DE118720C

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Publication number: DE118720C
Application number: DENDAT118720D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

JL

. Für funkenfreien Gang von Wechselstromgleichrichtern ist es nothwendig, dafs die Stromwendung jedesmal in einem bestimmten Punkte der Wechselstrom welle erfolgt. Da sich bei Belastungsänderungen des Gleichstromnetzes die Phase des Wechselstromes verschiebt, so müssen Vorrichtungen getroffen werden, um eine schädliche Funkenbildung zu verhindern. Hierzu können die Stromabnehmer entweder von Hand oder selbstthätig verstellbar eingerichtet werden. Will man die verstellbaren Bürsten vermeiden, so kann man den Gleichrichter durch einen Synchronmotor treiben, dessen Gang in bestimmter Weise von Belastangsänderungen im Gleichstromnetz beeinflufst wird. Eine solche Anordnung ist aus der deutschen Patentschrift 76071 bekannt. Gemäfs diesem Patent wird das Feld des Synchronmotors vom Gleichstromkreis durch eine Verbundwickelung derart erregt, dafs seine Achse sich entsprechend dem Stromverbrauch im Gleichstromkreis gegen die stromabnehmenden Bürsten ohne mechanische Bewegung der Pole verstellt.

Durch die vorliegende Erfindung wird das gleiche Ziel, nämlich funkenfreier Gang des Gleichrichters bei feststehenden Stromabnehmern, ohne eine Verbundwickelung auf dem Feldmagneten und ohne Richtungsänderung der Achse des Gleichstromfeldes erreicht. Zu diesem Zwecke wird als Triebmaschine ein synchroner Zweiphasenmotor mit zwei unabhängigen Wechselstromwickelungen benutzt, in dessen einer Wickelung ein Strom von gleichbleibender effectiver Stärke und unveränderlicher Phasenverschiebung fliefst, während der Strom in der zweiten Wickelung entweder in seiner Phase gegen den ersten Strom oder in seiner Stärke oder in beiden zugleich von der Belastung des Gleichstromnetzes' abhängig gemacht ist.

In Fig. 1 bedeutet α einen Drehstromerzeuger; ede sind die von ihm gespeisten Leitungen. Der gleichzurichtende Drehstrom gelangt über die Transformatoren t¹1² t^s

vermittelst dreier Schleifringe r¹ r^a r° in den Stromwender k, von welchem der Gleichstrom abgenommen wird. Zweckmäfsig werden Transformatoren benutzt, welche Strom gleichbleibender Stärke liefern. Die Schleifringe r^l r² r^s und der Stromwender k sind in üblicher Weise mit einander verbunden.

Der Gleichrichter wird durch den synchronen Zweiphasenmotor m getrieben, dessen Feld durch eine beliebige Gleichstromquelle, ζ. Β. eine Batterie jp erregt wird. Die beiden von einander unabhängigen Wickelungen des Ankers enden in vier Schleifringen r* r⁵ r^P) r⁷. Die eine Wickelung wird durch die Hauptleitungen d e, die Abzweigungen g h und die Schleifringe r⁴ r⁵ von dem Erzeuger selbst gespeist. Die andere Wickelung erhält ihren Strom aus dem seeundären Netz der Transformatoren t¹1² t³. In der Figur sind die Schleifringe r° r⁷ mit den freien Enden der Secundärspulen von t¹ und i² verbunden. Der Strom in der ersten Wickelung besitzt eine unveränderliche Phasenverschiebung gegen die elektromotorische Kraft in den Hauptleitungen. In der zweiten Wickelung aber hat der Strom eine Phasenverschiebung gegen die elektromotorische Kraft in den Hauptleitungen,

welche von der Belastung des secundären Transformatornetzes und somit auch des Gleichstromnetzes beeinflufst wird.

