DE196020C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-■■te 196020 ■-KLASSE 2\d. GRUPPE

Zusatz zum Patente 167887 vom 28. Dezember 1904.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. April 1907 ab. Längste Dauer: 27. Dezember 1919.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom ■

20. März 1883

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 21. April 1906 anerkannt worden.

die Priorität

In der deutschen Patentschrift 167887 wurde darauf hingewiesen, daß durch Abdrosselung des Ständers eines Repulsionsmotor unter einem Winkel, welcher größer als der Bürstenwinkel :und kleiner als 90° sein muß, die Phasenverschiebung des Ständerstromes kompensiert werden kann. Es wurde insbesondere betont, daß, wenn die Kompensation in der Gegend des Synchronismus eintreten soll, die Abdrosselung des Ständers wesentlich unterhalb 90° erfolgen muß.

Zur Erläuterung der Beschreibung wurde eine zweipolige Ringwicklung im Ständer und Läufer vorausgesetzt (Gramme-Ring).

Dieses Schema diente lediglich zur Kennzeichnung des Wesens der Erfindung und schließt andere Polzahlen oder Wicklungsarten nicht aus. Für mehrpolige Motoren kann selbstverständlich ebensowohl Reihenwicklung bzw. Reihenparallelwicklung als auch Schleifenwicklung oder Spulenwicklung angewendet werden. Desgleichen kann die Ständerwicklung aus zwei oder mehreren verschiedenachsigen Wicklungen zusammengesetzt sein, in der Weise, daß die Abdrosselung nur über einem Teil der Ständerwicklung vollzogen wird; wesentlich ist dabei lediglich, daß die Richtung der Abdrosselung in ge35

eigneter Weise nach den im Hauptpatent angegebenen Gesichtspunkten gewählt werde. Man zeigt leicht, daß es, von den Verlusten abgesehen, grundsätzlich auf dasselbe herauskommt, ob die für die Abdrosselung nötigen Gegenamperewindungen sich auf die gesamte Ständerwicklung oder nur auf einen Teil derselben verteilen. ·

In der Fig. 1 z. B. setzt sich die Ständerwicklung aus zwei Teilwicklungen A und B zusammen, deren magnetische Achsen in Quadratur zueinander stehen, wobei die Achse der Wicklung A mit der Bürstenlinie zusammenfällt. Das Wicklungsstück B ist in einem mittleren Punkte angezapft und mit einem Ende der Wicklung A verbunden. \ Eines der Enden von B ist mit einer Motorklemme verbunden, während das andere nach dem Induktionswiderstande L und von da gemeinsam mit dem noch freien Ende von A nach der zweiten Klemme geführt ist.

Die resultierenden magnetischen Achsen des Drosselungs- oder Kompensationskreises und des primären Stromkreises fallen auf verschiedene Seiten der Bürstenlinie, wie man sofort sieht, wenn man beide Stromkreise getrennt betrachtet und ihre respektiven Achsen nach dem Kräfteparallelogramm bestimmt.

Man erkennt leicht, daß die oben bezeichneten Bedingungen für die Abdrosselungsrichtung sich durch dieses Schema (Fig. i) erfüllen lassen, wenn die Windungszahlen der Teilwicklungen A und B in geeigneter Weise gewählt werden, insbesondere erkennt man,' daß, wenn die Wicklung A mit der Mitte der Wicklung B verbunden wird, durch Vertauschen der Enden der Wicklung B die Drehrichtung des Motors symmetrisch umgekehrt werden kann. Oft empfiehlt es sich, nur einen Teil der Wicklung A, wie in Fig. 2, dem Kompensationskreise zuzuteilen, um über die Abdrosselungsrichtung unabhängig von dem Bürstenwinkel verfügen zu können. Wie Fig. 2 erkennen läßt, kann der Motor nach wie vor mittels eines zweipoligen Umschalters K symmetrisch umgesteuert werden.
In gewissen Fällen kann die Anordnung (Fig. 3) mit Vorteil verwendet werden. An Stelle der Wicklung B treten zwei Wicklungen B₁ und -B₂, deren Achsen um einen bestimmten Winkel auseinanderliegen, welcher durch die Normale zur Bürstenlinie halbiert.

