Volltext Seite (XML)
95 XVIII. Jahrgang. „ELEKTROTECHNISCHE RUNDSCHAU.“ No. 10. 1900/1901. Apparaten kann die Erregung auch durch einen konstanten Magneten geschehen, der so zu wählen ist, daß seine Feldstärke auch durch die größte auf ihn einwirkende magnetomotorische Kraft nicht verändert wird. Zur Umwandlung von Drehstrom in Gleichstrom ist zunächst eine neue Schaltung angegeben. Es verzweigt sich hierbei der Drehstrom von den Zuleitungen aus in zwei parallelen Stern schaltungen über sechs Induktionsspulen in der Weise, daß zu den beiden Verkettungspunkten nur Ströme entsprechender Richtung gelangen. Besitzen hier die Spulen selbständige Eisenkerne, so können die Erregerwicklungen hintereinandergeschaltet, die Drossel spulen in dem Stromkreise derselben erspart werden, da sich die induzierten elektromagnetischen Kräfte gegenseitig auf heben. Es können aber auch hier die Spulen zur gegenseitigen Unter stützung zu zweien, dreien, oder insgesamt auf einem gemeinsamen Eisenkern vereinigt werden, wobei jedoch die Erregerwicklung mit einer Drosselspule hintereinander zu schalten ist. Durch die hier eingeführte Kupplung wird bei diesen sämtlichen Schaltungen der Vorteil erreicht, daß die zur Erzielung der nötigen gegenelektro motorischen Kraft erforderliche Kraftlinienänderung durch die gekuppelten Spulen gemeinsam erfolgt und das gesamte zu magneti sierende Eisen-Volumen bei gleicher Wirksamkeit bedeutend verringert wird Es ist also hiermit die Möglichkeit geboten, das Eisen- und Kupfergewicht, die Verluste durch Hysteresis und Wirbelströme, die wattlosen Teilströme und die Totalphasenverschiebung günstiger zu gestalten. — n. Schaltung zur Verringerung der erregenden Kraft von Elektromagneten. Bei den Magnetspulen wird die Größe des magnetischen Feldes unter gleichbleibenden übrigen Verhältnissen durch die Anzahl der Amperewindungen bestimmt, welche auf den Spulen untergebracht werden können; eine Aenderung der Amperewindungen bewirkt auch eine Aenderung des magnetischen Feldes naeh bestimmten Gesetzen. Die Aenderung der Amperewindungen kann nun auf dreierlei Arten erfolgen: 1. Bei gleichbleibender Gesamtwindungszahl durch Aenderung der Stromstärke, was am einfachsten durch Vorschalten von Wider ständen vor die Spule erfolgt. 2. Bei gleichbleibender Stromstärke durch Aenderung der Windungszahl. 3. Durch Vereinigung dieser beiden Methoden. Sowohl bezüglich Aenderung der Stromstärke als bezüglich der Aenderung der Windungszahl soll in folgendem nur eine Ver minderung derselben in Betracht gezogen werden, weil angenommen wird, daß von einer auf den Spulen unterbringbaren größten Windungszahl, die einerseits durch den vorhandenen . Raum und andererseits durch die größte Sättigung des Magneten gegeben ist, ausgegangen werden soll und auch die Stromstärke für die Draht stärke gegeben ist. Es soll weiter vorausgesetzt werden, daß die zur Verfügung stehende Spannung stets nahezu gleichbleibend ist, Wert, bei welchen die Einführung der Kabel in den Motor stets Schwierigkeiten bietet. Die Neuheit besteht darin, daß zu einem Teil der Magnetspule Widerstände sowohl in Reihe wie im Neben schluß geschaltet werden, wodurch die Stromstärke in diesem Teil der Magnetspule beliebig herabgesetzt werden kann, ohne daß sich der Gesamtwiderstand und damit die Stromstärke J des Stromkreises ändert. Die hierdurch erhaltene Anzahl der Abstufungen in den Amperewindungen läßt sieh ohne Vermehrung der Widerstände und ohne Vermehrung der Kabeleinführungen noch verdoppeln, sobald der Teil der Magnetspule, zu