DE514515C - Einrichtung zur Steuerung von Wechselstrommotoren, die mit Staenderanlasser und mechanischer Lastkupplung versehen sind - Google Patents

Description

Es ist Gegenstand der Erfindung, zur Beherrschung des Anlaß- und Betriebsverhaltens von Elektromotoren besonders eng geknüpfte Zusammenhänge zwischen einer am Motor vorgesehenen Anlaßkupplung, dem Schaltgerät und den Wicklungströmen so herzustellen, daß die Verknüpfung am Läufer des Motors selbst bewirkt wird. Dadurch ist es im Gegensatze zu bekannten Anordnungen, bei welchen die außerhalb des Motors fließenden Ströme zur Betätigung einer Magnetkupplung dienen, oder bei denen der gesamte Läufer mit Welle axial verschoben werden muß, möglich, nicht nur besonders gedrängte konstruktive Anordnungen zu erzielen, sondern auch das Auftreten der Motorströme selbst in besonderer Weise und auch rückwirkend zu beeinflussen.

Zu diesem Zwecke werden erfindungsgemäß

ao die entsprechend den einzelnen Phasen des Anlauf- oder Betriebsvorganges im Läufer auftretenden Wicklungsströme durch Heranziehung seiner Wicklungsteile für die Erregung besonders an ihm angeordneter Magnet-Systeme dazu benutzt, die Anlaßkupplung und das Schaltgerät derart zum Zusammenwirken zu bringen, daß ein ordnungsmäßiges, überstromfreies Anlaßverhalten unter Berücksichtigung der Betriebserfordernisse sichergestellt ist. Umgekehrt können die aus dem Arbeitsvorgange der Kupplungs- und elektrischen Schaltglieder herleitbaren Veränderungen der magnetischen Kraftflußwege auf den Verlauf des Motorstromes zur Wirkung gebracht werden.

Zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes ist aus zahlreichen Möglichkeiten ein in der Abbildung veranschaulichtes Beispiel herausgegriffen, welches sich insbesondere auf den Kurzschlußankerinduktionsmotor bezieht, der, vermöge einer Kupplung von der Nutzlast befreit, leer in sich anzufahren vermag und dessen Statorwicklung beispielsweise nach dem Verfahren der Sterndreieckanlaßschaltung beim Anlassen in zwei Stufen an das Netz gelegt wird.

Die Abbildung zeigt die in Frage kommenden Konstruktionsteile in einem durch die Rotorachse geführten Schnitt und in teilweisem Schnitt. W ist die am Gehäuse G des Motors gelagerte Motorwelle, B das Motorblechpaket, in dessen Nuten die Leiterstäbe S der Käfigwicklung liegen, welche an den Stirnseiten von den Kurzschlußringen K und K₁ gefaßt werden. Der Kurzschlußring K der einen Seite ist dabei so ausgeführt gedacht, daß er kleinere Abmessungen im Durchmesser aufweist als der Kurzschluß ring K₁ der anderen Seite: so zwar, daß die Leiterstäbe 6" abgekröpft an ihn herangeführt sind. Zwischen dem Kurzschlußringe K und der ihm zugewendeten Stirnseite des Blechpaketes B ist ein gewisser axialer Abstand geschaffen, welcher im Verein mit der Verrin-

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gerung des Durchmessers des Kurzschlußringes K der besonders ausgebildeten Preßplatte E gestattet, in den Lücken zwischen den einzelnen Leiterstäben J? Rippen oder Fahnen M von entsprechender Dicke hiixdurchtreten zu lassen. Sie bilden mit der Preßplatte E den Teil je eines magnetischen Kreises, der durch den axial auf der Welle W verschiebbaren Ankerkörper A und

