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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Vr 299477 KLASSE 21 d. GRUPPEVr 299477 CLASS 21 d. GROUP

Asynchronmotor mit Bremsung mittels Gleichstromerregung.Asynchronous motor with braking by means of direct current excitation.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Februar 1916 ab.Patented in the German Empire on February 1, 1916.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Asynchronmotor mit Bremsung mittels Gleichstromerregung und bezweckt zu ermöglichen, daß die Bremsschaltung hergestellt werden kann,The invention relates to an asynchronous motor with braking by means of direct current excitation and aims to enable the braking circuit to be manufactured

5 ohne daß vorher die Verbindungen des Motors mit der Wechselstromquelle unterbrochen werden müssen, und daher, ohne daß der Motor beim Übergang zur Bremsung sein Drehmoment verliert. Die Erfindung eignet sich daher besonders zur Anwendung bei Hebezeugen, um zu verhüten, daß bei durchziehender Last während des Überganges zur Bremsung eine unerwünschte Geschwindigkeitssteigerung eintritt. '5 without first interrupting the connections between the motor and the AC power source must, and therefore, without the engine being torque when transitioning to braking loses. The invention is therefore particularly suitable for use in hoists to to prevent a pulling load during the transition to braking undesired increase in speed occurs. '

!5 Zur Erreichung des angegebenen Zweckes erhält der Motor in an sich bekannter Weise zwei verschiedenpolige Wicklungen. Eine der Wicklungen wird, für die Laufschaltungen mit Wechselstrom gespeist, die andere für die Bremsung mit Gleichstrom. Die Schaltvorrichtung ist so eingerichtet, daß der Bremswicklung der Gleichstrom zugeführt werden kann, ehe die Arbeitswicklung von der Wechselstromquelle abgetrennt wird.! 5 To achieve the stated purpose the motor receives two windings with different poles in a manner known per se. One of the Windings is fed with alternating current for the running circuits, the other for the Braking with direct current. The switching device is set up so that the brake winding the DC power can be supplied before the working winding from the AC power source is separated.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel. Der Ständer des Motors besitzt zwei verschiedenpolige Wicklungen 1 und 2, deren Polzahl so gewählt ist, daß die beiden Wicklungen möglichst wenig aufeinander induktiv einwirken. Es ist beispielsweise die eine Wicklung 8 polig und die andere 10 polig. Mit 3 ist die Wechselstromquelle, mit 4 die Gleichstromquelle bezeichnet. Durch die Schaltwalze 5 kann die Ständerwicklung ι mit der Wechselstromquelle, und durch die Schaltwalze 6 die Ständerwicklung 2 mit der Gleichstromquelle 4 verbunden werden. Der Läufer 7 des Motors besitzt vorzugsweise auch zwei verschiedenpolige Wicklungen 8 und 9, deren Polzahl mit denjenigen der Ständerwickhingen übereinstimmt, wodurch die Möglichkeit' einer gegenseitigen Beeinflussung der letzteren noch weiter verringert wird. Die Läuferwicklung 8 ist über die Schleifringe 10, 11 und 12 mit einem Widerstandssatz 15 verbunden und die Läuferwicklung 9 über die Schleifringe 12, 13 und 14 mit einem Widerstandssatz 16. Die beiden Widerstandssätze können durch die Schaltwalzen 5 und 6 stufenweise kurzgeschlossen werden. Die Schaltwalzen weisen beispielsweise je drei Stellungen a, b, c bzw. a', V und c auf.The drawing shows an embodiment. The stator of the motor has two windings 1 and 2 with different poles, the number of poles being selected so that the two windings have as little inductive effect on one another as possible. For example, one winding has 8 poles and the other 10 poles. 3 with the alternating current source, with 4 the direct current source. The stator winding ι can be connected to the alternating current source through the shift drum 5, and the stator winding 2 can be connected to the direct current source 4 through the shift drum 6. The rotor 7 of the motor preferably also has two windings 8 and 9 with different poles, the number of poles of which corresponds to that of the stator windings, which further reduces the possibility of the latter influencing one another. The rotor winding 8 is connected to a resistor set 15 via the slip rings 10, 11 and 12 and the rotor winding 9 is connected to a resistor set 16 via the slip rings 12, 13 and 14. The shift drums each have, for example, three positions a, b, c or a ', V and c .