welchem Widerstände im Nebenschluß geschaltet werden, abgesehaltet und in entgegengesetzter Richtung wieder eingeschaltet wird. Eine derartige Schaltung ist in Fig. 2 zur Darstellung ge bracht, und zwar für denselben Motor und dieselben Aenderungen der Amperewindungszahl, wie in Fig. 1. Jeder Spulensatz a besteht hier aus einem dauernd eingeschalteten Teil (m + 3 n)-Windungen vom Widerstand (w + 3 v) und einem abschaltbaren Teil (3 n- Windungen vom Widerstande 3 v). Zu letzterem werden mittels des Schalters die Widerstände d = 3v, e = 6v und f = 12 v zugeschaltet. Steht der Schalter auf Stufe 1, so sind 2 m + 12 n-Windungen ohne Widerstand hintereinander geschaltet; die Anzahl der Ampere windungen beträgt J X (2 m + 12 n) bei einem Gesamtwiderstande ! I 1 □ c □ □ □ □ □ 5| —l 1 I ,H ° 1 1 ojMjp i. ßMQOO h n '(h T/‘) I I □□□□□□□□ Eli W) daß also behufs Erzielung einer gleichbleibenden Stromstärke der Widerstand des Stromkreises, in welchem die Spule liegt, deren Er regung geändert werden soll, stets gleich groß bleiben muß. Wird daher behufs Verminderung der Windungszahl von den erregenden Windungen ein Teil abgeschaltet, so muß zur Erhaltung gleicher Stromstärke ein Widerstand von gleicher Größe wie der Widerstand der abgeschalteten Spulen vorgeschaltet werden. Eine derartige Einrichtung ist in der Fig. 1 für einen Neben schlußmotor mit zwei Magnetspulensätzen a a und für eine Aenderung der Amperewindungszahl in sieben Stufen zur Darstellung gebracht. Jede Spule besteht aus einem dauernd eingeschalteten Teil (m-Windungen, deren Widerstand w beträgt) und einem in sechs Stufen abgesehalteten Teil (6 n-Windungen, deren Widerstand 6v beträgt). Ein Schalter mit 7 Reihen Kontakten ermöglicht es, die 2X6 n-Windungen der Spulen a der Reihe naeh ab — und dafür entsprechend große Teile des Widerstandes c = 12 v zuzuschalten. Der Widerstand (2m + 12v) des Stromkreises, in welchem die Magnetspulen liegen bleibt unverändert, und damit die Stromstärke J, während die Anzahl der Amperewindungen in gleichen Abstufungen von J X (2 m T 12 n) bis auf J X (2 m) sinkt. Für die vorstehende Schaltung sind 16 Kabeleinführungen für das Motorgehäuse und 23 Klemmen in dem Schalter erforderlich. Durch ein neues Verfahren von Siemens & Halske wird die An zahl der Kabeleinführungen und der Schalterklemmen wesentlich ver ringert. Dieses ist besonders für Bahnmotoren von großem n T ei ? von 2 w + 12 v. Rückt der Schalter auf Stufe 2 vor, so schaltet sieh der Widerstand d = 3 v hinter die abschaltbaren 6 n-Windungen und die Widerstände e + f = 6v + 12v im Nebenschluß zu den ab schaltbaren 6 n-Windungen + 3 v. Der Gesamtwiderstand beträgt, wie eine einfache Rechnung ergiebt, wieder 2 w + 12 v. Da aber durch die 6 n-Windungen nur zwei Drittel des Gesamtstromes J fließen, so beträgt die Zahl der Amperewinduugen nur noch JX(2m+6n) + EjX(6n)=J + (2 m + 10 n). ö In gleicher Weise ergiebt sich bei stets gleich bleibendem Gesamt- ! widerstand die Zahl der Amperewindungen in Stellung „Stufe 3“ zu J X(2m+6n) + -„ JX6n = JX(2m+8n), o in Stellung „Stufe 4“ zu JX(2m + 6n) Zu den folgenden Stellungen sind die abschaltbaren 6n-Win- j düngen den übrigen 2 m + 6 n-Windungen entgegen geschaltet; eine ! Aenderung des Gesamtwiderstandes tritt hierdurch nicht ein, dagegen geht die Zahl der Amperewindungen herunter in Stellung „Stufe 5“ auf J X (2 m + 6 n) - J J X 6 n = J X (2 m + 4 n), O in Stellung „Stufe 6“ auf J X (2 m + 6 n) — g J X 6 n = J X (2 m + 2 n), in Stellung „Stufe 7“ auf J X (2 m + 6 n) — J X 6 n = J X 2 m.