DE118462C

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Publication number: DE118462C
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Description

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PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 d. CLASS 21 d.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 28. Dezember 1898 ab.Patented in the German Empire on December 28, 1898.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung an elektrischen Motoren, welche die Verwendung jedes äufseren Anlafswiderstandes entbehrlich macht. Die nothwendige Widerstandsänderung wird durch Aenderung des Stromweges in der Maschine selbst vermittelst einer grofsen Anzahl von Schaltungsstadien erzielt, wobei das Gleichgewicht der Maschine vollkommen erhalten bleibt, selbst wenn ein Theil der Ankerwickelung ausgeschaltet ist.The present invention relates to a device on electric motors, which makes the use of any external starting resistance superfluous. The necessary The change in resistance is made by changing the current path in the machine itself by means of a large number of Circuit stages achieved, with the balance of the machine completely preserved remains even if part of the armature winding is switched off.

Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht, und zwar zeigt:The invention is illustrated in the accompanying drawings, which show:

Fig. ι in Seitenansicht,Fig. Ι in side view,

Fig. 2 im Längsschnitt undFig. 2 in longitudinal section and

Fig. 3 im Grundrifs den anzulassenden Motor.Fig. 3 in basic outline the engine to be started.

Fig. 4 bis 11 und 12 bis ig veranschaulichen theils in schematischen Darstellungen die einzelnen Schaltungen zu verschiedenen Zeiten.Figures 4-11 and 12-14 illustrate partly in schematic representations the individual circuits to different Times.

A ist das Gehäuse des auf die Grundplatte B gesetzten Motors. Vier Feldmagnete CC¹C² und C³ sind angeordnet, von denen jeder mit einem Kern und Spulen versehen ist, welche Klemmen c c^l aufweisen. Der Motor kann mit zwei oder vier Polen betrieben werden. Eine zweipolige Maschine entsteht dann, wenn nur zwei gegenüberliegende Spulen, etwa C und C², benutzt sind, oder wenn bei Verwendung aller vier Spulen je zwei, z. B. C C³ und C¹ C², so vereinigt sind, dafs ein Paar den Nordpol, das andere den Südpol bildet. Eine vierpolige Maschine wird durch geeignete Schaltung aller vier Spulen entstehen. A is the housing of the motor placed on the base plate B. Four field magnets CC ¹ C ² and C ³ are arranged, each of which is provided with a core and coils which have terminals cc ^l . The motor can be operated with two or four poles. A two-pole machine is created when only two opposing coils, such as C and C ² , are used, or when using all four coils two, z. B. C C ³ and C ¹ C ² , are so united that one pair forms the north pole, the other the south pole. A four-pole machine is created by switching all four coils appropriately.

Wird auf diese Weise das magnetische Feld in vier Theile CC¹C²C* getheilt, dann läfst sich durch geeignete Gruppirung derselben eine grofse Anzahl von verschiedenen Widerständen herstellen. Werden die Spulen C C¹ C² C³ hinter einander geschaltet, dann erhält man den gröfsten Widerstand; werden je zwei, etwa CC¹ und C² C^a, paarweise parallel und die beiden Paare hinter einander oder endlich alle vier Spulen parallel geschaltet, so ergeben sich andere Widerstände.If the magnetic field is divided into four parts CC ¹ C ² C * in this way, a large number of different resistances can be produced by suitable grouping of these. If the coils CC ¹ C ² C ³ are connected one behind the other, the greatest resistance is obtained; if two, say, CC ¹ and C ² C ^a , are connected in parallel in pairs and the two pairs are connected in parallel one behind the other or, finally, all four coils are connected in parallel, then other resistances result.

Das Feld kann aber auch so gestaltet werden, dafs sowohl der innere Widerstand als auch die Polzahl geändert wird: man kann alle vier Spulen hinter einander schalten und zwei Pole bilden, oder man kann ein parallel verbundenes Paar mit dem anderen parallel verbundenen Paar hinter einander schalten und auch zwei Pole bilden, oder endlich, man kann die vier Spulen hinter einander schalten und vier Pole bilden oder ein paralleles Paar mit dem anderen parallelen Paar in Reihe schalten und auch vier Pole bilden.But the field can also be designed in such a way that both the internal resistance and the the number of poles is also changed: you can switch all four coils one behind the other and Two poles can be formed, or one can have a pair connected in parallel with the other in parallel connected pair behind each other and also form two poles, or finally, one can switch the four coils one behind the other and form four poles or a parallel pair connect in series with the other parallel pair and also form four poles.

