Worin liegt der unterschied von nebenschlussmotor und hauptschlussmotor ml

1 O.WfcIDUNC DER EIEKTROMOTOR FÜ R DIE WERKZEUGWÄSCHINE

2 Zur Einführung. Die W erkstattbücher behandeln das Gesamtgebiet der Werkstattstechnik in kurzen selbständigen Einzeldarstellungen; anerkannte Fachleute und tüchtige Praktiker bieten hier das Beste aus ihrem Arbeitsfeld, um ihre Fachgenossea schnell und gründlich in die Betriebspraxis einzuführen.. Die Werkstattbücher stehen wissenschaftlich und betriebstechnisch auf der Höhe, sind dabei aber im besten Sinne gemeinverständlich, so daß alle im Betrieb und auch im Büro Tätigen, vom vorwärtsstrebenden Facharbeiter bis zum leitenden Ingenieur, Nutzen aus ihnen ziehen können. Indem diesammlung soden einzelnenzuf ordern sucht,wird siedembetrieb alsganzem nutzen unddamitauchderdeutsclien technischen ArbeitimWettbewerbderVölker. Bisher sind erschienen: Heft 1: Gewindeschneiden. Zweite, vermehrte und verbesserte Auflage. Von Oberingenieur 0. M. Müller. Heft 2: Meßtechnik. Dritte, verbesserte Auflage. ( Tausend.) Von Professor Dr. techn. M. K u r rein. Heft 3: Bas Anreißen in Maschinenbau- Werkstätten. Zweite, völlig neubearbeitete Auflage. ( Tausend.) Von Ing. Fr. Klaut k c. Heft 4: Wechselriiderberechnuug flirdrclih.'lnke. ( Tausend.) Von Betriebsdirektor G. Knappe. Heft 5: Das Schleifen der Metalle. Zweite, verbesserte Auflage. Von Dr.-Ing. B. B u x b a u m. Heft 6: Teilkopfarbeiten. ( Tausend.) Von Dr.-Ing. W. P o ck ra n dt. Heft 7: Härten und Vergüten. 1. Teil: Stahl und sein Verhalten. Dritte, verbess. u. vermehrte Aufl.( Tsd.) Von Dr.-Ing. Eugen Simon. Heft 8: Härten nnd Vergüten. 2.Teil :Praxis derw armbeliandlung. Dritte, verbess. u. vermehrte Aufl.( Tsd.) Von Dr.-Ing. Eugen Simon. Heft9: Bezepte für die Werkstatt. 2. verbess. Aufl.(11,-1 ß.Tsd.)VonDr.Fritz Spitzer. Heft 10: Kupolofenbetricb. 2.Yerbess. Aufl. Von G ießereidirektorc.irresberger. Heft 11: Freiformsehmiede. 1. Teil: Grundlagen, Werkstoff der Schmiede. Technologie des Schmiedens. 2. Aufl. Von F. W. D uesing und A. Stodt. Heft 12: Freiformsehmiede. 2. Teil: Sehmlcdebeisplele. 2. Aufl. Von B. Preuß und A. Stodt. Heft 13: Die neueren Schweißverfahren, Dritte,verbesserte u. vermehrte Auflage. Von Prof. Dr.-Ing. P. S c h i m p k e. Heft 14: Modelltischlerei. 1. Teil: Allgemein es.einfachere Modelle. Von R. L ö w er. Heft 15: Bohren. Von Ing. J. Dinnebier und Dr.-Ing. H. J. Stoewer. 2. Aufl. ( Tausend). Heft 16: Reiben nnd Senken. Von Ing.J.Dinnebier. : v Heft 17: Modelltischlerei. 2. T eil: Beispiele tou Modellen und Schablonen znm Formen. Von R. Löwe r. Heft 18: Technische Winkelmessungen. Von Prof. Dr. G. Bern dt. Zweite, verbesserte Aufl. (5.-9. Tausend.) Heft 19: Das Gußeisen. Von Ing. Joh. Mehrtens. Heft 20: Festigkeit und Formänderung. I. Die einfachen Fälle der Festigkeit. Von Dr.-Ing. Kurt Lachmann. Heft 21: Einrichten von Automaten. 1. T eil: Die Systeme Spencer und Brown & Charpe. Von Ing. Karl Sachse. Heft 22: Die Fräser. Von Ing. PaulZ ieting. Heft 23: Einrichten von Automaten. 2. T eil: Die Automaten System Gridley (Einspindel) u. Cleveland u. die Offenbacher Automaten. Von P h. Kelle, E. Gothe, A. Kreil. Heft 24: Stahl- und Temperguß. VonProf.ür. techn.e rdmannkothny. Heft 25: Die Ziehtechnik in der Blechbearbeitung.VonDr.-Ing. W aitersellin. Heft 26: Bitumen. Von Ing. Leonhard Knoll. Heft 27: Einrichten von Automaten. 3. T eil: Die Mehrspindcl-Automaten. Von E. Gothe, Ph. Kelle, A. Kreil. Heft 28: Das Löten. Von Dr. W. Burstyn. Heft 29: Kugel- und Rollenlager (Wälzlager). Von Hans Behr. Heft 30: Gesunder Guß. VonProf.Dr. techn.e rdmannkothny. Heft 31: Gesenkschmiede. 1. Teil: Arbeiteweise und Konstruktion der Gesenke. Von P h. Schweißgutli. Heft 32: Die Brennstoffe. V onprof.d r.techn.erdm annk othny. Heft 33: Der Vorrichtungsbau. I : Einteilung, Einzelheiten u. konstruktive Grundsätze. Von Fritz Grünhagen. Heft 34: Werkstoffprüfung (Metalle). Von P rof.d r.-ing.p.r iebensahm und Dr.-Ing. L. T r a e g e r. Fortsetzung des Verzeichnisses der bisher erschienenen sowie Aufstellung der ln Vorbereitung befindlichen Hefte siehe S.fjmschlsgscite. Jedes Heft Seiten stark, mit zahlreichen Textabbildungen.

3 WERKSTATTBUCHER FÜR BETRIEBSBEAM TE, KONSTRUKTEURE UND FACH ARBEITER. HERAUSGEGEBEN VON DR.-ING. EUGEN SIMON = = = = = = HEFT 54 D e r E l e k t r o m o t o r f ü r d i e W e r k z e u g m a s c h i n e Von Dipl.-Ing. Otto W eidlin g Mit 64 Abbildungen im Text Berlin Verlag von Julius Springer

4 Inhaltsverzeichnis. Seite Vorwort '3 I. E in le itu n g II. Der G leich stro m m o to r... 6 A. Der Gleichstrom-Nebenschlußmotor... 5 B. Der Gleichström-Hauptschlußmotor C. Der Gleichstrom-Kompoundmotor III. D e r Drehstrommotor... ;.. 14 A. Der Asynchronmotor allgemein...15 B. Der Asynchronmotor m it Käfigläufer C. Der Asynchronmotor m it Schleifringläufer.. 20 D. Regelung des Asynchronmotors ! E. Der Drehstrom-Nebenschlußkollektormotor...26 E. Bremsung des Drehstrom-Asynchronmotors G. Der Leistungsfaktor cos q> und seine Verbesserung H. Umformung von Drehstrom in Gleichstrom IV. D e r Einphasenw echselstrom m otor A. Der Einphaseninduktionsm otor B. Der Einphasen-Repulsionsmotor V. D e r Universalm otor...38 VI. Der Elektromotor als Kraftmaschine' A. Die E nergieverhältnisso B. Die Ausführungsformen des M o to rs VII. D ie Leistungen.. 46 A. Belastungstabellen B. Die K o n tro llre c h n u n g C. Die Ausführung der Leitungen V III. D ie Absicherung des Motors IX. Betriebsschäden, ihre Ursachen und Beseitigung A. Störungen bei Inbetriebsetzung des M otors B. Störungen -während des Betriebes ' ' - - Va*%. - M f # -. ' m & 5 Alle Rechte, insbesondere das der Übersetzung in fremde Sprachen, Vorbehalten. Printed in Germany.

5 Vorwort. Betriebsfachleute und K onstrukteure haben eine vorwiegend stoffliche Denkweise, die sich in den Begriffen der Mechanik, Wärmelehre und Chemie bewegt; während die Elektrotechnik m it unsichtbaren und ungreifbaren Größen arbeiten muß, die aber doch sehr reelle Wirkungen haben. Es scheint für die genannten Fachleute deshalb oft schwierig, in die Elektrotechnik einzudringen. Diese Schwierigkeit ist aber doch nur scheinbar, denn es gehört nur ein passender Schlüssel dazu, um bald zu finden, daß in der Elektrotechnik die gleichen allgemeinen Naturgesetze und Erfahrungen wie sonst gelten und daß sich der maschinenbaulich vorgebildete und erfahrene Fachmann m it der Elektrotechnik wenigstens soweit es sich um die mechanische Anwendung (elektrische Energieverwendung in W erkstätten) handelt gut vertraut machen kann. Für viele ist das unerläßlich, denn die richtige Auswahl des elektrischen Antriebes in der W erkstatt und besonders des Einzelantriebes der Werkzeugmaschinen nach dem heutigen Stand der Technik verlangt eine tiefe Einsicht in die Eigenheiten der elektrischen Motoren und Apparate. Das vorliegende H eft will dem Betriebsmann und dem Konstrukteur, besonders der Werkzeugmaschinen, diese Kenntnisse in den richtigen Grenzen und in einfacher u nd bequemer Foxm verm itteln. Es setzt dabei die K enntnis der allgemeinen Grundlagen der Elektrizitätslehre voraus, wie sie auf jeder technischen Schule gelehrt werden. Aus diesem Grunde konnte auf die Erklärung der. E n t stehung der Drehbewegung in den Motoren verzichtet werden. Der Verfasser möchte auch an dieser Stelle H errn P o ll o k, D irektor der Allgemeinen Elektricitäts-Gesellschaft, für die freundliche Förderung seiner Arbeit danken. I. Einleitung. 1. Gleichstrom. Die beiden gebräuchlichsten Leitungssysteme sind in Abb. 1 und 2 dargestellt. Das Dreileitersystem h a t den Vorteil, daß m an für den K ra ftanschluß die doppelte Lichtleitungsspannung, im vorliegenden Fall 440 V, zur Verfügung h at und deshalb nur -P die halbe Strom stärke braucht, -0 so daß die Leitungen und Kabel L J i h S i L H schwächer ausgelegt werden können. Beim Dreileitemetz muß der Nulleiter geerdet, darf aber nicht abgesichert werden, da die Gefahr der Überspannung en t steht, wenn diese Sicherung durchschmilzt. Für Licht darf eine höhere Spannung als 250 V nicht gewühlt werden. Die genormtenbetriebsspannungensind: 110, 220, 440 und M JSÄ Abb. 1. Gleichstrom-Dreileitersystem. Z. B. Licht 220 V. K raft MO V. Nullleiter nloht abslchcru. Lichtschalter nicht in den Nulleitcr legen. Lampen gleichmäßig verteilen. P, jv, O Netz: P positiver Leiter, S negativer Leiter, O Nulleiter. -V Motor, L Lampen, S i Sicherung. Abb. 2. Glcichstrom-Zwcileitersystein. Licht und K raft 220 V, m it blankem geerdetem Nulleitcr; wird heute nicht mehr angewendet, dafür zwei isolierte und gesicherte Leitungen ungeerdet. 500 V. Es gibt noch höhere, doch kommen diese für die W erkstatt nicht in B etracht. 2. Drehstrom. Auch hier unterscheidet man 2 Stromleitungssysteme und zwar Drei- und Vierieitersystem (Abb. 3 und 4). W ährend beim Dreileitersystem 1* L «s*

6 Einleitung. für Licht und K ra ft die Spannung gleich ist, ist sie beim Vierleitersystem für K raft 1,73 ( = ]^3) mal höher als für Licht. Die notwendige Strom stärke ist um den gleichen W ert geringer und /r ermöglicht die Verwendung kleinerer Leitungs- und K abelquer s n schnitte. L /O,--- ^ II\[1 F ür die W erkstatt kommen folgende genormte B etriebsspan L --- O nungen in B etracht: 125,220, 380, L V. Die Frequenz beträgt in - Deutschland allgemein 50 Hz O Jzz-z:-- - ( = 50 H ertz 50 Perioden je Sekunde). Normal ist das Vierleitersystem m it 220 V für Licht und J* Abb. 3. Drchstrom-Dreilelter- Abb. 4. Drehstrom-Vierleiter- kleine Einphasenmotoren und 380V systcm. Z.B. lic h t 220 V, Bystem. Z.B. lic h t 220 V, für Drehstrom motoren. 50 H z; K raft 220 V, 50 Hz. 50 Hz; K raft 380 V, 50 Hz. lam pen gleichmäßig verteilen. n, S, T Netz. Nullciter nicht absichern. 3. für die W erkstatt am häufigsten zur Verfügung stehende Strom art ist ohne Frage der Drehstrom. Weil er einfach durch Transformatoren hoch gespannt werden kann, ist es möglich, m it ihm große Energiemengen sehr wirtschaftlich auf weite Entfernungen zu übertragen; denn die Leitungsquerschnitte werden verhältnism äßig klein. Von günstig liegenden K ra ftwerken aus wird er den Verbraucherstellen, die entweder aus einem Zusammenschluß vieler Abnehmer bestehen oder aber auch ohne weiteres Einzelverbraucher sein können, zugeführt und hier auf die gewünschte B etriebsspannung ebenfalls durch Transformatoren umgespannt. Diese bedürfen - weiter keiner nennenswerten W artung, d a sie ohne jede mechanische Bewegung und somit ohne Baustoffabnutzung und außerdem m it einem Mindestmaß von Verlusten arbeiten. Von besonderer Bedeutungfür dieverbreitung des Drehstromes ist ferner die einfache, betriebssichere und d a m it billige Ausführung der Motoren und Schaltgeräte. In der W erkstatt Abb. 5. Drei Möglichkeiten, um an Steckdosen in Betrieben m it Gleich- und Wechselstrom die jeweils vorhandene Strom art zu erkennen, a Durch Wasserzersetzung. Gleichstrom: An der Minuselektrode entwickelt sich doppelt soviel Gas wie an der Pluselektrode. Wechselstrom: Beide Elektroden schäumen gleichmäßig, ö Durch Glimmlampe. Gleichstrom: Die Kathode der Lampe allein leuchtet lilafarben hell auf. Wechselstrom: Anode und K a- thode der Lampe leuchten auf, aber ganz unbestimmt. c Durch Lackmuspapier. Gleichstrom: Am Minuspol färb t sieh das angefeuchtete Papier rot. Wechselstrom: An beiden Polen tritt Kotfärbung des angefeuchteten Papieresein. selbst wird deshalb der Drehstrom überall dort, wo keine Drehzahlregelung der Antriebsmotoren notwendig ist, der wirtschaftlichste Antrieb sein. Tatsächlich benötigen aber sehr viele Werkzeugmaschinen einen regelbaren Antrieb, der um so besser ist, jo feinstufiger er ausgeführt werden kann. Bei Drehstrom ist eine elektrische Regelung nur in großen Stufen durch Polumschaltung möglich (s. Abschn. 32). An dieser Stelle sei schon der Drehstromnebenschiußkollektormotor (s. Abschn. IIIE ) erwähnt, der wohl stufenlos regelbar ist, aber für Werkzeugmaschinen wenig

