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Schaltung zum Ausgleich des Einflusses der durch die Stromwärme erzeugten Temperatur- erhöhung auf die Stromstärke in der Erregerwicklung eines Elektromotors.
Bei Widerständen, deren Grösse mit der Temperatur wächst, hat die Erwärmung, die der Widerstand unter der Wirkung eines ihn durchfliessenden elektrischen Stromes
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im Widerstande sinkt. Infolge dieses Umstandes können sich z. B. bei fromderregten, mit Unterbrechung arbeitenden Elektromotoren, bei denen die fremdorregte Feldwicklung in
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Erwärmung erfährt, die Stromstärke in der Feldwicklung und damit auch die Umlaufszahl des Motors dem jeweiligen Erwärmungszustande der Feldwicklung entsprechend so stark ändern, dass sich ganz unzulässige Betriebsverhältuisse ergeben.
Dieser Übelstand könnte z. B. dadurch vermieden werden, dass die Feldwicklung aus einem Stoffe hergestellt wird, der bei einer Erwärmung praktisch keine widerstands-
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sind aber zurzeit nicht bekannt.
Die Erfindung bezweckt nun, eine Schaltung zum Ausgleiche des Einflusses der Temperatur zu schaffen, welche die Verwendung von Widerstanden gestattet, die aus Stoffen üblicher, für die Praxis geeigneter Art bestehen.
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werden muss, in der Stromverzweigung stets so verteilen soll, dass die Erregerwicklung W einen annähernd gleichbleibenden Strom i1 erhält, während sich der andere Zweigstrom,
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In der vorstehenden Gleichung kann der Ausdruck :
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als derjenige Wert betrachtet werden, den der Widerstand der Erregerwicklung W bebesitzen müsste, wenn in ihr bei unmittelbarem Anschlüsse an das Netz die gleiche Stromstärke auftreten sollte wie bei der tatsächlich vorliegenden Schaltung. Dieser Wert ersetzt also in bezug auf die Stromstärke il gewissermassen die Widerstände r, Rund p und soll daher im folgenden kurz als Ersatzwiderstand bezeichnet werden.
Bezeichnet man ferner mit a, ss und y die Temperaturkoeffizienten der Widerstände W, W1 und W2 und mit #, #' und #" die Temperaturzunahmen, die diese Widerstände bis zu dem betrachteten Zeitpunkte erfahren haben, so bestehen, wenn man die Grössen der Widerstände im Anfangszustande mit ro, #o und Ra bezeichnet, die Gleichungen : r = ro(1+##),
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Diese Gleichung lässt sich nach mehreren Umformungen auf die Form :
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bringen.
In der vorstehenden Gleichung bedeutet im Nenner des auf der rechten Seite stehenden Bruches der Ausdruck 10 Ro
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d. h. der Ausdruck innerhalb der eckigen Klammer, für jeden Zeitpunkt gleich Null wird.
Im allgemeinen genügt es, wenn die Stromstärke il für den Anfangszustand nnd den Beharrungszustand den gleichen Wert besitzt, da sie alsdann auch in der Zwischenzeit in der Regel nur wenig von diesem Werte abweichen wird. Bezeichnet man die Temperaturzunahmen der widerstände W', W1 und W2 für den Beharrnngsxustand ent- sprechen mit #m, #m' und #m", so erhält man für die Zunahme des Ersatzwideratandes l vgl. den Ausdruck innerhalb der Klammer in Gleichung 2)] den Wert
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Soll nun die Erregerstromstärke für den Anfangs- und Beharrungszustand- den gtochf !) Wort besitzen, so muss.
wie ohneweiters aus Gleichung 3) folgt, die Bedingung
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erreicht werden, dass man die Erwärmungszeitkonstante sämtlicher drei Widerstände gleich macht. Unter der Erwärmungszeitkonstanten ist hiebei der Ausdruck
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zu verstehen, in dem G das Gewicht, s die spezifische Wärme, F die Abkiihlungsoborfläche und, C den Koffizienten der Wärmeabgabe für die einzelnen Teile jedes Widerstandes bedeutet.
Besonders einfach gestaltet sich der Rechnungsgang, wenn man für den vorgeschalteten Widerstand Wa einen Stoff wählt, dessen Temperaturkoeffizient praktisch gleich Null ist.
In diesem Falle ergibt sich noch der besondere Vorteil, dass die Erwämungszeitkonstante des Widerstandes W2 auch dann einen beliebigen Wert besitzen kann, wenn die Erregerstromstärke nicht nur f. ür den Anfangs-und Beharrucgszustand, sondern auch für jeden Zwischenzustand gleich bleiben soll, so dass man lediglich darauf zu achten braucht, dass die Erwärmungszeitkonstantén der beiden übrigen Widerstände (W und Wl) gleich sind.
Diejenigen Grössen, über die map bei dem geschilderten Rechnungsgange - mindestens innerhalb bestimmter Grenzen-frei verfügen kann, werden zweckmässig so gewählt, dass die Summe der in den beiden Hilfswiderständen Wl und W2 entwickelten Wärmemengen, da diese einen Verlust darstellt, mit dem der Ausgleich des Einflusses der Temperatur auf die Stromstärke in der Erregerwicklung erkauft werden muss, möglichst klein wird.
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1.
Schaltung zum Ausgleiche des Einflusses der durch die Stromwärme erzeugen Temperaturerhöhung auf die Stromstärke in der Erregerwicklung eines von einer Gieinh- stromquelle mit konstanter Spannung erregten elektromotors, dadurch gekennzeichnet, däss einer Stromverzweigung, welche die Erregerwicklung (W) und einen parallel . n diest'r
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zustand bezeichnen.