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Dies ist speziell für Mehrphasenmaschinen wichtig, bei denen die relativen Grössen der zu übertragenden Arbeitsspannung in der Nähe des Synchronismus stark wechseln. Es könnten zu dieser Regelung z. B. Doppelinduktionsregler Verwendung finden, die bei konstanter Sättigung durch ihre Hintereinanderschaltung verschiedene Spannungen abgeben können.
Diese Anordnung hat den Vorteil, dass für einen grossen Bereich der Arbeitsperiode die Sättigung wirksam ist, da die Sättigung des Erregerfeldes zu einer anderen Zeit auftritt als die Sättigung des Transformators. Die durch das Feld (D erzeugte Rotationsarbeitsspannung, die gleichzeitig im Transformator auftreten muss, ist in Phase mit dem Feld #, während das Feld, das diese Spannung transformatorisch im Transformator t erzeugt, zeitlich senkrecht auf der
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Periode eine Selbsterregung nicht zulässt. Es bleibt infolgedessen nur eine kurze Zeit dz in der Selbsterregung auftreten könnte. Diese ist aber zu kurz, als dass der Selbsterregerstrom schon schädliche Grössen annehmen könnte.
Der grösste Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass es möglich ist, die Zeit, in der Selbsterregung auftreten kann, auf ein Minimum zu beschränken.
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für Mehrphasenmaschinen verwenden. Es lassen sich statt des besonderen Transformators auch alle Sättigungswege in der Maschine selbst erzeugen.
Es ist zweckmässig, gleichzeitig in irgend welche Teile der Schaltung Beruhigungswiderstände einzuschalten.
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dann kann Phasenkombination über den ganzen Umfang oder nur teilweise erfolgen und es können die entstehenden verschiedenphasigen Magnetflüsse über magnetische Nebenflüsse geleitet werden. Wird das Jochfeld im Läufer erzeugt, dann erhält der Läufer die Hilfswicklung und es müsste der Erregerstrom dieser Wicklung in bekannter Weise über Schleifringe zugeführt werden.
Der Erfindungsgegenstand beschränkt sich aber keineswegs auf die Erzeugung eines ringförmig verlaufenden (pollosen) Kraftflusses im Jocheisen ; es kann Sättigung im Joch auch dadurch erzielt werden, dass man z. B. etwa in der Höhe des mittleren Jochdurchmessers Löcher in das Joch stanzt, und in diese Löcher eine Trommelwicklung mit einer derartigen Polzahl wickelt, dass die entstehenden magnetischen Kreise ganz im Jocheisen verlaufen. Es ist nicht einmal erforderlich, dass diese Trommelwicklung nach einem gewissen Bildungsgesetz hergestellt wird, sondern die Wicklungsteile sind lediglich nach dem Gesichtspunkt anzuordnen, dass ein Hindurchtreten des entstehenden Kraftflusses durch den Luftspalt der Maschine möglichst vermieden und im Joch hohe Sättigung erzielt wird.
Beim Betrieb als Generator wird die Hilfswicklung entweder von Hand oder selbsttätig eingeschaltet, um beim Betrieb als Motor wieder abgeschaltet zu werden. Es ist aber auch möglich, die Hilfswicklung so auszubilden, dass sie, in irgend einer passenden Weise umgeschaltet, befähigt wird, die Arbeits- und Feldwicklung der Maschine beim Betrieb als Motor zu unterstützen. Man kann auch umgekehrt sagen, dass in der Maschine zum Betrieb als Generator einzelne Wicklungteile abgeschaltet werden, welche derart umgeschaltet und erregt werden, dass Kraftflüsse entstehen, welche das Joch hoch sättigen, ihren Weg aber nicht über den Luftspalt der Maschine nehmen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens ist in Fig. 3 dargestellt A ist der Läufer eines Einphasen-Reihenschlussmotors, B, B sind die auf dem Kollektor schleifenden Bürsten.
Der Kollektor ist hier durch den Peripheriekreis des Läufers dargestellt. Die Feld-und Kompensationswicklungen F und C sind mit der Läuferwicklung in Reihe geschaltet und die Reihe liegt an der Klemmenspannung EI... Das Jocheisen ist mit besonderen Nuten versehen zur Aufnahme der als offene Ringwicklung ausgebildeten Hilfswicklung H, welche durch den Schalter S ebenfalls an die Klemmenspannung Ek gelegt werden kann. Dies soll nur während des Betriebes der Maschine als Generator geschehen und die Wicklung H soll so bemessen sein,
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Generaturbetrieb erforderlich ist.
Der Motor dieses Ausführungsbeispieles hat ausgepriigte Pole. es ändert aber an dem beschriebenen Prinzip nichts, wenn der Motor mit verteilter Wicklung ausgeführt und mit allen
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Die Erfindung soll an Hand nachfolgender Figuren näher erläutert werden.
Fig. 4 a stellt schematisch einen Reihenschlussmotor dar. Es bedeutet A den Anker, C die Kompensation, F die Feldwicklung. Die Maschine ist so dimensioniert, dass das Feld der Wicklung F in der Achse von F grosse Sättigung erzeugt. Um ein zweites phasenverschobenes Feld hoher Sättigung zu erhalten, kann man gemäss Fig. 4 b die Arbeitswicklungen A + C über den gesättigten Leistungstransformator Tl an das Netz anschliessen. Die Sättigung in der Achse F der Maschine kann vermieden werden, wenn man gemäss Fig. 4 c nicht nur die Wicklungen A + C, sondern auch die Wicklung F über einen gesättigten Transformator schaltet.