Die Ankerwickelung D auf der Welle E besteht aus zwei Theilen D¹D²; jeder Theil steht in Verbindung mit einer Reihe von Spulen und einem Stromwender, und zwar gehört zu D¹ der linke und zu D² der rechte Stromwender. Jeder besitzt vier Bürstenff'^lf'²f^s bezw. g g^lg² g^s' Der eine Theil der Wickelung kann völlig stromlos bleiben, während dem anderen Theil der Strom entweder nur durch zwei Bürsten, etwa ff², oder durch alle vier Bürsten f f^lf²f^ zugeführt wird. Oder endlich beide Theile D¹D² befinden sich in Wirksamkeit, wobei entweder zweiThe armature winding D on the shaft E consists of two parts D ¹ D ² ; each part is connected to a series of coils and a commutator, namely the left ^{commutator belongs to D 1} and the right commutator ^{to D 2.} Each has four brushes ff ' ^l f' ² f ^s respectively. gg ^l g ² g ^s ' One part of the winding can remain completely currentless, while the other part is supplied with the current either by only two brushes, say ff ² , or by all four brushes ff ^l f ² f ^ . Or finally both parts D ¹ D ² are in operation, with either two

Paar Bürsten, beispielsweise ff², an einem Stromwender und g g² am anderen, oder alle vier Bürsten an beiden Stromwendern in Thätigkeit sind. Ferner können die beiden Theile D¹ £>² hinter einander geschaltet werden, wobei sowohl zwei als vier Bürsten benutzt werden können, oder die genannten beiden Theile können parallel geschaltet werden , ebenfalls mit zwei oder vier thätigen Bürsten. Zur Aenderung des Stromweges kann irgend eine Regulirvorrichtung angewendet werden.Pair of brushes, for example ff ² , on one commutator and gg ² on the other, or all four brushes on both commutators are in action. Furthermore, the two parts D ¹ £> ² can be connected one behind the other, in which case two or four brushes can be used, or the two mentioned parts can be connected in parallel, also with two or four active brushes. Any regulating device can be used to change the current path.

Es seien nachstehend die verschiedenen Stadien, welche der Strom beim Durchfiiefsen des Motors durchmacht, beschrieben.Let us now consider the various stages which the current flows through the engine goes through.

Der Strom tritt in die Feldspulen CC¹C²C³ und die beiden Wickelungen D¹ Z)² hinter einander. Die Maschine besitzt also ihren gröfsten Widerstand. Die beiden Spulen CC³ erzeugen gleiche Pole, die Spulen C¹C² die entgegengesetzten, so dafs ein zweipoliges Feld zu Stande kommt. Bei jedem der beiden Theile D¹D² sind zwei Bürsten in Thätigkeit (Fig. 4 und 12). Im nächsten Stadium (Fig. 5 und 13) sind je zwei Spulen CC¹ und C² C³ parallel und die beiden Paare mit den Theilen D¹ D- hinter einander geschaltet. Die Strommenge wird, hierdurch vermehrt, der Widerstand verringert. Die Maschine bleibt zweipolig.The current enters the field coils CC ¹ C ² C ³ and the two windings D ¹ Z) ^{2 one} behind the other. So the machine has its greatest resistance. The two coils CC ³ generate the same poles, the coils C ¹ C ² the opposite ones, so that a two-pole field is created. In each of the two parts D ¹ D ² two brushes are in action (Figs. 4 and 12). In the next stage (Figs. 5 and 13) two coils CC ¹ and C ² C ^{3 are connected in} parallel and the two pairs with parts D ¹ D- are connected one behind the other. This increases the amount of current and reduces the resistance. The machine remains bipolar.

Der Widerstand wird noch mehr herabgesetzt durch Ausschalten von D² (Fig. 6 und 14).The resistance is further reduced by turning off D ² (Figs. 6 and 14).

Beim vierten Stadium (Fig. 7 und 15) wird Z)² parallel zu D¹ geschaltet; hierdurch ist der Widerstand der Ankerwickelung verringert worden, während der des Feldes erhalten bleibt.In the fourth stage (FIGS. 7 and 15), Z) ^{2 is connected in} parallel with D ¹ ; this reduces the resistance of the armature winding while maintaining the field.