7 Der Gleichstrommotor. verwendet wird, weil seine Leistung m it der Drehzahl sinkt, während die meisten Werkzeugmaschinen gleiche Leistung über den ganzen Regelbereich benötigen. Dadurch m üßten verhältnismäßig große Motoren genommen werden, die dann auch dementsprechend teuer sind. Eine feinstufige Regelung und dam it eine gute Anpassung der Arbeitsgeschwindigkeiten an den jeweiligen Arbeitsgang läßt sich dagegen in einfacher und wirtschaftlicher Weise durch Verwendung von Gleichstrom-Nebenschlußreguliermotoren erreichen. Die Vorteile dieser Motoren (s. Abschn. IIA ) sind so groß, daß m an sich nicht scheuen sollte, bei Vorhandensein von Drehstrom den für die Erzeugung von Gleichstrom notwendigen U m former oder Gleichrichter aufzustellen. Es ist das allein Richtige und Wirtschaftliche, für jede Maschine die Strom art zu wählen, die sie verlangt. H at eine W erkstatt Gleich- und Wechselstrom, so kann in Zweifelsfällen nach Abb. 5 die Strom art leicht bestim m t werden. II. Der Gleichstrommotor. A. Der Gleichstrom-Nebenschlußmotor. 4. Allgemeines. Der Nebenschlußmotor besitzt eine aus vielen Windungen dünnen Drahtes bestehende Erregerwicklung, die dem Anker parallel geschaltet ist (Abb. 6). Sie hat einen so großen W iderstand, daß sie.trotz des Anschlusses an die volle Klemmenspannung nur einen schwachen Erregerstrom aufnim m t, der nur einen sehr geringen Teil des A nkerstromes ausmacht. Außerdem erhalten die für die W erkstatt in Betracht kommenden Gleichstrommotoren fast sämtlich m it MoF Ausnahme der für ganz kleine Leistungen eine schwache LA W W V W 1-1 Hauptstromwicklung (Sicherheits-Kompoundwicklung). Diese Abb 6 (,run(lsilt7iich0 Wicklung, die vom Ankerstrom durchflossen wird, besteht aus Schaltung des Nebensehr wenigen Windungen starken Drahtes und h at dadurch auf k e r.f Erregerwicklung das eigentliche Verhalten (Charakteristik) eines Nebenschluß- (Feld). motors keinen wesentlichen Einfluß. Um eine funkenfreie Stromwendung unter den Bürsten bei allen Belastungen sowie bei häufigem D rehrichtungswechsel zu ermöglichen und dam it eine gute Ausnutzung des Motors, erhalten' fast alle Motoren außer den Hauptpolen kleine dazwischen liegende Abb. 7. Aulbau eines Gleichstrommotors. A Anker m it Ankerspulen. B B ürsten m it Bürstenhalter auf Bürstenbolzen, diese auf Bürstenstern. 1 ' Feldmagnetspule (Feldwicklung). H Hilfspolspule (Hilfspolwicklung). K Stromwender (Kollektor, Kommutator). K l Klemmbrett. L lu ftsp alt. M Magnetgehäuse m it Fcldmagneten. X, S Nordbzw. Südhauptpol.»,s Nord-bzw. Siidhilfspol (Wendepole). P S Polschuli. Hilfspole (Wendepole, Abb. 7), deren Wicklung ebenfalls vom Ankerstrom durchflossen wird. Die Motoren müssen selbstverständlich auch bei plötzlichen Belastungsänderungen zwischen Leerlauf und Vollast funkenfrei arbeiten, ohne daß die Bürsten irgendwie verstellt zu werden brauchen. Sie müssen zu diesem Zweck in der sogenannten neutralen Zone radial zum Stromwender stehen. Sondermotoren für besonders große Regelbereiche und hohes Anzugsmoment erhalten außerdem noch eine einem ähnlichen Zweck wie die Wendepole dienende K om pensationswicklung, die in den Polschuhen der Hauptpole untergebracht wird und die Feldverzerrung aufhebt, die durch die Quermagnetisierung des Ankers entsteht.

8 6 Der Gleichstrommotor. 5. Schaltung und genormte Kleimnenbezeiclinungen gehen im einzelnen aus Abb. 8 hervor. Des besseren Verständnisses wegen wurde in jedem Fall der A n lasser m it eingezeichnet. Bei Schaltschema I I I werden die Klemmen B und G bereits im Motor verbunden, so daß m an am K lem m brett n ur die gemeinsamen Anschlüsse A und H B für Anker p und Wendepole hat. Aus dieser Bezeichnung ist übrigens auch sofort zu ersehen, daß der Motor Wendepole besitzt. 6. Drehrichtimgswechsel. Der Drehsinn des Nebenschlußmotors kann entweder durch U m kehrung der Stromrichtung im Anker oder im Feld geändert. Schaltung des Nebenschlußmotors. I. Keiner werden,, niemals aber durch Nebenschlußmotor. II. Nebenschlußmotor mit Si- beide zugleich; er liefe dann in eherheitskompoundwicklung. lll.nebensehlußmot-or m it Sicherheitskompound- und Hilfspol-(Wendepol-)Wicklung. A B der gleichen D rehrichtung weiter, Am vorteilhaftesten ist es, Klemmen der Ankerwicklung; C X> Klemmen der Erregerwicklung (des Neides). B F Klemmen der Sicherheltakompoundwickluug. O E Klemmen der Hiirspol-(Wcndepol-)Wlcklung. P, N Gleichstromnetz. L, M, R Klemmen des Anlassers. immer nur im Anker um zuschalten, da hierbei nm* die Klemmen A und B vertauscht zu werden brauchen, woraus sich einfache Schaltgeräte ergeben. Dieses wä,re nicht der Fall, wenn sta tt dessen das Feld G- D umgeschaltet würde. M it diesem zusammen m üßte dann nämlich auch die Sicherheits-Kompoundwicklung E F (also insgesam t 4 Klemmen) vertauscht werden, da in dieser immer die gleiche Stromrichtung wie im Feld sein m uß, andernfalls sie das Nebenschlußfeld schwächen würde (Gegenkompoundierung). Eine Umsehaltung des Feldes ist bei den Motoren, die oft und schnell umgesteuert werden müssen, ferner aus dem Grunde nicht angebracht, weil infolge der Spannung der Selbstinduktion, die beim Schalten auftritt und vernichtet werden m uß, Zeit und elektrische A rbeit verloren gingen. Schließlich ermöglicht die Beibehaltung der gleichen Strom richtung kechfslauf i Q ~ p a - -p -tt } Lj L Links/auf -p -N im Feld die vorteilhafte und wirtschaftliche Ankerkurzschlußbremsung durch einfache Sehaltgeräte. Daß zusammen m it dem Anker auch die Stroinrichtung in den Wendepolen bei Umkehrung des Motordrehsinnes geändert werden muß, m acht nichts aus, da, wie schon oben erwähnt, an den K lem m brettern der meisten Abb. 9. Stromverlauf in einen) Nebenschlußmotor Motoren die Anschlüsse des Ankers m it A und H B gekenn m it Sicberhei,t«komponud- und Wendepolwicklung. zeichnet sind, also die Wendepolwicklung schon fest m it dem einen Ende des Ankers im Innern des Motors verbunden ist. Die Abb. 9 zeigt nochmals, zusammenfassend einen Gleichstrom-Nebenschlußmotor m it Wendepolen und Sicherheits-Kompoundwicklung für Rechts- und Linkslauf. K om m t ein betriebsmäßiges Umschalten des Motors in Betracht, so m uß parallel zum Feld (C- D) ein Feldschutzwiderstand angeordnet sein, dam it keine Überspannungen entstehen können, die durch hohe Selbstinduktion hervorgerufen würden. 7. Drehzahl, Drehmoment, Wirkungsgrad. Ihre Abhängigkeit von der Be-

9 Der Gleichstrom-Nebenschlußmotor. 7 lastung geht im einzelnen aus der Charakteristik Abb. 10 Hervor. Die Drehzahl eines Motors m it Nebensehlußeharakteristik ist nahezu unabhängig von der Belastung, vorausgesetzt natürlich, daß sich die Klemmenspannung nicht ändert. Der Unterschied der Drehzahl bei Volllast und Leerlauf ist von der Größe der Motoren und ferner davon abhängig, ob es sich um Reguliermotoren handelt. Bei normalen Motoren hält e r. sich in den Grenzen von %, und zwar ist der Abfall um so kleiner, je größer die Mo 12 W 110 U/min %1000 " > 'S / V T..J / 120 A t i 100 % so toren sind. Bei Reguliermotoren, die m it einer besonderen Sicherheits-Kompoundwicklung ausgerüstet sind, kann der Unterschied besonders bei den höheren Drehzahlen bis 25% betragen, weil Nufzc/rehmoment - 0 Sm kgs das Nebenschlußfeld für die Regulierung Abb. 10. Betrlebsburvcn eines Nebenschlußmotors 3,7 kw (dauernd), 110 V Klemmenspannung. geschwächt wird und das von der Sicherheits-Kompoundwicklung gebildete Feld größeren Einfluß erhält. Das Drehmoment ändert sich gleichmäßig m it der aufgenommenen Leistung. Die Wirkungsgradlinie soll zeigen, daß der Motor bei 1/4, und a/i L ast einen sehr guten Wirkungsgrad besitzt. 8. Anlaufvcrhältnisse. Der Gleichstrom-Nebenschlußmotor darf niemals u n m ittelbar eingeschaltet werden, da er hierbei einen unzulässig hohen Strom aufnäbm e. Dieser könnte den Stromwender (Kom m utator) oder die Wicklung zerstören, die Lötstellen lösen und die Isolation verkohlen, wenn für einen solchen Fall der Motor nicht durch eine geeignete Sicherung oder einen Schutzschalter geschützt wäre. Der hohe Einschaltstrom kom m t daher, daß im Augenblick des Einschaltens die volle Netzspannung an den Anker gelegt wird, der nur einen sehr kleinen W iderstand hat. Nach dem Ohmschen Gesetz / = ~ - h at ein kleiner W iderstand eine sehr hohe Stromaufnahme zur Folge. Ganz anders hegen die Verhältnisse, sobald der Motor läuft, da er dann eine Gegenspannung erzeugt, die nur wenig kleiner als die Netzspannung ist. Es muß zum Anlassen ein W iderstand vor den Anker geschaltet -werden, um die Stromstärke zu begrenzen., Zu beachten ist, daß der Anlaßwiderstand nur im Ankerstromkreis hegt, während das Feld auch im Verlauf des Anlaßvorganges immer die volle Netzspannung erhalten muß. Aus diesem Grunde sind zwischen dem Nebenschlußmotor und dem Anlasser wenigstens 3 Zuleitungen notwendig. Nur die ganz kleinen Motoren können unm ittelbar eingeschaltet werden, da ihr Ankerwiderstand verhältnismäßig hoch ist. Es können aber auch größere Motoren, die aus irgendwelchen Gründen (z. B. Verstehantriebe) unm ittelbar eingeschaltet werden sollen, durch Vorschalten eines Dauervorschaltwiderstandes unm ittelbar an das Netz gelegt werden. Da dieser W iderstand aber m it dem Motor zusammen eingeschaltet bleibt und nutzlos einen Teil der Leistung vernichtet, eignet sich diese Anlaßart nur für kurzzeitigen Betrieb. Die Drehzahl des Motors wird natürlich durch den Vorschaltwiderstand entsprechend herabgesetzt. F ür die Bestimmung des Anlassers ist das Lastmoment von Bedeutung. E n t spricht dieses dem Nennmoment des Motors, so muß ein Anlasser gewählt werden, der während des Anlaufens etwa im Mittel das l,5fache Moment zuläßt, dam it der Motor sich beschleunigt. Die Beschleunigungszeit, d. h. die Anlaufzeit, ergibt sich durch den Uberschuß des m ittleren Motormomentes gegenüber dem Last- <S7-g J