ίο dessen fahnenartigen Fortsätzen V, die etwa die Stärke der Rippen M besitzen, aber auch stärker oder schwächer sein können als diese, zu je einem vollen Magnetkreise mit den beiden Luftzwischenräumen L ergänzt wird. Der so geschaffene, die Leiterstäbe .S" durchsetzende Eisenpfad umschließt somit den KurzschlußringK an den verschiedensten Stellen des Umfanges in ebenso vielen magnetischen Kreisen, als Fahnen M bzw. V vorhanden sind. Die Fahnen V können dabei auch gleichzeitig mit den RippenM für die Ventilationseinrichtung der Maschine dienen. Die Fahnen V könnten auch in Fortfall kommen und der Ankerkörper A sich als voller Rotationskörper bis zum größtmöglichen Durchmesser erstrecken. Der Kurzschlußring K kann gemäß der Abbildung an einer Arbeitsleiste der Preßplatte bzw. des Magnetkörpers E zentriert getragen werden. Anderer- seits ist es nicht notwendig, sich durchaus massiver Eisenpfade zu bedienen und gleichzeitig das Material für die Funktionen einer Preßplatte E des Blechpaketes B mit heranzuziehen. Es lassen sich leicht .ganz oder teilweise lamellierte Kraftflußpfade schaffen, die auch von der Preßplattenkonstruktion getrennt sein können. Es bleibt unbenommen, die zahlreichen, den Kurzschlußring K umschlingenden Kraftflußpfade nicht zwischen jedem Zwischenräume, den die abgekröpften Leiterstäbe 5" zwischen sich lassen, in Gestalt der Fahnen M hindurchtreten zu lassen, sondern nur zwischen einzelnen derselben. Außerdem würde sich erforderlichenfalls die An-Ordnung so treffen lassen, daß nicht alle Leiterstäbe 5 gekröpft in den KurzschlußringK einmünden, sondern daß nur ein Teil derselben durch einen besonderen Kurzschlußring verbunden ist, der seinerseits nicht oder nicht vollkommen von den KraftfluBpfaden umschlungen wird und sowohl in elektrischer Verbindung mit den Leiterstäben des umschlungenen Kurzschlußringes stehen kann oder nicht.

Der Ankerkörper A steht in Verbindung mit einem Steuergestänge C₁ welches innerhalb der mit einer entsprechenden. Bohrung längs der Achse versehenen Welle W unter der Lagerung hindurch zur Kupplung R hinüberführt, die auf den Achsstumpf aufgesetzt ist. Dasselbe Gestänge C kann gleichzeitig an dem etwa an der anderen Motorseite befestigten Schaltgerät für den elektrischen Teil des Motors ebenfalls unter Benutzung der hohlen Welle angreifen. Die Abbildung läßt das auf diese Weise zum Schaltgerät tretend gedachte Ende des Gestänges C als abgebrochenes Stück erkennen. Die Verbindung von dem Ankerkörper A zum Steuergestänge C geschieht hier durch den quer hindurchgeschobenen Stift /, der in Langlöchern D, welche die Wand der Welle W entsprechend durchbrechen, der Steuerstange C eine axiale Beweglichkeit gestattet und gleichzeitig eine Verdrehung des Systems gegenüber der Welle W verhindert.

Die zwischen den einzelnen Leiterstäben 6¹ und dem Kurzschlußringe K verkehrenden Ströme liefern die magnetmotorische Kraft für ebenso viele Magnetkreise, als Kraftflußpfade in Gestalt der Fahnen M und V unter Vermittlung der Körper A und E vorgesehen sind. Jeder dieser Teilkraftflüsse übt an den beiden Luftspalten L eine Zugkraft aus, welche in ihrer Gesamtheit den Ankerkörper A der Preßplatte E zu nähern trachtet, eine Zugkraft, welche entsprechend auf das Gestänge C zur Auswirkung kommt. Wie einerseits die Ströme der Leiterstäbe S den so gebildeten Magneten zur Kraftäußerung veranlassen, so ist es umgekehrt auch möglich, je nach der Größe der Luftspalte L, also je nach der Stellung des Ankers A, das elektrische Verhalten der einzelnen Stromkreise im Käfiganker zu beeinflussen. Durch Verringerung der Luftspalte L wird die gesamte Leitfähigkeit des sekundären Streuflusses des Motors vergrößert und umgekehrt. Treten in den einzelnen Kraftflußpfaden des Magneten zusätzliche Wirbelströme als Tertiärströme auf oder wird deren Ausbildung durch besondereKurzschlußwindungen längs dieser Pfade, welche also z. B. je eine Rippe M oder V umschlingen, begünstigt, dann wird sich die Stromausbildung im Käfiganker im ganzen und damit die Stromaufnahme des Stators'vor allem auch im Kurzschlußzustande, d. h. im Augenblicke des Einschaltens bei noch stillstehendem Rotor, beeinflussen lassen. Eine beispielsweise in dieser Hinsicht günstige Stellung des Ankers A ließe sich dann sowohl von der Seite der Kupplung R her als auch von der Seite des Schaltgerätes her als auch von beiden gemeinsam am Steuergestänge C erzwingen.