Ganz analog liegen die Verhältnisse bei einem Repulsionsmotor und es entsprechen die Fig. 5 a, 5 b, 5 c den Fig. 4 a, 4 b, 4 c, nur dass an Stelle der Reihe A + C nur die Wicklung C allein zu setzen ist, da A einen Kurzschlusskreis für sich bildet.
Anstatt nun in Fig. 4 c die beiden Transformatoren Tl und Tg zu sättigen, kann man sie in normaler Weise ungesättigt ausführen, wenn man gemäss Fig. 6a zu jedem Transformator (primär oder sekundär) eine gesättigte Drosselspule (bzw. Dl') und D (bzw. Z') schaltet. Werden keine Transformatoren verwendet, dann werden die beiden Drosselspulen D, und D3 direkt parallel zu den entsprechenden Wicklungen A und F geschaltet, wie es durch Fig. 6 b dargestellt ist.
Für den Repulsionsmotor lassen sich analoge Schaltungen angeben. In Fig. 7 ist die dem Fall der Fig. 6 entsprechende Schaltung gezeichnet.
Wenn es die Erwärmung der Maschine zulässt, kann natürlich die Drosselspule in der Maschine selbst untergebracht werden. Besonders kommt dieser Fall für den Reihenschlussmotor der Fig. 4 a in Betracht, bei welchem in der Achse der Arbeitswicklung kein Feld vorhanden ist.
Man kann z. B. die Drosselspule Dl durch eine auf den Ständer gelegte Wicklung H gemäss Fig. 6 c darstellen, welche mit den Arbeitswicklungen A + C koachsial liegt und parallel zu A -7- C
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durch Rotation der kurzgeschlossenen Ankerspule im nacheilenden Feld die Transformator- EMK kompensiert wird. Der Schieber S dient dazu. die Drosselspule während des Nlotorbetriebes abschalten zu können.
Bei Mehrphasen-Kommutatormaschinen mit Reihenschlusscharakter ist es in gleicher Weise möglich, die Selbsterregung zu vermeiden.
Die Anwendung der gesättigten Drosselspulen gestaltet sich sehr einfach, wenn der Mehrphasen-Reihenschluss-Motor mit besonderen Erregerwicklungen versehen ist. In Fig. 8 ist ein Zweiphasen-, in Fig. 9 ein Dreiphasen-Reihenschlussmotor mit besonderer Erregerwicklung
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Wenn al) cr die Kompensation und die Feldwicklungen zu einer einzigen Wicklung vereintet sind. dann sind besondere Einrichtungen erforderlich, um die Drosselspulen in geeigneter rose anschliessen zu können. Als Prinzip gilt hiebei die Forderung. dass die beiden gesättigten Magnet flüsse der Drosselspulen zeitlich möglichst um 90 gegeneinander in der Phase verschoben sind. unabhängig davon, in welche Achse der maschine diese Magnetflüsse fallen. ISt die Kompensation- wicklung eine auf einen grösseren Ted des Umfanges verteilte Wicklung, z. B. eine aufgeschnittene
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beiden Teile zwei räumlich verschobene Wicklung darstellen (Fig. 10).
Beim Drehfeldmotor bedeutet aber die räumliche Verschiebung zweier Wicklungen auch eine zeitliehe Verschiebung der beiden in ahnen induzierten Spannungen. Legt. man nun die beiden Drosselspulen D1 und D2 an je empn dieser Teile der Kompensationswicklung an. dann sind die gesättigten Magnetflüsse der Drosselspule ebenfalls zeitlich gegeneinander verschoben.
Liegt f'ine gleichmässige Verteilung der Kompensationswicklung nicht vor, dann lassen
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verwendet, welche im wesentlichen dazu dienen, die Grösse und Phase der Drosselspulen-Magnetflüsse gegeneinander einstellen zu können. Dies ist notwendig, wenn en sich um Motoren mit Bürstenverschiebung handelt, da sich die Spannungsphase von D, mit der Änderung der Bürstenlage gegenüber der Spannungsphase von D2 verschiebt. Ein Mittel, die Spannungsphase der Drosselspule D1 in Abhängigkeit von der Bürstenstellung einzustellen, besteht darin, einen Hilfsbürstensatz zu verwenden und die Drosselspule DI, z. B. gemäss Fig. 14, zwischen diesen und feste Punkte der Wicklung zu erhalten.
Wird nun in Abhängigkeit von der Stellung der Hauptbürsten von Hand oder selbsttätig die Stellung der Hilfsbürsten geregeltj dann kann dadurch erreicht werden, dass die Spannungsphase der Drosselspule 7 stets angenähert senkrecht auf der Spannungsuhase von Da steht.
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Die Zahl der Ausführungsmöglichkeiten ist nicht auf die dargestellten Figuren beschränkt.
Sind z. B. in der Anlage Maschinen, Potentialregler, Transformatoren oder dgl. vorhanden, welche beim Betriebe der Maschine als Generator ausser Gebrauch sind, so kann man sie in der Weise auch beim Generatorbetrieb verwenden, dass man eine ihrer Wicklungen oder einen passenden Wicklungsteil als Drosselspule benutzt. Dadurch werden die Kosten und der Platz für die besonderen Drosselspulen erspart. Dies ist gerade bei Traktionen von grosser Bedeutung, wo der zur Verfügung stehende Raum für die elektrische Ausrüstung beschränkt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Unterdrückung der Selbsterregung beim Generatorbetrieb von Einoder Mehrphasenkollektormotoren mit Seriencharakteristik, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betrieb der Maschine als Generator der Erreger-und der Arbeitskreis der Maschine mit zwei zeitlich gegeneinander verschobenen Magnetflüssen von hoher Sättigung verkettet werden, die entweder in der Maschine oder ausserhalb derselben angeordnet werden.