Während des Wechselstrombetriebes ist die Schaltwalze 5 eingeschaltet und wird für zunehmende Geschwindigkeit der Reihe nach in die Stellungen a, b und c gebracht. Soll nun der Motor gebremst werden, so wird die Schaltwalze 6 in die Stellung a' gebracht, die Schaltwalze 5 vorzugsweise in die Stellung a zurückgedreht. Hierbei ist dann die Ständerwicklung 2 durch die Schaltwalze 6 mit der Gleichstromquelle 4 verbunden, und zwar in der Weise, daß zwei Wicklungsphasen parallel geschaltet und mit der dritten Wicklungsphase in Reihe geschaltet sind, während die zugehörige Läuferwicklung 9 über den Widerstandssatz 16 auf sich geschlossen ist. Der Motor arbeitet jetzt als WechselstromerzeugerDuring AC operation, the switching drum 5 is switched on and is brought into the positions a, b and c one after the other for increasing speed. If the motor is now to be braked, the shift drum 6 is brought into position a ' , the shift drum 5 is preferably rotated back into position a . The stator winding 2 is then connected to the direct current source 4 through the switching drum 6, in such a way that two winding phases are connected in parallel and in series with the third winding phase, while the associated rotor winding 9 is closed via the set of resistors 16 . The motor is now working as an alternator

und wirkt dadurch bremsend. Das Bremsmoment ist dabei zunächst noch klein, da der gesamte Widerstand 16 in den Kreis der Läuferwicklung 9 geschaltet ist. Für die weitere Bremsung wird nun die Schaltwalze 5 in die Ausschaltstellung gebracht und dadurch die Ständerwicklung 1 von der Wechselstromquelle 3 abgetrennt. Die einzige Ursache für die Drehung des Motors liegt dann in seiner lebendigen Kraft, die durch die dem erzeugten Bremsmoment der Wicklung 9 entsprechende Bremsarbeit allmählich aufgezehrt wird. Durch Drehung der Schaltwalze 6 in die folgenden Stellungen V, c' kann das sinkende Bremsmoment durch die stufenweise Kurzschließung des Bremswiderstandes 16 vergrößert werden. Zum Schluß kann zur vollständigen Stillsetzung bei durchgehender Last eine mechanische Bremse erforderlich sein.and thus has a braking effect. The braking torque is initially still small, since the entire resistor 16 is connected to the circuit of the rotor winding 9. For further braking, the switching drum 5 is now brought into the switch-off position and the stator winding 1 is thereby separated from the alternating current source 3. The only cause for the rotation of the motor then lies in its living force, which is gradually consumed by the braking work corresponding to the braking torque generated by the winding 9. By rotating the shift drum 6 into the following positions V, c ' , the falling braking torque can be increased by the stepwise short-circuiting of the braking resistor 16. Finally, a mechanical brake may be required for complete stopping with a continuous load.

Die beiden Schaltwalzen 5 und 6 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als vollständig unabhängig voneinander angenommen. Es ist jedoch auch möglich, zwischen den beiden Schaltwalzen eine mechanische oder elektromagnetische Verriegelung vorzusehen, um zu erzwingen, daß die Bremsschaltung hergestellt werden muß, ehe der Motor vom Wechselstromnetz abgetrennt werden kann. Zu diesem Zwecke kann beispielsweise die Betriebsschaltwalze 5 mit einem Anschlag versehen sein, der gegen einen Riegel stößt, wenn man die Schaltwalze 5 bis in die Ausschaltstellung zurückdrehen will. Dieser Riegel wird aber durch eine Magnetspule zurückgezogen, welche über Hilfskontakte der Bremsschaltwalze 6 erregt wird, sowie letztere in eine der Schaltstellungen gebracht wird, und bleibt in dieser zurückgezogenen Stellung auch nach Aberregung der Magnetspule, wenn die Schaltwalze 5 vorher in die Ausschaltstellung gebracht worden ist. Erst wenn die Schaltwalze 5 wieder eingeschaltet wird, springt der Riegel wieder vor. Es kann also die Betriebsschaltwalze nur dann in die Ausschaltstellung gebracht werden, wenn die Bremsschaltwalze eingeschaltet ist.
j Es sei bemerkt, daß bereits Asynchronmotoren mit Bremsung mittels Gleichstrom- \ erregung bekannt sind, wobei die Bremsschaltung ohne vorhergehende Unterbrechung der Wechselstromarbeitsschaltung und daher ohne Unterbrechung des Drehmoments her-The two shift drums 5 and 6 are assumed to be completely independent of one another in the illustrated embodiment. However, it is also possible to provide a mechanical or electromagnetic lock between the two shift drums in order to force the braking circuit to be established before the motor can be disconnected from the AC power supply. For this purpose, for example, the operating switch drum 5 can be provided with a stop which strikes a bolt when one wants to turn the switch drum 5 back into the switched-off position. This bolt is withdrawn by a magnetic coil, which is excited via auxiliary contacts of the brake switching drum 6, as well as the latter is brought into one of the switching positions, and remains in this retracted position even after de-energization of the magnetic coil, if the switching drum 5 has previously been brought into the off position . Only when the shift drum 5 is switched on again does the bolt spring forward again. The operating switch drum can therefore only be brought into the switch-off position when the brake switch drum is switched on.
It should be noted that asynchronous motors with braking by means of direct current excitation are already known.