10 8 Der Gleichstrommotor. schütz widerstand. M alle w ie che U m drehungszahl a b m m m t, bei vielen Motoren sogar wesentlich m ehr, da bei den niederen Drehzahlen die Kühlung durch den im Motor vorhandenen Ventilator nicht mehr wirksam ist. Es ist deshalb angebracht, sich bei den einzelnen Motoren immer zu vergewissern, wie weit und unter welchen Bedingungen nach abw ärts geregelt werden kann. Diese Regelung, ist aber sehr unwirtschaftlich, da m an dem Motor die volle Leistung zuführen muß, von dieser aber nur einen Teil ausnützt; denn der zur Herabsetzung der Drehzahl im Vorschaltwiderstand zu vernichtende Teil wird in Wärme umgesetzt und geht nutzlos verloren. Der Wirkungsgrad ist in diesem Falle sehr schlecht: er sinkt ungefähr im Verhältnis der U m drehungszahlen n t : n, wenn n t die eingestellte verringerte Drehzahl bedeutet und 7i die normale Drehzahl des Motors. Der größte Nachteil dieser Regelung und der Grund, weshalb sie für Werkzeugmaschinenantriebe nicht zu verwenden ist, ist der, daß die Regelung von der Belastung abhängig ist. Dadurch ist es ganz unmöglich, eine bestimmte Drehzahl, auf deren Einhaltung selbstverständlich W ert gelegt werden muß, einzustellen. Der Motor wird bei Entlastung sofort hochlaufen und bei Belastung dann wieder abfallen. Im Gegensatz hierzu ist die Regelung eines Nebenschlußmotors durch Schwächung seines Feldes (Nebenschlußregelung) von außerordentlich großer Bedeutung für den Motor in der W erkstatt, weil sie praktisch verlustlos bei gleichbleibender Leistung und sehr feinstufig möglich ist. Diese Regelung geht von der GrunddrehfW SS AW l i 3 3 momenid. Is t der Überschuß klein, so ist natürlich die Anlaufzeit lang und u m gekehrt. Man kann daher m it einem Vollastanlasser auch den Motor anlassen, wenn das Gegenmoment klein ist. In einem solchen Pall -wird der Motor in kurzer Zeit hoch laufen. Kommt Leer- oder Halblastanlauf in Betracht, so können kleinere Anlasser gewählt werden. Ist jedoch das Lastmoment nicht bekannt, so ist es stets empfehlenswert, den Anlasser für Vollastanlauf vorzusehen, da die Gefahr besteht, daß die W iderstände bei zu knapper Bemessung zu heiß werden und durchbrennen. W ird aus besonderen Gründen ein sanfter Anlauf gefördert, so kann der Anlasser so ausgelegt werden, daß der Einschaltstrom und dam it das Anlaufmoment klein ist und dann stufenweise gesteigert wird. Soll der Motor in seiner Drehrichtung auch umgekehrt werden, so ist es stets zweckmäßig, Anlasser und Um schalter in einem G erät zu vereinigen (Abb. 11). Hierdurch wird verhindert, daß die Drehrichtung ohne Benutzung des Anlassers unm ittelbar um gekehrt wird. Richtiges Anlassen verlangt, bei jeder Stufe so lange zu warten, bis der Motor sich genügend beschleunigt hat, was um so länger dauert, je schwerer der Anlauf ist. F ü r Maschinen m it schwerem A n lauf soll stets ein Strommesser vorhanden sein, der während des Anlaufens zu beobachten ist. Auf die nächste Stufe kann weitergeschaltet werden, wenn der Zeiger des Strommessers genügend weit gefallen ist. 9. Regelung. Eine Regelung des Nebenschlußmotors ist zunächst dadurch möglich, daß m an in den Ankerstromkreis W iderstände einschaltet und Abb. n. Schaltbild eines Nebenschluß- dadurch die Drehzahl herabreguliert. Diese Regelung t a n r m '^ Ä S UidraCM^rsScii-' erfolgt bei ungefähr gleichbleibendem Drehmoment, Schaltung lür Linksiauf des: Motors, j }1_ die Leistung sinkt hierbei ungefähr in gleichem A W Anlnsserwlderstand. i!f Feld-.

11 Der Gleichstrom-Nebenschlußmotor. 9 zahl (normale Drehzahl) des Motors nach oben bis ungefähr 1: 5 und mehr. Aus praktischen Erwägungen heraus dürfte aber eine Regelung von über 1: 3 kaum zu empfehlen sein, da der Motor die jeweils benötigte Leistung schon bei seiner Grunddrehzahl abgeben muß. Diese würde bei einer Regelung von 1: 5 außerordentlich niedrig sein, da die Grenzdrehzahl nach oben hin sowohl aus rein mechanischen als auch aus elektrischen Gründen gezogen ist und bei den kleineren Motoren ungefähr 3000 U/min bei Vollast beträgt. In diesem Falle m üßte der Motor die verlangte Leistung schon bei 600 U/min abgeben, wodurch ein großes und dam it teures Modell gewählt werden müßte. Bei einer Regelung von 1: 3 dagegen liegen die Verhältnisse wesentlich günstiger, da man in diesem Falle m it einer Grunddrehzahl von 1000 U/min und dam it einem kleineren und billigeren Motormodell auskommt. Zu beachten ist, daß im allgemeinen normale Gleichstrom- Nebenschlußmotoren nur um 50% im Feld reguliert werden können, ohne daß ein schädliches Feuern am K om m utator auf tritt. F ür größere Regelbereiche werden die Motoren besonders ausgelegt und erhalten eine verstärkte Sicherheits- Kompoundwicklung. 10. Leonard-Antrieb. Wird ein großer Motorregelbereich benötigt, bei dem wieder die jeweils gewünschte Drehzahl annähernd unabhängig von der Belastung eingestellt werden soll, so kom m t der Leonard-Antrieb in B etracht. Dieser ermöglicht auf rein elektrischem Wege eine praktisch stufenlose Regelung und wird von den größten bis 1 zu den kleinsten Leistungen ausgeführt. Die G rundlage der Schaltung geht aus Abb. 12 hervor. Der Leonard-Satz besteht zunächst aus einem Leonard- Generator L, der den gesamten Strom für den Arbeitsm otor J i liefert, und deshalb unter Berücksichtigung der Verluste eine etwas höhere Leistung aufweisen muß als dieser. Der Antriebsm otord des Abb. 12. Grundsätzliche Schaltung des Leonardantriebes. D Drehstrom-Antriebs- motor. L Leonard-Generator. M Arbeitsmotor. E Erregergenerator. R Regler. Leonard-Satzes kann ein Dreh- oder Gleichstrom- Nebenschlußmotor sein, je nachdem, was für eine Strom art zur Verfügung steht. Die für die E r regung des Generators sowie für die des A rbeitsmotors notwendige Energie liefert eine besondere Erregermaschine E, die ebenfalls m it dem M otorgenerator mechanisch gekuppelt ist, sofern nicht ein Gleichstromnetz zur Verfügung steht. Die Drehzahl des Arbeitsmotors M wird dadurch geregelt, daß m an durch einen feinstufigen Regelwiderstand R die Erregung des Leonard- Generators und dam it dessen Klemmenspannung zwischen 0 und einem H öchstwert ändert. Jedem W erte der Generatorspannung entspricht eine bestimmte Umdrehungszahl des Arbeitsmotors, die er bei allen Leistungen bzw. bei jedem D rehmoment stets annähernd beibehält. Geregelt wird bei gleichbleibendem Moment. Der Arbeitsmotor kann dadurch in einem noch größeren Bereich geregelt werden, daß m an den Generator auf die höchste Spannung und dam it den Arbeitsmotor auf die höchste Drehzahl reguliert, um sodann die normale Nebenschlußregelung für den Arbeitsmotor in der bekannten Weise anzuwenden. Hierzu wird in den Erregerkreis des Arbeitsmotors ebenfalls ein feinstufiger Regelwiderstand eingebaut und dadurch der Motor nochmals durch Schwächung seines Feldes im Nebenschluß hochgeregelt. Es wird dann bei gleichbleibender Leistung geregelt, und zwar m it d e r Leistung, die der Arbeitsmotor bei der höchsten m it dem Leonard-Generator erreichbaren Spannung aufbringt. Es lassen sich hierdurch bei der Leonard-Schaltung ohne Schwierigkeiten große Regelbereiche erfassen. Das Verhältnis der Regelung im Ankerstromkreis zu der im Feld des Arbeitsmotors ergibt sich von Fall zu Fall

12 10 Der Gleichstrommotor. je nach dem gewünschten Gesamtregelbereich und nach der Ausführung der einzelnen Maschinen. Ein weiterer Vorteil der Leonard-Schaltung besteht darin, daß die Anlaß- und Regelapparate Jl für den Arbeitsmotor im Erregerstromkreis des Generators liegen und deshalb nur für kleine Ströme bemessen zu werden brauchen. Dieses fällt besonders bei großen Motoren, die häufig angelassen oder in der D rehrichtung umgekehrt werden müssen, ins Gewicht. Für den Antriebsmotor des Leonard-Satzes genügt ein normaler Schalter oder Anlasser für Halblastanlauf. Die Drehrichtung des Arbeitsmotors wird dadurch gewechselt, daß m an den Erregerstrom des Generators um kehrt. 11. Zu- und Gegenschaltung. Außer m it dem Leonard-Antrieb kann über einen großen Drehzahlbereich praktisch verlustlos und feinstufig auch durch die Zuund Gegenschaltung in wirtschaftlicher Weise geregelt werden. Ein allgemeines Schaltschema zum Anschluß an ein Drehstrom netz ist in Abb. 13 dargestellt. Der grundlegende Unterschied zwischen der Leonardund der Zu- und Gegenschaltungbesteht darin,daß bei dieser der Arbeitsm otor M von einem Gleichstrom generator gleichbleibender Spannung (Konstantgenerator) K unter Zwischenschaltung eines Regelgenerators, des Zu- und Gegenschaltungsgenerators Z, gespeist wird. Beide Generatoren werden durch einen Drehstrom m otor D angetrieben. Ist ein Gleichstromnetz vorhanden, so ist. der K onstantgenerator nicht m ehr erforderlich. Das vorhandene Netz muß allerdings eine genügende Belastungsfähigkeit und gleichbleibende Spannung haben, dam it einwandfrei geregelt werden kann. Der Arbeitsmotor wird fast Abb. 13, Grundsätzliches Schaltbild derzuund Gegenschaltung bei AnschluB an ein Drehstromnetz, D Drehstronumtricbsmotor. l i Konstantgenerator. 7, Zu- und Gcgenschaltungsgcnerator. M Arbeitsmotor. 11' Widerstand. R Kegler. stets für 440 V höchste Ankerspannung gewählt, dam it er immer noch eine ausreichende Spannung bei den niederen Drehzahlen hat, so daß ein großer Regelbereich verfügbar ist. Um die dem A rbeitsmotor zugeführte Spannung zwischen 0 und 440 V zu regeln, wird zunächst der Zu- und Gegenschaltungsgenerator Z so erregt, daß seine Ankerspannung etwa. 220 V beträgt, aber der Spannung des K o nstan t generators K, der ebenfalls fü r 220 V ausgelegt ist, bzw. des Netzes bei Gleichstromanschluß, entgegengerichtet ist. J e tz t wird die Erregung des Zu- und Gegenschaltungsgenerators allmählich geschwächt, wodurch seine Ankerspannung stetig bis zum W ert 0 abnimmt. Dadurch steigt die Spannung des Arbeitsmotors immer höher, bis sie schließlich die gleiche Höhe wie die Spannung des Konstantgenerators bzw. des Gleichstromnetzes hat. Der Arbeitsmotor wird also in diesem Fall m it seiner halben Drehzahl laufen. Sodann wird durch Weiterdrehen des UmschaltregulatorsB das Feld des Zu- und Gegenschaltungsgenerators umgekehrt und fortschreitend von 0 bis zum H öchstw ert erregt. D a aber nunm ehr diese anwachsende Ankerspannung m it der der gleichblcibenden Stromquelle (Konstantgenerator bzw. Gleichstromnetz) gleichgerichtet ist, addieren sich beide, so daß die Ankerspannung des Arbeitsmotors von 220 auf 440 V steigt, wodurch er auf seine volle Drehzahl kommt. Es wird bei gleichbleibendem Moment geregelt, wobei die jeweils eingestellte Drehzahl annähernd gleich bleibt. Genau wie beim Leonard-Antrieb kann man je tz t noch den Regelbereich dadurch erweitern, daß m an das Feld des A rbeitsm otors schwächt und dadurch eine Nebenschlußregelung bei gleichbleibender

