DE224586C

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Publication number: DE224586C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 224586 -KLASSE 21 c. GRUPPE

Wechselstromkollektormotoren.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Mai 1909 ab.

Es ist bekannt, den Anker eines Wechselstromkollektormotors für niedrige Geschwindig- ^ keit kurzzuschließen und für höhere Geschwindigkeit an eine äußere Spannung zu legen. Da die Anker von Wechselstromkollektormotoren nicht für so hohe Spannungen gebaut werden können wie diejenigen von Gleichstrommotoren, so werden hierbei zweckmäßig zwei Motoren in Reihe geschaltet, so daß die induzierenden

ίο Wicklungen der Ständer in Reihe geschaltet sind, und daß die Ankerwicklungen in Reihenschaltung kurzgeschlossen bzw. an die 'äußere Spannung gelegt werden. Beträgt hierbei die den Motoren zugeführte Spännung beispiels-

!5 weise 6oo Volt, so entfällt auf jeden 300 Volt, wovon bei hoher Geschwindigkeit dem Anker etwa 225 Volt zugeführt werden. Wenn die induzierende oder Kompensationswicklung des Ständers doppelt so viel effektive Windungen besitzt wie der Anker, dann wird, wenn bei Beschädigung des einen Motors der Ständer des anderen für sich an die angegebene Spannung von 600 Volt angelegt und sein Anker kurzgeschlossen wird, die im letzteren induzierte Spannung ungefähr 300 Volt betragen, was für eine gute Kommutierung nicht zu hoch ist. Es kann also bei diesem Windungsverhältnis ein Motor allein mit der Linienspannung betrieben werden. Würde aber hierbei der Kurzschluß des Ankers unterbrochen und die sonst übliche Schaltung für hohe Geschwindigkeit hergestellt, so würde dem Anker eine zu hohe Spannung zugeführt werden. Die Erfindung bezweckt daher, zu verhüten, daß beim Abschalten eines Motors der andere in die Schaltung für hohe Geschwindigkeit gebracht werden kann.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel, und zwar ist die Fig. 1 schematisch die Steuerungseinrichtung mit der gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zum Abschalten der Motoren dargestellt, während Fig. 2 die normale Anlaufschaltung und Fig. 3 und 4 die Anlaufschaltung beim Abschalten des einen bzw. anderen Motors zeigen.

In den Figuren sind die Anker der beiden Motoren mit a, a' bezeichnet, die Erregerwicklungen mit e, e'', die induzierenden Wicklungen der Ständer mit c und c'; t ist der Leistungstransformator,. f ein Anlaßwiderstand und w ein Widerstand, der dazu dient, von einer Schaltung zur anderen ohne Unterbrechung des Motorstromes übergehen zu können, f ist die Meisterwalze, die in der üblichen Weise abgewickelt dargestellt ist und vier Stellungen aufweist. Sie besitzt eine Reihe von feststehenden Kontaktfingern h bis h¹ nebst den zugehörigen beweglichen Kontaktstücken und steuert die Schütze s¹ bis s^e, die bis auf das erste und letzte Verriegelungskontakte i² bis i⁵ besitzen, durch welche die richtige Reihenfolge der Betätigung gesichert wird, d ist der Motortrennschalter mit acht Hauptkontaktfingern k¹ bis k⁸ und zwei Hilfskontakten k.

Wenn die Meisterwalze f in die Stellung 1 gebracht wird, wird ein Steuerstromkreis geschlossen, welcher vom Transformator t über

die durch die Hilfskontakte k des Motortrennschalters miteinander verbundenen Kontaktfinger A und A¹ zum Kontaktfinger A² und zur Schützspule s¹ geht, welche erregt wird und den Motorstromkreis schließt. Gleichzeitig wird auch ein Steuerkreis über die Kontaktünger A und A³ durch die Schützspule i^l und über die oberen Kontakte des Schützes i⁵ und die unteren Kontakte des Schützes i³ geschlossen und

ίο durch die Erregung dieses Schützes t'⁴ die Motoranker aufeinander kurzgeschlossen. Es wird daher die Schaltung gemäß Fig. 2 hergestellt, und zwar ist der Stromlauf folgender: Vom Transformator t über die Schützkontakte s¹, Widerstand r, Kontakte k¹ und k² des Trennschalters, induzierende Wicklung c', Kontakte A⁵ und k^ß, induzierende Wicklung c, dann parallel über die Erregerwicklungen e und e', deren obere Klemmen durch die Kontakte k³ und &⁴ verbunden sind, schließlich über die Schützkontakte s* zur Erde. Wie oben gezeigt, ist der Steuerkreis hinter der Schützspule s⁴ über die oberen Hilfskontakte i⁵ und die unteren Hilfskontakte i³ zur Erde geführt. Der Zweck dieser Anordnung wird später ersichtlich sein.

