DE956430C

DE956430C - Doppelschlussmotor fuer Einphasenwechselstrombetrieb

Info

Publication number: DE956430C
Application number: DES29651A
Authority: DE
Inventors: Otto Spahr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-08-15
Filing date: 1952-08-05
Publication date: 1957-01-17

Description

Doppelschlußmotor für Einphasenwechselstrombetrieb EinphasennebenschluBmotoren bereiten Schwierigkeiten bezüglich Phasenlage zwischen Erregerfeld und Ankerstrom. Wird die Nebenschlußwicklung direkt an das Netz angeschlossen, so führt sie einen praktisch induktiven Strom; so daß Ankerstrom und Erregerstrom beträchtlich phasenverschoben sind. Dieser Umstand wirkt sich in doppelter Hinsicht nachteilig auf das Arbeiten des Motors aus. Einmal beträgt die Wirkleistung nur einen Bruchteil der Scheinleistung, so daß der Motor eine sehr geringe Nutzleistung aufweist. Außerdem ist die Bürstenspannung gegen die im Anker induzierte Gegenspannung ebenfalls stark phasenverschoben, so daß sehr starke Ankerströme und übermäßige Bürstenfeuer auftreten.
In diesen Nachteilen der Einphasennebenschlußmaschine liegt der Grund. dafür, daß praktisch nur Hauptstrommaschinen verwendet wurden. Die hohe Leerlaufdrehzahl dieser Maschinen bedingt aber eine starke Beschränkung in deren Leistung.
Um einen Einphasennebenschlußmotor zu beschaffen, ist es schon bekannt, einen Kondensator in Reihe mit der Nebenschlußwicklung anzuordnen, so daß die Induktivität der Wicklung herabgesetzt und somit die Wirkleistung deal Motors verbessert wird. Es wurde außerdem vorgeschlagen, einen solchen Motor mit Kompensationswicklungen zu versehen, welche in Reihe mit dem Anker und einem Kondensator geschaltet werden.
Diese Konstruktion verlangt jedoch nicht nur zwei verschiedene Kondensatoren, sondern auch den Aufbau von Kompensationspolen, was insbesondere bei. kleinen Motoren, ein Nachteil ist.
Andererseits sind Gleichstromdoppelschlußmotoren seit langem bekannt, die auf den gleichen ausgeprägten Polen eine Haupt- und eine Nebenschlußwicklung aufweisen. Diese Motoren können jedoch nicht ohne weiteres wegen der eben erwähnten. Umstände für Wechselstrombetrieb benutzt werden.
Die Erfindung bezweckt nun., diese Umstände zu überwinden und einen Doppelschlußmotor herzustellen, welcher für Einphasenwechselstrombetrieb geeignet ist. Dieser Motor, der eine in Reihe mit dem Anker liegende Hauptstromwicklung und eine zu beiden in Reihe mit einer Kapazität liegende parallel geschaltete Nebenschlußwicklung aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß Haupt- und Nebenschlußwicklung auf den gleichen ausgeprägten. Polen angeordnet sind und die Kapazität im Nebenschlußkreis derart bemessen ist, daß sie mit der Induktivität dieser Wicklung einen auf Netzfrequenz abgestimmtem. Schwingkreis bildet.
Bei der vorgezogenen Ausführungsform des Erfindungsgegens.tandes ist der Kondensator im Motor eingebaut.
Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. I ist das Schaltbild des erfindungsgemäßen Einphasendoppelschlußmotors ; Fig. 2 stellt eine schematische Ausführungsform der Erfindung dar.
Der Motor besteht aus dem Anker I und dem Ständer 5 mit den zwei. Polen 6 und 7. Der Anker i sowie der Ständer 5 werden aus Blechen zusammengesetzt. Auf den Polen 6 und 7 sind die Hauptstromwicklung 2 und die Nebenschlußwicklung 3 angeordnet. In Reihe mit der Nebenschlußwicklung 3 ist ein Kondensator 4 geschaltet: Der Kondensator 4 wird mit Vorteil so bemessen, daß er mit der Induktivität der Nebenschlußwicklung 3 einen auf die Netzfrequenz abgestimmten Schwingkreis. bildet. Das Arbeiten im Resonanzgebiet hat den Vorteil, daß der Nebenschlußstrom fast für jeden Betriebszustand gleich ist.
Bei Leerlauf ist der Nebenschlußstrom im Verhältnis zum Hauptstrom groß, weil der Schwingkreis. 3, 4 praktisch in Resonanz ist. Er erzeugt den Hauptanteil des Flusses. Der Leerlaufhauptstrom ist dagegen sehr klein. Bei Vollast überwiegt der Hauptstrom, während der Nebenschlußstrom fast konstant und je nach Aufbau der Maschine wenig phasenverschoben ist. Die Phasenverschiebung zwischen der Spannung und dem resultierenden Erregerfluß ist sehr klein, und der Wirkungsgrad bei Vollast ist gut.
Die Haupt- und Nebenschlußwicklungen sind auf den gleichen magnetischen Polen angeordnet und sind deshalb sehr stark gekoppelt. Fließt bei Vollast ein sehr starker Hauptstrom, so wird in der Nebenschlußwicklung eine Spannung induziert, die den Spannungsabfall des Nebenschlußkreises fast kompensiert. Dies ist mit ein Grund, weshalb der Nebenschlußstrom bei Vollast wenig zurückgeht. In ähnlicher Weise wird in der Hauptschlußwicklung bei Leerlauf eine Gegenspannung induziert, die ein zusätzliches Absinken des Hauptstromes bewirkt. Dadurch erhält man eine Maschine, die im Leerlauf fast reine Nebenschlußcharakteristik, bei Vollast oder Stillstand Haupt schlußcharakteristik aufweist. Der Motor verfügt deshalb über ein sehr großes Anzugmoment.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Motors besteht darin, daß die Stromwendung in jedem Betriebszustand sehr günstig und deshalb das Bürstenfeuer an den Bürsten 8 und 9 fast unbedeutend ist.
Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Motor zur Verbesserung der Stromwendung auch mit Wende oder Kommutationspolen versehen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Doppelschlußmotor für Einphasenwechselstrombetrieb mit in. Reihe mit dem Anker liegender Hauptstromwicklung und zu beiden in Reihe mit einer Kapazität liegenden parallel geschalteten Nebenschlußwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß Haupt- und Nebenschlußwicklung auf den gleichen ausgeprägten Polen angeordnet sind und die Kapazität im Nebenschlußkreis derart bemessen ist, daß sie mit der Induktivität dieser Wicklung einen auf Netzfrequenz abgestimmten Schwingkreis bildet.
2. Doppelschlußmotor nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator im Motor eingebaut ist. In, Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 941 96o; schweizarische Patentschrift Nr. 156 226; Arnold-La Cour: Die asynchronen Wechselstrommaschinen, II. Teil, igi2, Die Wechselstromkommutatormaschinen, S. 522, und Abschnitt 39 auf S. 177; Liws,ch.itz - Glöckner: Die elektrischen Maschinen, Bd. II, Ausgabe 1934 S. 45/46