DE308384C

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Publication number: DE308384C
Application number: DENDAT308384D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES A

PATENTAMT;

Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung von Gleichstromhochspannungsmaschinen mit geschlossener Ankerwicklung, bei der die Ankerspulen durch Steuerschalter kommu- · 5.tiert werden. Die Schwierigkeit, bei diesen Maschinen Schalter zu verwenden, liegt darin, daß die Anlaßspulen dauernd in Reihe geschaltet sind und die zu kommutierenden : Spulen nicht gegen die anderen Spulen umgeschaltet werden können. Diese Schwierigkeit wird nun der Erfindung gemäß dadurch. behoben, daß - man immer die zu kommutierenden Spulen mittels .Steuerschalter an die . Sammelschienen anschließt. In den Figuren 15■: ist diese Anordnung schematisch veranschaulicht. Der umlaufende Magnet?? erregt die .ruhende Ankerwicklung α. Die Ankerwick- : lung ist mit einer zweckmäßig gewählten, vorzugsweise geraden Anzahl von Anschlußpunkten 1 bis 16 versehen.· c und d bedeuten die positiven bzw. negativen Sammelschienen. Bei der Anordnung der Fig. 1 sind nun die

• ungeradzahligen Anschlußpunkte 1, 3, 5 usw. ■ über Schalter ι', 3', 5' usw. an die eine Sam-

25· melschiene, die geradzahligen Anschlußpunkte über Schalter 2', 4', 6' usw. an die andere Sammelschiene, angeschlossen. Je ein Hüpf er der einen Reihe wird gemeinsam mit einem Hüpf er der, anderen Reihe gesteuert, dessen

30: Anschlußpunkt um etwa 180 ° elektrisch von dem Anschlußpunkt des ersten Hüpfers ent-

• fernt ist, also 6' gemeinsam mit 15', 8'mit i', 10' mit 3' usw.

Bei dieser Anordnung wird bei einem vollständigen Umlaufe' des Feldes jeder An-Schlußpunkt nur einmal angeschlossen. Die Spannungssprünge bei der Kommutierung entsprechen daher der Spännung zweier aufeinanderfolgenden Spulen.

Man kann nun die Spannungssprünge dadurch vermindern, daß man: jeden; Anschlußpünkt zur Kommutierung _; in jeder Halbperiode heranzieht.. Dies geschieht dadurch, daß man jeden Anschlußpuhkt der Ankerwicklung mit zwei Hüpfern verbindet, von denen jeder zu einer der. Sammelschienen führt. Dies ist in Fig: 2,; veranschaulicht. Die. Steuerung der Hüpfer wird nun so vorgenommen, daß wiederum die ungleichpoligen . Hüpf er je zweier um 180° elektrisch voneinander entfernter Anschlußpunkte gleich- : zeitig erregt werden. ' Tn der gezeichneten : Stellung des Feldes ist beispielsweise der Stromverlauf so, daß die Hüpfer 13' und 5' geschlossen sind., Dreht sich nun das Feld im Uhrzeigersinne, so werden nun. die Spulen 14 und 6 an die Sammelschienen angeschlossen. Man sieht hieraus, daß die umzuschaltende Spannung gleich der Spannung einer Spule zwischen zwei .;Anschiußpunkten ist, während bei der Anordnung: der Fig. 1. ■ ■■ in der gezeichneten Stellung des Feldes die Steuerschalter .13', 4' gleichzeitig gesteuert werden. Es folgen dann die Steuerschalter "T5~'_Nund 6', so daß also immer die Spannung ■ zweier Spulen umzuschalten ist. Dreht sich

; bei der Anordnung der Fig. 2 das Feld* b weiter, so werden nach dem Steuerschalter 13' die Steuerschalter 14', 15', schließlich 16' betätigt. Nach dem Steuerschalter 16' muß nun der Steuerschalter 1" eingelegt werden, so daß hier ein Wechsel zwischen den ■ Steuerschaltern, die den Anschlußpunkten zugeordnet sind, erfolge. Nach einer weiteren halben Umdrehung, nachdem der Steuerschalter 8", 16" betätigt worden ist, wird nun wieder der Steuerschalter 1' bzw. 9' eingeschaltet.

