DE261400C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT..

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■ das.Hauptpatent selbstän-

In dem Patent 254118 ist eine Einrichtung angegeben, mittels welcher in jeden der sekundären Stromkreise einer Asynchronmaschine durch einen in jedem dieser Stromkreise eingeschalteten Vibrator eine dem Strom in der Phase um ^J/₄ Periode voreilende E. M. K. eingeführt wird, zum Zwecke der Verbesserung des Leistungsfaktors. Die Arbeitsweise der Einrichtung beruht auf der Wechselwirkung zwischen der Massenträgheit des schwingenden Magnetsystems des Vibrators, den von einer festliegenden Wechselstromwicklung auf den Magneten elektrodynamisch ausgeübten Kräften und den durch die relative Bewegung zwischen Magnetpolen und Wicklung in dieser - induzierten elektromotorischen Kräften wechselnder Richtung.

Die Arbeitsweise der vorliegenden Anordnung ist dieselbe; auch hier wird durch elektrodynamische Kräfte eine Schwingung erzeugt, welche ihrerseits elektromotorische Kräfte induziert, es besteht jedoch der rein konstruktive Unterschied, daß nicht das Gleichstrom - Magnetsystem der schwingende Teil ist, sondern die Wechselstromwicklung. Es wird also die Erregergleichstromwicklung, die nach dem Hauptpatent auf dem schwingenden Stabmagneten sich befindet, jetzt auf dem Stator angebracht, und die in den Sekundärstromkreis der Asynchronmaschine eingeschaltete Wechselstromwicklung, die nach " dem""JHäüptp"äreii"f" aut dem btatoniegt;mer auf dem Rotor angebracht, während die nach dem Hauptpatent auf dem Stator noch weiter vorhandene Erregergleichstromwicklung mit einer magnetischen Achse senkrecht zu der der Wechselstromwicklung hier in Wegfall kommt. Hierdurch wird ermöglicht, das Magnetsystem fest und in der bei Gleichstrommaschinen üblichen Art anzuordnen sowie das schwingende System nach Art eines in der üblichen Weise im Feldsystem gelagerten Gleichstromankers zu bauen. Die Zuführung des Wechselstroms zum schwingenden Teile erfolgt in der bei Gleichstrommaschinen üblichen Art durch Kommutator und Bürsten. Die letztere Anordnung bietet den Vorteil, daß der Winkel, durch den der Anker schwingen kann, nicht durch die festen Anschlußpunkte der biegsamen Kabel beschränkt ist. Wird ein Wechselström der geringen, im sekundären Stromkreise der Asynchronmaschine herrschenden Frequenz durch den Anker geführt, so schwingt dieser mit derselben Frequenz, und infolge der relativen Bewegungen zwischen dem feststehenden Magnetfelde und den Ankerleitern wird in diesen (in der im Hauptpatent erläuterten Weise) eine dem Strom um ¹J₄ Periode voreilende E. M. K. induziert. Für jeden der sekundären Stromkreise der Asynchronmaschine ist ein solcher schwingender Anker notwendig, also z. B. drei

solcher Anker bei Verwendung der Einrichtung in Verbindung mit einem dreiphasig gewickelten Rotor des Asynchronmotors, die Magnetpole können jedoch ein gemeinsames Joch erhalten. Der Vorteil nach vorliegendem Zusatzpatent besteht also im wesentlichen darin, daß der Ausschlagwinkel dabei nicht begrenzt ist. Das kommt daher, daß bei dieser Anordnung die Anschlußpunkte,

ίο d. h. die Bürsten, wohl im Räume feststehen, aber in bezug auf den Wechselstrommagneten verschiebbar sind. Es bleibt also der Winkel zwischen der magnetischen Achse des Gleichstrommagneten und jener des Wechselstrommagneten dauernd 90 °, was immer der relative Ausschlagwinkel zwischen den beiden Magneten selbst sein mag.

Der Zusammenhang zwischen dem Haupt- und Zusatzpatent ist in Fig. 1 bis 4 erläutert.

Fig. ι zeigt die im Hauptpatent geschützte Anordnung mit dem einzigen Unterschied, daß die Wicklung des Wechselstrommagneten in Parallelschaltung der beiden Ringhälften anstatt in Serienschaltung angeordnet ist. NS ist der Gleichstrommagnet, und der Ring ist der Wechselstrommagnet. . Der Einfachheit halber ist die Wicklung des schwingenden Gleichstrommagneten nicht eingezeichnet und auch die schwache Wicklung für Gleichstrom in der Gürtelzone des Stators ist fortgelassen. Die magnetische Achse des Wechselstrommagneten ist B B und jene des Gleichstrommagneten ist N S. Die Schwingung des letzteren ist also auf etwas weniger als 90⁰ beschränkt. Dadurch wird aber auch die Geschwindigkeit des Durchganges durch die Nullage und mithin .der Scheitel wert der dadurch erzeugten E M. K. beschränkt. Diese Beschränkung kann aufgehoben und der mit einem gegebenen Materialaufwand erzielbare Effekt vergrößert werden, wenn man diese Beschränkung des Winkels aufhebt, was dadurch geschieht, daß man die Anschlußpunkte der Wechselstromwicklung im Sinne des Aus-Schlages verschiebbar macht. Das führt zu der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform. Der Wechselstrom wird durch Schleifringe zunächst in' den schwingenden Teil geführt und von diesem durch Leitungen an die Bürsten B B, die mit dem schwingenden Teil mechanisch verbunden, aber elektrisch von ihm isoliert sind. Wenn der Stab schwingt, so nimmt er die Bürsten mit; die Anschlußpunkte der Wechselstromwicklung verschieben sich also im Sinne des Ausschlages, und der Winkel zwischen den beiden magnetischen Achsen bleibt dauernd 90⁰. Nun ist aber die in Fig. 2 skizzierte Ausführungsform etwas kompliziert, und um sie zu vereinfachen, ist bei vorliegendem Zusatzpatent die Vertauschung von Stator und Rotor bewirkt, was zu der Anordnung Fig. 3 führt. Wenn man endlich die Ringwicklung dieser Figur durch eine Trommelwicklung ersetzt, so kommt man zu Fig. 4. Der schwingende Teil ist ein Trommelanker und erhält Wechselstrom durch Bürsten und Kommutator; der Gleichstrommagnet steht fest. Der Anker erhält außer der Trommelwicklung für den Wechselstrom keine zweite Wicklung.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Einrichtung zur Verbesserung des Leistungsfaktors von Asynchronmaschinen mittels Vibrators nach Patent 254118, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Sekundärstrom des Asynchronmotors durchflossene Teil des Vibrators der schwingende Teil der Vorrichtung ist, wobei dieser schwingende Teil nach Art eines Gleichstromankers mit Kommutator gebaut ist, dem der Wechselstrom zugeführt wird, und der in einem feststehenden Gleichstrom-Magnetsystem drehbar gelagert ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.