13 Der Gleichstrom-Nebenschlußmotor. 11 Leistung erhält. Von Vorteil ist es ferner, daß die Drehzahl durch Änderung des sehr kleinen Erregerstromes des Zu- und Gegensehaltungsgenerators bzw. des Arbeitsmotors geregelt wird, wodurch nu r geringe Energieverluste in den W iderständen entstehen und Meine Schaltgeräte möglich werden. Die Drehrichtung des Arbeitsmotors wird dadurch gewechselt, daß m an den Arbeitsmotor, wie unter Abschnitt 6 beschrieben, umschaltet. Der Zu- und Gegenschaltungsgenerator arbeitet im Bereich der Gegenschaltung als Motor und gibt dadurch seine dem K onstantgenerator entnommene elektrische Energie als mechanische A rbeitsenergie zurück, wodurch er den Drehstrom m otor entlastet. Die Zu- und Gegenschaltung h at für die W erkstatt nicht die Bedeutung wie der Leonard-An trieb, weil sich ihre Anlagekosten bei vorhandenem Drehstrom höher stellen. H ier sind zwei Maschinen, der K onstant- sowie der Zu- und Gegenschaltungsgenerator, jeder allerdings nur für die halbe Leistung, notwendig, die im Preise höher liegen als der eine Generator bei der Leonard-Schaltung. Günstig liegen dagegen die Verhältnisse für die Zu- und Gegenschaltung, wenn ein Gleichstrom netz vorhanden ist, da dann nur der Zu- und Gegenschaltungsgenerator benötigt wird und dieser im Gegensatz zum Leonard-Generator nur für ungefähr die halbe Leistung des Arbeitsmötors ausgelegt zu, werden braucht. 12. Bremsung des Gleichstrom-Nebenschlußmotors, a) D u rc h A n k e r k u r z s c h lu ß b re m s u n g. Die Gleichstrommotoren können einfach und billig dadurch abgebremst werden, daß man ihre Eigenschaft, ohne weiteres auch als Generator arbeiten zu können, ausnützt. Hierbei wird der umlaufende Anker des Motors vom Netz abgeschaltet und über einen entsprechend bemessenen W iderstand kurzgeschlossen. Die vorhandene Bewegungsenergie wird dadurch in elektrische umgewandelt und dann in dem Bremswiderstand vernichtet. Da dieser W iderstand außerhalb des Motors liegt, wird jede unzulässige Erwärmung vom Motor ferngehalten. Die Zahl der Abbremsungen kann demgemäß durch entsprechende Auslegung des Bremswiderstandes den Anforderungen des jeweiligen Betriebes an gepaßt werden. Normale Motoren lassen eine Bremsung m it dem ein- und zweifachen Nennstrom des Motors zu, während bei besonderen Motorausführungen der Bremsstrom bis zum Vierfachen des Nennstroms gesteigert werden kann. Das auftretende Bremsmoment ändert sich, m it dem Bremsstrom. D a dieser m it ab nehmender Drehzahl fällt, sinkt auch das Bremsmoment und erreicht bei Stillstand den Nullwert. Die Bremswirkung kann dadurch erhöht werden, daß m an durch mehrmalige VerMeinerungen des Bremswiderstandes den abklingenden Bremsstrom immer wieder auf die ursprüngliche Größe bringt. Hierfür empfiehlt es sich aber genau zu untersuchen, ob der beim Bremsen erzielte Zeitgewinn bei den immerhin verhältnism äßig Meinen Schwungmassen der m eisten W erkzeugmaschinen gegebenenfalls größere Aufwendungen an den Schaltapparaten rechtfertigt. Bei den H auptantrieben größerer Werkzeugmaschinen wird es sich dagegen empfehlen, eine zweistufige Ankerkurzschlußbremsung anzuwenden und die Bremsung in eine Vor- und Hauptbremsung zu unterteilen. Die Vorbremsung hat den Zweck, die sonst beim Drehrichtungswechsel im Getriebe auftretenden Stöße zu verhindern. Haben sich dann die Zahnräder und Schwungmassen auf die neue K raftrichtung um gestellt, so folgt die kräftige Hauptbremsung und dam it die sofortige Stillsetzung des Antriebes. Zweckmäßigerweise wird man den W iderstand für die Vorbremsung so auslegen, daß der Bremsstrom etwa den dritten Teil des Motornennstromes beträgt. Die Hauptbremsung wird man dann -wieder m it dem mindestens gleichen Strom wie der Nennstrom des Motors vornehmen. Das Eeld muß beim Bremsen eingeschaltet sein, da sonst keine Bremswirkung vorhanden ist. b) D u rc h N u tz b r e m s u n g. Bei Antrieben, die sehr häufig m it kurzen

14 12 Der Gleichstrommotor. Abb. 14. Schaltbild einer Sicherheitsvorrichtnng bei Anschluß von Heguliermotoren an Gleichrichternetze. S p Spannungswächter. S Schütz. W Widerstand. Bremszeiten stillgesetzt oder um gesteuert werden (z. B. Hobelmaschinenantriebe) kann ein Teil der beim Anlauf zur Massenbeschleunigung aufgewandten Arbeit zurückgewonnen werden, zumal, besonders bei größeren Antrieben, diese nicht unbedeutend ist und als wirtschaftlicher Faktor in Rechnung gesetzt werden muß. Außerdem h at m an hierbei den Vorzug einer schnellen Abbremsung. Diese Rückgewinnung kann m an bei Nebenschlußregelmotoren dadurch erreichen, daß vor dem Abschalten des Motors vom Netz das zur Drehzahlerhöhung geschwächte Nebenschlußfeld wieder auf seine volle Stärke gebracht wird. Hierdurch geht der Motor sofort auf seine Grunddrehzähl zurück und gibt die freiwerdende A rbeit in das N etz zurück. Der auftretende R ü ck strom ist von der Geschwindigkeit abhängig, m it der das Feld verstärkt wird. E r wird von den im Netz liegenden Stromverbrauchern und sonstigen A pparaten ohne weiteres aufgenommen und entlastet dadurch den Strom erzeuger, falls ein solcher im B etrieb vorhanden ist. Umlaufende Umformer (Motorgeneratoren) können Rückströme auch aufnehmen, wenn keine anderen Motoren oder sonstigen Strömverbraucher angeschlossen sind. Anders liegen die Verhältnisse, sobald Gleichrichter zurerzeügung des Gleichstromes verwendet werden, da sie elektrische A rbeit ins u r sprüngliche Netz nicht zurückliefern können. Die Spannungserhöhung im Regelm otor durch Feldverstärkung kann eine erhebliche Spannungserhöhung im Gleichstromnetz zur Folge haben. Es müssen also in solchem Falle Überspannungen, bevor sie Schaden anriehten können, vernichtet werden. Man erreicht dieses durch eine Sicherheitseinriehtung, bestehend aus einem Spannungswächter, der bei 10% Überspannung durch ein Schütz (selbsttätiger Fernschalter) einen W iderstand einschaltet, der den Überstrom aufnim m t. Nach dem Rückgang der Netzspannung U/min m r f V ' \ srümaut & >. m 0 SOS 1 U/min i m t 1 '/ nie hu its- V I \ / Zeit - Abb. 15, Geschwindlgkeitsschaubild eines 45 - PS - Hoehlcistungs - Hobelmaschinenautriebes. Schnittgeschwindigkeit etwa 21 m/min, entsprechend etwa 700 Motor U /m in; Itücklaufgeschwindigkeit etwa 36 m/min, entsprechend etwa 1200 Motor-U/min. Hublänge etwa 1,9 m. auf den Sollwert schaltet der W ächter den W iderstand dann wieder aus (Abb. 14). c) D u rc h G e g e n s tro m b re m s u n g. Obwohl es an und für sich nahe liegt, m it Gegenstrom zu bremsen, empfiehlt es sich nicht, dieses zu tun, da leicht unzulässig hohe Ström e en t stehen können; ist doch der auf tretende Brem s- strom bei vorgeschaltetem Anlaßwiderstand doppelt so groß wie der Einschaltstrom. F äh rt man also z. B. norm al m it dem l,5fachen A nlaufm oment an, so wächst das Bremsmoment bei der Gegenstrombremsung auf das 3 fache normale Moment. Hieraus folgt, daß der Motor und dam it die Werkzeugmaschine außerordentlich scharf gebrem st wird. Man sollte deshalb diese A rt des Bremsens nur dort anwenden, wo sie aus Sicherheitsgründen vielleicht erforderlich ist. Abgesehen davon, daß hier der zum Bremsen notwendige Strom im Gegensatz zu den oben erwähnten B rem sarten aus dem Netz genommen wird, muß noch beachtet werden, daß der Motor im richtigen Augenblick abgeschaltet wird, dam it er nicht in der entgegengesetzten R ichtung hochläuft. Es sei denn, daß dieses erwünscht ist. Es ist selbstverständlich auch möglich, alle drei beschriebenen elektrischen

15 Der Gleiehstrom-Haiiptachlußmotor. 13 Brem sarten, also Feldverstärkung, Ankerkurzschluß- und Gegenstrombremsung zusammen zu verwenden, um besonders schnell zu bremsen. Abb. 15 zeigt für einen derartigen Fall, wie außerordentlich schnell der Motor abgebrem st wird. Es handelt sieh hier um einen Hochleistungs-Hobelmaschinenantrieb von 45 PS, der durch selbsttätige Schützensteuerung gesteuert und innerhalb einer Sekunde von 1200 U/min auf 0 abgebrem st und um gesteuert wird. d) B re m su n g d u rc h B re m s lü fte r. Der Vollständigkeit halber sei hier noch die elektromechanische Bremsung erwähnt, die m it Nebenschluß-M agnetbremslüfter arbeitet. Sie wird bei Gleichstrom in der W erkstatt nur dort verwendet, wo m an erreichen will, daß die Maschine bei abgeschaltetem Motor dauernd festgebremst ist. Die Abb. 16 zeigt die am häufigsten vorkommende Schaltung. 13. Zusammenfassung. Der Gleichstrom-Nebenschlußregelmotor is t nach allem die vollkommenste Antriebsmaschine für Werkzeugmaschinen, die eine gute Geschwindigkeitsanpassung benötigen, und sollte, wenn irgend möglich, überall dort verwendet werden, -wo erst Abb 10. Scbalt_ durch eine gute Begelbarkeit die Werkzeugmaschine voll ausgenutzt biideinea Nebenwerden kann. Selbst bei dem heute meist vorhandenen Drehstrom schmpeteüuft" wird sich die Überlegung lohnen, ob es nicht angebracht ist, für einzelne re 8sdiutz- Maschinen den Gleichstrom-Nebenschlußregelmotor zu verwenden widerstand, und hierfür den nötigen Gleichrichter oder Umformer aufzustellen. 7 derstaud.4"' B. Der Gleichstrom-Hauptschlußmotor. 14. Allgemeines. Bei dem Hauptschlußmotor (Hauptstrom-, Serien- oder Beihenschlußmotor) ist das Feld m it dem Anker in Beihe (also hintereinander) geschaltet (Abb. 17), so daß es vom vollen Ankerstrom durchflossen -wird. Aus diesem Grunde besteht es aus verhältnismäßig wenig Windungen von großem Drahtquerschnitt. Außerdem erhält der Motor gemäß Abschnitt 4 Wendepole bei schweren und unregelmäßigen Betriebsverhältnissen m it starken Überlastungen. S c h a ltu n g u n d g e n o rm te K le m m b e z e ic h - Abb. 17. Grundsätzliche Schaltung des Hauptschlußmotors. Ä Anker. F Erregerwicklung (Feld). n u n g e n sind aus der Abb. 18 zu ersehen. Auch hier werden bei Schaltschema II die Klemmen B und G bereits im Motor verbunden (vgl. Abschn. 5). 15. Drehrichtungswechsel. Genau wie beim Nebenschlußmotor (s. Abschn. 6) wird der Drehsinn des Motors dadurch geändert, daß man im Anker und in den Wendepolen, falls solche vorhanden sind, die Strom richtung umkehrt. In der Feldwicklung än d ert sich dagegen die Strom richtung nicht. 16. Drehzahl, Drehmoment, Wirkungsgrad. Die Drehzahl des Hauptschlußmotors ist nach Abb. 19 unm ittelbar von der Belastung abhängig. Sie geht bei kleiner werdender Last selbsttätig sofort hoch, weil das Feld, das vom Ankerstrom gebildet wird, schwächer erregt wird. W ird d a gegen die Belastung größer, so verringert sich die Drehzahl. Aus diesem Grunde ist der H aupt- Abb. is. Schaltung schlußmotor für den Antrieb von Werkzeug- nfotore^i^reiner maschinen nicht zu gebrauchen. Hierzu kommt S. t Ä o t o r mit Hiifspoi-(we denoch, daß er niemals vollkommen entlastet und poi)wickiung. a b Klemmen der Ankerauch nicht ohne Belastung angelassen werden " IckJun& A

16 14 Der Drehstrommotor. darf. Das Feld wird dann so ungenügend erregt, daß die Drelizahl unzulässig hoch wird und der Anker durch die Fliehkräfte gefährdet ist (er geht durch ). Auch Riemenübertragung ist zu vermeiden, da es hierbei Vorkommen kann, daß der Riemen abfällt und dann der Motor durchgeht. Is t eine solche "Übertragung 3D00 unvermeidlich, müssen besondere M aßnahmen getroffen wer 1 1 U/min ( m 1 A V den, z. B. Anordnung von Zentrifugalschaltern w 17. Anlauivcrhiiltuissc. Hier 100! f- X. 1 n W 12 f 10 % 8 Sj I / - ' S, ! i Nutzdrehmament 7mkg6 8 0 ^ - L X % gilt das unter Abschn. 8 für den so Gleichstrom-Nebenschlußmotor ^ Gesagte m it dem Unterschied, «? h daß eine unm ittelbare Einschal- w I) tung für Motoren m it einer et-»i washöherenleistungvon 1,5kW noch zulässig ist. Da Anker und Feld hintereinander geschaltet sind, hegen die W iderstände vor beiden. Abb. 19. Betriebskurven eines Hauptschlußmotors 3 kw (dauernd), / J g # ZusammenfaSSUn0. Der 110 V Klemmenspannung. Gleichstrom-Hauptschlußmotor ist somit aus den vorerwähnten Gründen für den Antrieb von Werkzeugmaschinen nicht zu verwenden. E reig n et sich dagegen besonders für den Antrieb von H ebezeugen, Drehscheiben, Bahnen, Fahrzeugen usw., also überall dort, wo man bei geringer Belastung eine große und bei großer Belastung eine geringe Drehzahl wünscht, und wo ein sehr hohes Drehmoment beim Anzug notwendig ist. C. Der Gleichstrom-Kompoundmotor. Der Gleichstrom-Kompoundmotor (auch Doppelschlußmotor genannt) ist die Vereinigung eines Nebenschluß- und eines Hauptschlußmotors. E r besitzt also außer der Nebenschlußwicklung noch eine vom Ankerstrom durchflossene H a u p t stromwicklung, Diese h at bei den für die W erkstatt in Betracht kommenden Maschinen an der Erregung einen kleineren Anteil als die Nebenschlußwicklung und bewirkt, daß die Drehzahl in gewissen Grenzen belastungsabhängig ist, während die Nebenschlußwicklung ein Durchgehen des Motors, wie es beim reinen H auptschlußmotor Vorkommen kann, verhütet. Das Anzugsmoment ist dem des H a u p t schlußmotors sehr ähnlich, d. h, für schweren Anlauf geeignet. Das Anschlußschema ist gleich dem Schema eines Nebenschlußmotors m it Sicherheitskompoundentwicklung, wie in Abb. 811 u. III. In der W erkstatt ist er der gegebene Motor für- den Antrieb von allen Arbeitsmaschinen, die ein schweres Schwungrad besitzen, z.b. Pressen, Scheren, Stanzen und dergleichen. III. Der Drehstrommotor. Man unterscheidet bei den Drehstrommotoren zwischen dem Synchron- und dem Asynchronmotor. Auf den Synchronmotor soll hier jedoch nicht näher eingegangen werden, weil er seiner schwierigen Anlaufverhältnisse wegen für alle Arbeitsmaschmen in der W erkstatt, die ein öfteres Anlassen und ein gutes Anlaufmoment verlangen, nicht geeignet ist. Ganz abgesehen davon, daß er außer der Drehstromquelle, aus der der Strom entnommen wird, noch eine Gleichstromquelle zum Speisen der Magnetwicklung benötigt.

