Anordnung zur Verbesserung der Kommutierung von Gleichstrommaschinen
oder Wechselstrommaschinen mit Nebenschlußcharakteristik oder Wechselstrom-Reihenschlußmaschinen
ohne Zwischentransformator Es ist bei Gleichstrom-Kommutatormaschinen bekannt, die
einzelnen parallel geschalteten Bürsten eines Bolzens in der Umfangsrichtung des
Kommutators gegeneinander zu staffeln, so daß also die einzelnen Bürsten nicht zu
genau gleicher Zeit kommutieren, sondern die Kommutierungszeiten gegeneinander versetzt
sind bzw. nacheinander eintreten. Beispielsweise sind die einzelnen Bürsten in der
Umfangsrichtung des Kommutators um die halbe bis ganze Breite einer Kommutatorlamelle
gegeneinander verschoben. Man erzielt dadurch, daß für eine bestimmte kommutierende
Spule, an der der Kurzschluß durch die Bürste gerade aufgehoben wird, stets benachbarte
Spulen vorhanden sind, die sich noch im Kurzschluß befinden, so daß diese letzteren
eine wirksame Dämpfung für die erstgenannte Spule darstellen. Die praktische Ausführung
dieser Staffelung erfolgt bei Gleichstrommaschinen in der Weise, daß ein Teil der
Halter eines Bolzens in der Umfangsrichtung um einen gewissen Winkel vorgeschoben
wird.Arrangement to improve the commutation of DC machines
or AC machines with shunted characteristics or AC series machines
without intermediate transformer It is known in DC commutator machines that
individual brushes connected in parallel of a bolt in the circumferential direction of the
To stagger commutators against each other, so that the individual brushes do not have to
commutate at exactly the same time, but offset the commutation times against each other
are or occur one after the other. For example, the individual brushes are in the
Circumferential direction of the commutator around half to full width of a commutator bar
shifted against each other. One achieves that for a certain commutating
Coil on which the short circuit is being canceled by the brush, always adjacent
Coils are present that are still short-circuited, so that the latter
represent effective damping for the former coil. The practical execution
this staggering takes place in DC machines in such a way that part of the
Holder of a bolt advanced in the circumferential direction by a certain angle
will.
Eine derartige Anordnung hat noch den Nachteil, daß zwischen den einzelnen
gegeneinander gestaffelten Bürsten wenn auch nur geringfügige
Spannungsunterschiede
auftreten, die bei einer Parallelschaltung dieser Bürsten zu Ausgleichströmen führen,
die auf die Kommutierung wieder ungünstig einwirken. Diese Ausgleichströme sind
insbesondere bei Wechselstrom- bzw. Drehstromkommutatormaschinen groß, da bei diesen
infolge der in den Spulen induzierten transformatorischen Spannungen größere Potentialdifferenzen
auftreten.Such an arrangement still has the disadvantage that between the individual
brushes staggered against each other, even if only slightly
Voltage differences
occur which lead to equalizing currents when these brushes are connected in parallel,
which again have an unfavorable effect on the commutation. These equalizing currents are
especially large in AC or three-phase commutator machines, since these
greater potential differences due to the transformer voltages induced in the coils
appear.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbesserung der Kommutierung
von Gleichstrommaschinen oder Wechselstrommaschinen mit Nebenschlußcharakteristik
oder Wechselstrom-Reihenschlußmaschinen ohne Zwischentransformator, bei der zwar
zur Schaffung von gegenseitigen Dämpfungsstromkreisen eine Staffelung der parallel
geschalteten Bürsten oder Bürstengruppen vorgesehen ist, bei der aber diese Ausgleichströme
zwiechen den Bürsten nicht auftreten können.The invention relates to an arrangement for improving commutation
of DC machines or AC machines with shunt characteristics
or AC series-wound machines without an intermediate transformer, in which
to create mutual damping circuits a graduation of the parallel
switched brushes or groups of brushes is provided, but with these equalizing currents
between the brushes cannot occur.
Erfindungsgemäß sind die einzelnen an den Kommutator angeschlossenen
äußeren Stromkreise in mehrere gleichartige miteinander galvanisch nicht verbundene
Parallelstromkreise aufgespalten, und jeder Parallelstromkreis ist an Bürsten angeschlossen,
die gegenüber den Bürsten der gleichartigen anderen Parallelstromkreise gestaffelt
sind. Dadurch, daß eine galvanische Verbindung zwischen den einzelnen gestaffelten
Bürsten in den äußeren Stromkreisen des Kommutators nicht mehr besteht, ist das
Auftreten von Ausgleichströmen zwischen diesen Bürsten unterdrückt. Wie an den Ausführungsbeispielen
zu ersehen ist, können diese äußeren Parallelstromkreise transformatorisch miteinander
gekuppelt sein, indem sie etwa mehrere Sekundärwicklungen eines Transformators bilden.
Ausgleichströme können dabei trotzdem nicht auftreten, da diese Ausgleichströme
an dem Transformator sich gegenseitig aufhebende Induktionswirkungen erzeugen.According to the invention, the individual are connected to the commutator
external circuits into several similar, not galvanically connected to each other
Split parallel circuits, and each parallel circuit is connected to brushes,
which are staggered in relation to the brushes of the similar other parallel circuits
are. The fact that a galvanic connection between the individual staggered
Brushing in the outer circuits of the commutator no longer exists, that is
The occurrence of equalizing currents between these brushes is suppressed. As in the exemplary embodiments
can be seen, these outer parallel circuits can transform each other
be coupled by forming several secondary windings of a transformer.
Equalizing currents can still not occur because these equalizing currents
generate mutually canceling induction effects on the transformer.
