DE190647C - - Google Patents
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- DE190647C DE190647C DENDAT190647D DE190647DA DE190647C DE 190647 C DE190647 C DE 190647C DE NDAT190647 D DENDAT190647 D DE NDAT190647D DE 190647D A DE190647D A DE 190647DA DE 190647 C DE190647 C DE 190647C
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K27/00—AC commutator motors or generators having mechanical commutator
- H02K27/04—AC commutator motors or generators having mechanical commutator having single-phase operation in series or shunt connection
- H02K27/08—AC commutator motors or generators having mechanical commutator having single-phase operation in series or shunt connection with multiple-fed armature
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21 d. GRUPPE
in FRANKFURT a. M.
Bei Wechselstrom-Kollektormotoren, bei welchen die Erregerwicklung auf dem Ständer
liegt, ist es bekannt, den Arbeitsbürsten eine Spannung zuzuführen, die sich aus einer
Nebenschluß- und einer Reihenschlußspannung zusammensetzt, und zwar zum Zweck der
Tourenregelung des Motors.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun die Benutzung einer an die Arbeitsbürsten
ίο eines Wechselstrom-Kommutators gelegten
Strom- bezw. Spannungsquelle anderer Art und zu einem neuen Zweck. Gemäß der Erfindung
wird nämlich den Arbeitsbürsten nicht eine Kompoundspannung zugeführt, sondern
eine Nebenschlußspannung, und zwar derart, daß die durch die Ständerwicklung mittels
ruhender Induktion in der Achse der Arbeitsbürsten induzierte E. M. K. vergrößert wird
und zu einem neuen Zweck, nämlich um die Leistung des Motors zu erhöhen. Insbesondere
soll gemäß der Erfindung die Leistung solcher Kollektormotoren erhöht werden, bei
welchen als Erregerwicklung die Rotorwicklung benutzt wird.
Gerade bei dieser besonderen Art von Motoren drücken die Verluste am Kollektor
die Leistung in besonderem Maße herab, da zu den Verlusten an den Arbeitsbürsten auch
noch die an den Erregerbürsten auftretenden Verluste kommen. Diese Verluste wachsen
bei Benutzung der zwei Bürstensätze bei kleinen Motoren, deren Wirkungsgrad ohnehin
schon verhältnismäßig gering ist, zu einer solchen Höhe an, daß sie den Betrieb der
Motoren sehr unwirtschaftlich machen, insbesondere auch deshalb, weil gerade bei
diesen kleinen Motoren die Zahl der Kollektorlamellen eine sehr beschränkte ist.
Die Verlegung der Erregerwicklung auf den Ständer, so daß Erregerbürsten vermieden
wären, ist sehr oft aus dem Grunde nicht tunlich, weil gerade von den kleineren Motoren meist verlangt wird, daß sie mit
begrenzter Tourenzahl laufen. Zur Begrenzung der Tourenzahl sind aber eben Erregerbürsten
erforderlich.
Folgende Erwägung wird einen Einblick in die hier in Betracht kommenden Verhältnisse
geben.
Bei Wechselstrom-Kollektormotoren kann man pro Kollektorsegment nicht mehr als
eine Windung auf dem Rotor vorsehen, da sonst zu starke Funken an den Kollektorbürsten
entstehen. Auf einen Kollektor von bestimmtem Durchmesser kann man ferner nur eine begrenzte Zahl von Kollektorsegmenten
anbringen, da jedes Segment aus mechanischen Gründen noch eine bestimmte Dicke mindestens besitzen muß. Somit bestimmt
der Kollektordurchmesser auch die Zahl der Windungen auf dem Rotor.
Bei Wechselstrom-Kollektormotoren mit
kurzgeschlossenen Arbeitsbürsten ist ferner die infolge des Kurzschließens der Bürsten
- im Rotor induzierte E. M. K. gleich dem magnetischen Felde mal der Periodenzahl.
(2. Auflage, ausgegeben am 12. Oktober /goj.J
Bei einer gegebenen Statorgröße kann man auch mit der Größe des Feldes eine gewisse
Grenze nicht überschreiten, da sonst die Eisenverluste und die Magnetisierungsströme
zu groß wurden. Somit ist bei derartigen Motoren die dem Rotor zugeführte E. M. K.
durch die äußeren Abmessungen der Maschine nach oben hin begrenzt. Da nun ferner die
Leistung eines Motors proportional der dem
ίο Rotor zugeführten E. M. K. mal Stromstärke
ist, so ist auch für eine bestimmte Leistung des Motors die Stromstärke gegeben. Zu
hohe Stromstärke ist aber aus mehreren Gründen unvorteilhaft, u. a. sind die besonders
ins Gewicht fallenden Verluste bei Motoren der genannten Art gerade die Stromverluste,
und zwar infolge des Übergangswiderstandes zwischen Bürste und Kollektor und infolge der Verluste in den Rotorwindüngen.
Die oben angedeutete Beziehung zwischen den äußeren Abmessungen des Motors und
seiner Leistungsfähigkeit, welche eine Erhöhung der Leistung ohne erhebliche Verringerung
des Wirkungsgrades nicht zulassen, begründen die bekannte Tatsache, daß gerade die kleinen Wechselstrommotoren, bei welchen
die normale Spannung zudem meist nur 30 bis 40 Volt beträgt, einen verhältnismäßig
besonders geringen Wirkungsgrad besitzen.
