DE203253C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Einphasenmotor, welcher beim Anlaufen und bei geringer Geschwindigkeit als Reihen- - scblußkommutatormotor arbeitet, während er bei größerer Geschwindigkeit als Induktionsmotor läuft. Das erreicht man bekanntlich dadurch, daß die Anzahl der Pole bei dem Übergang zum Induktionsbetrieb geändert und eine Ankerwicklung verwendet wird,

ίο welche mit Querverbindungen für Punkte gleicher Spannung beim Kommutatorbetrieb ausgerüstet ist, die beim Induktionsbetrieb als Kurzschlußverbindungen dienen.
• Die Umschaltung wurde meist von Hand oder selbsttätig bei einer Geschwindigkeit vorgenommen, welche etwas kleiner als die synchrone Geschwindigkeit ist, so daß die Geschwindigkeit noch steigt, wenn der Motor bereits als Induktionsmotor arbeitet. Das erfordert natürlich einen erhöhten Strombetrag. Ebenso hat man die Umkehr vom Induktionsmotor zum Kommutatormotor etwa bei derselben Geschwindigkeit eintreten.lassen. Infolgedessen kann die Umkehr leicht wieder eintreten, bevor der Motor sein volles Drehmoment als Induktionsmotor erreicht. Auch können bei gewissen Belastungen Pendelungen des die Umschaltung bewirkenden Zentrifugalreglers auftreten und die Stabilität der Wirkungsweise des Motors beeinträchtigen.

Der vorliegenden Erfindung zufolge soll nun ein Zentrifugalregler verwendet werden, der so eingerichtet ist, daß die Umschaltung zum Induktionsmotor erst bei Erreichung oder Überschreitung der, synchronen Geschwindigkeit eintritt, daß dagegen die Umkehr zum Kommutatorbetrieb erst dann erfolgt, wenn die Geschwindigkeit beträchtlich geringer ist als die synchrone. Auf diese Weise wird der Stromverbrauch verringert, der Motor kann mit Sicherheit seine volle Kraft als Induktionsmotor ausüben und' Schwingungen des Zentrifugalreglers werden vermieden.

Auf der Zeichnung ist Fig. 1 ein Querschnitt des Motors, der der Erfindung zufolge gebaut ist.

Fig. 2 dagegen zeigt das zugehörige Schaltungsschema. Die Achse 1 läuft in Lagern 2 und 3, welche mit Endstücken 4 und 5 versehen sind. Der Ankerkern 8 besteht aus lamelliertem Eisen und wird von dem Ankerstern 6 getragen, ebenso der Kommutator 9 von dem Stern 7. An der linken Seite des Ankersternes 6 ist mittels der Schraubenbolzen 10 das Ringgestell 11 befestigt mit den Armen 12 und 13, welche sich zwischen die Arme. des Ankersternes nach innen erstrecken. Drehbar sind an den Armen 12 und 13 und ebenfalls zwischen den Armen des Ankersternes 6 zwei Winkelhebel 15 und 16 befestigt, die im Ruhezustand durch die Federn 17 und 18, deren Enden an dem Arm 19 der Winkelhebel befestigt sind, zurückgehalten werden. Die anderen Enden der Federn sind an dem Gestell 11 mittels Ösenschrauben 20 befestigt, durch welche die Spannung der Federn geregelt werden kann. Die Arme 21

und 22 des Winkelhebels stehen durch Zapfen und Schlitzverbindungen mit den Zugstangen 23 in Eingriff, welche an der Hülse 24 sitzen, die ihrerseits lose auf der Achse 1 sitzt, so daß eine Längsbewegung derselben zustande kommen kann. Lose auf der Hülse 24 ist der Zylinder 25 aufgebracht, welcher sich über das innere Ende des Gehäuses 26 für das Lager 2 erstreckt und an der Drehung durch den Zapfen 27 gehindert wird.