17 Der Asynchronmotor allgemein. 1 5 A. Der Asynchronmotor allgemein. Der Asynchronmotor, meist' einfach Drehstrom m otor genannt, hat im Gegensatz zum Gleichstrommotor (Abb. 7) keine ausgeprägten Pole, in denen ein ruhendes Magnetfeld erzeugt wird. Sein Ständer (Stator) ist vielmehr m it dünnen ringförmigen Eisenblechen ausgefüllt, in die am inneren Umfang in gleichen Abständen eine große Zahl von N uten zur Aufnahme der Ständerw icklung emgestanzt sind (Abb. 20). Das von dieser Wicklung erzeugte Magnetfeld beim Speisen mit Drehstrom ist ein Drehfeld und kreist im Gehäuse, seine Kraftlinien schneiden die Drahte auf dem Läuferumfang und induzieren in ihnen eine Spannung. H ierdurch wird in der geschlossenen Läuferwicklung ein Strom erzeugt, der zusammen m it dem Drehfeld ein Drehm oment er- Abb 20 Aufba eldeg DreUstrom.Asyn. gibt, das den Läufer zwingt, dem Drehfeld nach- chronmotors. st Ständer (Stator), stw -r\ t i t\ i x Ständerwicklung. L Läufer (llotor). LW zueilen. D a dieser, solange er ein Drehmoment Läuferwicklung. m Klemmbrett, s Luftabgeben m uß, niemals m it dem Drelifeld syn- spalt- lv Wellechron (also m it gleicher Drehzahl) laufen kann, nennt m an ihn a s y n c h ro n. Von großem Vorteil für den Antrieb in der W erkstatt ist es, daß die Drehzahl bei Vollast nur um w'enige, durch den W iderstand der Läuferwicklung und den Läuferstrom bedingte, Vomhundertteile geringer ist als bei Leerlauf. Auf die bei Drehstrom möglichen Umdrehungszahlen wird unter Abschn. 53 näher eingegangen. Dem Läufer (Rotor) braucht kein Strom vom Netz her zugeführt zu werden. Hinsichtlich der Läuferausführung unterscheidet m an den Käfig- und den Schleifringläufer. B. Der Asynchronmotor mit Käfigläufer. Dieser stellt durch seinen mechanischen und elektrischen Aufbau die einfachste A rt des Elektromotors dar. Seine Läufer- (Rotor-) Wicklung besteht aus Stäben, die untereinander an den beiden Stirnseiten durch Kurzschlußringe verbunden sind. Abb. 21 zeigt einen Läuwurde, so daß sie m it den Kurzschluß- «Stf ' ' ' ' i gpr zusammenhängenden Gußblock bildet, D urch die hierbei besonders innige Bewird die W ärm eabfuhr erheblich ver- A bt. 21. Käfigläufer mit in aas Biechpnket eingeo r n R o r t r ln it r W M n t n r Ip k tlirk r«- gossener Wicklung. Bäuferstäbe, Kurzsclillißringe und g io n e rt u n d d a m it d er Atotor jeistu n ^s Ventilstionsflügei ein gemeinsames Gußstück. fähiger. Dadurch, daß der Käfigläufermotor keine Schleifringe und Bürsten besitzt, erhöht sich seine Betriebssicherheit. ganz wesentlich. 19. Verschiedene Käfigläufer. Um die Anlaufverhältnisse, auf die unter Abschn. 22 noch genau eingegangen wird, zu verbessern und vor allen Dingen den jeweilig vorliegenden Betriebserfordemissen anzupassen, sind verschiedene.käfigausführungen entwickelt. Man unterscheidet hier zunächst den n o rm a le n K ä f ig lä u f e r, den man auch häufig m it E i n f a c h k ä f i g l ä u f e r bezeichnet. E rb esitzt nur e in e n Käfig. Für, größere Leistungen wird dieser Einfachkäfigläufer als Strombegrenzungs- oder Stromdämpfungsläufer ausgelegt, um einen kleinen Einschaltstrom bei gutem

18 16 D er Drehstrommotor. Anzugsmoment zu haben. Von den anderen Läuferausführungen sind der D o p p e ln u tlä u f e r, bei dem 2 Stabreihen m it meist voneinander verschiedenen Querschnitten und manchmal auch verschiedenem Baustoff vorhanden sind, und der W irb e ls tr o m lä u f e r (wegen der besonders, tiefen N uten auch Tiefnutläufer genannt) die wichtigsten (Abb. 22). Bei diesen Stabformen wird während des Anlaufens der Strom in den äußeren Käfig m it höherem W iderstand verdrängt, wodurch der A nlaufstrom sinkt und zugleich der in der A n laufwicklung fließende Strom infolge des hohen W iderstandes ein k lü f tiges Drehm om ent e r zeugt. Diese Stromverdrängung kommt daher, daß der Läufer bei B e Abb. 22. Verschiedene Läuferautauaführimgen. a Döppelnutläufer, ginn des Hochlaufes b Tiefnutläufer. Strom von der N etzfrequenz, also von 50 Hz, führt. Infolgedessen ist die Selbstinduktion besonders der in Eisen eingebetteten inneren Stäbe groß: der Strom wird in den Außenkäfig verdrängt. Da der Läufer aber die gleiche Drehzahl, u le sie das Ständerdrehfeld hat, anstrebt, wird die Frequenz des Läuferstromes immer kleiner, so daß auch die innen hegenden Stäbe wirksam und bei der normalen Drehzahl dann vollständig ausgenutzt werden. Außer diesen beiden Hauptformen, die von etwa 6 kwr bei 1500 U/min an aufw ärts ausgeführt werden bei kleineren Leistungen bieten sie keinen Vorteil gegenüber den Käfigläufermotoren m it Einstabkäfig, gibt es noch Dreiund Mehrfachläufer sowie Läufer m it anderen Bezeichnungen, die aher letzten Endes im mer wieder in irgendeiner Weise auf das Grundsätzliche der vorher erwähnten Hauptformen zurückgreifen. Außerdem gibt es dann noch Ausführungen, die besondere E inschaltvorrichtungen benötigen, durch die aber dann wieder die große Einfachheit des Käfigläufers h in fällig wird, und die dem später beschriebenen Schleifringläuferm otor nicht überlegen sind. 20. Schaltung und genormte Klcmmcnbczciclinungen. Die Ständerwicklung des Käfigläufermotors kann entweder in S tern oder in Dreieck geschaltet werden, je nachdem wie man die Anfänge [UVW) und Enden (XYZ) der 3 Phasen der S tänderwicklung m iteinander verbindet (Abb. 23). A bt. 23. Schaltbild und Verbindungen Die Entscheidung, welche der beiden A rten geam Klemmbrett einesdrehstrom-käfig- - i u j o i x i, n t^- i i lüufcrmotors bei i Sternschaltung, ii w ählt werden muß, hangt bei unm ittelbarer Emschal- Dreieckschaltung. tung des Motors von der Netzspannung ab. E in zum Beispiel fü r 220/380 V, 50 H z gewickelter Motor kann entweder in Dreieck geschaltet an eine Netzspannung von 220 V, 50 Hz oder in Stern an eine solche von 380 V, 50 Hz gelegt werden. Legte m an nun den in Dreieck geschalteten Motor an 380 V, 50 Hz, so würde,er, da nur für 220 V, 50 Hz geeignet, schon im Leerlauf in kurzer Zeit übermäßig warm und dadurch beschädigt werden. Schlösse man dagegen um gekehrt den in Stern geschalteten für 380 V, 50 Hz passenden Motor

19 Der Asynchronmotor mit Käfigläufer. 17 an 220 V, 50 Hz, so liefe er zunächst schwer an, gäbe eine um den Spannungsunterschied geringere Leistung ab und fiele dam it bei Belastung in der Drehzahl sta rk ab bzw. bliebe stehen ( kippte ). Soll der Motor dagegen durch einen Sterndreieckschalter angelassen werden, so sind sämtliche Klemmen TJVW, X Y Z m it dem Schalter zu verbinden (Abb. 24). In diesem Fall muß der Motor in Dreieckschaltung für die vorhandene Betriebsspannung ausgelegt sein, da che Dreieckstellung des Sterndreieckschalters die Betriebsstellung ist. Zum Verständnis dieser Schaltung diene das nachstehende Beispiel: Bei einer Betriebsspannung von 220 Y, 50 Hz und Anlassen m it Sterndreieckschalter muß ein Motor m it einer Wicklung für 220/380 V, 50 Hz verwendet werden. In der Sternstellung des Sterndreieckschalters ist der Motor nach dem vorher Gesagten passend für Anschluß an 380 V, 50 Hz geschaltet, liegt jedoch an einem Netz von nur 220 V, 50 Hz, wodurch sein Anlaufstrom aber auch sein Anlaufmoment auf etwa 1/3 des entsprechenden Wertes bei unm ittelbarer Einschaltung sinkt. In der Dreieckschaltung des Schalters, die die Betriebsstellung ist, liegt er dann an der für ihn passenden Spannung. B eträgt die Betriebsspannung 380 V, 50 Hz, so muß bei Stemdreieckanlauf ein Motor m it einer Wicklung von 380/660 V, 50 Hz gewählt werden. -R -S -T j c=a s crr---; * Lj 'S. A W.Y\ Abb. 24. Schaltbild eines Drehstrom- Käfiglauiermotors mit Stcrndreicckschalter. Um keine Zweifel aufkommen zu lassen, ist es immer richtig, bei Bestellungen einmal die vorhandene Betriebsspannung und ferner den gewünschten Anlauf anzugeben. 21. Drelirielitungswechsel. Die Drehrichtung wird durch Vertauschen von m % 350 \ i \l5 0 \ m 2 Zuleitungen umgekehrt. 22. Anlaufdrehmoment, Kippmoment, Anlaufstrom. Den Verlauf des Drehmoments bei un m ittelbarer Einschaltung eines n o rm a le n K ä f ig lä u f e r m o t o r s (Einfachkäfigläufer) in Abhängigkeit.von der Drehzahl zeigt Abb. 25 m it der Kurve M d \. Das Anzugsmoment des Motors beträgt beim Einschalten ungefähr das 1, fache des Nennmömentes und steigt dann, bis bei einer bestimmten Drehzahl das größtmögliche Drehmoment (Kippmoment) erreicht ist. D a nach fällt das Drehmoment bei steigender Drehzahl wieder ab; das Nenndrehmoment, das der Vollast entspricht, wird bei etwa 1440 U/min abgegeben. Sinkt die L ast, d. h. das verlangte D rehmoment, so steigt die Drehzahl, bis bei Leerlauf die jeweilige synchrone Drehzahl erreicht wird, in unserem Falle 1500 U/min. Wird aber umgekehrt die Belastung des Motors größer als das Nennmoment, so fällt die Drehzahl. Bei Überschreitung des Kippm om entes kom m t der Motor zum Stillstand. In diesem Falle wird die Weidling, Elektromotor \Hennttrei moment 300 ftdx N. i \\ \ \ ///ennstrom Drehzaht- s I \ \ i \ \ i \ \ 1300 i500i)/mw1800 BOO % 'S, 500% I 000'S. ki 300-% ooo^k Abb. 25- Drehmomente und Ströme eines Einfachkäfigläufermotors 4 kw (dauernd), 1420 U/min. 3 / ^, I& für unm ittelbare Einschaltung, für Anlauf m it Sterndreieckschalter. 100

20 18 Der Drehstrommotor. Strom stärke sehr groß (Kurzschluß), so daß er verbrennt, wenn er nicht richtig abgesichert ist. Anders ist der Drehmomentenverlauf eines Motors m it D o p p e ln u tlä u f e r (Abb. 26). Das Anlaufmoment bei unm ittelbarer Einschaltung beträgt etwa das ,5fache des normalen Momentes. Das Hochlaufmoment selbst ist ann ä hernd konstant gleich dem zweifachen Nenndrehm om ent. ouu % % 500 Es soll an dieser Stelle kurz -I * darauf eingegangen werden, ob nicht'durch das große Anzugsdrehmom ent eines Doppelnut 4 300, motors und den dadurch bedingten Stoß Beschädigungen ks> %10D ffenndreh moment an den Getrieben entstehen können. Nach den Stoßgesetzen r g 1 50 W, Nenn ir x r \T 100 s strom m üßte em Motor m it geringerem S00 130t 1500U/min1800 Anzugsmoment die angetriebenen Maschinenelemente m ehr D rehzahl- * - Abb. 26. Drehmomente und Ströme eines Doppelnutläufermotors schonen als einer m it hohem 7,5 kw (dauernd), 1435 ü/rain. H (i_\, Xi für direkte Einschaltung, für Anlauf m it Sterndreiectechalter, Anzugsmoment. Dieses Gesetz kann aber nur bis zum Ausgleich des toten Ganges im Getriebe gelten. Da dieser nun, auf die Motorwelle bezogen, im allgemeinen nur wenige Winkelgrade beträgt, ist auch die beim Anzugsstoß vorhandene Geschwindigkeit des Motors, der aus dem Stillstand anläuft, nur sehr klein; sie beträgt ungefähr 0,001 bis höchstens 0,02 m/s; Rechnete m an die Stoßwirkung auf freien Fall um, um, einen Begriff von der Größe des bei solchen Geschwindigkeiten möglichen Stoßes zu bekommen, so ergäben sich Fallhöhen von höchstens 5 mm, durch die keineswegs die Baustoffe gefährlich beansprucht werden. Es h at sich im Gegenteil gezeigt, daß gerade der Motor m it Doppelnutläufer durch den gleichförmigen Drehm omentenverlauf während des Hochlaufens die Voraussetzung dafür ist, daß Getriebe und Arbeitsmaschinen stoßfrei anlaufen. Die Stöße in den Getrieben rühren nämlich nicht von einem Überschuß am Anzugsdrehmoment bei niedrigen Geschwindigkeiten her, sondern von Schwingungen, die erst nach dem Anzug bei höheren Geschwindigkeiten durch einen ungleichförmigen Verlauf der Hochlaufdrehmomente entstehen können. Wie aus der Abb. 26 zu ersehen, ist das Anzugsmoment schon ungefähr gleich dom Kippmoment, so daß man in der T at einen gleichförmigen Drehmomentenverlauf hat, der die Getriebe weitestgehend schont. Hinzu kom m t noch die sanfte Lastübernahm e nach dem Anlauf. Die Abb. 25 und 26 zeigen ferner den Drehm omentenverlauf bei Sterndreieckschaltung. In der Sternstellung sinkt das Moment 31 ^ f, auf J/3 des W ertes wie bei unm ittelbarer Einschaltung. Da es unter dem Normalmoment hegt, kann die Sterndreieckschaltung nur für Halblastanlauf verwendet werden. Dieser genügt, übrigens für fast alle Motoren in der W erkstatt. Zur Dreieckschaltung muß kurz vor Erreichung der Nenndrehzahl des Motors übergegangen werden. In den Kurven der Abb. 25 wird der Übergang durch eine Senkrechte (sprunghaft) von 31 auf JlidA bei der betreffenden Drehzahl dargestellt. D er Anlaufstrom des normalen Käfigläufermotors ist bei unm ittelbarer E in schaltung gleich dem fachen, der des Doppelnutmotors gleich dem ungefähr 5fachen des Motornennstromes. Daher ist die Verwendbarkeit je nach der Höhe des nach den Ansehlußbedingungen desnetzes zulässigen Anlauf stromes beschränkt, doch