Je nach dem Arbeitszustande, in dem sich der Motor gerade befindet, sind die Ströme in den Läuferstäben 5 oder in seinen sonstigen Wicklungen verschieden geartet. In den Läuferstäben tritt im Augenblicke des Einschaltens des noch stillstehenden Motors zunächst der sich auch im Rotorkreise auswirkende Vorgang des Einschwingens des Stromes

in den stationären Zustand als Schaltstromstoß auf. Ferner fließen im Stillstande des Rotors Wechselströme von der vollen Netzfrequenz, Ströme, die um so stärker sind, je größer die Kraftflüsse sind, mit denen der Motor beim Anlassen arbeitet, je mehr sich also die angelegte Spannung der vollen Spannung nähert. Beim Übergange vom Stillstande zur Leerlaufgeschwindigkeit, der sich bei leer

to anlaufendem Motor sehr rasch vollzieht, tritt in der Läuferwicklung eine stetige Frequenzverringerung und gleichzeitig eine Vermehrung des die Leiterstäbe im Stillstande nur in sehr geringem Maße durchsetzenden Hauptkraftflusses ein. Mit der erreichten Leerlaufdrehzahl besteht bei dem vermöge der Kupplung immer noch leerlaufenden Motor und in dem nur teilweise eingeschalteten Zustande der Statorwicklung eine sehr geringe Stromstärke in den Leiterstäben S, denen außerdem eine sehr kleine Frequenz entsprechend dem Leerlaufschlupfe zukommt. Wird nun am Schaltgerät die Statorwicklung auf die volle Spannung umgeschaltet, dann besteht der Kraftfluß des vorangegangenen Schaltzustandes während der Umschaltezeit weiter. Dieser das alte Feld nur zum allmählichen Abklingen zwingende Dämpferstrom ist ein Gleichstrom. So wird also während der Umschaltezeit der Statorwicklung der Magnet am Rotor durch kräftige Gleichströme erregt. Wenn nun das abklingende alte Feld gemäß Patent 402 165 unmittelbar vor dem Neueinschalten der Statorwicklung ausgetilgt wird, oder wenn mit dem nun folgenden Neueinschalten der Statorwicklung ein neues Feld sich auf dem alten aufbaut, so werden in den Kurzschlußankerstäben S kräftige Schaltstromstöße herbeigeführt und somit der Magnet mit kräftigen Stromstößen erregt. Wird dem nun voll eingeschalteten Motor gleichbleibendes Drehmoment entnommen, dann wird der Magnet von gleichbleibenden Wechselströmen geringer Frequenz entsprechend dem jeweiligen Schlupfe erregt. Erleidet der Motor Belastungsstöße, dann wird der Magnet mit entsprechenden Stromstößen beeinflußt. Wird der Motor zum Zwecke des Stillsetzens abgeschaltet, dann treten wiederum die Gleichströme auf, welche das Verschwinden des nunmehr vollen Feldes verhindern. Der Magnet wird mittels Gleichstromes längere Zeit erregt. Wird der Motor so überlastet, daß er sofort zum Stillstande gezwungen wird, dann werden bei diesem plötzlichen Übergange von dem vollen Nutzkraftflusse und der geringen Schlupffrequenz zur vollen Netzfrequenz bzw. bei der plötzlichen Reduktion eines stark den Rotor durchsetzenden Kraftflusses auf den geringen Bruchteil des Kraftflusses des Kurzschlußzustandes im Stillstande zusätzliche Erscheinungen auftreten müssen, welche ebenfalls den Magneten auf ihre Weise erregen und sich auch unmittelbar nach dem Stillstande des Motors noch auswirken.

