Titel: Der Einphasen-Wechselstrommotor.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1907, Band 322 (S. 641–645)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj322/ar322212

Der Einphasen-Wechselstrommotor.

Bauart, Wirkungsweise und Eigenschaften der bisher angegebenen Konstruktionen.

Von Dipl.-Ing. A. Linker.

Einleitung.

Als im Jahre 1885 die Firma Ganz & Co., Budapest, während der dortigen Landesausstellung zum erstenmal mit den von ihren Ingenieuren Déri, Blàthy und Zipernowsky konstruierten Transformatoren an die Oeffentlichkeit trat und zeigte, daß es mit Hilfe dieser verhältnismäßig einfach gebauten Apparate möglich ist, den Wechselstrom in beliebig hohe Spannungen auf wirtschaftliche Weise zu transformieren, eröffneten sich der Wechselstromtechnik neue Aussichten. Man begann Stromverteilungsanlagen mit Einphasen-Wechselstrom einzurichten, konnte sie aber rationell nur zur Lichterzeugung verwenden, da es für Kraftübertragungszwecke an einem geeigneten Wechselstrommotor fehlte, der möglichst dieselben Eigenschaften besaß, wie der Gleichstrommotor. An Versuchen, die einen großen Aufwand an Zeit, Geld und geistiger Arbeit verbrauchten, hat es nicht gefehlt, die Schwierigkeiten zu überwinden. Es sind auch schon im Jahre 1891 Einphasen-Wechselstrommotoren gebaut worden, welche wenigstens für stationäre Zwecke tauglich waren und einigermaßen zufriedenstellend arbeiteten. Der erste praktisch brauchbare Wechselstrommotor ist jedoch erst Mitte der neunziger Jahre von E. Arnold, damaligem Chefkonstrukteur der Maschinenfabrik Oerlikon bei Zürich, welche sich um die Anwendung des Wechselstromes große Verdienste erworben hat, angegeben worden.

Jedoch für Bahnbetrieb, dem eigentlichen Arbeitsfeld des Wechselstrommotors, besonders bei Fernbahnen, genügten diese Motoren noch nicht, da sie die hierfür verlangte große Zugkraft beim Anfahren, einfache und wirtschaftliche Regulierfähigkeit der Umdrehungszahl und bequeme Umsteuerung, große Ueberlastungsfähigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Stöße und Erschütterungen nicht besaßen.

Erst nachdem man durch Vervollkommnung der Gleichstrommaschine die vorteilhaftesten Bedingungen für eine funkenfreie Kommutation erkannt hatte, nahm man in neuerer Zeit wieder. Versuche besonders mit Kommutatormotoren auf, die zu günstigen Ergebnissen führten, so daß das Problem eines brauchbaren Bahnmotors für einphasigen Wechselstrom als einigermaßen erfolgreich gelöst betrachtet werden kann.

So wollen wir nun die historische Entwicklung der mannigfachen Formen nebst den besonderen Eigentümlichkeiten näher erörtern.

Die ältesten Konstruktionen reichen in das Jahr 1885 hinein, wo nach den ersten Versuchen, welche mit der Fernleitung von Wechselströmen angestellt worden waren, das Bedürfnis nach einem Motor sich geltend gemacht hatte, der möglichst die guten Eigenschaften des Gleichstrom-Hauptschlußmotors besaß.

Um diese Zeit hatten die Ingenieure Déri und Blàthy der Firma Ganz & Co., Budapest, Untersuchungen über die Wirkungsweise von Gleichstrommotoren vorgenommen, welche von Wechselstrom gespeist wurden. Um das Feuern zu vermindern, wurden induktionsfreie Widerstände in die Zuleitungen von der Wicklung zum Kommutator gelegt.

