DE400722C - Elektrischer Universalmotor fuer Gleich- und Wechselstrom verschiedener Spannung oder Frequenz - Google Patents

Description

• Elektrischer Universalmotor für Gleich- und Wechselstrom verschiedener Spannung oder Frequenz. Den Gegenstand der Erfindung bildet ein elektrischer Universalmotor, der in gleicher `'eise mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom jeder Frequenz als Reihenschlußmotor oder als Repulsionsrrotor so betrieben werden kann, daß die von ihm erzeugte Kraftleistung stets die gleiche bleibt. Dieser Erfolg wird durch die Anordnung eines besonderen Stromschließers erzielt, der die Anzahl der Windungen der Erregerspulen zu ändern ermöglicht. Hierdurch kann in jedem Falle eine bestimmte Zahl von Windungen eingeschaltet werden, die einem bestimmten Speisestrom entspricht, der die magnetische Erregung bewirkt und mit den Konstanten des Motors dessen mechanische Leistung bedingt.
• Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausfübrungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt die Unteransicht des Deckels des bei dem Motor verwendeten Stromschließers, von dem Abb. 2 und 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht und Draufsicht zeigen. Abb. 4, 7 und 6 sind ähnliche Ansichten einer anderen Ausführungsform des Stromschließers. Abb. 7 zeigt schematisch die Anwendung der Erfindung bei einem Reihenschluß- oder Repulsionsmotor ohne Ausgleichspulen. Abb.8 zeigt die schematische Ansicht des Ständers eines Universalmotors mit Erreger- und Ausgleichspulen. Abb. g veranschaulicht die Anwendung bei einem Reihenschluß- und Repulsionsmotor mit Ausgleichspulen.
• Um die zur Ein- und Ausschaltung der erforderlichen Zahl von Spulen nötigen Verbindungen herzustellen, wird beispielsweise der in Abb. i bis 3 dargestellte Stromschließer benutzt, der aus einem festen Sockel a besteht, in dem paarweise angeordnete, einander diametral gegenüberliegende Steckhülsen b vorgesehen sind, die zur Aufnahme von Steckstiften c auf der Unterseite des Deckels d dienen. Die beiden Steckstifte c sind durch eine Leitschiene e verbunden, so daß sie zwei einander gegenüberliegende Hülsen b elektrisch verbinden können. Die Hülsen b sind durch in der Zeichnung nicht dargestellte Verbindungen an bestimmte Punkte der Erregerwicklungen angeschlossen.
• Wenn der Motor keine Ausgleichspulen hat, wird zweckmäßig die in Abb.7 dargestellte Anordnung benutzt. Bei dieser können durch einen Schalter k entweder die Klemmen f, j des Ankers miteinander verbunden -,n,-erden, um den Motor als Repulsionsmotor arbeiten ztl lassen, oder es kann eine der Klemmen f des Ankers mit einer der Klemmen g der Erregerwicklungen verbunden werden, um den Motor als Reihenschlußmotor laufen zu lassen. Im ersten Fall dienen die Klemmen g, k, im zweiten Fall die Klemmen j, k zum Anschluß des Motors an das Netz.
• Die Erregerwicklungen in des Motors sind in eine bestimmte Zahl, z. B. drei Abschnitte, unterteilt, deren Endpunkte n, o, p und n1, o1, p1 mit den Kontakten b1, b2, b3 und b4, b--" b I', verbunden sind, die auf einem Stromschließer nach Abb. i bis 3 einander diametral gegenüberliegen.
• Wenn die Teile die in Abb. 7 gezeigte Stellung einnehmen und wenn angenommen wird, daß der Schalter die Klemmen ; und f miteinander verbindet, während die anderen Klemmen an die Leitung angeschlossen sind, durchfließt der durch die Klemme j eintretende Strom in der Pfeilrichtung den Anker, tritt an der Klemme f aus und gelangt durch die Klemme g in den linken Teil der Erregerwicklung m. Er durchfließt diesen Teil ganz und tritt über die Kontakte b1 und b4 in den rechten Teil der Erregerwicklung, durchfließt diesen ebenfalls ganz und kehrt bei k in die Leitung zurück.
• Um den Motor einer anderen Frequenz anzupassen, wird der Deckel d des Stromschließers nach Abb. i bis 3 z. B. so verstellt, daß er durch die Schiene e die Kontakte b2 und b51 miteinander verbindet, wodurch die zwischen den Kontakten o und ia und o1 und n1 liegenden Windungen der Erregerwicklungen ausgeschaltet werden. Wenn der Stromschließer die Kontakte b3, b6 miteinander verbindet, werden die Windungen zwischen p und n und PI und n1 ausgeschaltet.
• Hieraus ergibt sich, daß sich die Zahl der von dem Speisestrom durchflossenen Windungen der Erregerwicklung entsprechend der Frequenz des Stromes ändern läßt, und zwar unter Aufrechterhaltung einer konstanten mechanischen Leistung des Motors.
• Bei einem mit Ausgleichspulen versehenen Motor, wie er z. B. in Abb. 8 schematisch dargestellt ist, bezeichnet q die Erregerspule und y die Ausgleichspule. Für diesen Fall wird der Stromschließer nach Abb. 4 bis 6 benutzt, bei dem der Sockel a mit zwei konzentrischen Reihen von Kontakten s, t versehen ist, während der Deckel d zwei einander diametral gegenüberliegende Blattfederkontakte u, v hat, die dazu dienen, je zwei auf demselben Durchmesser nebeneinanderliegende Kontakte s, t miteinander zu verbinden, wie Abb. 6 zeigt. Bei der in Abb. 9 dargestellten Anordnung sind die Erregerwicklungen q an den Punkten r, 2, 3 und il, 21, 31 unterteilt, die mit den äußeren Kontakten s des Sockels a verbunden sind, während die Endpunkte 4, 5, 6 und 41, 51, 61 der Abschnitte der Windungen der Ausgleichspulen v mit den inneren Kontakten t des Stromschließers verbunden sind.
• Um den Motor als Reihenschlußmotor zu betreiben, werden die Klemmen f, g durch den Schalter miteinander verbunden. Der Strom tritt z. B. durch die Klemme y ein, durchfließt den Anker und den durch -den Punkt 4 begrenzten Teil der Ausgleichwicklung, tritt dann über die durch die Schiene u verbundenen Kontakte t, s in den durch die Punkte r, il begrenzten Teil der Erregerwicklung q, durchläuft dann den durch den Punkt 61 begrenzten Teil der Ausgleichwicklung y und kehrt durch die Klemme k in die Leitung zurück.
• Um den Motor mit Wechselstrom anderer Frequenz zu betreiben, wird der Deckel d des Stromschließers in ähnlicher Weise wie bei Abb.7 verstellt, wodurch jedoch in diesem Falle die Zahl der eingeschalteten Windungen der Erregerwicklung und die Zahl der Windungen der Ausgleichspulen geändert wird. Auch in diesem Falle bleibt die mechanische Leistung konstant, welcher Art auch der verwendete Strom sein mag.
• Zum Betrieb des Motors als Repulsionsmotor werden die Klemmen f, j der Bürsten kurzgeschlossen, während der Betrieb im übrigen derselbe ist. Die vorliegende Einrichtung ist für einen Strom von drei verschiedenen Frequenzen beschrieben worden; natürlich können aber die Motoren auch einer größeren Zahl von Frequenzen angepaßt werden, wenn die Zahl der Abschnitte in den Windungen erhöht und der Stromschließer entsprechend geändert wird: Die Erfindung, die für elektrische Motoren jeder Art und für alle Anwendungsarten geeignet ist, kann auch bei vorhandenen Motoren Anwendung finden.