Es entstehen also in den verschiedensten Phasen, wie des Anlaufes, des Überganges zum Betriebe, des Betriebes selbst, des Überganges zum Stillstande und endlich im Stillstände selbst, jeweils charakteristische Erregungszustände des Magneten, womit charakteristische Kraftäußerungen an ihm gegeben sind. Es ist möglich, beispielsweise durch Erschweren oder Erleichtern der Ausbildung von Wirbelströmen bzw. tertiären Strömen seitens der einzelnen Magnetkraftflüsse oder auch z. B. durch entsprechende Einstellung der Luftspalte £ usw., den einen oder anderen dieser charakteristischen Ströme oder Stromstoße in bezug auf die Kraftäußerung des Magneten besonders zu bevorzugen. So könnte beispielsweise darauf abgehoben werden, nur den Gleichstrom aus den Dämpfungsvorgängen eine Kraftäußerung hervorbringen zu lassen, gegenüber welcher die der übrigen zurücktreten. Umgekehrt könnte auch den besonders starken Stromspitzen eine besondere kraftäußernde Wirkung auf Kosten der übrigen Stromwirkungen zuerteilt werden. Hieraus erhellt, daß bei den einzelnen Abschnitten der Anlaß- oder Betriebs vorgänge des Motors ganz bestimmte charakteristische Kraftäußerungen auf Kupplung oder Schalter ausgeübt werden können, denen ganz bestimmte Funktionen nach Belieben zugeordnet werden können. So könnte beispielsweise die Kupplung seitens des Magneten nur dadurch eingerückt werden, daß der Gleichstrom der Dämpfungsvorgänge während der Umschaltezeit im Ro- tor fließt, so daß damit die Kupplung zwangläufig im Umschalteaugenblick seitens der Rotorströme zum Ansprechen gebracht wird. Sie könnte ferner nur deshalb in diesem Augenblicke zum Einkuppeln befähigt sein, weil vorher während des Anlaßvorganges die Kraftäußerungen des Magneten auf ihren Mechanismus eingewirkt haben. Sie könnte zum Ausrücken gebracht werden, wenn ein Überlastungsstromstoß von bestimmter Größe, auf Grund vorangegangener Vorbereitung der Kupplung oder nicht, einsetzt. Die Kupplung könnte ferner vom Magneten u. a. im Augenblicke des Stillstandes ausgerückt werden, wenn das Rotor drehmoment die Last nicht zu bewältigen vermochte usw.

Die Kupplung kann von jeder beliebigen Bauart sein. Sie kann die Fähigkeit haben, auch für sich selbst selbsttätige Wirkungen nach Maßgabe der auftretenden mechanischen Vorgänge zu besitzen. Sie könnte beispielsweise nach dem Patent Nr. 380 277 und

dessen Zusatzpatenten arbeiten, wie überhaupt ihr Arbeitsspiel unter beliebiger Kombination der in ihr zur Verfügung stehenden Kraftwirkungen der Fliehkraft, der Massendrücke bei Geschwindigkeitsänderungen und des übertragenen Drehmomentes ausgestaltet werden kann. Mit derartigen Kraftäußerungen lassen sich nun die des Magneten mit den einzelnen Phasen kombinieren. Wie der Magnet den Kupplungsmechanismus zu beeinflussen vermag, so ist es auch umgekehrt möglich, daß die Kupplung in den verschiedenen Abschnitten ihres Arbeitsspieles auf den Magneten wirkt. So ist es u. a. möglich, wenn die Kupplung eingerückt oder ausgerückt ist oder sich in einem Übergangszustande zwischen diesen beiden Arbeitszuständen befindet, daß — abgesehen vom Schaltgerät —, auch auf den Magneten rückwärts

ao wirkend, Kraftäußerungen hervorgebracht werden können, die sich denen des Magneten entgegenstellen oder sie unterstützen. So könnte beispielsweise seitens der Kupplung am Magneten eine bestimmte Luftspaltgröße erzwungen werden, welche je nach dem gerade am Motor auftretenden Vorgänge sowohl die Größe der Stromaufnahme einerseits als auch die Größe der charakteristischen Wirkungen der Ströme andererseits beeinflussen, welche die in der Wicklung jeweils fließenden Ströme auf den Magnetanker hervorzubringen in der Lage sind. Anstatt nur den Luftspalt zu beeinflussen, würde es auch möglich sein, mit beliebigen anderen Mitteln von der Kupplung her in die Änderung der von den Läuferströmen erzeugten zusätzlichen Kraftflüsse bzw. der von diesen hervorgebrachten Ströme bzw. AVirbelströme einzuwirken. Bei einer derartigen Rückwirkung seitens der Kupplung auf den Magneten ist beispielsweise die Möglichkeit gegeben, im Stillstande eine besonders geringe Stromabnahme zu gewährleisten oder auch die Größe des vom Netze entnommenen Schaltstromstoßes beim Einschalten bzw. Umschalten der Statorwicklung zu beeinflussen. Ferner ließen sich damit einige der charakteristischen Stromimpulse besonders in ihrer Wirkung verstärken oder abschwächen und so in abermaliger Rückwirkung dem einen oder anderen der charakteristischen Stromverläufe eine überragende Rolle für den Ablauf des Arbeitsspieles der Kupplung im Zusammenhang mit den elektrischen Vorgängen des Motors zuweisen.