Wenn auch eine gewisse Anzahl von Motoren in den Jahren 1889 bis 1891 bis zu etwa 50 PS Leistung für den praktischen Gebrauch geliefert worden sind, so kamen sie jedoch später nur wenig zur Geltung, da ihr Leistungsfaktor und Wirkungsgrad klein waren und der Kommutator feuerte. Letzteren Uebelstand suchte man nun dadurch zu beseitigen, daß zwischen Ankerwicklung und Kommutator Widerstände eingeschaltet wurden, welche so gewickelt waren, daß sie dem Kurzschlußstrom einen großen Widerstand boten, dagegen in ihnen weder durch Rotation noch Transformation E M Ke induziert wurden. Auch die A.-G. Helios, Köln, hat diese Motoren in den Jahren 1893 bis 1895 gebaut, deren Eigenschaften jedoch gegenüber den ersten Konstruktionen von Ganz & Co. nicht wesentlich verbessert waren, selbst dadurch nicht, als man zur Beseitigung der Reaktanz des Ankerfeldes eine Dämpferwicklung anbrachte.

In dieselbe Zeit (1887) fallen auch die Untersuchungen von Elihu Thomson über die Wirkung von Wechselfeldern auf in sich geschlossene Spulen oder Ringe (sog. Repulsionsprinzip). Bringt man nämlich in ein Wechselfeld einen geschlossenen, metallischen Ring, so daß seine Achse schräge zur Achse des Feldes liegt, so wird infolge der in dem Ringe induzierten EMK und des von ihr erzeugten Stromes ein Drehmoment auftreten. Thomson ordnete nun mehrere Spulen auf einem Anker an und verband sie analog einer offenen Wicklung mit einem Kommutator, auf dem zwei kurzgeschlossene Bürsten unter einem Winkel von etwa 45° gegen die Achse des Feldes geneigt angeordnet waren.

Während der Drehung des Ankers wird nun in ihm durch den induzierten Strom ein Feld erzeugt, welches räumlich senkrecht zur dynamisch induzierenden Komponente des Hauptfeldes steht und außerdem zeitlich um 90° dagegen verschoben ist. Dadurch würde ein Drehfeld entstanden sein, welches bei Unter- und Uebersynchronismus elliptische, bei Synchronismus kreisförmige Gestalt besitzen würde, wenn das Eisen des Stators nicht körperliche Pole gehabt hätte, die der Bildung eines Drehfeldes hinderlich waren. Das Drehmoment des Motors war daher nicht konstant und beim Anlauf sehr gering.

Inzwischen waren im Jahre 1889 von Nicola Tesla und Ferraris Methoden über die teils direkte, teils durch |642| Anwendung einer Kunstphase mögliche Erzeugung von Mehrphasenströmen veröffentlicht worden und in der Ausstellung zu Frankfurt 1891 wurde ein Drehstrommotor von Tesla vorgeführt. Seine Anzugskraft war jedoch wegen der Anwendung körperlicher Pole gering.

Als jedoch gleich darauf von Dolivo von Dobrowolsky im Verein mit der Maschinenfabrik Oerlikon der Drehstrommotor dahin verbessert wurde, daß man den Stator als Eisenring mit verteilter Wicklung und den Rotor als Käfig bezw. Kurzschlußphasenanker ausbildete, wandte man sich trotz der durch Zufall erkannten Eigenschaft des Dreiphasenmotors, nach Abschaltung einer Zuleitung einphasig weiter zu laufen, von der Konstruktion der Einphasenmotoren ab.

Da sie kein Anlaufmoment besaßen, so wandte man sich in der nächsten Zeit mehr der Vervollkommnung des Drehstrommotors zu, da er weder einen Kommutator noch Schleifringe zum Betriebe erforderte. Aus diesem Grunde bezeichnete man ihn schon allgemein als den idealen Motor der Zukunft.

Wenn auch Tesla das Prinzip der Kunstphase auf den asynchronen Einphasenmotor zu übertragen suchte, so wurde jedoch nichts Brauchbares um diese Zeit zutage gefördert, und es tritt gewissermaßen ein Stillstand in der Entwicklung des Baues von Einphasenmoforen ein.

Diese Pause wurde nun durch eine Erfindung unterbrochen, welche E. Arnold, damas Ingenieur der Maschinenfabrik Oerlikon gemacht hat. Er vereinigte nämlich die Wirkungsweise des Asynchronmotors mit derjenigen des Repulsionsmotors, in dem er für den Stator einen Eisenring mit verteilter Wicklung, für den Rotor einen Gleichstromanker mit Kommutator verwendete. Die gegen die Achse des Hauptfeldes um etwa 45° geneigten Bürsten waren kurzgeschlossen. Der Motor kommt durch Repulsion zum Anlauf mit hoher Zugkraft und arbeitet nach Ueberschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit als asynchroner weiter. Dadurch wurde er sehr überlastungsfähig, ohne aus dem Tritt zu fallen.