Bei Belastungsänderungen des Gleichstromnetzes also wechselt die Polarlinie im Anker des Motors m ihre Lage und infolge dessen eilt der Anker, vor bezw. nach, bis die Polarlinie wieder ihre normale Lage gegen das ruhende Feld eingenommen hat. Die spiralförmige Feder f überträgt die Bewegung des Ankers auf den Gleichrichter, 'dessen Welle zur Vermehrung . des Trägheitsmomentes ein Schwungrad s trägt. Die natürliche Schwingungsperiode der Feder f wird von der des Ankers genügend verschieden gewählt, so dafs Resonanz und mithin ein Pendeln des Synchronmotors nicht eintreten kann.

Wenn der Transformator nicht für secundären Strom gleichbleibender Stärke eingerichtet ist, sondern für gleichbleibende Spannung, so wird die eine Wickelung des Motorankers mit einer der Secundärwickelungen des Transformators in Reihe geschaltet. Bei Belastungsänderungen im Gleichstromnetz ändert sich alsdann die Stärke des diese Wickelung durchfliefsenden Stromes, was ebenfalls einen Richtungswechsel der Polarlinie und eine neue Einstellung des Ankers bewirkt.

Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 2 veranschaulicht. Der gleichzurichtende Drehstrom wird aus den Hauptleitungen ede durch die Abzweigungen Hn in die Schleifringe des Gleichrichters geführt, von dessen Stromwender k der Gleichstrom abgenommen wird. Der Gleichrichter wird von den synchronen Zweiphasenmotor m getrieben, dessen Feld durch eine beliebige Gleichstromquelle erregt wird. Die beiden unabhängigen Wickelungen des Ankers werden mit den secundären Strömen der Transformatoren t ¹ bezw. /^.gespeist, deren Primärspulen zwischen je zwei Hauptleitungen c und e bezw. d und e liegen. Die Verschiebung der Polarlinie des Ankers wird durch Aenderung des Intensitätsverhältnisses der Ströme in den Ankerwickelungen erzielt. Hierzu ist in jeden der beiden Stromkreise, welche aus der Secundärspule eines der Transformatoren t¹1- und aus einer Ankerwickelung gebildet sind, ein regelbarer Widerstand w¹ bezw. iv'² eingeschaltet. Ueber die kreisbogenförmig angeordneten Stromscblufsknöpfe, welche von diesen Widerständen ausgehen, streicht der zweiarmige Schalthebel v, an dessen beiden Armen von einander isolirt die Stromschlufsstücke ^¹ γ² befestigt sind. Die Stellung des Schalthebels ν gegen die Stromschlufsknöpfe wird," wie aus der Figur ersichtlich, durch einen eisernen Kern it geregelt, welcher an einer Feder/ unter dem Einflufs der in Reihe mit einer der Gleichstromleitungen geschalteten Magnetisirungsspule q aufgehängt ist.

Mit der Belastung des Gleichstromnetzes ändert sich die Stärke des Stromes in der Spule q und damit die Stellung des Kernes u und des Hebels v. Dadurch wird der Widerstand des einen Stromkreises vermehrt, der des anderen verkleinert, und somit das Intensitätsverhältnifs der Ströme in den beiden Kreisen verändert. Die hieraus sich ergebende Verschiebung der Polarlinie des Ankers ruft bei richtiger Äbpassung aller Verhältnisse eine solche Einstellung des Ankers gegen das Feld und des Sromwenders k gegen seine Bürsten hervor, dafs die Funkenbildung vermieden wird.

Claims

Patent-An sprüche:

1. RegelungseinrichtungfürGleichrichter, durch welche sich der Stromwender bei allen Belastungen funkenfrei einstellt, dadurch gekennzeichnet, dafs bei dem den Gleichrichter treibenden Synchronmotor die Richtung der magnetischen Achse des Ankers verändert wird, indem der den Anker speisende. Zweiphasenstrom in der einen Phase unverändert bleibt, während sich die andere Phase je nach der Belastung des Gleichstromnetzes verschiebt.

2. Anordnung nach Anspruch 1 mit der Abänderung, dafs die Richtung der "magnetischen Achse des Ankers durch eine von der Belastung des Gleichstromkreises . abhängig gemachte Aenderung der Stromstärken in

;, beiden Phasen des Ankers verschoben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.