Da auch das Schaltgerät für sich auf die beliebigste Weise ausgebildet sein kann, also sowohl ein gewöhnlicher handbedienter Schalter als auch ein in seiner Schaltwirkung elekirisch oder mechanisch beliebig betätigter Schalter sein kann, so erhellt, daß ähnlich wie zwischen Magnet und Kupplung auch zwischen Magnet und Schaltgerät Wechselbeziehungen hergeleitet werden können. Der Magnet kann beispielsweise zur Weiterbetätigung nach einmal eingeleiteter Schaltung herangezogen werden, wie er auch bei den einzelnen charakteristischen Stromverläufen der einzelnen Phasen der Arbeitsvorgänge des Motors den Schalter zu steuern bzw. zu bewegen vermag. Umgekehrt ist naturgemäß der Schalter in der Lage, in den einzelnen Schalterstellungen bestimmte Stellungen des Magneten zu erzwingen und dadurch ebenfalls die Stromaufnahme des Motors bzw. auch die Kraftäußerungen des Magneten, welche die bei den einzelnen Arbeitsvorgängen auftretenden Rotorströme beantworten, zu beeinflussen, da das Schaltgerät auch mit elektrischen Überstrom- und Nullspannungseinrichtungen ausgerüstet werden kann, also für sich mit selbsttätigen Eigenschaften versehen werden kann, so könnte diese selbsttätige Arbeitsweise des Schalters ähnlich wie bei den selbsttätigen Verhalten der Kupplung noch dem gesamten System mit einverleibt werden. Z.B. würde bei einer mechanischen Überlastung des Motors die Überstromeinrichtung des Schalters von sich aus den Strom unterbrechen, der so ausrückende Schalter würde am Gestänge C die Kupplung ausrücken, und ferner würden die Rotorströme am Magneten im gleichen Sinne die Ausrückung vornehmen. Es wäre somit möglich, z.B. den Überlastungsschutz von drei verschiedenen Organen gleichzeitig und damit mit dreifacher Sicherheit auszuruhen.

Der Kombinationsmöglichkeiten, welche die beschriebene Anordnung, wonach die Wicklungsströme kraftäußernd auf die Kupplung too und. kraftäußernd auf den Schalter sowie umgekehrt Kupplung und Schaltgerät auf die Ströme einzuwirken vermögen, sind so viele, daß es nicht angängig sein würde, sie mit allen damit erzielbaren praktischen Wirkungen im Sinne der Erfindung erschöpfend im Rahmen einer Patentschrift zu beschreiben. Es wird daher der Schwerpunkt der Erfindung auf die Tatsache gelegt, daß den im Motor auftretenden Strömen — wie dies an Hand des Beispieles der Abbildung nachgewiesen wird — in der Reihe der Möglichkeiten, den elektrischen Teil des Motors mit dem mechanischen Teil zwangläufig zu verbinden, ein Platz zugewiesen wird. Es steht dabei frei, die aus den Wicklungsströmen hergeleiteten Kraftflüsse in beliebiger, von der Abbildung abweichender Anordnung auftreten zu lassen, wie es ferner möglich ist, sich zahlreicher anderer Konstruktionen des Magneten bzw. der Heranziehung der Ströme des Motors zu bedienen. Die Anordnung des Magnetkörpers A

der Abbildung auf der Welle W, dem durch den Stift / die Verdrehbarkeit um die Welle genommen wird, ließe sich auch dahin abändern, daß die Kraftflüsse eine Drehbewegung des Ankers um die Welle bewirken. An Stelle der axial gerichteten magnetischen Kraftwirkungen treten dann Drehmomente am Anker A auf; es wird keinerlei Schwierigkeiten bieten, diese Drehbewegung vor dem Ängrei-