21 D er Asynchronmotor m it Käfigläufer. 19 liegt die allgemeine Grenze für unmittelbares Einschalten und für Anlauf mitnormallast heute in öffentlichen Netzen schon viel höher als vor einigen Jahren. Ü berhaupt keine Rolle spielt es in Werken m it einem großen Ansehlußwert, wo man Motoren bis zu einer Leistung von 50 kw und mehr unm ittelbar einschaltet. Bei Sterndreieckanlauf geht der Einschaltstrom auf 1/3 zurück und bleibt dadurch beim Doppelnutmotor m it dein etwa l,7fachen W ert vom Norinalstrom in den Grenzen, die in den (vom Reichsverband der Elektrizitätsversorgung R EV herausgegeben) Anschlußbedingungen für Starkstromanlagen unter 1000 Volt gezogen sind, so daß hier der Doppehiutmotor den Schleifringmotor vollkommen ersetzt. 23. Wirkungsgrad und Leistungsfaktor. In Abb. 27 sind die W irkungsgradkurven eines Drehstrom-Asynchronmotors von 5,5 kw Nennleistung m it den v erschiedenen Lauf erausführungen d argestellt. Zum Vergleich ist die W irkungsgradkurve eines Schleifringläufermotors einge- I, zeichnet, besonders fsw um zu zeigen daß derdoppelnutlaufer um einige H undertstel günstiger liegt. Den günstigsten Wirkungsgrad hat der Käfigläufermotor, doch wird er 20 I tf d\ I I I I t 0 i o s 8 kw 10 Nufztosf >- Abb. 27. Wirkungsgrad-Vergleich. a Einfachkäfigläufermotor, b Doppclnutläufermotor, c Schleifringläufermotor, d Nennleistung. \ a t s. V * I it a-^ A% / / Ac i f i i, /// * / V 8 8W 10 N utzlast- Abb. 28. Leistungsfaktor-Vergleich. a Einfachkäfigläufermotor, b Doppelnutläufermotor, c Schleifringläufermotor. d Nennleistung. vom Doppelnutläufermotor fast erreicht. Alle Kurven steigen zunächst sehr steil an und halten sich dann lange auf einem günstigen WTert. Der Motor arbeitet also noch bei H alblast sehr günstig. Ganz anders hegen die Verhältnisse hinsichtlich des Leistungsfaktors cos cp, dessen Verlauf die Abb. 28 für den gleichen Motor zeigt. Danach fällt der Leistungsfaktor bei Teillast sehr schnell ab. Auch hier Hegen die W erte für den Käfigläufermotor am günstigsten, doch werden eie vom, Doppelnutläuferm otor beinahe erreicht. Zum Vergleich ist wieder die Kurve vom Schleifringläufer m it eingezeichnet, die um einige Einheiten niedriger liegt Langsamanlauf des Drehstrom-Käfigläufermotors. Für Einrichtezv'ecke bei Werkzeugmaschinen oder für den Antrieb von Arbeitsmaschinen, die m it Rücksicht auf ihre Eigenart einen besonders langsamen und sanften Anlauf verlangen, z. B. Becherwerke, Seil- und K ettenbahnen und dergleichen, bei denen nämlich die Zugorgane nur langsam gespannt und auch dann n ur m it begrenzten K räften zur Beschleunigung der an gehängten Massen beansprucht werden dürfen, kann ein be- ; sonders sanfter Anlauf durch eine Schaltung nach Abb. 29 erreicht werden. Man braucht in solchen Fällen, in denen sonst Schleifringläufermotoren verwendet werden müßten, also Abb. 29. Schaltung für Langsamanlauf eines Drehstromkäfigläufermotors. Sch Netzschalter, W% Widerstand, K Schalter zum Ivurzschließen des Widerstandes na eh erfolgtem Anlauf. nicht auf die Vorzüge des Drehstrom - Käfigläufermotors zu verzichten. Es genügt, den (gegebenenfalls regelbaren) W iderstand nur in eine Phase zu 2*

22 20 Der Drehstrommotor. legen. Dadurch erhält der Motor mehr oder weniger die Anlaufeigenschaften eines Einphasenmotors, d. h. das Anzugsmoment bewegt sich je nach der Größe des vorgeschalteten W iderstandes zwischen 0 und dem vollen W ert des D rehstrom motors. Man kann daher m it einfachen, billigen M itteln und m it weit geringeren Verlusten als bei mehrphasigen Widerständen das Anlaufdrehmoment beliebig einstellen. Der W iderstand -wird am besten m it Anzapfungen (Klemmen) versehen, um das Anlaufdrehmoment bei der Inbetriebnahm e den vorliegenden Verhältnissen entsprechend einzustellen. Nach dem Hochlauf -wird der W iderstand entweder selbsttätig oder von Hand durch einen Schalter überbrückt, dam it nicht unnütz Strom verluste entstehen. 25. Zusammenfassung. Für die Verwendung des Käfigläufermotors (Strombegrenzungs-, W irbelstrom-, Doppelnut- usw.-läufer) in der W erkstatt sprechen in wirtschaftlicher H insicht seine niedrigen Anschaffungs- und Montagekosten, seine einfacheren Schaltapparate gegenüber Schleifringläufermotoren und seine günstigen Betriebswerte für W irkungsgrad und Leistungsfaktor, die besonders dann in Erscheinung treten, wenn die Motoren nicht voll ausgenützt sind. Seine betriebstechnischen Vorzüge sind: Nahezu gleichbleibende Drehzahl bei Belastungsänderungen, einfachster Aufbau, kleinster Platzbedarf, leichte W artung und Bedienung, hohe Betriebssicherheit und geringster Verschleiß, da praktisch keine der Abnutzung unterworfenen Teile vorhanden sind und dem Läufer kein Strom zugeführt zu werden braucht. Der Käfigläufermotor für kleine Leistungen bis etwa 2 kw und anschließend hieran der Strombegrenzungs- und besonders der Doppelnutkäfigläufermotor sind für die W erkstatt bei Drehstrom der Universalmotor, der sowohl für niederes als auch für hohes Anzugsmoment, für Sterndreieckanlauf und unm ittelbares Einschalten und Umschalten gleich gut geeignet ist* soweit nicht besondere Verhältnisse vorhegen, die ohnehin die Verwendung eines Schleifringläufermotors erforderlich machen. G. Der Asynchronmotor mit Schleifringläufer. 26. Allgemeines. Bei diesem besitzt der Läufer (Rotor) genau wie der Ständer (Stator) eine in N uten eingebettete isolierte Wicklung, deren Enden zu 3 Schleifringen geführt sind. An diese wird der Anlaß widerstand angeschlossen (Abb. 30), der vor dem Einschalten der Ständerwicklung im Läuferstromkreis liegen muß. Der W iderstand ist so groß bemessen, daß trotz der anfänglich sehr hohen Schlupf - Spannung der Anlaufstrom nur die vorgeschriebene Stärke erreicht. Auf die folgenden Stufen bis zum endgültigen Kurzschluß des Widerstandes darf erst dann übergeschaltet werden, wenn der Einschaltstrom der vorhergehenden Stufe nach der Beschleunigung des Läufers abgeklungen ist. Man fü h rt den Läufer bei kleineren Motoren meist m it zweiphasiger und bei m ittleren und größeren Leistungen m it dreiphasiger Wicklung aus. Beim Anschluß eines Schleifringläufermotors muß deshalb immer auf die Läuferausführung geachtet und dementsprechend der Anlasser gewählt werden. Je nachdem, ob die B ürsten immer auf den Schleifringen aufliegen oder nur während des Anlaßvorganges (um dann nach K urzschließen der Schleifringe zur Vermeidung unnötiger Verluste abgehoben zu werden), unterscheidet m an zwischen Motoren m it sogenannten Regulierschleifringläufern und m it Anlaßschleifringläufern. Für die W erkstatt kommt nur der Regulierschleifringläufer in B etracht, weil hier häufig ein- bzw. umgeschaltet wird und das dauernde B etätigen der Kurzschluß- und Bürstenabhebevorrichtung u n nötige Zeit beanspruchen würde. Genau wie beim Käfigläufermotor kann auch hier ein z.b. für 220/380 V, 50 Hz gewickelter Motor entweder in Dreieck geschaltet,

23 Der Asynchronmotor m it Schleiiringläufer. 21 an eine Netzspannung von 220 V, 50 Hz oder in Stern an eine solche von 380 V, 50 Hz gelegt werden. 27. Dreliriclitungswcchsel. Die Drehrichtung wird durch Vertauschen v von 2 Zuleitungen der Ständerwicklung umgekehrt. Der Anschluß des Läufers bleibt der gleiche (Abb. 31). 28. Anlauf drelimorr ment, Kippmoment, A n Abb. 30. Schaltbild eines Drehstrom-Schleifringläufermotors m it Anlasser. A 1 Anlasser für dreiphasigen Läufer, A, Anlasser für zweiphasigcn Läufer, Seit Netzschalter, Si Sicherungen, ÜVW, X Y Z Klemmen der Ständerwicklung, u v w bzw. «v x /y Klemmen der Läufenricklung. laufstrom. Durch en t sprechende Auslegung des An laß Widerstandes läßt sich jedes Anlauf - drehmoment bis zum Kippm om ent (das normalerweise bei dem etwa fachen desnormalmomentes liegt) erreichen. Der Läuferstrom ist dabei praktisch verhältnisgleich dem D rehmoment. Je größer der in den Lauf er kr eis eingeschaltete W iderstand ist, desto geringer wird der Anlaufstrom, aber dam it auch das Anlaufmoment, da das V erhältnis des Anlaufstromes zum Nennstrom etwa dasselbe ist wie das Verhältnis des Anlaufmomentes zum Nenndrehmoment, Wenn also der Motor m it etwa dem doppelten Nenndrehmoment anläuft, so ergibt sich etwa der doppelte Anlaufstrom bezogen auf den Nennstrom. 29. Wirkungsgrad und Leistungsfaktor. Die einzelnen W erte gehen aus den Abb. 27 und 28 hervor. Im übrigen gilt das unter Absatz 23 Gesagte. 30. Zusammenfassung. In der W erkstatt wird der Schleifringläufermotor zunächst überall dort verwendet, wo Vollastanlauf notwendig ist, der Anlaufstrom aber in bestim m ten, niedrig liegenden Grenzen gehalten werden muß. E r ist ferner der geeignete Motor für sanftes Anfahren auch bei hohen Gegenmomenten, z.b. Antrieb von Scheren, Pressen, Kranen usw. Außerdem kom m t er dann in B etracht, wenn bei einer Arbeitsmaschine vorhandene Schwungmassen hei zunehmender Belastung zur Arbeitsleistung herangezogen werden sollen und deshalb ein Drehzahlabfall des Motors erwünscht ist. In solchem Fall wird in den Läuferstromkreis ein dauernd eingeschalteter W iderstand gelegt, MW Hechts/auf Unkshuf Abb. 31. Schaltung eines Drehström-Schleifringläufermotors bei Rechts- und Linkslauf. Ä ijf Stän«denvieklung. LIFLälifcnvicklung A W Anlaßwiderstand. der bei auftretender Höchstbelastung einen Drehzahlabfall (Schlupf) von etwa % verursacht. Zum Schluß sei noch darauf hingewiesen, daß der Schleifringläufermotor für Umschaltungen, z. B. beim Gewindeschneiden bis etwa 1000 mal je Stunde, in der Weise verwendet wird, daß man durch einen festen dauernd eingeschalteten

