DE129895C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine annähernd sich gleichbleibende Geschwindigkeit bei Inductionsmotoren im Falle geänderter Belastung, und im Falle verschiedener Geschwindigkeit ein davon unabhängiges Drehmoment zu erzielen.

Zur Ausführung der Erfindung wird eine Kraftmaschine benutzt, deren secundärer Theil mit einer Wicklung verhältnifsmäfsig hohen Widerstands versehen, und bei welcher die magnetische Streuung klein ist. Indem man die einer solchen Kraftmaschine zugeführte elektromotorische Kraft ändert, kann man demnach die Geschwindigkeit innerhalb weiter Grenzen ändern. Die Aenderung der elektromotorischen Kraft kann durch irgend geeignete Vorkehrungen bewirkt werden, z. B. durch Stufentransformatoren.

Wäre es möglich, die Kraftmaschine so einzurichten, dafs die magnetische Streuung mit dem wachsenden Strom bis zu einem gewissen Punkte anwüchse, jenseits dieses Punktes aber nur in einem viel niedrigeren Verhältnisse zunähme, so würde es möglich sein, ein wesentlich constantes Drehmoment für verschiedene Geschwindigkeiten bis zu dem Punkte zu sichern, in welchem der Wechsel im Wachsthumverhältnifs des magnetischen Verlustes eintritt. Diese Bedingung ist jedoch im Motor selbst schwer zu erreichen. Es ist aber leichter möglich, sie herzustellen durch Anwendung γοη besonderen Drosselspulen in den äufseren Stromkreisen, welche derart bemessen sind, dafs ihr Eisenkern bezw. magnetischer Kreis bei einer gegebenen Strommenge gesättigt ist. Werden die Stromkreise, welche den die Kraftmaschine speisenden Phasen entsprechen, mit Drosselspulen versehen und der Sättigungspunkt der letzteren so gestaltet, dafs er annähernd dem Punkte des Maximaldrehmomentes entspricht, so wird jenseits dieses Punktes die Selbstinduction der Kraftmaschinenstromkreise nicht mehr so rasch wie vorher anwachsen und es kann durch gehörige Bemessung der Drosselspulen ein Drehmoment erzeugt werden, welches in praktischem Sinne constant für weite Geschwindigkeitsgrenzen ist.

Von den beiliegenden Zeichnungen stellen dar:

Fig. ι ein Schema, bei welchem die Veränderung der dem primären Theil zugeführten elektromotorischen Kraft von Hand aus geschieht,

Fig. 2 ein Schema ähnlich Fig. 1, aber mit selbsttätiger Einstellung,

Fig. 3, 4 und 5 in der weiteren Beschreibung näher erklärte zugehörige Schaulinien.

In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Buchstaben übereinstimmende Theile.

ι ist eine zweiphasige Inductionskraftmaschine, deren primärem Gliede die Energie durch die Drähte 2, 3,4 und 5 aus den secundären Wicklungen 6 und 7 zweier Transformatoren zugeführt wird, deren primärer Theil 8, 9 von einer Zweiphasenmaschine Ίο gespeist wird. Die Secundärwicklungen 6 und 7 der Tansformatoren sind untertheilt und mit einer Reihe von Stromschlufsstücken 11 versehen, über welche die mit den Leitungen 2 und 4 verbundenen Arme 12 der Handschalter streichen. Die Drosselspulen sind mit 19 bezeichnet. In Fig. 2 treten die Leitungen 2 und 4 mit den Strom-

schlufsstUcken ι ι in Verbindung durch je ein zwischen letzteren und einer langen Schiene 14, 15 gleitendes Stück 13.

Dies den Schalterarm bildende Gleitstück 13 ist mit dem magnetischen Kern 17 einer in den Stromkreis des primären Theiles der Kraftmaschine geschalteten Spule 18 verbunden. Wenn daher die Belastung der Kraftmaschine sich ändert, so werden infolge der Aenderung der Stromstärke in den Spulen 18 die Stücke 13 verschoben, und dadurch die dem primären Glied zugeführte elektromotorische Kraft entsprechend geändert. Dabei dienen die Spulen 18 gleichzeitig als Drosselspulen. Beim Anlassen ist der Erregungsstrom hoch, weil die Umdrehungsgeschwindigkeit zu beschleunigen und die Belastung zu überwinden ist. Der hohe Erregungsstrom in der Spule 18 bewegt das Gleitstück 13, wodurch die elektromotorische Kraft der Stromzufuhr abnimmt; sogleich mit dem Eintritt dieser Wirkung sinkt der Erregungsstrom, dagegen steigt die Spannung der Stromzufuhr, und Geschwindigkeit und Erregungsstrom wachsen wieder, bis das Stück 13 in seine mittlere Lage tritt.

Die Schaulinien Fig. 3, 4 und 5 stellen in der üblichen Weise die Beziehung zwischen Geschwindigkeit undDrehmoment einer elektrischen Kraftmaschine dar (!TDrehmoment, »S Geschwindigkeit). Die Schaulinien Fig. 3 beziehen sich auf eine Kraftmaschine, deren magnetische Streuung • klein ist bei verhältnifsmäfsig hohem secundärem Widerstand; man ersieht, dafs das Maximaldrehmoment beim Anlassen gesichert ist, was z. B. dann sehr wünschenswerth ist, wenn die Kraftmaschine zum Betriebe von Hebezeugen oder zu ähnlichen Zwecken dienen soll. Bei Aenderung der dem primären Theil zugeführten elektromotorischen Kräfte ändern sich die Beziehungen zwischen Drehmoment und Geschwindigkeit, wie die einzelnen Schaulinien zeigen; selbstverständlich ist für jede der Curven die elektromotorische Kraft constant, denn wenn diese abnimmt, so schwächt sich auch das maximale Anfangsdrehmoment entsprechend. Aus der allgemeinen Form der Curven ist zu ersehen, dafs, wenn die Kraftmaschine mit voller Belastung läuft, und gewünscht wird, das Drehmoment ohne Verminderung der Geschwindigkeit zu erhöhen, man nur die dem primären Glied zugeführte elektromotorische Kraft zu vermehren braucht, oder dafs das Drehmoment constant gehalten und die Geschwindigkeit erhöht werden kann durch Vermehrung der elektromotorischen Kraft.

Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen Geschwindigkeit und Drehmoment einer Kraftmaschine, bei welcher der Widerstand des secundären Stromkreises klein, die Selbstinduction dagegen grofs ist; das Drehmoment besitzt den Höchstwerth, wenn die Maschine mit verhältnifsmäfsig hoher Geschwindigkeit läuft; von diesem Punkt an nimmt es ab mit der Geschwindigkeit.

In Fig. 5 stellt die Linie ab die Beziehung zwischen Drehmoment und Geschwindigkeit bei Weglassung der Drosselspulen 19 dar; sie ist ähnlich der in Fig. 3. Die Curve aec ist die einer Kraftmaschine mit niedrigem secundärem Widerstand und grofser Streuung unter ähnlichen Umständen; die Curve ist gleich der in Fig. 4. Werden jedoch bei Kraftmaschinen der ersteren Art, welche also eine Curve ähnlich Fig. 3 besitzen, die Drosselspulen 19 angewendet, so nimmt die Curve den mit a ed bezeichneten Verlauf, aus welchem ersichtlich ist, dafs das Drehmoment praktisch constant bleibt von der Geschwindigkeit Null bis zu der durch den Punkt e angezeigten Geschwindigkeit, d. i. derjenigen Geschwindigkeit, bei welcher Sättigung der Kerne der Spulen 19 eintritt. Man ersieht, dafs durch diese Mittel sich ein praktisch constantes Drehmoment zwischen beträchtlich aus einander liegenden Geschwindigkeitsgrenzen erzielen läfst.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren, um Inductionsmotoren ein von der Umlaufgeschwindigkeit innerhalb weiter Grenzen unabhängiges gleichbleibendes Drehmoment zu verleihen, dadurch gekennzeichnet, dafs die in den primären Kreis des Motors eingeschalteten Drosselspulen derart bemessen sind, dafs ihre Sättigung im Wesentlichen mit dem Auftreten des für eine bestimmte elektromotorische Kraft maximalen Drehmomentes zusammenfällt.

2. Eine Ausführungsform des unter 1. geschützten Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, dafs die Drosselspulen gleichzeitig die Bewegung der Schalthebel des Stufentransformators bewirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.