ό fen am Gestänge C in eine Translationsbewegung überzuführen oder aber auch das Gestänge C selbst drehbeweglich zu machen und den Eingriff in die Kupplung wie auch in das Schaltgerät vermöge der Ausübung von Drehmomenten vorzunehmen. Naturgemäß kann die Drehbeweglichkeit bzw. die Drehmomentübertragung seitens des Gestänges C auch mit der Translationsbewegung bzw. Zug- oder Druckkräften beliebig kombiniert werden. In jedem Falle wird es außerdem möglich sein, daß die Massenträgheit des Ankers A z. B. zur Steuerung von Kupplungen im Sinne des Patentes Nr. 380 277 sowie dessen Zusatzpatenten eine Rolle zu spielen vermag.

Der Erfindungsgegenstand bleibt nicht darauf beschränkt, daß die Wicklungsströme nur an einer Seite des Rotors ihre Wirkung äußern. Es kann vielmehr auch dazu übergegangen werden, etwa dieselbe Einrichtung der Abbildung auch an der anderen Stirnseite des Rotorblechpaketes B anzubringen und auch beide Anker an demselben Gestänge C angreifen zu lassen, wobei ebenfalls sowohl von einer axialen Verschiebbarkeit als auch von einer Drehung des Ankers beliebiger Gebrauch gemacht werden kann. Eine derartige Einrichtung ließe sich so treffen, daß nur die Differentialwirkung beider Magnete auf das Gestänge C zur Auswirkung gelangt. Eine solche Anwendungsweise ist für gewisse Zwecke von Vorteil. Sie ließe sich auch so ausbauen, daß beispielsweise an den Magneten der beiden Seiten nicht zwischen allen Leiterstäben 5" hindurchtretende Kraftflußpfade geschaffen werden, sondern nur zwischen einigen derselben, und ferner, daß dabei die einzelnen Kraftflußpfade der einen Seite ganz oder teilweise an Leiterstäben S hindurchtreten, welche von der anderen Seite nicht benutzt wurden. Damit ließe sich eine Einrichtung schaffen, welche nur bei einer ganz besonderen Stromausbildung im Käfiganker eine Kraftäußerung aus der Differentialwirkung der Magnete zustande kommen läßt. Die Verhältnisse könnten z. B. so gewählt werden, daß bei symmetrisch am Umfang verteilten Strömen der einzelnen Leiterstäbe 6" eine Kraftäußerung unterbleibt, aber bei Störung dieser Symmetrie eine Einwirkung auf das Gestänge C hervorgebracht wird, wodurch auftretende Unsymmetrien, wie sie

z. B. vom Netze her bei teilweisen Unterbrechungen der Zuleitungen eines Dreiphasensystems entstehen können, selbsttätige Wirkungen am Motor hervorbringen können, Wirkungen, welche sich sowohl auf die Kupplung als auch auf den Schalter zu äußern vermögen. Da auch hierbei sowohl am Schalter aus elektrischen Gründen besondere selbsttätige Vorgänge ausgelöst werden können wie auch an der Kupplung aus mechanischen Gründen (z. B. Drehzahlverminderung), beim Betriebe eines Drehstrommotors mit nur einphasigem Strom selbsttätige Wirkungen erzeugt werden können, so besteht auch hier die Möglichkeit, die verschiedenen selbsttätigen Vorgänge wechselseitig zusammenzustellen. So ließen sich auch in einem solchen Falle die Wirkungen der drei Organe des gesamten Systems gegeneinander ausspielen oder zu einer Gesamtwirkung im selben Sinne zusammenfassen.

Im Falle der Anwendung zweier oder mehrerer Magnetsysteme ist man nicht darauf beschränkt, lediglich auf eine Differentialwirkung abzuheben, so läßt sich auch dazu übergehen, sich beide Wirkungen im selben Sinne unterstützen zu lassen, wie auch die Variation möglich sein wird, daß die beiden Magnetwirkungen nicht an ein und demselben Gestängesystem C zu Auswirkung zu bringen sind, sondern den einen Magneten nur für die Kupplung und den anderen nur für das Schaltgerät vorzusehen. Auch eine derartige Unterteilung würde sowohl in den bereits beschriebenen als auch noch zu beschreibenden Ausgestaltungsweisen die verschiedensten Kombinationsmöglichkeiten zulassen.