Beim Anlauf sind beide Schütze s³ und s⁵ stromlos," so daß die Hilfskontakte i³ und i⁶ geschlossen sind.

Wenn die Meisterwalze f in die zweite Stellung gebracht wird, tritt in der Schaltung nur insofern eine Änderung ein, als die Schützspule s⁶ über den Kontaktfinger A⁴ erregt und durch Schheßen dieses Schützes der Widerstand r kurzgeschlossen wird. Dies ist die letzte Schaltung für niedrige Geschwindigkeit.

Wenn die Meisterwalze in die Stellung 3 gebracht wird, treten eine Reihe von Schützen aufeinanderfolgend in Tätigkeit, und hierdurch werden mehrere Übergangsschaltungen hergestellt, bevor die der Stellung 3 entsprechende Dauerschaltung erreicht wird. Die Kontaktfinger A⁵ und A⁶ kommen gleichzeitig unter Spannung; aber das an den Finger A⁶ angeschlossene Schütz s⁵ wird zunächst nicht erregt, da sein Steuerkreis an den oberen Hilfskontakten *'* unterbrochen ist. Das Schütz s² wird dagegen erregt und stellt eine Verbindung vom Zusammenschlußpunkt der Erregerwicklung e und der induzierenden Wicklung c über den Widerstand w nach einem mittleren Punkt des . Transformators t her. Das von dem Kontaktfinger h^a bestrichene Kontaktstück ist so lang, daß der Finger A³ dasselbe erst nach dem Auflaufen der Finger A⁵, A⁶ auf ihre Kontaktstücke verläßt. Wenn der Kontaktfinger A³ dann sein zugehöriges bewegliches Kontaktstück verlassen hat, so treten weitere Änderungen in der Schaltung ein. Das Schütz s⁴ wird stromlos und fällt ab, und dadurch wird das Schütz s⁵ zufolge des Kontaktschlusses an den oberen Kontakten des Schützes i^l angezogen, dessen Steuerkreis nunmehr über die Kontaktfinger A und A⁵, Schützspule s⁵, obere Hilfskontakte i* und untere Hilfskontakte i^a geschlossen wird. Durch das Schütz s⁵ wird der Widerstand w kurzgeschlossen und dadurch die Dauerschaltung für die Stellung 3 hergestellt. Die richtige Aufeinanderfolge in der Betätigung der Schütze s², s⁴ und s⁵ wird durch ihre Verriegelungskontakte selbsttätig bewirkt.

Wenn die Meisterwalze f in' ihre letzte Stellung 4 gebracht wird, kommt der · Kontaktfinger A⁷ unter Spannung; aber das an ihn angeschlossene Schütz s³ wird nicht sofort angehoben, da sein Steuerkreis an den unteren Hilfskontakten i⁵ unterbrochen ist. Sobald jedoch der Finger.A⁵ sein bewegliches Kontaktstück, das zu diesem Zweck wieder, wie oben das Kontaktstück des Fingers A³, die entsprechende Länge haben muß, verlassen hat, wird das Schütz s⁵ aberregt und der Kurzschluß um den Widerstand w. unterbrochen. Gleichzeitig wird durch die Schließung der unteren Hilfskontakte i⁶ das Schütz s³ erregt und angezogen. Der Kontaktfinger A⁶ ist bereits vorher abgeglitten, das Schütz s² fällt aber erst ab, nachdem das Schütz s³ angezogen worden ist, da ein Festhaltestromkreis gebildet worden war, welcher vom Kontaktfinger A⁴ über die Hilfskontakte i², die oberen Hilfskontakte i³ 90^ und die Schützspule s² führt. Sowie das Schütz s³ angezogen wird, wird dieser Festhaltestromkreis unterbrochen und das Schütz s² fällt ab, wodurch die schließliche Laufschaltung hergestellt wird. ... ......

Es ist wichtig, zu beachten, daß, während die Anker auf den Stellungen 1 und 2 der Meisterwalze kurzgeschlossen sind, dieser Kurzschluß auf deh Stellungen 3 und 4 unterbrochen ist. Um daher.zu verhüten, daß dem Anker eines Motors eine zu hohe Spannung aufgedrückt wird, während der andere abgeschaltet ist, ist es wesentlich, daß die Schaltungen für hohe Geschwindigkeit, die durch die Meisterwalze auf der dritten und vierten Stellung hergestellt werden, in diesem Falle nicht hergestellt werden. Hierzu dienen eben die Hilfskontakte k am Motortrennschalter d. Wenn der Trennschalter sich in seiner normalen. Lage befindet, in welcher beide Motoren eingeschaltet sind, verbinden diese Hilfskontakte die Kontaktfinger A und A¹ der Meisterwalze miteinander, so daß der Finger A zu allen Zeiten mit dem Transformator t verbunden ist. Wenn dagegen der Trennschalter d aus der normalen Stellung in eine der beiden anderen Stellungen gebracht wird, um den einen oder anderen Motor abzuschalten, dann wird der Kontaktfinger A der Meisterwalze vom Transformator t abgetrennt, so daß der Kontaktfinger A¹ der einzige ist,

welcher mit dem Transformator verbunden ist.

Daher werden, wenn die Meisterwalze über die zweite Stellung hinausgeschaltet wird, alle

. Schütze aberregt und der Motorkreis geöffnet.

Auf diese Weise wird beim Abschalten eines Motors die Herstellung einer Schaltung für hohe Geschwindigkeit verhütet. .

Die Änderungen in den Strom verbindungen, welche beim Umlegen des Trennschalters d in

ίο eine seiner beiden anderen Stellungen eintreten, sind aus der Fig. ι in Verbindung mit den Fig. 3 und 4 leicht zu erkennen. Bei jeder dieser Stellungen des Trennschalters ist der jeweilig in Betrieb bleibende Motoranker durch die Kontakte k¹ und k⁸ auf sich selbst kurzgeschlossen, anstatt wie beim normalen Betrieb auf den anderen Anker kurzgeschlossen zu sein. Es ist ferner ersichtlich, daß beim normalen Betrieb die beiden Erregerwicklungen e, e' parallel geschaltet sind, während die induzierenden Wicklungen und Anker in Reihe geschaltet sind, so daß der Strom jeder Erregerwicklung halb so groß ist wie der Strom in den induzierenden Wicklungen. Wenn aber einer der! Motoren abgeschaltet ist, dann liegt die Erregerwicklung des anderen Motors in Reihe mit seiner induzierenden Wicklung, so daß durch beide derselbe Strom fließt. Der Erregerstrom ist infolgedessen vergleichsweise doppelt so groß wie beim gleichzeitigen Betrieb beider Motoren, daher ist das Drehmoment des Motors vergrößert und seine Geschwindigkeit verringert, was beim Betrieb mit nur einem Motor zweckmäßig ist.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur Regelung zweier in Reihe geschalteter, einzeln abschaltbarer Wechselstromkollektormotoren, deren Anker für niedrige Geschwindigkeit kurzgeschlossen und für höhere Geschwindigkeit an eine äußere Spannung gelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abschalten eines der Motoren die Zuführung von Spannung zum Anker des anderen Motors verhindert ist, um zu verhüten, daß der zweite Anker eine zu hohe Spannung erhält.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstrom für die die Regelung bewirkenden Schütze an Hilfskontakten (k) eines die Abschaltung eines der Motoren bewirkenden Trennschalters (d) in der Betriebsstellung desselben für nur einen Motor unterbrochen und dabei nur in den Regelungsstufen für niedrige Geschwindigkeiten über Kontakte des Hauptsteuerschalters (f) geschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklungen beim gleichzeitigen Betrieb beider Motoren zueinander parallel und mit den induzierenden Wicklungen in Reihe geschaltet sind und nach dem Abschalten eines Motors nur die Erregerwicklung und die induzierende Wicklung des anderen Motors in Reihe liegen, zum Zwecke, die Erregung des allein in Betrieb befindlichen Motors zu verstärken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.