segmente vorhanden, wobei also an je zwei einander diametralgegenüberstehendenabwechselnddieGleichstromspannungderAnkersvorhanden ist.
Zur Abführung des Gleichstromes sind, wie in Fig. 19 a innerhalb des Kommutators angedeutet ist, zwei Bürsten fest auf der Ankerwelle angeordnet, weiche je mit einem Schleifringe ausgerüstet sind.
Nach Fig. l Ob sind die Borsten des Kommutators (Fig. 1'i) mit einem zweiten Bürstensatz A', B, C', D', E', F' verbunden, welche an einem fest auf der Ankerwelle
EMI10.2
wenn diese Bürsten die Bleiche Spannung haben (d. h. durch ein breites Segment nach Fig. 17 kurzgeschlossen sind)
Die beiden Kommutierungssegmente sind zwecks Abführung des Gleichstromes mit
EMI10.3
Fig. 20 in Verbindung mit Fig.
17 zeigt beispielsweise schematisch die Anordnung einer volistiindigen Anlage zur Übertragung des Gleichstromes in Form dreiphasiger Kom-
EMI10.4
spannungsspulen innerhalb gezeichnet, wobei beispielsweise die Sekundärspu) en je zweier Parallelstromkreise in Reihen geschaltet und die drei Stromkrcispaare zu einem Storn- system verbunden sind. Die drei Hochspannungsfernleiter verbinden die primäre Trans- formationsanordnung nach Fig. 20 a mit der sekundären Transformationsanordnung nach Fig. 20 a, welche Anordnung also schematisch der Fig. 22 d entspricht, die jedoch die Vorgänge für Zweiphasenübertragung veranschaulicht.
In Fig. 20b sind die primären Hoeh- spanuungssputen innerhatb und die sekundären Niederspannungsspulen ausserhalb angedeutet, wobei die letzteren beispielsweise in Ringschaltung unter sich verkettet sind. Selbst-
EMI10.5
der Ubertragung als auch bei der Transformation auf Niederspannung am Ende der Über- tmgung in beliebiger Weise unter sich zu einem verketteten System verbunden werden.
Die Gieifhrichtung der wiederum auf Niederspannung gebrachten Ströme unter gleich-
EMI10.6
Zweiphasenstrom in der Fig. 22 f schematisch dargestellt. Die Segmente des Kommutators nach Fig. 20 a sind über Schleifringe mit den Sekundärspulen der in Fig. 20 b dargeste11ten 'iransformationsanordnung verbunden, während die Abführung des Gleichstromes mittelst derbeidenstillstehendenBürsten+und-erfolgt.
Die Zurückrichtung der Komplementärströme kann für jeden Gebrauchsapparat besonders oder für Gruppen gemeinsam vorgenommen werden. Die Stromzuführung für die Zurückrichtungskommutatoren kann ebenfalls sowohl von gemeinsamen als auch von ge-
EMI10.7
EMI10.8
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
Wenn man vorzieht, die Komplementärstrome mit Phasen gleicher Richtung in die Ferne zn führen, so müssen dieselben unmittelbar nach der ersten Transformation zurück- gerichtet werden. Um jedoch am Ende der Übertragung die Transformation in stationären Transformatoren vornehmen zu können, ist somit nach erfolgter Übertragung eine nochmalige Umwendung und Zurückrichtung erforderlich.
Dynamomaschinen, deren Anker in der vorstehend beschriebenen Weise mit Stromabfiihrungan versehen sind, können auch als mit den Komplemcntärstromen zu betreibende Synchronmotoren oder auch als mit gewöhnlichem Drehstrom zu betreibende DrehstromGleichstrom-Umformer verwendet werden.