Für die Ausnutzung der im Motor auftretenden Ströme zur Herleitung zwangläufiger Zusammenhänge bleibt nicht nur allein das Mittel der rein elektromagnetischen Wirkung. Es ist ohne weiteres auch die Möglichkeit gegeben, die Übertragung auf elektrischem Wege zu bewirken. So könnten u. a. von den einzelnen Kraftflußkreisen (tertiäre) Ströme induziert werden, die etwa in der hohlen Welle nach der Kupplung oder dem Schalter geführt werden, wo sie besondere, beliebig ausgestaltete Magnete speisen. Eine derartige Anordnung erscheint z. B. gegenüber den mit der Welle rotierenden Teil der Kupplung vorteilhaft, weil die Stromüberleitung keinerlei Schwierigkeiten macht. Es könnte also hiermit die Kupplung ohne weiteres von den Rotorströmen beeinflußt werden und ebensogut allein damit zwangläufig gesteuert werden, wie es auch andererseits offen steht, die bereits gekennzeichneten übrigen Möglichkeiten mit heranzuziehen.

Ferner könnte unter Verzicht darauf, zwischen den einzelnen Wicklungsteilen beson-

dere KraftfluBpfade zu schaffen, auch dazu übergegangen werden, den Wicklungen unmittelbar Ströme zu- entnehmen, welche nach der Kupplung oder nach dem Schaltgerät geleitet werden. Anstatt die Hauptwicklungen hierbei in beliebig möglicher Schaltart anzuzapfen, könnten auch die Rotorwicklungen mit besonderen Hilfswicklungen versehen werden. Eine derartige Hilfswicklung ließe ίο sich auch so anordnen, daß nur sie allein die Kraftflußpfade des Magneten A erregt. Es ließe sich auch das ganze System der Käfigstäbe 5" samt den Kurzschlußringen gegenüber dem Blechpakete B axial verschiebbar t5 anordnen, so daß unter der Wirkung der im Verlaufe des elektrischen Anlaßvorganges oder der sonstigen Betriebserscheinungen des Motors Kraftäußerungen in Gestalt der Verschiebung des ganzen Systems in den Nuten gegenüber dem Eisenblechpaket B oder umgekehrt die Kraftäußerung eintritt.

Bei allen dargelegten Gestaltungsarten, ob die Wicklungsströme an der normalen Wicklung oder an Hilfswicklungen sich in magnetischer Wirkung äußern oder ob sie transformiert oder auch unmittelbar nach der Kupplung oder den Schalter weitergeleitet werden, ist die Möglichkeit ohne weiteres gegeben, in den einzelnen Stromkreisen der Wicklungen bzw. der hergeleiteten Ströme durch Anordnung besonderer Kontakteinrichtungen ebenfalls ändernde Wirkungen hervorzubringen. So ließen sich Umschaltungen, Kurzschließungen o. dgl. Schaltmaßnahmen treffen, welche ebenfalls die in den einzelnen Phasen des Arbeitszustandes des Motors charakteristischen Ströme in ihrer AVirkung auf das gesamte System zu beeinflussen gestatten. So wäre es z. B. möglich, seitens der in der Kupplung oder im Schalter oder am Magneten verfügbaren Kraftäußerungen derartige Schalthandlungen beliebig vorzunehmen und dadurch wiederum sowohl einzelne charakteristische Stromerscheinungen beson- *⁵ ders herauszuholen oder zu unterdrücken als auch ebenfalls die Größe der Stromaufnahme der Wicklung überhaupt selbsttätig zu beeinflussen, so daß auch hiermit die Möglichkeit eines weiteren zwangläufigen Zusammenhanges gegeben ist. Da nun auch in diesem Falle die Kontaktbetätigung nicht nur von der Kupplung her oder sonstwie zu erfolgen braucht, sondern auch wieder aus sich selbst schon eine selbsttätige sein kann — es ist beispielsweise möglich, die Kontakte im Zusammenhang mit den Bewegungsvorgängen des Rotors etwa nach dem Patent 450 124 erfolgen zu lassen —, so kann diese selbsttätige Arbeitsweise der Kontakte wieder mit allen übrigen Funktionen der Benutzung der Wicklungsströme sowie der Arbeitsweise von Kupplung und Schaltgerät in einseitiger -oder wechselseitiger Wirkung zusammengestellt werden.