Im fünften Stadium (Fig. 8 und 16) wird der Motor vierpolig; denn der Stromweg wird in den zwei Spulen C² C³ umgekehrt. Die Spulen C C¹ einerseits und C'² C³ andererseits sind unter einander parallel und paarweise hinter einander geschaltet. Der Feldwiderstand bleibt derselbe wie früher, trotz der Aenderung der Polarität. Gleichzeitig entstehen im Anker vier Pole, indem die beiden Theile D¹ D² hinter einander geschaltet werden und alle vier Bürsten in Thätigkeit treten. Der Gebrauch von vier Polen mindert den Widerstand herab, obgleich die beiden Theile D¹ D² hinter einander geschaltet sind.In the fifth stage (FIGS. 8 and 16) the motor has four poles; because the current path is reversed in the two coils C ² C ^3. The coils CC ¹ on the one hand and C ' ² C ³ on the other hand are connected in parallel with one another and in pairs one behind the other. The field resistance remains the same as before, despite the change in polarity. At the same time four poles are created in the armature, in that the two parts D ¹ D ² are connected one behind the other and all four brushes come into operation. The use of four poles reduces the resistance, although the two parts D ¹ D ² are connected one behind the other.

Im sechsten Stadium (Fig. 9 und 17) haben die Spulen des Paares C C^L dieselbe Polarität wie die Spulen des Paares C²C³; jedoch sind die beiden Paare parallel geschaltet, wodurch der Widerstand des Feldes auf ein Viertel sinkt, während der Widerstand des Ankers unverändert bleibt.In the sixth stage (FIGS. 9 and 17) the coils of the pair CC ^{L have the} same polarity as the coils of the pair C ² C ³ ; however, the two pairs are connected in parallel, reducing the resistance of the field to a quarter while the resistance of the armature remains unchanged.

Im siebenten Stadium (Fig. 10 und 18) ist D² ausgeschaltet; die Maschine bleibt mehrpolig, und obwohl die Ankerwickelung zur Hälfte ausgeschaltet ist, vertheilt sich die andere Hälfte gleichmäfsig auf Armatur und Feld.In the seventh stage (FIGS. 10 and 18) D ^{2 is} switched off; the machine remains multi-pole, and although half of the armature winding is switched off, the other half is evenly distributed between the armature and the field.

Im achten, letzten Stadium (Fig. 11 und 19) ist Z)² wieder eingeschaltet, aber parallel zu D¹, wodurch eine weitere Herabminderung des Widerstandes entsteht.In the eighth, last stage (FIGS. 11 and 19), Z) ² is switched on again, but parallel to D ¹ , which results in a further reduction in resistance.

Der Motor ist nun zur vollen Arbeitsleistung geeignet. Die beiden Hälften des Feldes sind parallel verbunden und mit den beiden ebenfalls parallel verbundenen Ankerhälften hinter einander geschaltet. Das Feld hat vier Pole, alle acht Bürsten befinden sich in Thätigkeit und der Strom im Motor hat seinen gröfsten Werth erreicht.The engine is now ready for full work performance. The two halves of the field are connected in parallel and behind with the two anchor halves also connected in parallel switched to each other. The field has four poles and all eight brushes are in action and the current in the motor has reached its greatest value.

Diese gröfste Strommenge ist zulässig, da ja die Geschwindigkeit des Motors ebenso wie seine gegenelektromotorische Kraft angewachsen ist.This largest amount of current is permissible, since the speed of the motor as well as its counter electromotive force has increased.

Neben dem Feld und dem Motor ist in der Zeichnung in den Spalten 1 und J die Zunahme des Stromweges symbolisch dargestellt. In Spalte H ist der innere Widerstand eines bestimmten Motors angegeben. Aus den Daten geht hervor, dafs im ersten Stadium, wo alle Theile hinter einander geschaltet wurden, der Gesammtwiderstand 9,033 Ohm betrug, wäh-' rend im letzten Stadium der Widerstand sich nur auf 0,4477 Ohm belief.In addition to the field and the motor, the increase in the current path is symbolically shown in columns 1 and J of the drawing. Column H shows the internal resistance of a specific motor. It appears from the data that in the first stage, where all parts were connected in series, the total resistance was 9.033 ohms, while in the last stage the resistance was only 0.4477 ohms.

Claims

Patent claim:

Method for starting an engine with an even number of field coils and two separate armature coils, each provided with four power supply brushes, consisting of such a switch that the motor is initially taken as two-pole and a regulation 'by transferring the field coils from the series connection in partly parallel connection, as well as by switching off one of the two armature coils and further achieved by juxtaposing the latter, after which the motor is first If the resistance ratios remain the same, it is converted into a four-pole one and then the resistance is furthermore replaced by further ones Implementation of the side-by-side connection of the field and armature coils is reduced.

1 sheet of drawings.