Da nun in Europa wenig Wechselstromanlagen vorhanden waren, so wurde der Motor besonders viel in Amerika verwendet. Trotz der schwierigen Verhältnisse und der hohen Periodenzahlen von 60 bis 100, für welche diese Motoren zu bauen waren, haben sie die auf sie gesetzten Erwartungen glänzend erfüllt. Man muß daher diesen Typ als den ersten praktisch brauchbaren Einphasenmotor bezeichnen, der auch viel für Hebezeuge verwendet wird. Welche großen Erfolge er aufzuweisen hat, läßt sich aus dem Umstand ersehen, daß von der Wagner El. & Mfg. Co., St. Louis, seit dieser Zeit bis heute mehr als 5000 Exemplare ausgeführt worden sind.

Trotzdem nun in den nächsten Jahren eine große Reihe von Patenten auf Einphasenmotoren, z.B. von Le Blanc, van Depoele, Tesla u.a. genommen waren, blieb ihnen der Erfolg versagt und es schien, als wenn der Mehrphasenmotor das Feld beherrschen würde.

Wenn auch Atkinson 1898 vor der Institution of Civil Engineers in London in einem Vortrage über Einphasenmotoren viele Verbesserungen angegeben hatte, die den modernen Motoren mehr oder weniger zugrunde liegen, so waren diese Konstruktionen für den praktischen Gebrauch noch nicht so weit anwendbar, daß man die Motoren auch für Bahnbetrieb, dem eigentlichen Arbeitsfeld und ursprünglich erstrebten Anwendungsgebiet des Wechselstromes, benutzen konnte.

Da begann man von neuem Versuche anzustellen, besonders um den Leistungsfaktor zu verbessern. So wurde im Jahre 1900 von Heyland die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung bei einem Asynchronmotor dadurch beseitigt, daß er in ähnlicher Weise, wie es schon Görges 1891 für einen Drehstrommotor angegeben hatte, dem Rotor über einen Kommutator durch Bürsten die Erregerströme direkt zuführte. Dadurch wurde die dem Netz entnommene wattlose Leistung niedrig gehalten und durch Verschiebung der Bürsten der Leistungsfaktor gleich der Einheit gemacht und sogar eine Ueberkompensierung möglich.

Da kam 1902 die Kunde, daß es dem Ingenieur Lamme der Westinghouse El. & Mfg. Co., Pittsburg, gelungen wäre, einen für Bahnbetrieb geeigneten Hauptschlußmotor zu konstruieren. Es ist an ihm eigentlich nichts Neues, sondern es ist nur durch zweckentsprechende Konstruktion des Feldes und der Ankerwicklung eine gute Wirkungsweise erzielt worden. Die induktive Wirkung des Ankerfeldes ist durch eine Dämpferwicklung kompensiert, wie sie schon 1892 von Eickemeyer bei der General El. Co., Schenectady für einen Hauptschlußmotor verwendet worden war. Der Leistungsfaktor war zwar wesentlich gebessert, aber nicht auf die Einheit gebracht.

Jedoch auch in Europa blieb man nicht untätig. So erscheinen um das Jahr 1902 die auf Grund langjähriger Versuche an einem kompensierten Hauptschlußmotor gemachten Patentanmeldungen und Veröffentlichungen von M. Latour, der dem Anker den Erregerstrom durch Bürsten direkt zuführt und in der Achse des Hauptfeldes ein kurzgeschlossenes Bürstenpaar anordnet oder die vier Bürsten mit doppeltem Kurzschluß arbeiten läßt.

In der Wirkungsweise ähnlich ist der um dieselbe Zeit nach Angaben von Eichberg und Winter von der Allgem. Elektr.- Gesellschaft, Berlin, gebaute kompensierte Repulsionsmotor. Er entspricht einer Form des von Atkinson angegebenen Motors mit einem kurzgeschlossenen Bürstenpaar in der Achse des Hauptfeldes. Die Erregerbürsten sind jedoch an die Sekundärwicklung eines Hauptschlußtransformators angeschlossen, wodurch das Feld und damit der Leistungsfaktor verändert werden kann.