"Auf der äußeren Oberfläche des Zylinders 25 sind die Kontaktstücke 28,29 isoliert befestigt; mit ihnen steht eine Anzahl von Bürsten 30, 31, 32/33 und 34 (s. Fig. 2) in Eingriff. Die Bürsten werden von dem Bürstenhalter 35 getragen, der auf dem Lagergehäuse drehbar ist. Bei der Verschiebung des Zylinders vollziehen sich die Verbindungen gemäß Fig. 2. Wie aus dieser zu ersehen, besteht die Ständerwicklung aus vier Spulen 36, 37, 38 und 39, welche dergestalt in Reihenparallelschaltung in Reihe zum Anker 41 geschaltet sind, daß sie acht Pole bilden, falls die Winkelhebel 15 und 16 die gezeichnete Stellung einnehmen. Dies ergibt sich, wenn man den Verlauf des Stromes verfolgt, der vom Speiseleiter 40 zur Bürste 30, von dort zum Kontaktstück 29, zur Bürste 34, zu den Spulen 37 und 39, zur Bürste 31 und schließlieh zum Kontaktstück 28 und zur Bürste 42 geht. Ebenso geht der Strom vom Leiter 40 durch die Spulen 36 und 38 zur Bürste 42. Ist aber die Zentrifugalkraft wirksam, so gehen die Winkelhebel in die punktierte Stellung nach Fig. 1, und die Kontaktstücke28 und 29 treten in die punktierte Stellung der Fig. 2, wodurch die Schaltung der Spulen 37 und 39 umgekehrt wird, während zum Anker ein Nebenschluß gebildet wird. Der Stromkreis über die Spulen 36 und 38 bleibt unverändert, während sich ein neuer Stromkreis ' bildet über Bürste 30, Kontaktstück 29, Bürste 31, Spulen 39 und 37, Bürste 34, Kontaktstück 28, Bürste 3 2 und Anker 41. Zum Anker 41 besteht ein Nebenschluß über die Bürsten 32 und 33 und das Kontaktstück 28.

Es sind also die Spulen 36 und 38, der Feld-, magnetwicklung und der Anker 41 in derselben Reihenschlußverbindung verblieben, während ein Wechsel in der Polzahl ohne Unterbrechung des Motorkreises stattgefunden hat.

Die Spannungen der Federn 17 und 18 sind nun so geregelt, daß die Winkelhebel 15 und 16 sich unter dem Einfluß der Zentrifiigalkraft in die punktierte Stellung nur dann bewegen, wenn die synchrone oder eine etwas höhere Geschwindigkeit überschritten wird. Auf diese Weise erfolgt der Wechsel der Polzahl und damit der Übergang zum Induktionsmotorbetrieb oberhalb der synchronen Geschwindigkeit, was einen übermäßigen Strombetrag nicht erfordert. Die Lage der' Mittelpunkte der Drehzapfen der Winkelhebel 15 und 16 in bezug auf die Achsen der Federn 17 und 18 ist ferner so gewählt, daß die senkrechten Abstände zwischen den Achsen der Federn und den Drehpunkten abnehmen, wenn sich die Arme 19 nach außen bewegen. Da diese Abstände die wirksamen Hebelarme für die Federn 17 und 18 bedeuten, ist es nötig, daß die Geschwindigkeit des Motors beträchtlich unter den synchronen Wert sinkt, bevor die Zentrifugalkraft, die auf die Arme 19 der Winkelhebel wirkt, durch die Spannkraft der Federn überwunden werden kann. Dadurch wird ein zu frühes Umschalten auf Kommutatorbetrieb und auch das Schwingen und Pendeln des Zentrifugalreglers vermieden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch: -

   Einrichtung zum selbsttätigen Umschalten eines Einphasenkommutatormotors in einen Induktionsmotor mit anderer Polzahl und umgekehrt in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung zum Induktionsmotor erst nach Überschreitung der synchronen Geschwindigkeit und die Umkehr zum Kommutatormotor bei einer erheblich unter der synchronen liegenden Geschwindigkeit eintritt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.