•25 wird. Diese Anordnung entspricht z. B. dem Fall einer kontinuierlichen Trommelwicklung, die in drei nebeneinanderliegende Wicklungszweige A, B₁ und B₂ aufgeschnitten wurde. Die Winkelverschiebung der Zweige B₁ und B₂ entspräche dabei der halben Anzahl Nuten, die auf beide Zweige entfällt. Man kann endlich auch, wie in Fig. 4, die Wicklung Ä aus zwei Teilen A₁ und A₂ zusammensetzen, deren Achsen auf verschiedene Seiten der Bürstenlinie fallen. Man erkennt leicht, daß, wenn man, wie in Fig. 4, die Wicklungen A₁ und A₂ in Reihe miteinander verbindet und die Wicklung B hierzu gegenschaltet, man durch Schließen der Wicklung A₂ über den Induktionswiderstand wieder eine für Kompensationszwecke geeignete Anordnung erhält. In der Tat kommen wiederum die Achsen des Kompensationskreises und der primären Arbeitswicklung zu beiden Seiten der Bürstenlinie zu liegen.

Die vier behandelten Schaltungen können sämtlich mit einer einzigen, kontinuierlich angeordneten Trommel- oder Spulenwicklung verwirklicht werden. Es genügt hierzu, die Wicklung in entsprechender Weise aufzuschneiden und die nebeneinanderliegenden Wicklungszweige in geeigneter Weise miteinander zu verbinden.

Es möge beispielsweise für die Schaltungen (Fig. 3 und 4) an Hand zweier ausführlicher Wicklungsschemas gezeigt werden, wie im Fall einer vierpoligen Trommelwicklung die einzelnen Wicklungszweige aus einer kontinuierlichen Wellenwicklung herausgelöst werden können und wie dieselben jeweils miteinander zu verbinden sind. Es werden beide Male im Ständer 32 Nuten zu zwei Stäbenbzw. Spulenseiten vorausgesetzt. Die Stäbe sind im Querschnitte durch Punkte dargestellt; die sie verbindenden Linienzüge entsprechen daher den Stirnverbindungen.

Fig. 3^a stellt das Wicklungsschema zu Schaltung Fig. 3 dar. Die stark ausgezogenen Wellenlinien entsprechen der Wicklung A in Fig. 3 und umfassen sechs Nuten pro Pol, während die beiden dünn ausgezogenen Wellenzüge mit je einer Nut pro Pol die Wicklungen B₁ und B₂ darstellen. Man erkennt sofort, daß die magnetischen Achsen der Wicklung A mit dem stark ausgezogenen Achsenkreuz zusammenfallen, in welches auch die Bürstenlinien fallen. Die Achsen der Zweige B₁ und -B₂ sind punktiert eingezeichnet und liegen um eine Nutenteilung auseinander. Da die Wicklungen .B₁ und B₂ gleiche Stabzahl besitzen, liegen außerdem ihre beiden Achsen symmetrisch zu den Winkelhalbierenden der Bürstenlinien. Sowie die Zweige A, B₁ und B₂ in Fig. 3" unter sich verbunden sind, wird man nun leicht gewahr, daß die resultierende Achse der Zweige A und B₁ um eine halbe Nutenteilung rechts von der Bürstenlinie fällt, während die resultierende Achse der ZweigeA und B₂ um ebensoviel links von der Bürstenlinie fällt. Man bestimmt die resultierende Achsenlage einfach, indem man sich etwa am freien Ende C₂ der Wicklung A Strom eingeführt denkt und im ersten Fall am Ende von B₁, im zweiten Fall am Ende von B₂ denselben wieder austreten läßt und die Stromrichtungspfeile einzeichnet. Es zeigt sich dann, daß im Falle 1 zu den sechs Nuten der Hauptwicklung A pro Pol je eine Nut rechts und im Falle 2 je eine Nut links hinzugefügt wurde; so daß beide resultierende Wicklungszweige nunmehr sieben Nuten pro Pol umfassen, ihre magnetischen Achsen aber um eine Nutenteilung auseinander zu liegen kommen. Man. sieht daher, daß durch Vertauschen der Enden von B₁ und B₂ der Motor symmetrisch umgesteuert werden kann. Da ferner die Induktionsspule einerseits an das Ende von B₂ und andererseits an die Mitte von A angeschlossen ist, umfaßt der Kompensationskreis außer B₂ nur die Hälfte der Wicklung A. In diesem Falle setzen sich statt zwei mal sechs Stäbe bloß sechs Stäbe der Hauptwicklung mit den zwei Stäben der Wicklung B₂ zusammen. Die resultierende Achse der Wicklungen fällt zwar auf die gleiche Seite der Bürstenlinie wie diejenige von A und B₂; ihr Winkel mit der Bürstenlinie ist aber doppelt so groß, d. h. gleich einer ganzen Nutenteilung statt einer halben. Die Schaltung (Fig. 3) gestattet daher, den Bürstenwinkel unabhängig vom Kompensationswinkel zu wählen und gleichwohl den