Diese beiden Motorarten stellen einen sehr vollkommenen Typ der kompensierten Motoren dar.

Zur Verbesserung der Kommutation bei einem Hauptschlußmotor benutzt die Maschinenfabrik Oerlikon nach Angabe v. Dr. Behn-Eschenburg Wendepole, die entweder im Hauptschluß oder im Nebenschluß so erregt werden können, daß das Hilfsfeld die für die Kommutation günstigste Phasenverschiebung erhält. In gleicher Weise ist der Reihenschlußmotor der Siemens-Schuckert-Werke in seiner neuesten Form vom Jahre 1905 gebaut, nur wird der Wendepolkraftfluß gleichzeitig von einer Hauptschluß- und Nebenschlußwicklung erzeugt, wie es schon kurz vorher von E. Arnold & J. L. La Cour in einer Patentanmeldung angegeben worden ist.

Mehr für stationäre Zwecke ist der im Jahre 1903 von der General El. Co. nach Angaben von Steinmetz vom Jahre 1897 gebaute Kondensatormotor geeignet, dessen Leistungsfaktor durch Anschluß eines Kondensators an die dritte Phase eines einphasig gespeisten Drehstrommotors der Einheit nahe gebracht werden kann. Für große Anzugskraft stellt die Oesterr. Union E.-G. Wien nach Patenten von Déri aus dem Jahre 1898 einen Motor her, der beim Anlauf als Repulsionsmotor und nach Umschaltung des Stators auf eine andere Polzahl beim Lauf als asynchroner Motor arbeitet. Entsprechend einem Vorschlage Déris baut auch die A.-G. Brown, Boveri & Co., Baden (Schweiz) einen Repulsionsmotor mit doppeltem Bürstenkurzschluß, dessen Zugkraft durch Verschiebung eines Bürstenpaares kontinuierlich geändert werden kann.

Von den vielen Konstruktionen der Elektr.-Akt.-Ges. vorm. W. Lahmeyer & Co., Frankfurt sei noch ein kompensierter Repulsionsmotor aus dem Jahre 1904 erwähnt, der beim Anlauf als Hauptschlußmotor arbeitet, und ein von L. Schüler konstruierter Motor, dessen Wirkungsweise dem Wagner-Motor von E. Arnold entspricht. Nur |643| wird bei ihm der Uebergang vom Repulsions- zum asynchronen Betrieb allmählich durch Einschalten eines Widerstandes in den mit dreiphasigem Anschluß und Schleifringen versehenen Anker erreicht. Er besitzt jedoch dabei den Nachteil, daß er nicht stark überlastungsfähig ist. Von Bruce, Peebles & Co., Edinburgh wird ferner nach Patenten von E. Arnold & J. L. La Cour vorn Jahre 1904 ein kompensierter Haupt- bezw. Nebenschlußmotor gebaut, bei dem die Umdrehungszahl und der Leistungsfaktor durch Anwendung einer senkrecht zum Hauptfelde liegenden Hilfswicklung geändert werden kann.

In gleicher Weise wie Arnold und La Cour hat auch V. A. Fynn bei seinem neuesten Motor vom Jahre 1905, wie er von der Elektr.-Ges. Alioth in Münchenstein-Basel gebaut wird, zum Anlauf das Repulsionsprinzip verwendet und für den Lauf die Erregerbürsten an eine regulierbare Hilfswicklung angeschlossen, so daß die Maschine normal als kompensierter Nebenschlußmotor arbeitet.

Auch ein neuer Motor der Allmänna Svenska Elektr.-Aktiebolaget in Westeras (Schweden), der eine Modifikation des kompensierten Hauptschlußmotors von Latour darstellt, scheint begründete Aussicht auf Erfolg zu haben.

Bei den bisher konstruierten Motoren können wir nun im allgemeinen folgende Klassen unterscheiden:

  • I. Synchronmotoren.
  • II. Asynchron- oder Induktionsmotoren.
  • III. Kommutatormotoren ohne Kompensation.
    • a) Hauptschlußmotoren.
    • b) Nebenschlußmotoren.
    • c) Repulsionsmotoren.
  • IV. Kompensierte Motoren.
  • V. Motoren mit vereinigter Wirkungsweise verschiedener Klassen.

Diese Einteilung wird jedoch in einigen Fällen nicht streng durchzuführen sein, da es Konstruktionen gibt, die vermöge ihrer Eigenschaften sowohl der einen als auch der anderen Klasse je nach der Auffassung zugerechnet werden können.

I. Abschnitt.
Synchronmotoren.

Im allgemeinen besteht ein Synchronmotor aus einem mit Gleichstrom erregten Magnetfeld und einer vom Wechselstrom durchflossenen Armatur. Er ist also die Umkehrung des Synchrongenerators. Im Gegensatz zum Gleichstrommotor hat er die besondere Eigenschaft, daß er beim Anlegen des Ankers an eine Wechselstromquelle von selbst nicht anläuft. Ferner besitzt er den Nachteil, einer besonderen Gleichstromquelle zur Erregung des Feldes zu bedürfen.

Im Jahre 1886 hat J. Swineburne (1)1) einen Synchronmotor konstruiert, dessen Prinzip mit dem später besprochenen übereinstimmt. Das Feld war erregt mit gleichgerichteten Strömen, welche der Armatur durch einen Kommutator entnommen wurden. Diese Konstruktion wurde jedoch wegen zu starken Feuerns aufgegeben.

Die vorher erwähnten Uebelstände hat die Elektrizitäts-Akt.-Ges. Helios, Köln (2, 5) dadurch beseitigt, daß sie einer gewöhnlichen Gleichstrommaschine durch zwei mit diametralen bezw. um 180 elektr. Grad versetzten Lamellen des Kommutators verbundene Schleifringe den Wechselstrom zuführt2).

Um das Anlaufen eines synchronen Motors möglich zu machen, kuppelt 5. Z. de Ferranti (6, 7, 10, 85) mit ihm einen kleineren Kommutatormotor3), der den Anker des Hauptmotors in Umdrehung versetzt. Bei Synchronismus werden die Feldwicklungen der beiden Maschinen nach Umschaltung durch den vom Hilfsmotor gelieferten Gleichstrom erregt, worauf der Wechselstrom nur dem Anker des Hauptmotors zugeführt wird.

Um einen Gleichstrommotor auch für Wechselstrom zu verwenden, hat W. Mordey (8) auf der Welle eines Hauptschlußmotors einen zweiteiligen Kommutator4) angeordnet, vermittels dessen der zugeführte Wechselstrom in gleichgerichteten umgewandelt wird. Fig. 1 zeigt das Schema, in welchem A den Anker, F das Feld des Motors, K den Kommutator darstellt. Zwischen den beiden Hauptlamellen befinden sich noch zwei schmale, durch einen Widerstand r verbundene Hilfslamellen a, b. Diese haben den Zweck, einen Kurzschluß der Bürsten beim Uebergang von einer Lamelle zur anderen zu vermeiden, während der Widerstand r eine Unterbrechung des Hauptstromes in den Zuleitungen verhindern soll.

Textabbildung Bd. 322, S. 643
Textabbildung Bd. 322, S. 643

Eine andere Konstruktion ist von W. Stanley jr. (13, 14) angegeben in der Form, wie das Schema Fig. 2 zeigt. Für einen vierpoligen Motor stellt A den mit vier Spulen versehenen Trommelanker dar, während das Feld körperliche Pole mit den beiden Wicklungen F1 und F2 besitzt. Der Strom wird über die Schleifringe s und den Kommutator K den mit dem Anker A hintereinandergeschalteten Feldspulen F1 zugeleitet. Infolge des Stromdurchganges tritt ein Drehmoment auf, welches immer gleiche Richtung behält, da der Kraftfluß im Anker und Feld gleichzeitig wechselt. Die Geschwindigkeit steigt nun bis zum Synchronismus

an, wobei die Spulen F1 einen gleichgerichteten Strom führen, dessen Stärke allerdings zwischen Null und einem Maximum entsprechend den Halbperioden des Wechselstromes schwankt. Infolgedessen ändert sich auch das Drehmoment und zwar bei sinusförmigem Strom proportional

sin 2 ωt, wo ω = 2 πν

die Winkelgeschwindigkeit bedeutet. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist auf der Welle ein kleiner, selbsterregender Hilfsgenerator HG angeordnet, der nach erreichtem |644| Synchronismus die Spulen F2 mit konstantem Gleichstrom versieht.

Dem Prinzip nach ähnlich gebaut ist der Motor von O. B. Schallenberger (19), dessen Wirkungsweise sich aus Fig. 3 leicht ersehen läßt. Der Unterschied gegenüber dem Motor von Stanley besteht in der Anordnung des Feldes F im Nebenschluß zum Anker A, wobei außerdem durch zwischengeschaltete Transformatoren T die dem Motor gebotene Spannung entsprechend reguliert werden kann. Der Motor hat jedoch auch in modifizierter Schaltung (18, 20) nur Bedeutung für Zähler erlangt.

Textabbildung Bd. 322, S. 644

Auch bei dem nach Patenten von M. Déri, O. Blàthy und C. Zipernowsky (22, 23, 57, 71) auf Grund mehrjähriger Versuche von Ganz & Co., Budapest, gebauten Motor wird durch einen vor die Magnetwicklung eingeschalteten Kommutator K bei synchronem Gang der Wechselstrom in einen gleichgerichteten Strom verwandelt. Fig. 4 zeigt das Schema eines solchen Motors5). Darin ist A die feststehende Armatur, M das rotierende Magnetfeld, dessen Spulen an den auf der Welle sitzenden Kommutator K angeschlossen sind. Der Stromwender besteht hierbei aus soviel Lamellen, als der Anker bezw. die Magnete Pole besitzen. Davon sind die ungeradzahligen (schraffierten) Lamellen untereinander und mit dem Anfang (a), die geradzahligen untereinander und mit dem Ende (e) der Magnetwicklung verbunden, während durch zwei Bürsten oder Bürstengruppen der Wechselstrom dem rotierenden Kommutator zugeführt wird. Dreht sich das Magnetfeld synchron, so wird durch den Kommutator der Wechselstrom in einen pulsierenden aber gleichgerichteten Strom umgewandelt. Die Magnetpole behalten deswegen immer gleiche Polarität und suchen daher den synchronen Gang aufrecht zu erhalten.

Textabbildung Bd. 322, S. 644

Ordnet man den Anker A im feststehenden Magnetfeld rotierend an, so erhält er noch zwei Schleifkontakte zur Zuführung des Wechselstromes, während der Magnetwicklung der gleichgerichtete Strom vom rotierenden Kommutator aus durch Schleifringe zugeleitet wird. Das Feld ist zur Vermeidung von Wirbelströmen aus Eisenblechen zusammengesetzt. Ein solcher Motor kann auch durch den Wechselstrom direkt in Gang gesetzt werden, Erteilt man nämlich dem Anker eine kleine Anfangsgeschwindigkeit, so wird er sich infolge des wenn auch geringen Drehmoments allein weiterbewegen und nach einiger Zeit den Synchronismus erreichen. Der Kommutator besorgt dann die infolge der veränderlichen relativen Stellung zwischen Anker und Magnet erforderliche Stromumkehr.

Da nun beim Richtungswechsel des Stromes in der Magnetwicklung durch die große Selbstinduktion starke Funken am Stromwender hervorgerufen werden, so wird nicht nur letzterer allmählich zerstört, sondern es wird auch der Lauf des Motors unsicher und gibt leicht zum Außertrittfallen Veranlassung. Zur Vermeidung dieser Uebelstände wird die Magnetwicklung durch Verdoppelung der Bürstenzahl einige Zeit vor der Stromumkehr kurzgeschlossen, Dabei sucht die beim Verschwinden des Stromes induzierte E M K der Selbstinduktion den Erregerstrom unverändert zu erhalten und kommt um so kräftiger zur Geltung, je kleiner der Bürstenübergangswiderstand ist. Werden die Bürsten so weit verschoben, daß im Moment des Sektorwechsels der Selbstinduktionsstrom mit dem zugeführten Strome gleiche Größe hat, so erhält man in der Erregerwicklung einen pulsierenden Gleichstrom, der niemals den Wert Null erreicht und vermeidet dadurch das Auftreten von Funken. Während nun diese doppelte Bürstenanordnung für den synchronen Lauf von Vorteil ist, zeigt sie sich beim Anlauf sehr störend. Auch bei niedriger Tourenzahl wird deshalb das Drehmoment klein, so daß es zur Beschleunigung nicht ausreicht, um den Motor in Synchronismus zu bringen. Zum Anlassen sind deswegen nur die einfachen Bürsten (Fig. 4) zu benutzen oder die Doppelbürsten mit sehr geringer gegenseitiger Verschiebung der zu einer Zuleitung gehörenden Bürsten. Zu diesem Zwecke wird entweder das Hilfsbürstenpaar ausgeschaltet oder durch Verdrehen der Bürstenträger in die Nähe der an dieselbe Zuleitung angeschlossenen Bürsten gebracht.

Anstatt durch Verstellen der Bürsten kann der Kurzschluß der Magnetwicklung auch durch Anordnung zweier gegeneinander um den Bogenbetrag der erforderlichen Kurzschlußzeit verdrehten Stromwender erfolgen.

Die Maschine kann ebenfalls als Hauptschlußmotor betrieben werden, wobei derselbe Strom den Anker als Wechselstrom dagegen das Magnetfeld als pulsierender Gleichstrom in Serie durchfließt.

Diese Motoren wurden seit dem Jahre 1889 bis etwa 1893 gebaut und sind auch jetzt noch im Betriebe für Leistungen bis zu 50 PS. Sie besaßen folgende besonderen Eigenschaften:

  • 1. Konstante Geschwindigkeit für verschiedene Belastungen.
  • 2. Der hochgespannte Strom brauchte nicht durch den Kommutator zu gehen, so daß es besonders bei Kraftübertragungen möglich war, weitaus höhere Spannungen zu verwenden als bei Gleichstrom, wodurch ein Betrieb in wirtschaftlicher Weise bewerkstelligt werden konnte.
  • 3. Widerstände waren beim Anlassen nicht erforderlich.

Die an einem Motor von 30 PS Leistung aufgenommenen Betriebsergebnisse sind in folgender Tabelle6) zusammengestellt:


n
Abgegebene
Leistung
Volt-Amp.
ver-
braucht
Zugeführte
Leistung
Cos
φ

η
PS Watt PS Watt
600 15 11000 18000 21,5 15800 0,88 0,77
700 19,7 14600 24200 25,2 18600 0,77 0,78,5
730 30,4 22400 29800 37,0 27700 0,92 0,81

Die Aenderung der Tourenzahl ist hierbei jedoch nur eine Folge der verschiedenen Periodenzahl und nicht der Belastung gewesen. Bei konstanter Periodenzahl war die Geschwindigkeit tatsächlich unabhängig von der Leistung.

|645|

Wichtig ist dabei, daß der Leistungsfaktor cos φ relativ groß ist, weil damit eine Bedingung erfüllt ist, welche als Lebensbedingung für den Wechselstrommotor angesehen werden muß und bisher vergebens angestrebt worden war.

(Fortsetzung folgt.)

|643|

Die eingeklammerten fett gedruckten Zahlen geben die Nummern der Patentschriften an, deren Verzeichnis den von dieser Arbeit hergestellten Sonderdrucken als Anhang angefügt ist.

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E. T. Z. Okt. 1888, S. 491. Engineering 10. Febr. 1888, Bd. 45, S. 155. Electrical Review, Bd. 22, S. 271.

|643|

E. T. Z., 24. Januar 1890, S. 68.

|643|

Lum. El, 29. Dezember 1888, Bd. 30, S. 614.

|644|

E. T. Z., 14. März 1890, S. 158. Das Prinzip ist schon im E. Pat. No. 3379 vom 16. März 1885 (Déri, Blàthy und Zipernowsky) benutzt.

|644|

Z. f. E. 1889, Bd. 7, S. 343.

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