24 22 Der Drehstrommotor. Läuferwiderstand (Schlupfwiderstand) die beim Schalten entstehende W ärme vom Motor fernhält und den Motor wie einen Käfigläufermotor schaltet. Sein Nachteil gegenüber dem Käfigläufermotor besteht in den höheren A n lagekosten für den Motor und vor allem für die Anlaßapparate und in deren nicht so einfacher Handhabung. D. Regelung des Asynchronmotors. H a bei Drehstrom die Drehzahl des Läufers nach der Formel n (I 3) von der zugeführten Frequenz /, der Polzahl p und der Schlüpfung s abhängt, müssen diese 3 Größen allein auch für eine Regelung m aßgebend sein. 31. Regelung durch Widerstände. Hierbei schaltet m an in den Läuferstromkreis W iderstände und vergrößert dadurch die Schlüpfung. Zwischen Läuferstrom, Läuferspannung und Schlupf und dam it der Drehzahl besteht eine Abhängigkeit insofern, als bei gleichbleibender Belastung sich durch Änderung des Läuferwiderstandes der Schlupf in gleichem Maße ändert. Andererseits ist der Schlupf sowohl vom W iderstand als auch vom Strom abhängig. W ährend der W iderstand fest eingestellt werden kann, ist aber der Strom von der Belastung abhängig. Ganz ab gesehen davon, daß diese Regelung für den am meisten in B etracht kommenden norm alen Drehstrom-Käfigläuferm otor nicht anw endbar ist, da sein Läuferwiderstand im Betrieb nicht verändert werden kann, h at es auch keinen Zweck, etwa einen Schleifringläufermotor für diese Regelung in der W erkstatt zu verwenden. Die jeweils m it dem W iderstand eingestellte Drehzahl ändert sich nämlich nicht unerheblich, sobald die Belastung einen anderen W ert annimmt, da der Läufer immer das Bestreben hat, m it dem Ständerfeld synchron (gleiche Drehzahl) zu laufen. Außerdem ist diese Regelung auch sehr unwirtschaftlich, da m an dem Netz auch bei den niederen Drehzahlen die volle Leistung entnimmt, aber nur einen Teil ausnützt, während die im Regelwiderstand vernichtete elektrische Leistung in W ärm e um gesetzt wird und dam it nutzlos verloren geht. 32. Regelung durch Polumschaltung. Im Gegensatz zu dem Vorstehenden ist eine wirtschaftliche Drehzahlregelung wenn auch nur in größeren Stufen dadurch möglich, daß m an den Drehstrom-Asynchronmotor m it verschiedenen Polzahlen ausführt, also den W ert p in der oben angegebenen Formel veränderlich m acht. Diese Polumschaltung ist für den Motor in der W erkstatt von großer Bedeutung, weil es hierbei möglich ist, ihn für annähernd gleichbleibende Leistung bei den verschiedenen Geschwindigkeitsstufen auszulegen, wie dieses für W erkzeugmaschinenantriebe fast allgemein notwendig ist. Außerdem ist die Regelung von der Belastung unabhängig, da der Motor bei der jeweils eingeschalteten Polzahl m it der dieser entsprechenden Drehzahl als normaler Asynchronmotor läuft und sich dementsprechend verhält. Der polumschaltbare Motor kann aber auch ohne weiteres für gleich bleibendes Drehm oment ausgeführt werden, falls dieses erforderlich sein sollte. Die Polumschaltung kommt hauptsächlich für Motoren m it Käfigläufer (bzw. Doppelnüt-, W irbelstromläufer usw.) in B etracht, d a bei Schleifringläufermotoren außer dem Ständer auch die Läuferwicklung polumschaltbar sein m üßte, was je Polzahl drei Schleifringe sowie große und teure Schaltapparate bedingen würde. Die polumschaltbaren Motoren werden vorzugsweise für 2, aber auch für 3 und 4 Geschwindigkeiten ausgeführt. Noch mehr Stufen zu wählen h a t keinen Zweck, da dann für eine gegebene Leistung eine viel zu große Motorbauart gewählt werden müßte. Abgesehen von der ungünstigen Ausnutzung, die in keinem Verhältnis zu dem Vorteil weiterer Drehzahlstufen stände, würde an dererseits die Zahl der erforderlichen Wickelenden und dam it der K ontakte im

25 Regelung des Asynchronmotors. 23 dazugehörigen Schalter sehr groß werden. Bei den polumschaltbaren Motoren unterscheidet man zwischen solchen m it für jede Polzahl getrennten Wicklungen und solchen m it nur einer aber umschaltbaren Wicklung. Außerdem gibt es dann noch die dazwischen liegende Ausführung, bei der 2 getrennte Wicklungen vorhanden sind, von denen aber die eine oder beide für sich um schaltbar sind. In der nachstehenden Tabelle sind zunächst erst einmal die gebräuchlichsten Verhältnisse der Drehzahlstufen angegeben, wobei einzelne Fälle, die besonders bevorzugt werden, hervorgehoben sind. Gebräuchliche Drehzahlen polumschaltbarer Motoren. Polzahl Drehzahlen Synchr. U/min 750/ / / / /1000 Polzahl S Drehzahlen gynchr. 750/1000/ 750/1500/ 600/1000/ U/min /750/ /1600/ 3000 Polzahl Drehzahlen gynchr. 500/750/ /1000/ 750/1000/ U/min / /3000 Die einfachste Umschaltung ist bei den Drehzahlen im Verhältnis 1:2, also z. B. 750/1500 oder 1500/3000 U/min möglich, wie das Schaltschema in Abb. 32 zeigt und bei der auch nur 6 Anschlüsse genau wie bei zwei getrennten Wicklungen erforderlich sind. Bei Anschluß für die niedrige Drehzahl, z. B. 750 U/m in, ist der Motor «Va achtpolig und zwar liegen je zwei Wicklungen in Reihe u n d die GesämtwicHung im Dreieck. Bei der hohen Drehzahl dagegen (in diesem Fall 1500 theor. U/min) wird der Motor vierpolig geschaltet, indem zwei Wicklungen p a r allel und die Gesamtwicklung im Stern liegt, jj ya w W erden drei Geschwindigkeitsstufen gewünscht, bei niedriger Drehzahl bei hoher Drehzahl so kann in der Weise geschaltet werden, daß Abb 32_ gchahbild dneg zwdfach poium. eine W icklung, deren Drehzahlen im Verhält- scimitbaren Brehstrom-xäfigmufermotors mit. - n T,,, f v einer Wicklung ( Dalanderschaltung ). ms 1:2 hegen, um schaltbar und die für die dritte Stufe getrennt ausgeführt wird. In diesem Fall ergeben sich 9 Anschlüsse. W erden 4 Geschwindigkeiten verlangt, führt m an je 2 im Verhältnis 1:2 zueinander liegende Drehzahlen um schaltbar aus, wodurch sich entsprechend vorstehendem 2 X 6 = 12 Klemmen ergeben. Im Gegensatz hierzu benötigen Motoren für 3 und 4 Geschwindigkeitsstufen und einer einzigen umschaltbaren Wicklung etwa 18 bzw. 24 Klemmen. Solche Motoren fallen allerdings bezüglich ihrer Größe zum Teil wesentlich günstiger aus, d a in den Ständernuten nur e in e Wicklung untergebracht zu werden braucht. Sie benötigen aber wegen der größeren Zahl der K ontakte größere Schaltgeräte und' eine größere Anzahl von Zuleitungen. 33. Regelung durch Periodenumformung. Während Gleichstrommotoren bei entsprechend mechanisch gesicherter Ausführung je nach Größe m it D rehzahlen zwischen 3000 und etwa 6000 U/min hergestellt werden können, ist dies" bei Drehstrommotoren und der in Deutschland üblichen Frequenz von 50 Hz nicht ohne weiteres möglich. Bei der kleinstmöglichen Polzahl eines Motors, / -120 näm lich bei zwei Polen ist nach der Formel n die höchste theoretische

26 24 Der Drehstrommotor. Abb. 33. Grundsätzliches Schaltbild eines Periodenuuifonners.il/ Antriebsmotor, ü Induktionsumformer, I vorhandenes Netz, ZI Netz mit erhöhter Frequenz. Drehzahl 3000 U/min. Die tatsächliche Drehzahl liegt um den B etrag des N ennschlupfes etwas darunter. W erden höhere Drehzahlen verlangt, so können diese durch Erhöhung der Frequenz mittels eines asynchronen Induktionsumformers in wirtschaftlicher Weise erreicht werden. Ein solcher Umformer besteht aus einem gewöhnlichen Asynchron - Schleifringläufermotor, der m it einer bestimmten Drehzahl im allgemeinen entgegen seinem eigenen Drehfeld an getrieben wird, meist durch einen normalen Käfigläufermotor, der unm ittelbar gekuppelt wird. Beide Maschinen werden an das vorhandene Netz ständerseitig angeschlossen und die erhöhte Periodenzahl an den Läuferklemmen des Induktionsumformers abgenommen (Abh. 33). Der Vorteil der Asynchronuniformer besteht darin, daß ein Teil der Abgabeleistung transformatorisch (also rein elektrisch) aus dem 50 Pe- - I I rioden-netz entnommen wird,wodurchman einerseits einen besseren W irkungsgrad erzielt, a n dererseits m it einem kleineren Antriebsmotor auskommt, als wenn ein höher periodischer Strom durch einen Synchrongenerator erzeugt würde. W ird-für das höher periodische Netz ein geerdeter Nullpunkt verlangt, so kann entweder ein 4. Schleifring am Induktionsumformer angeordnet sein, oder aber es wird der 50-Perioden-Strom dem Läufer zugeführt und dann der höher periodische Strom der in Stern geschalteten Ständerwicklung entnom m en, 350 H z 300 I 250 ^300 I ' ^ 150 SO i i j 1 1 M j, i. Pu- y s y. / / / r y s ją 2 i j i D rehzahl n u U/min Abb. 34. Abhängigkeit der erhöhten Frequenz/, von der Drehzahl n «und Polzahl pu des Induktionsumformers wobei der Sternpunkt ohne weiteres geerdet werden kann. Die Frequenz, die ein Induktionsumformer abgibt, ist bei Antrieb durch einen Drehstrom m otor, der am gleichen N etz lieg t: f 2 = fi (l -f- und bei Antrieb durch eine andere K raftquelle: /2 == /, 1 H V Die 120. Antriebszahl des Induktionsformers ergibt sich a u s: n u = _ k Hierin bedeuten: 2U / 2 erhöhte Frequenz, fl Frequenz des Prim ärnetzes, p u Polzahl des Periodenum formers, p m= Polzahl des Antriebsmotors, «Drehzahl, m it der der Läufer des In duktionsumformers gegen sein Drehfeld angetrieben wird. Die Abb. 34 gibt einen Überblick über die Abhängigkeit der erhöhten Frequenz von der Lauf erdrehzahl und der Polzahl des Induktionsumformers. Man erhält z, B. m it Hilfe eines zehnpoligen Induktionsum form ers (p 10) und eines A ntriebsmotors m it der synchronen Drehzahl von 3000 U/min, der entgegen dem Drehfeld treib t, als erhöhte Frequenz / Hz. F ür die Bestimmung der Abgabeleistung und dam it der Größe des Perioden- Umformers ist die Aufnahmeleistung der Arbeitsmotoren, die an ihn angeschlossen werden sollen, maßgebend. Zu beachten ist, daß der Umformer, besonders dann, wenn an ihn nur ein oder zwei schnellaufende Arbeitsmotoren angeschlossen

27 Regelung des Asynchronmotors. 2 5 werden, m it Rücksicht auf den im Verhältnis zur Umformerleistung oft beträchtlichen Einschaltstromstoß dieser Motoren meist sehr reichlich ausgelegt sein muß. Einen gewissen Ausgleich kann man allerdings dadurch schaffen, daß man diese Motoren durch Sterndreieckschalter anläßt, was sich für solche Fälle überhaupt empfiehlt. Bei größeren Anlagen kann man unter Berücksichtigung des Gleichzeitigkeitsfaktors, der angibt, wieviel Motoren im Durchschnitt gleichzeitig an den Umformer angeschlossen sind, und ferner unter Berücksichtigung des Ausnutzungsfaktors, der das Verhältnis der durchschnittlichen Belastung zur Nennleistung der Motoren ausdrückt, den Umformer kleiner wählen. Allerdings darf der Antriebsmotor auch nicht zu klein gewählt werden, da einmal der m echanische und elektrische W irkungsgrad eine Rolle spielt und weiterhin zu berücksichtigen \ n ß0 ist, daß beim Zuschalten der einzelnen Mo- 1 toren vorübergehende Überlastungen auftre- ^ ten können, die-auf keinen Fäll zu einem merklichen Drehzahlabfall des Umformers führen dürfen. Beim Einschalten eines P e riodenumformers ist darauf zu achten, daß erst der A ntriebsm otor und dann der F requenzumformer an das 50-Perioden-Netz. angeschlossen wird. Die Abhängigkeit der Drehzahl eines Asynchronmotors von der Polzahl und Netzfrequenz, m it der er gespeist wird, gibt die Abb. 35 eindeutig wieder. Der größeren K larheit wegen haben die Netzfrequenzen unter 100 Hz einen besonderen Maßstab. Nefzfhequenz *- Abb. 35. Abhängigkeit der Drehzahl eines Drehström-Asynchromnotorfl von der Nefczfrequenz und seiner Polzahl (p). 34. Sonstige Regelmöglichkeiten in Drehstromnetzen. Aus den vorstehenden Abschnitten über die Regelung des Drehstrom-Asynchronmotors geht leider hervor, daß eine feinstufige, belastungsunabhängige Drehzahlregulierung, wie der Gleichstrom-Nebenschlußmotor sie bietet, bei dem Drehstrom-Asynchronmotor nicht möglich ist. Aus diesem Grunde wendet m an, sobald W ert auf eine feinstufige Regelung gelegt wird, andere Regelarten an, und zwar: a) d en L e o n a rd -A n tr ie b, der unter Abschnitt 10 beschrieben ist, wobei in diesem Fall der Antriebsmotor des Leonard-Generators ein Drehstrom m otor ist; b) d ie Z u- u n d G e g e n s c h a ltu n g, deren Wirkungsweise aus Abschnitt 11 hervorgeht; c) d en D re h s tro m -N e b e n s e h lu ß k o lle k to rm o to r, auf den in Abschnitt I I I E noch näher eingegangen wird; dj m e c h a n isc h e u n d h y d ra u lis c h e G e trie b e, die eine stufenlose Regelung gestatten, wie z. B. Keilriemen-, Ketten-, Reibrollen-, Reibscheiben- und Flüssigkeitsgetriebe. Zweckmäßigerweise wird hierbei der Motor unm ittelbar an das Getriebe angebaut, so daß sich unter Vermeidung einer gemeinsamen Grandplatte für Getriebe und Motor sowie einer besonderen Kupplung zwischen beiden ein organisch verbundenes Ganzes von möglichst geringen Ausmaßen ergibt. Zu beachten ist, ob das Getriebe für gleichbleibendes Moment oder gleichbleibende Leistung ausgelegt ist. F ür den Antrieb von Werkzeugmaschinen ist eine Regelung