Die Erregung der Hüpfer kann durch besondere Erregerstromkreise vorgenommen werden, die durch Kontaktwalzen oder *5 Bürsten, die ihrerseits mit dem Felde synchron umlaufen, gesteuert werden. Fig. 3 bis 6 zeigen derartige Anordnungen.

Bei der Anordnung der Fig. 3 ist das eine . Ende sämtlicher Erregerspulenpaare der Hüpfer miteinander verbunden, während das andere Ende zu Bürsten g_lt g₂, g_s usw. führt, die auf der Kontaktwalze e schleifen. Die Kontaktwalze ist so eingerichtet, daß nur die Erregerspulen vom Strome durchflossen werden, deren Hüpfer gesteuert werden sollen, die anderen Erregerspulen bleiben offen. Bei der Anordnung der Fig. 4 dagegen sind sämtliche Erregerspulenpaare in Reihe geschaltet. Die untätigen Erregerspulen werden in sich kurzgeschlossen, während die zu erregenden Spulen vom Steuerstrom durchflossen werden. Um eine richtige Kommutierung zu erzielen, müssen mindestens die Erregerspulen,' die zu den Hüpfern an den Enden der zu ■ kommutierenden Spulen führen, gleichzeitig geschlossen werden. Unter Umständen empfiehlt es sich, für die Kommutierung mehrere . Spulen gleichzeitig kurzzuschließen. Dies kann durch geeignete Wahl der Breite der Kontaktlamellen der Kontaktwalzen erreicht werden. In Fig. 5 und 6 ist schematisch die' Anordnung veranschaulicht, bei der die Walze ruht, während die Kontaktbürsten rotieren, während die Lamellen, die mit den Enden der Erregerspulenpaare verbunden sind, ruhen. Im übrigen entsprechen diese Anordnungen den der Fig. 3 und 4. ■

Da bei dem Fortschreiten der Kommutierung von der einen Ankerspule auf die andere keine Unterbrechung des Hauptstromes stattfinden · darf, ist es zweckmäßig, besondere Einrichtungen ζμ treffen, die die zu den Enden der Kurzschlußspule führenden Hüpf er während der Dauer der Kurzschlußperiode in ihrer Einschaltlage festhalten. Ein solches Mittel ist als Beispiel in Fig. 7 veranschau^ licht. Hierin bedeuten h, i, k drei nacheinander zu kommutierende Spulen. Die Hüpferkerne sind mit I₁, I₂, L₀ bezeichnet. M₁, m₂, :»ij sind die Steuerspulen.

Der Erfindung gemäß werden nun auf den Hüpfern außer diesen Steuerspulen besondere Festhaltespulen angeordnet, die je aus den Spulenhälften M₁, n₂, n₃ und O₁, O₂, O₃ bestehen. Die Spulenhälften sind nun derart an die Anschlußpunkte der Ankerwicklung angeschlossen, daß jeder Anschlußpunkt zu dem Anfang einer Spulenhälfte 0 und "dem Endpunkt der Spulenhälfte η des in der Kommutierung folgenden Hüpfers führt. Die freien Enden der Spulenhälften 0 und η führen zu Kontakten, die durch den Hüpferkontakt miteinander und mit einem dritten zu den Sammelschienen führenden Kontakt verbunden werden. Die Spule i befinde sich in Kurzschluß, der Hüpfer I₂ sei also geschlossen. Die Ankerzweigströme J₁ und J₂ durchfließen dann die Spulenhälften der 'Festhaltespulen derart, daß sie sich in ihrer Wirkung aufheben; sie sind also ohne Einfluß auf den Magneten. Der in der Kurzschlußspule fließende Kürzschlußstrom i dagegen durchfließt die Festhaltespulen derart, daß sie in ihrer magnetisierenden Wirkung sich und die Einschaltspule W₂ unterstützen, so daß der Hüpfer also in der Einschaltlage so lange festgehalten wird, als ein Kurzschlußstrom fließt.

Das Ausschalten der Hüpfer erfolgt zweckmäßig durch besondere Ausschaltspulen oder durch Abreißfedern.

