DE223707C

DE223707C -

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Publication number: DE223707C
Application number: DENDAT223707D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 223707 KLASSE 21 d. GRUPPE

in FRANKFURT a. M.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Dezember 1909 ab.

Es ist bekannt, die Leerlauftourenzahl eines Mehrphasen - Kollektormotors, dessen Ständerund Läuferwicklung in Reihe geschaltet sind, dadurch nach oben zu begrenzen, daß man regelbare Widerstände, Drosselspulen oder Kapazitäten parallel zum Anker an die Bürsten anschließt.

Je nach der Größe des parallel geschalteten Widerstandes usw. erhält man verschiedene

ίο Leerlauftourenzahlen. Hierbei wird aber die geregelte Leerlauftourenzahl stets über der synchronen Tourenzahl liegen. Um eine Leerlauftourenzahl zu erhalten, die unterhalb der synchronen liegt, muß der Widerstand nicht nur zum Anker, sondern auch zu einem Teil der Statorwicklung parallel geschaltet sein.

Dies erhellt aus folgenden Überlegungen:

Die Leerlauftourenzahl ist stets eine Funktion

der Feldstärke und der totalen Läuferspannung, wobei man unter totaler Läuferspannung die Summe der im Läufer wirksamen Spannungen versteht. Wenn e_x die vom Ständer in dem Läufer induzierte Spannung, e₂ die dem Läufer durch die Kollektorbürsten zugeführte Spannung bedeutet, dann ist also die totale Lüuferspannung e_x _+. e₂. Ist die Kompensationswicklung in Reihe mit der Läuferwicklung geschaltet, so ist, gleiche effektive Windungszahl und gleiche Wicklungsverteilung der Ständer- und Läuferwicklung vorausgesetzt, die totale Läuferspannung stets gleich der totalen der ganzen Reihe zugeführten Spannung E.

Wenn man nun parallel zum Läufer einen Widerstand irgendeiner Art legt, so wird im' allgemeinen der Wert von e₂ geändert, entsprechend aber auch der Wert von

Z₂ C

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wobei Z₂ und Z₁ die effektive Windungszahl der Ständer- bzw. Läuferarbeitswicklung, C₁₂ der E. M. K.-Faktor der gegenseitigen Induktion von Ständer- auf Läuferarbeitswicklung, C₁₁ der E. M. K.-Faktor der Selbstinduktion der Ständerarbeitswicklung und ^₁ den Streukoeffizienten der Ständerwicklung bedeutet.

Demnach wird auch die an der Ständerarbeitswicklung auftretende Spannung % geändert und damit das Motorfeld, weil· dieses durch die Größe von ^₁ bestimmt ist.

Trotz dieser Feldänderung ist jedoch e_x +_ e₂ konstant = E, so daß die Tourenzahl durch reine Feldänderung geregelt wird.

Die Grenzen der Regelung sind durch die Werte des Widerstandes w = O und w —. 00 gegeben. Für den Wert w = O stellt sich als tiefste Grenze der Tourenzahl der synchrone Gang ein, indem die ganze Spannung E an der Ständerarbeitswicklung auftritt. Der Motor arbeitet dann als reiner Induktionsmotor. Die

Stärke des Ständerfeldes ist aber bei dieser Regelung begrenzt, und zwar entspricht der Maximalwert dem Ausdruck:

Γ max — ™ *

Z₁

Um nun eine tiefere Tourenzahl als die synchrone durch reine Feldänderung zu erreichen, also unter Konstanthaltung der Spannung

ίο E = e_x +_ e₂, soll gemäß vorliegender Erfindung der Widerstand nicht nur zum Läufer allein, sondern auch zu einem Teil der Ständerwicklung parallel geschaltet werden.

Auch dann ist die Regelung durch die Werte w = 0 und w = 00 begrenzt, aber für den Wert w = 0 liegt die ganze Spannung E nur an einem Teil der Ständerwicklung, so daß also das Feld stärker ist, als dem synchronen Gange entspricht. Da nun die totale Läuferspannung e_x +_ e₂ = E konstant geblieben ist, während das Feld stärker gewor-. den ist, als es beim reinen Induktionsmotor sein würde, so wird sich für w = 0 eine untersynchrone Tourenzahl einstellen.

In diesem Falle ist es vorteilhaft, die effektive Windungszahl der Ständerwicklung so zu wählen, daß der Läufer ganz oder nur annähernd kompensiert ist, und die Bürsten so zu stellen, daß die Achsen der Ständer- und Läufer wicklung entweder genau oder angenähert zusammenfallen. Versuche haben ergeben, daß bei Dreiphasenmotoren eine geringe Abweichung der beiden Achsen für guten Betrieb, erforderlich ist, und zwar sind die Bürsten in der Drehrichtung etwas zu verstellen.

Hierbei ist nun eine Regelung der Leerlauftourenzahl in mehrfacher Weise möglich.

1. Durch Änderung des ohmschen bzw. induktiven Widerstandes d (Fig. 1).

2. Durch Änderung derjenigen Windungszahl h der Ständerwicklung, welche zwischen den Bürsten und den Anschlußpunkten des Widerstandes liegt (Fig. 2).

3. Durch Änderung derjenigen Windungszahl g des Ständers, welche zwischen den Anschlußpunkten des Widerstandes und der äußeren Stromzuführung liegt (Fig. 3).

4. Durch Kombination der drei genannten Methoden.

Claims

Patent-Anspruch :

Mehrphasen-Kollektormaschine mit in Reihe zur Ständerwicklung geschalteten Bürsten und parallel zum Läufer liegenden ohmschen oder induktiven Widerständen, dadurch gekennzeichnet,' daß diese Widerstände nicht nur zum Läufer, sondern auch zu einem Teil der Ständerwicklung parallel geschaltet sind, wobei die Leerlauftourenzahl der Maschine durch Änderung der Widerstände, durch Änderung der Windungszahl, durch Schaltung der Ständerwicklungsteile oder durch eine beliebige Kombination dieser Mittel geregelt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.