Alle Kraftäußerungen zwischen den einzelnen Organen des zwangläufig zusammenwirkenden Systems können sowohl lediglich den Charakter tragen, nur auslösend auf sonstwie bereitstehende Kräfte zu wirken, als auch unmittelbar zur Kraftäußerung zu dienen.

Wie das vom Magneten kommende Gestänge an der Kupplung R angreift, ist unwesentlich. Anstatt es von der Stirnseite her, wie in der Abbildung gezeigt, in die Kupplung eintreten zu lassen, wäre es möglich, auch unmittelbar von der Welle W her radial nach außen in die Kupplung einzudringen. Ferner könnte sowohl neben dem Gestänge C eine besondere elektrische Leitung einhergehen, welche Ströme zur Kupplung führen, wie auch das Gestänge ganz oder teilweise für derartige Stromführungen dienstbar gemacht werden könnte. Hierdurch ist gleichzeitig die Möglichkeit gekennzeichnet, mit einer Kombination beliebig aus der Wicklung hergeleiteter Ströme und mechanischer Wirkungen der Wicklungsströme sowohl auf die Kupplung als auch das Schaltgerät einzuwirken.

Es ist gleichgültig, welche Schaltungen das Schaltgerät an der Statorwicklung vornimmt. Es kann sich um Sterndreieckschalter gewöhnlicher Schaltanordnung handeln oder um solche, welche z. B. besondere Widerstände im Sternpunkte außerdem noch vorsehen, oder lim sogenannte Statoranlasser mit oder ohne Anlaßtransformator u. dgl. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß die Anwendung der Wicklungsströme am Rotor nicht nur bei Kurzschlußankern mit Stabwicklung möglich ist, sondern auch bei Drahtankern beliebiger Schaltung. Es ist selbstverständlich, daß die Heranziehung der Wicklungsströme nicht nur gleichzeitig in bezug auf die Kupplung und das Schaltgerät möglich ist, sondern daß sie sich auch auf den Schalter und die Kupplung allein beschränken kann, wie auch der Wegfall eines besonderen zwangläufigen Einwirkens auf den Schalter oder seitens des Schalters das Wesen des Erfindungsgegenstandes nicht berührt.

Der Grundgedanke der Erfindung, die bei den Anlaßvorgängen oder den sonstigen Betriebsvorgängen des Elektromotors in der Wicklung ausgelösten Stromstöße in einseitiger oder wechselseitiger Beziehung zur Arbeitsweise der Kupplung oder des Schalters im Sinne einer engsten Verknüpfung der mechanischen mit den elektrischen Betriebsrfordernissen des Motors dienen zu lassen, bleibt nicht auf den Kurzschlußankerinduk-

tionsmotor des Beispieles beschränkt, sondern es ist auch bei anderen elektrischen Maschinen möglich, in ihren Wicklungen oder Hilf swicklungen auftretende Ströme oder charakteristi" sehe Stromstöße als Kriterium für bestimmte elektrische oder mechanische Vorgänge zur Herleitung zwangläufiger Abhängigkeiten gelten zu lassen. Beispielsweise treten steuernde Stromstöße auch in der Wicklung

ίο des Synchronmotors im Augenblicke des Intrittfallens auf. Es würde also auch ohne weiteres möglich sein, z. B. Synchronmotoren mit oder ohne asynchronen Selbstanlauf während ihres Anfahrvorganges zwangläufig so lange mit der Kupplung von der Nutzlast befreit zu halten, bis sie im Tritt sind.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Steuerung von Wechselstrommotoren, die mit Ständeranlasser und mechanischer Lastkupplung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß Ströme der Läuferwicklung zur Erregung besonderer, am Läufer angeordneter Magnetsysteme dienen, die mit der mechanischen Kupplung und dem elektrischen Schaltgerät in steuerndem Zusammenhange stehen. ·
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer oder beiden Stirnseiten des Ankerblechpaketes (B) der Kurzschlußring (K) von Kraftflußpfaden umschlungen wird, die durch die Lücken der Leiterstäbe (S) hindurchtreten und an Luftspalten (L) mechanische Kräfte oder Drehmomente hervorbringen, die auf ein in oder an der Motorwelle (W) gelagertes Gestänge (C) übertragen werden, das sowohl mit der Kupplung als auch mit dem elektrischen Schaltgerät in Verbindung steht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen