DE167382C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Im Patent 104301 ist ein Wechselstrom-Gleichstrom-Umformer beschrieben, der aus einem asynchronen Motor und einer Gleichstrommaschine besteht. Die Wicklung des Läufers der asynchronen Maschine und die Ankerwicklung der Gleichstrommaschine sind in eine große Anzahl von Abteilungen geteilt und je ein Teil der Läuferwicklung ist mit einem entsprechenden Teil der Gleichstromwicklung und zwei benachbarten Lamellen verbunden.

In Fig. ι, welche Fig. 4 der Patentschrift 104301 entspricht, bezeichnen 1, 2, 3 .... 12 die Spulen der Läuferwicklung der asynchronen Maschine, 1', 2', 3' .... 12' die Spulen der Ankerwicklung der Gleichstrommaschine und K den Stromwender.

Die Läuferwicklung und die Gleichstromwicklung sind in eine gleiche Anzahl Teile eingeteilt, so daß auf jede Läuferspule eine Spule der Gleichstromwicklung kommt; die Enden jeder Spule des Läufers und des Gleichstromankers sind mit Lamellen des Stromwenders K verbunden, so daß je zwei Spulen parallel zueinander an den Stromwender angeschlossen sind. Die Läuferspulen bilden somit ein Mehrphasensystem, dessen Phasenzahl gleich der Lamellenzahl des Stromwenders ist. Zählt man die Spulen des Läufers fortlaufend im Sinne des Uhrzeigers, so sind die Enden dieser Spulen derart mit der Gleichstromwicklung verbunden, daß die zwischen den Enden der Läuferspulen ι bis 12 liegenden Gleichstromspulen 1' bis 12' im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers aufeinander folgen. Bei dieser Verbindungsart

wird ein rechtslaufendes Drehfeld der Asynchronmaschine ein linkslaufendes Drehfeld im Gleichstromanker erzeugen.

Bei der Maschine nach Patent 104301 ist also angenommen, daß die Zahl der Abteilungen der Läuferwicklung gleich der Zahl der Abteilungen der Gleichstromwicklung sei, und daß man ebensoviele getrennte Stromkreise bildet, als die Gleichstromwicklung getrennte Abteilungen enthält. Nach der vorliegenden Neuerung kann man jedoch den Umformer viel einfacher und besser ausführen, wenn man die Zahl der Abteilungen der Gleichstromwicklung unabhängig von der der Läuferwicklung oder als ein beliebiges Vielfaches der Abteilungen der Läuferwicklung wählt. Die dadurch erreichten Vorteile sind bedeutend, denn mit Rücksicht auf die Kommutation ist eine möglichst große Lamellenzahl, d. h. eine möglichst weitgehende Unterteilung der Gleichstromwicklung erforderlich, während die Zahl der Phasen oder Abteilungen der Läuferwicklung bis auf zwei vermindert werden kann. Meistens wird man sich mit einer Phasenzahl von sechs bis neun begnügen, weil eine weitere Vergrößerung für die Umformung nur noch geringfügige Vorteile bietet, und weil die Zahl der Verbindungen zwischen beiden Wicklungen mit steigender Phasenzahl erhöht und ihre Ausführung verteuert wird. Um eine funkenfreie Kommutation zu erreichen, ist es dagegen erforderlich, daß die Reaktanz einer Abteilung der Gleichstromwicklung möglichst klein sei; das ist nur durch eine große Lamellenzahl erreichbar.

In Fig. 2 ist eine Anordnung, der beiden Wicklungen dargestellt, bei welcher die Wicklung des Läufers aus nur sechs Phasen besteht. Der Gleichstromwicklung wird somit ein sechsphasiger Wechselstrom zugeführt. Die Lamellenzahl des Stromwenders K ist erheblich größer als die Phasenzahl gewählt. Infolge der geringen Zahl von Verbindungen zwischen beiden Wicklungen ist es

ίο nicht durchaus nötig, daß der Läufer der Asynchronmaschine und der Anker der Gleichstrommaschine auf derselben Welle sitzen, sondern die Asynchronmaschine und die Gleichstrommaschine können als selbständige Maschinen ausgeführt und auf irgend eine Art fest oder elastisch gekuppelt werden. Zur Verbindung der Wicklung sind dann Schleifringe und Bürsten zu Hilfe zu nehmen.

Außer der einfacheren, gegenseitig unabhängigen Herstellung der beiden Wicklungen hat die kleine Phasenzahl der Läuferwicklung und die größere Lamellenzahl der Gleichstromwicklung noch den Vorzug, daß die Abteilungen oder Spulen der Läuferwicklung nicht durch die Bürsten direkt kurzgeschlossen werden.

Findet ein direkter Kurzschluß der Läuferspulen durch die Bürsten des Stromwenders statt, wie es z. B. in Fig. 1 für die Spulen 1 und 7 der Fall ist und wie es bei Anordnung und Einteilung der Wicklung nach diesem Schema immer der Fall sein muß, so wird eine funkenfreie !Commutation sehr erschwert.

Ferner ist zu beachten, daß die Kurvenform der in einer Spule induzierten E. M. K. von der Form des induzierenden Feldes abhängt und somit in beiden Maschinen verschieden ist. Macht man, wie hier vorgeschlagen, die Abteilungen der beiden Wicklungen , die zwischen zwei Verbindungen liegen, groß und verteilt sie auf mehrere Nuten, so streben die induzierten E. M. Ke. in den parallel geschalteten Wicklungsteilen derselben Form, nämlich der Sinusform, zu und die Ausgleichströme werden nahezu vermieden.

Die angeführten Verbesserungen sind für die Herstellung und die Wirkungsweise des Umformers so erheblich, daß er ohne diese Verbesserungen praktisch nicht mit Erfolg auszuführen ist.

Das Maschinenaggregat kann sowohl zur Umformung von Ein- oder Mehrphasenstrom in Gleichstrom, als zur Umformung von Gleichstrom in Ein- oder Mehrphasenstrom gebraucht werden. Ebenso ist das Aggregat als Wechselstrommotor verwendbar, und zwar hat man zwei Umdrehungszahlen zur Verfügung. Wird die Gleichstromseite nicht erregt, so läuft die Maschine mit nahezu synchroner Umdrehungszahl; erregt man dagegen die Gleichstrommaschine, so fällt die Umdrehungszahl, und zwar auf die Hälfte, herunter , wenn die Polzahl der Gleichstrommaschine gleich derjenigen der asynchronen Maschine ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Doppelmaschine, die als Wechselstrom-Gleichstrom-Umformer, als Gleichstrom-Wechselstrom-Umformer und als Wechselstrommotor verwendbar ist, bestehend aus einer asynchronen Maschine mit mehrphasiger Läuferwicklung und einer Gleich-Strommaschine, wobei die Läuferwicklung der asynchronen Maschine ebenso wie die Ankerwicklung der Gleichstrommaschine in Abteilungen geteilt ist, welche parallel zu den Abteilungen des Gleichstromankers mit den Stromwenderstegen derart verbunden sind, daß die parallel geschalteten Abteilungen der beiden Wicklungen zu einer durch die Achse des Maschinensystems gehenden Ebene symmetrisch liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Stromwenderlamellen der Gleichstrommaschine größer ist als die Zahl der Phasen der Läuferwicklung der asynchronen Maschine.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.