Während bei den oben geschilderten Beispielen die Steuerschalter magnetisch gesteuert wurden, ist in den Fig. 8 und 9 eine Anordnung dargestellt, bei der die Schalter mecha- , nisch gesteuert werden. Diese Anordnung besteht aus einer Kurvenscheibe, die in Fig. 8 in der Aufsicht, in.Fig. 9 im Vertikalschnitt dargestellt ist. Am Rande der Kurvenscheibe ist eine Rinne r angeordnet, in der sich die Enden der Steuerschalter befinden. Diese Steuerschalter schwingen um einen Drehpunkt s. Aus dieser Anordnung ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Steuerschalter, deren untere Enden sich im Bereiche des Ringkanals u, v, w befinden, in ihrer Lage unverändert bleiben. Durch die Nocken Z₁, Z₂ werden sie jedoch nach außen gedrängt, die Schalter somit geschlossen, bis sie schließlich an den Stellen ύ, w des nach außen gelegenen Randes des Ringraumes wieder in die Offen- »» lage· gedrängt werden.

Auch diese mechanisch gesteuerten Schalter werden entweder durch Festhaltemagnete " während der Kurzschlußdauer in ihrer Lage gesichert, oder sie werden als Kippschalter ausgeführt!

Claims

Patent- Ansprüche:

τ. Gleichstromhochspannungsmaschine mit geschlossener Ankerwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden sämtlicher Ankerspulen über Steuerschalter zu zwei ,

Sammelringen ο. dgl. führen, und daß in gesetzmäßiger Reihenfolge immer nur die Steuerschalter periodisch geschlossen werden, die zu den gerade kommutierenden. Spulen gehören.
2. Gleichstromhochspannungsmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerwicklung mit einer geraden Anzahl von Anschlußpunkten versehen ist,

ίο wobei die geradzahligen Anschlußpunkte an die eine, die ungeradzaliligen Anschlußpunkte an die andere Sammelschiene über - die Steuerschalter angeschlossen sind.
3. -Gleichstromhochspannungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Anschlußpunkt der Ankerwicklung zwei zu verschiedenen Sammelschienen führende Steuerschalter zugeordnet sind, wobei die ungleichpoligen Steuerschalter je zweier um i,8o° entfernter Anschlußpunkte gleichzeitig erregt werden. . .
4. Gleichstromhochspannungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschalter mittels einer Kontaktvorrichtung gesteuert werden, die mit dem: kreisenden Feld synchron umläuft.
5/ Gleichstromhochspannungsmaschine nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Enden sämtlicher Erregerspulenpaare der Steuerschalter miteinander verbunden sind, während die anderen Enden zu Bürsten o. dgl. führen, die durch die Kontaktvorrichtung so mit Strom versorgt werden, daß immer nur die Steuerschalter der gerade kommutierenden Ankerspulen erregt werden.
6. Gleichstromhochspannungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Erregerspülenpaare der Steuerschalter in Reihe geschaltet sind und in Bürsten endigen,' ■ die durch die Kontaktvorrichtung stets so miteinander verbunden' wercjen, daß alle zu den nicht kommutierenden Ankerspulen führenden Steuerschalter durch Kurzschließen aberregt werden.
7. Gleichstromhochspannungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschalter durch Festhaltespulen während der Kurzschluß dauer in der Einschaltlage gehalten werden..,
8. Festhaltespule für, die: Steuerschalter der Maschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch zwei Spulenhälften, die je mit einem Ende an je ein Ende der kommutierenden Spule angeschlossen sind und deren andere Enden durchweinen Hüpferkontakt miteinander und mit einem zu den Sammelschienen führenden Kontakt so verbunden werden können, daß die Spülenhälften von den Ankerzweigströmep in entgegengesetztem Sinne, vom Kurzschlußstrom der kommutierenden Spule aber gleichsinnig erregt werden.
9. Gloichstromhochspännungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschalter mechanisch, zweckmäßig durch. Kurvenscheiben, gesteuert werden. ,
10. Gleichstromhochspannungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschalter als Kippschalter ausgeführt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.