DE514515C - Einrichtung zur Steuerung von Wechselstrommotoren, die mit Staenderanlasser und mechanischer Lastkupplung versehen sind - Google Patents
Einrichtung zur Steuerung von Wechselstrommotoren, die mit Staenderanlasser und mechanischer Lastkupplung versehen sindInfo
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- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/108—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction clutches
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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)
- 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. 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
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEO13930D DE514515C (de) | 1923-10-30 | 1923-10-30 | Einrichtung zur Steuerung von Wechselstrommotoren, die mit Staenderanlasser und mechanischer Lastkupplung versehen sind |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEO13930D DE514515C (de) | 1923-10-30 | 1923-10-30 | Einrichtung zur Steuerung von Wechselstrommotoren, die mit Staenderanlasser und mechanischer Lastkupplung versehen sind |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE514515C true DE514515C (de) | 1930-12-17 |
Family
ID=7353533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEO13930D Expired DE514515C (de) | 1923-10-30 | 1923-10-30 | Einrichtung zur Steuerung von Wechselstrommotoren, die mit Staenderanlasser und mechanischer Lastkupplung versehen sind |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE514515C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117977872A (zh) * | 2024-04-01 | 2024-05-03 | 西北工业大学 | 变速组合水下对转推进电机及其控制方法、水下装备 |
-
1923
- 1923-10-30 DE DEO13930D patent/DE514515C/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117977872A (zh) * | 2024-04-01 | 2024-05-03 | 西北工业大学 | 变速组合水下对转推进电机及其控制方法、水下装备 |
CN117977872B (zh) * | 2024-04-01 | 2024-06-04 | 西北工业大学 | 变速组合水下对转推进电机及其控制方法、水下装备 |
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