Claims (3)

1. PATENT-ANSPRÜCHE: z. Elektrischer Universalmotor für Gleichstrom und Wechselstrom verschiedener Spannung oder Frequenz, dessen Erregerwicklung in Abschnitte unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehr solcher Abschnitte vorhanden sind und an die -Endpunkte bestimmter, den Strömen gewünschter Frequenz oder Spannung entsprechender Abschnitte der Erregerwicklung und gegebenenfalls der Ausgleichswicklung des Motors Kontakte eines Stromschließers angeschlossen sind, durch den in jedem Fall eine dem verwendeten Betriebsstrom entsprechende Windungszahl eingeschaltet werden kann und daß durch einen zweiten Schalter die Klemmen der Läuferwicklung untereinander oder mit der Erregerwicklung so verbunden werden können, daß der Motor entweder als Repulsionsmotor oder als Reihenschlußmotor mit gleichbleibender Leistung und Geschwindigkeit läuft.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel des Stromschließers paarweise angeordnete Kontakte enthält, die an symmetrische Punkte der Erregerwicklung angeschlossen sind und durch eine Leitschiene derart verbunden werden können, daß dadurch entsprechende Abschnitte der Wicklungen ausgeschaltet werden.
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch z für Motoren mit Ausgleichwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel des Stromschließers mit zwei konzentrischen Reihen von Kontakten versehen ist, die an symmetrische Punkte der Erregerwicklung und der Ausgleichswicklung angeschlossen sind und paarweise durch zwei getrennte Leitschienen derart miteinander verbunden werden können, daß dadurch entsprechende Abschnitte der Erregerwicklung und der Ausgleichswicklung gleichzeitig ausgeschaltet werden.