Im folgenden ist die Erfindung an. Hand mehrerer Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Fig. I zeigt zunächst die Anordnung der Bürsten und ihrer Verbindungen
bei einem Gleichstromgenerator I, der beispielsweise als Leonardgenerator einen
Gleichstrommotor 2 speist. Sowohl die Bürsten 3 und 4 am Kommutator des Gleichstromgenerators
als auch die Bürsten 5 und 6 am Kommutator des Gleichstrommotors bestehen an jedem
Pol aus zwei Teilbürsten, die in der Umfangsrichtung des Kommutators gegeneinander
für die Herstellung einer günstigen Kommutierung gestaffelt sind. Zur Unterdrückung
von Ausgleichströmen sind nun zur Verbindung der Ankerstromkreise des Generators
und des Motors vier Verbindungsleitungen vorgesehen, von denen zwei mit den einen
Teilbürsten verbunden sind, während die anderen beiden Verbindungsleitungen mit
den anderen gegenüber den ersten Teilbürsten gestaffelten Teilbürsten verbunden
sind. Wie ersichtlich, ist dadurch an den äußeren Stromkreisen eine galvanische
Verbindung zwischen den gegeneinander gestaffelten Bürsten vermieden.In the following the invention is on. Hand of several embodiments
explained in more detail. Fig. I first shows the arrangement of the brushes and their connections
with a direct current generator I, for example as a Leonard generator
DC motor 2 feeds. Both brushes 3 and 4 on the commutator of the DC generator
as well as the brushes 5 and 6 on the commutator of the DC motor exist on each
Pole of two part brushes, which are in the circumferential direction of the commutator against each other
are staggered for the production of a favorable commutation. To oppression
of equalizing currents are now used to connect the armature circuits of the generator
and the motor four connecting lines are provided, two of which with the one
Part brushes are connected, while the other two connecting lines with
connected to the other part brushes staggered relative to the first part brushes
are. As can be seen, this creates a galvanic circuit in the external circuits
Connection between the mutually staggered brushes avoided.
Fig. 2 der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für
einen ständergespeisten Drehstrom-Nebenschlußmotor. Für die Regelung der dem Kommutator
zugeführten Spannung dienen die beiden Transformatoren 7 und B. Der Transformator
7 liefert eine Grundspannung bestimmter Phasenlage, während der Transformator 8
als Doppeldrehtransformator ausgeführt ist und eine in der Größe regelbare Spannung
liefert, die zur Spannung des Grundtransformators in Zu- und Gegenschaltung sich
addiert. Zu diesem Zweck sind die Sekundärwicklungen der Transformatoren 7 und 8
hintereinander geschaltet und in offener Schaltung an einen 6-Bürstensatz am Kommutator
angeschlossen. Die einzelnen Bürsten dieses 6-Bürstensatzes bestehen nun wieder
aus zwei gegeneinander gestaffelten Teilbürsten 9 und Io. Um Ausgleichströme zwischen
diesen gegeneinander gestaffelten Bürsten gleicher Polarität zu unterdrücken, besitzen
die Transformatoren 7 und 8 je zwei Sekundärwicklungen, und die einen Sekundärwicklungen
speisen in Hintereinanderschaltung die gegenüber den Bürsten Io gestaffelten Bürsten
g des 6-Bürstensatzes. Eine galvanische Verbindung zwischen den Bürsten 9 und Io
über die äußeren Stromkreise ist also nicht vorhanden. Die räumliche Anordnung der
beiden Sekundärwicklungen kann der einer bifilaren Wicklung entsprechen. Die Erfindung
läßt sich auch bei ständergespeisten Drehstrom-Nebenschlußmotoren mit einfachem
Bürstensatz, der als ganzer am Kommutator verschoben wird, anwenden. Die parallelen
Stromkreise sind dann einerseits an die gegeneinander gestaffelten Bürsten angeschlossen,
andererseits bilden sie voneinander getrennte Sternpunkte.Fig. 2 of the drawing shows an embodiment of the invention for
a stator-fed three-phase shunt motor. For the regulation of the commutator
The voltage supplied is used by the two transformers 7 and B. The transformer
7 supplies a basic voltage of a certain phase position, while the transformer 8
is designed as a double rotary transformer and a voltage that can be regulated in size
supplies which are connected to the voltage of the basic transformer in connection and opposition
added up. For this purpose, the secondary windings of transformers 7 and 8 are
connected in series and in open circuit to a 6-brush set on the commutator
connected. The individual brushes in this 6-brush set now exist again
from two staggered partial brushes 9 and Io. To equalize currents between
to suppress these mutually staggered brushes of the same polarity
the transformers 7 and 8 each have two secondary windings, and one secondary windings
in series connection feed the brushes staggered opposite the brushes Io
g of the 6 brush set. A galvanic connection between brushes 9 and Io
via the external circuits is therefore not available. The spatial arrangement of the
both secondary windings can correspond to that of a bifilar winding. The invention
can also be used with stator-fed three-phase shunt motors with a simple
Use the brush set that is moved as a whole on the commutator. The parallel
Circuits are then connected on the one hand to the brushes staggered against each other,
on the other hand, they form separate star points.
Fig. 3 der Zeichnung zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem Wechselstrom-Reihenschlußmotor
ohne Zwischentransformator, nämlich bei einem Repulsionsmotor. Hier sind die für
die Herstellung der Kurzschlußachse dienenden Bürsten an jedem Pol gegeneinander
gestaffelt, und es sind für die Verbindung der einzelnen Teilbürsten voneinander
getrennte Kurzschlußverbinder vorgesehen.Fig. 3 of the drawings shows the application of the invention to an AC series motor
without an intermediate transformer, namely in a repulsion motor. Here are the ones for
the production of the short-circuit axis serving brushes at each pole against each other
staggered, and there are for the connection of the individual part brushes from each other
separate short-circuit connector provided.