Man sieht hieraus, welche Bedeutung die Erhöhung der Leistungsfähigkeit gemäß der
Erfindung bei Motoren mit Erregerbürsten besitzt, und zwar besonders bei kleineren
Motoren.
Die beiliegende Zeichnung gibt einige Ausführungsbeispiele für den Erfindungsgegenstand
an, und zwar Fig. 2 bis 5 für den Fall der Anwendung der Erfindung bei kompensierten
Wechselstrommotoren, denen zum Zweck der Begrenzung der Tourenzahl über
die Erregerbürsten eine praktisch konstante Spannung zugeführt werden kann.
Fig. ι zeigt einen einfachen kompensierten Serienmotor mit Arbeitswicklung d auf dem
Ständer und in Reihe mit der Arbeitswicklung d geschalteten Erregerbürsten b b. Die
Arbeitsbürsten α α sind nicht kurzgeschlossen, sondern liegen an der Sekundärwicklung eines
Transformators t, welcher primär am Netz liegt und welcher den Arbeitsbürsten gemäß
der Erfindung eine E. M. K. zuführt, welche die durch die Ständerwicklung durch ruhende
Induktion in der Achse der Arbeitsbürsten induzierte E. M. K. vergrößert.
Gemäß den Fig. 2 bis 5 sollen die Erregerbürsten b b beispielsweise mittels eines
Schalters c behufs Begrenzung der Tourenzahl an die Sekundärwicklung eines primär
am Netz liegenden Nebenschlußtransformators s angeschlossen werden können. Die
den Arbeitsbürsten α α gemäß der Erfindung zugeführte Spannung wird gemäß Fig. 2
einem besonderen oder mit dem Transformator s vereinigten Nebenschlußtransformator t
entnommen. Tritt an Stelle des Transformators s gemäß Fig. 3 ein Teil der Ständerwickiung
d des Motors, so ist die den Bürsten α α zuzuführende Spannung zweckmäßig
gemäß Fig. 3 einem besonderen Transformator zu entnehmen, oder wenigstens gemäß Fig. 4 einer besonderen Transformatorwicklung
u, welche auf dem Ständer der Maschine untergebracht ist.
Fig. 5 zeigt den oben erwähnten Fall, in welchem der Transformator t mit dem Transformator
s zu einem einzigen Transformator mit gemeinsamer Primärwicklung vereinigt ist.
Bei Wechselstrom-Kollektormotoren, welche — wie die als Ausführungsbeispiel gewählten
— eine bestimmte höchste Tourenzahl festhalten, kann die Zuführung der besonderen
Spannung zu den Arbeitsbürsten noch dazu benutzt werden, um den Motoren eine bestimmte, von der synchronen Tourenzahl
verschiedene Umdrehungszahl zu erteilen.
Je mehr die den Arbeitsbürsten zugeführte Spannung erhöht wird, desto mehr erhöht
sich die Tourenzahl des Motors, denn, damit die an den Arbeitsbürsten α α auftretenden
elektromotorischen Kräfte sich das Gleichgewicht halten, muß das Produkt aus Feld
in der Richtung der Bürsten b b mal Tourenzahl der Maschine, welches die elektromotorische
Gegenkraft an den Bürsten α α durch Rotation des Ankers in jenem mittels des
Transformators s konstant gehaltenen Feld in der Richtung der Bürsten b b erzeugt,
immer proportional sein der durch ruhende Induktion an den Arbeitsbürsten erzeugten
elektromotorischen Kraft vermehrt um die den Arbeitsbürsten von außen zugeführte
elektromotorische Kraft. Je größer also die von außen zugeführte elektromotorische Kraft
ist, auf desto höheren Wert muß» sich die Tourenzahl des Motors einstellen, bis wieder
Gleichgewicht hergestellt ist.
Claims (3)
- Pate nt-Ansprüche:i. Wechselstrom-Kommutatormotor mit einer Arbeitswicklung auf dem Ständer und einer gleichachsigen Arbeitswicklung ■ auf dem Läufer, dadurch gekennzeichnet, daß den Erregerbürsten ein mit dem Strom in bezw. der Spannung an der Arbeitswicklung auf dem Ständer gleichphasiger Strom unmittelbar oder mittels Reihenbezw. Nebenschlußtransformator zugeführt wird, während die Arbeitsbürsten von einem Nebenschlußtransformator derart gespeist werden, daß die durch die Ständerwicklung durch ruhende Induktion inder Achse dieser Arbeitsbürsten induzierte E. M. K. vergrößert wird, zum Zweck, eine Erhöhung der Leistung des Motors zu erzielen.
- 2. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Arbeitsbürsten zuzuführende E. M. K. demselben Transformator entnommen wird,der zum Zweck der Begrenzung der Tourenzahl des Motors eine konstante Erregerspannung liefert.
- 3. Ausführungsform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Arbeitsbürsten zugeführte E. M. K. zur Änderung der konstanten Tourenzahl des Motors benutzt wird.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=454098
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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0
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