Motor symmetrisch umzusteuern. Ganz ähnlich erhält man das der Schaltung Fig. 4 entsprechende vierpolige Wicklungsschema Fig. 4". Der stark ausgezogene Wellenzug, der von der Klemme C₂ ausgeht, entspricht der Wicklungshälfte A₁ der Hauptwicklung und umfaßt drei Nuten pro Pol. Die zweite Wicklungshälfte A₂ schließt sich mit drei weiteren Nuten unmittelbar an die vorige an, entsprechend den gestrichelten Wellenlinien. Die letzten zwei Nuten endlich entfallen auf die Wicklung B, der in Fig. 4" die dünn ausgezogenen Wellenzüge entsprechen. Die Wicklungsachsen sind entsprechend den zugehörigen Wicklungen mit gleichen Linienzügen angedeutet. Man sieht, daß die Achsen der Wicklungszweige A₁ .und A.₂ um drei Nutenteilungen gegeneinander verschoben sind und zu beiden Seiten der Bürstenlinie liegen. Die Achse der Wicklung B ist in Quadratur zur Bürstenlinie (45° in der Figur). Durch ähnliche Überlegungen wie oben erkennt man, daß die resultierende Achse der Zweige A₁, A.₂ und B rechts und die Achse des Kompensationskreises A₂ mit der Induktionsspule L links von der Bürstenlinie fällt, und daß somit durch Schema Fig. 4^a die für die Kompensation nötigen Bedingungen ebenfalls erfüllt sind. .

Andererseits kann aber auch der Kompensationskreis unabhängig von der übrigen Wicklung, d. h. die Kompensationswicklung von der Arbeitswicklung getrennt, angeordnet werden, z. B. in besondere Nuten, die hinter den Nuten der Arbeitswicklung liegen, da es ganz gleichgültig ist, in welcher Weise das Resultat der Abdrosselung zustande kommt, wenn nur die Richtung, nach welcher man abdro.sselt, richtig gewählt wurde. Beiläufig mag noch erwähnt sein, daß unter Umständen auch einige ins volle Ständerblech in geeigneter Weise eingelassene Stäbe, die in sich, geschlossen sind, genügen können, wobei die starke Streuung der Kurzschluß^ stäbe den Induktionswiderstand vertritt. In letzter Linie kann die Abdrosselung auch rein magnetisch erfolgen, indem man an geeigneten Punkten den Luftraum etwas vergrößert. Die beiden letzten Anordnungen gestatten, jedoch für ein und dieselbe Bürstenstellung die Kompensation nur in einer Drehrichtung und sind im übrigen von nebensächlicher Bedeutung.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Kompensierter Repulsionsmotor nach Patent 167887, dadurch gekennzeichnet, daß die verteilte Ständerwicklung aus mehreren verschiedenachsigen Teilwicklungen besteht, die unter sich so verbunden sind, daß entsprechend den Winkelbedingungen des Hauptanspruches die resultierenden Achsen der primären Arbeitswicklung einerseits und des Kompensationskreises andererseits auf verschiedene Seiten der Bürstenlinie fallen, wobei die dem Kompensationskreis angehörenden Teile der Ständerwicklung mit der primären Arbeitswicklung zusammenhängen oder auch unabhängig sein können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.