J gestellt wird, und zwar wurde zu diesemJ is posed, namely became this one

{ Zwecke der Gleichstrom in die primäre oder{Purposes of direct current in the primary or

55| sekundäre Wicklung unter Benutzung gegebener55 | secondary winding using given

oder besonders zu schaffender Nullpunkte ein-or zero points to be created

! geführt. Die Bremsung kommt hierbei durch eine im zweiten Motorteil infolge der höheren Harmonischen des Feldes auftretende Spannung höherer Periodenzahl, z. B. der dreifachen Periodenzahl bei dreiphasiger Wicklung, zwischen dem Nullpunkt der Wicklung und dem Nullpunkt des Anlassers zustande. Die Erfindung gestattet dagegen eine volle Ausnutzung des gesamten vom Gleichstrom erzeugten magnetischen Kraftflusses für die Bremsung. Hierfür ist aber die Anbringung zweier getrennter Wicklungen auf dem Ständer und Läufer unbedingt erforderlich. Die Bremswirkung ist hierbei infolge der besseren Ausnutzung erheblich stärker als bei dem bekannten Verfahren. Denn bei den für Asynchronmotoren allgemein verwendeten Mehrlochwicklungen ist die Feldverteilung nahezu sinusförmig; die Amplituden der für das bekannte Verfahren in Betracht kommenden höheren Harmonischen, z. B. der dreifachen bei Drehstromwicklungen, betragen daher nur wenige Prozent der Amplitude der Grundschwingung. ! guided. The braking comes here through one in the second engine part as a result of the higher Harmonics of the field occurring voltage with a higher number of periods, e.g. B. the triple Number of periods with three-phase winding, between the zero point of the winding and the zero point of the starter. The invention, on the other hand, allows full utilization of all of the direct current generated magnetic flux for braking. For this, however, is the attachment two separate windings on the stator and rotor are absolutely necessary. The braking effect is here due to the better utilization considerably stronger than with the known Procedure. Because with the multi-hole windings generally used for asynchronous motors the field distribution is almost sinusoidal; the amplitudes of the known for the Appropriate method of higher harmonics, e.g. B. three times as much for three-phase windings, therefore only a few percent of the amplitude of the fundamental oscillation.

Die bekannten Schaltanordnungen sind ferner nur anwendbar, wenn der sekundäre Teil ungerade Phasenzahl und Sternschaltung besitzt. Die den Gegenstand der Erfindung bildende Schaltung kann ohne weiteres auch auf Wicklungen mit geschlossener (Dreieck-) Schaltung, auf Zweiphasenanker und sogar bei geeigneter Wicklungsanordnung auf Kurzschlußanker angewendet werden. Es sind weder innerhalb noch außerhalb der Maschine Nullpunkte er- _go forderlich.The known switching arrangements can also only be used if the secondary part has an odd number of phases and a star connection. The circuit forming the subject of the invention can easily be applied to windings with a closed (delta) circuit, to two-phase armatures and even to short-circuit armatures with a suitable winding arrangement. There are neither inside nor outside the machine zero points ER- _go conducive.

Claims

Patent claims:

1. Asynchronous motor with braking by means of DC excitation, the braking circuit without prior interruption of the AC working circuit and therefore without interruption of the torque is produced, characterized by two separate poles with different poles Stator windings and possibly also corresponding rotor windings, one of which is set for Operation that is used by others to brake.

2. Embodiment according to claim 1, characterized in that the production the operating circuits and those used to produce the braking circuit Shift drums are locked together in such a way that the operating shift drum (5) can only be brought into the switch-off position when the brake shift drum

(6) is switched on.

1 sheet of drawings.