28 26 Der Drehstrommotor. bei gleichbleibender Leistung das Gegebene. W ird keine stufenlose Regelung v erlangt, so können für Drehzahlregelung außerhalb der Maschine z. B. bei Umbau von Stufenscheibenmaschinen auf den elektrischen Einzelantrieb auch Getriebe verwendet werden, bei denen durch Räderwechsel die verschiedenen Stufen und Regelbereiche geschaltet werden können. Auch bei diesen w ird der Motor u n m ittelbar angeflanscht, so daß sich ein einheitliches Ganzes ergibt. E. Der Drehstrom-Nebenschlußkollektormotor. 35- Aufbau und Regelung. Der Drehstrom-Nebenschlußkollektonnotor ermöglicht eine stufenlose Drehzahlregelung. Man unterscheidet liier zwischen Motoren m it Ständer- und m it Läuferspeisung. Der Aufbau eines ständergespeisten Motors läß t sich am besten an H and des Anschlußschemas Abb. 36 zeigen. Die Ständerhauptwicklung a ist unm ittelbar an das Drehstromnetz R B T angeschlossen, so daß der Motor m it ungeändertem K raftschluß arbeitet, während die Läuferenergie rein induktiv übertragen wird. Der Ständerhilfswieklung 6, die in den gleichen N uten wie die H auptwicklung a liegt, wird ein Strom niederer Spannung entnommen und über einen Potentialregler d (Drehtransform ator), der an sich wie ein n orm aler kleiner Asynchronmotor m it Schleifringläufer ausgeführt ist, über eine drehbare B ürstenbrücke, einen Kollektor c dem Läufer, einem Abb. 36. Schaltung deskebenschlußkollektormotors (Ständcrspoisung). a Ständerhauptwicklung. b Ständerhilfswicklung, c Kollektor m it drehbarer Bürstenbrücke, d Potentialregler. normalen Gleichstromanker, zugeführt. Die dem Läufer aufgedrückte endgültige Spannung setzt sich demnach aus 2 Teilspannungen zusammen, deren gegenseitige Phasenlage durch den Drehtransformator einstellbar ist und stufenlos zwischen einem größten und kleinsten W ert verändert werden kann. Die als Primärwicklung dienende Läuferwicklung des Drehtransformators ist über Schleifringe m it dem Netz verbunden. Der Potentialregler regelt grundsätzlich in gleicher Weise wie ein in Leonard- Schaltung gesteuerter Gleichstrommotor, d, h. durch Zuführen veränderlicher Läuferspannung zu dem m it gleichbleibendem Kraftschluß arbeitenden Motor, urrd zwar so, daß jede beliebige Drehzahl des vorgesehenen Regelbereiches stufenlos einstellbar is t.' Im Gegensatz zum Gleichstrommotor läuft aber der Drehstrom-Kommutatormotor m it annähernd synchroner Drehzahl, genau wie ein Asynchronmotor, wenn die dem Läufer zugeführte Spannung gleich Null ist. Je mehr die Spannung gesteigert wird, um so größer wird die Abweichung vom Synchronismus nach oben. W irkt die dem Anker aufgedrückte Spannung der vom Ständerfeld induzierten Spannung entgegen, so erhält m an untersynchrone Drehzahlen, D am it nun dieses genaue Zusammenarbeiten möglich ist, wird der Läufer des Drehtransformators m it der Bürstenbrücke durch Zahnräder verbunden. Sorgt m an noch dafür, daß die aufgedrückte imd die induzierte Spannung in der Phase etwas gegeneinander verschoben sind, so kann eine Kompensierung (Verbesserung des Leistungsfaktor cos <p) erzielt werden. 36. Drehrichtungswechsel wird durch Vertauschen zweier Netzleitungen erreicht. 37. Drehzahl, Drehmoment, Wirkungsgrad, Leistungsfaktor. Die Drehzahl wird stufenlos und praktisch verlustfrei geregelt. Die jeweils eingestellte Drehzahl is t

29 Bremsung des Drohstrom-Asynchronmotors. 27 Abb. 37. Drekzahl-Drelimoment-Kennllnicn eines Nebenschlußkollektormotora. 25 kw bei 1500 U/min, regelbar von U/min. in weiten Grenzen von Belastungs- und Spannungsschwankungen beinahe un abhängig (Abb. 37). Aus diesem Grunde ist der Motor für Werkzeugmaschinen sehr geeignet. Der normale Regelbereich beträgt 1 : 3 ( ± 50% der synchronen D rehzahl) und ergibt die günstigsten elektrischen Eigenschaften des Motors; doch sind auch größere Regelbereiche ohne Schwierigkeiten zu erzielen, sofern sie erwünscht sind. Der Wirkungsgrad?/ bleibt nach Abb. 38 fast über den ganzen Regelbereich gleichmäßig gut. Der Leistungsfaktor cos cp liegt bei synchroner Drehzahl bedeutend höher als beim Asynchronmotor gleicher Größe und steigt bei höheren Drehzahlen bis zur Einheit (Abb. 38). 38. Zusammenfassung. Der Drehstrom- Nebenschlußkollektormotor ist für den A n trieb von Arbeitsmaschinen, die eine fein- t f «ü 7 /7 7 V rrcos<p ^-normaler Regelbereich - 20 w eo f«0% 160 Drehzahl in Tader synchronen Drehzahl Abb. 38. Wirkungsgrad und Leistungsfaktor eines Drehs trom-ncbcnschlußkouektormotors, stufige (stufenlose) Regelung benötigen, das Gegebene, besonders in W erkstätten, wo nur Drehstrom zur Verfügung steht. Ein Nachteil ist der hohe Preis. Es ist darum zu überlegen, ob es nicht zweckmäßiger ist, einen Gleichrichter oder U m form er aufzustellen und Gleichstrom-Nebenschlußregelmotoren zu verwenden, sobald mehrere Werkzeugmaschinen vorhanden sind, die einen guten regelbaren A ntrieb benötigen. F. Bremsung des Drehstrom-Asynchronmotors. 39. Durch Gegenstrom. Es ist zunächst möglich, den Motor durch Umschalten auf entgegengesetzte Drehrichtung, also durch Gegenstrom, abzubremsen. Das hierbei entstehende Bremsmoment ist besonders bei Käfigläufermotoren, die un m ittelbar umgeschaltet werden, außerordentlich groß. Man kann es dadurch herabsetzen, daß man einen Umkehr-Sterndreieckschalter verwendet und den Motor durch Einschalten der Sternstellung der jeweils entgegengesetzten Motordrehriehtung abbremst. In beiden Fällen ist aber darauf zu achten, daß der Schalter rechtzeitig wieder in die Nullstellung gebracht wird, dam it der Motor nicht in der entgegengesetzten Drehrichtung hochläuft. Hierzu kann der Schalter so ausgeführt werden, daß er in der Bremsstellung eine Rückschnellfeder erhält, die ihn beim Loslassen sofort in die Nullstellung zurückführt. W eiter ist wichtig zu wissen, daß der Käfigläufermotor nicht beliebig oft gebremst bzw. umgcsehalt et werden kann. Da die gesamte Bewegungsenergie in seinem Innern selbst vernichtet werden muß, erwärmt er sich schnell, besonders dann, wenn größere Schwungmassen m it ihm gekuppelt sind. E s ist deshalb ratsam, bei der Lieferfirma unter Angabe des Schwungmomentes rückzufragen, wenn eine besonders häufige Bremsung oder Umkehrung notwendig ist.' Das Bremsmoment kann dadurch herabgesetzt wurden, daß m an

30 28 Der Drehstrommotor. in der Bremsstellung durch ein- oder zweiphasige Widerstände zwischen Netz und Ständerwicklung die Spannung herabsetzt, wodurch das Drehfeld im Motor verzerrt wird. Die W iderstände werden zweckmäßigerweise im normalen Betrieb kurzgeschlossen, um unnütze Strom verluste zu vermeiden. Soll bei Käfigläufermotoren selbsttätig durch Gegenstrom auf Stillstand gebremst werden, so ist dies zunächst mechanisch durch einen sogenannten Schleppschalter möglich, der auf der Motorwelle sitzt und allerdings erst beim Wechsel der Drehrichtung a n spricht und dadurch den Gegenstrom ausschaltet. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen Fliehkraftschalter zu verwenden, der aber sehr empfindlich sein muß, weil er bei einer sehr niedrigen Drehzahl ansprechen soll. Am zweckmäßigsten ist es, eine Tachometerdynamo oder einen kleinen Hilfsmotor m it Schleifringläufer zu verwenden, der die bei Schleifringläufermotoren zur Verfügung stehende Läuferspannung ersetzt und die betreffenden Schützen steuert. Bei Motoren m it Schleifringläufer und dauernd auf liegenden Bürsten ist bei Bremsung m it Gegenstrom eine Einstellung des Bremsmomentes in gewissen Grenzen dadurch möglich, daß m an den Anlaßwiderstand ganz oder teilweise einschaltet. Auch hier ist darauf zu achten, daß der Motor nicht in der entgegengesetzten Drehrichtung hochläuft. Bei selbsttätigen Anlaß- und Bremseinrichtungen wird er in Abhängigkeit von der Läuferspannung in der Weise stillgesetzt, daß ein spannungsabhängiges Relais {Bremswächter) das Bremsschütz abschaltet, wenn die Läuferspannung noch etwas über der Stillstandsspannung liegt. Der richtige Zeitpunkt wird durch einen kleinen Schiebewiderstand an O rt und Stelle eingestellt. 40. Durch Gleichstrom. Eine sanfte und doch kräftige Bremsung bis zum Stillstand ist dadurch möglich, daß man die Ständerwicklung m it Gleichstrom speist und dadurch an statt des vorher geschilderten gegenläufigen Drehfeldes ein im Raum stillstehendes magnetisches Feld erzeugt, das den Läufer abbremst. Ist kein Gleichstromnetz vorhanden, so empfiehlt es sich, besonders wenn mehrere Werkzeugmaschinen vorhanden sind, die oft abgebremst werden sollen, einen gemeinsamen kleinen Motorgenerator aufzustellen. Soll dagegen n u r e in e W erkzeugmaschine und diese nicht allzu häufig abgebrem st werden, so kann der U m former so angeschlossen -werden, daß er nur beim Bremsen eingeschaltet wird. Da er schnell hochläuft, ist eine sofortige Bremsung möglich. Zur Erzeugung des Gleichstromes, besonders dann, wenn n ur bestim m te W erkzeugmaschinen a b gebremst werden sollen, können auch Trockengleichrichter verwendet werden, die ihres sehr kleinen Platzverbrauches wegen leicht an geeigneter Stelle, z. B. im Steuerungsschrank, eingebaut werden können. Von großem Vorteil ist es, daß ein Pulsieren des Gleichstromes durch Glättungseinrichtungen (Kondensator und Drosseln) nicht fortgebracht zu werden braucht. Außerdem kommt m an m it einer geringen Anzahl hintereinander geschalteter Gleichrichterplatten aus, da der Energieaufwand für die Bremsung in den meisten Fällen nicht groß ist und die große Überlastungsfähigkeit des Trockengleichrichters, der nur während der kurzen Bremszeiten eingeschaltet ist, voll ausgenützt werden kann. Hierbei wird zweckmäßigenveise bei Anschluß an ein Drehstromnetz ein kleiner Transformator zwischengeschaltet, da die notwendige Gleichspannung sehr niedrig liegt. Den Transform ator kann m an außerdem noch m it verschiedenen Anzapfungen ausführen, um eine gewisse Regelung der Gleichspannung und dam it des Gleichstromes unter Vermeidung von W iderständen zu ermöglichen. Die Gleichspannung ist zunächst vom Ohmschen W iderstand des Ständers und von dem zu wählenden Bremsstrom abhängig. Dieser wird wieder unter Berücksichtigung des Schwungmomentes, das vernichtet werden soll, der Motordrehzahl und der Bremszeit bestim m t. Der Bremsstrom h at bei Käfigläufermotoren ungefähr die 1,5... 2fache

31 Bremsung des Drehstrom-Asynclironmotors. 29 Größe vom Normalstrom, während er bei Schleifringläufermotoren ungefähr gleich dem M otornennstrom ist. 41. Durch Bremslüftcr. Es setzt eine mechanische Bremse voraus, auf die ein Bremslüfter unm ittelbar einwirkt (Abb. 39). Der. Bremslüftmagnet wird an die Statorklemmen des /Pj j ftj] < Motors angeschlossen und lüftet, sobald der Motor eingeschaltet wird, die Bremsbacken (Abb. 40). Von Nachteil ist bei Drehstrom die verhältnism äßig große Scheinleistungsaufnahme des Brem s lüfters, die bei der Bestimmung der Schaltapparate, der Sicherungen und m itunter auch der.zuleitungen berücksichtigt werden muß. Sie beträgt bei den kleinsten Größen etwa 1,5 und bei den größten etwa 110 kva, während der Scheinleistungsverbrauch in angezogenem Zustand nur etw a 150 VA bzw. 5 kva beträgt. Bei der Auf- Abb. 39. Backenbremse mit elektrostellung und später beim Betrieb ist darauf zu hydra,,1,3cht'm nubzeug V -^b.«). achten, daß die Bremsvorrichtung, das Gestänge oder ein anderer Teil nicht irgendwie klem m t und dadurch verhindert, daß der Anker ganz angezogen wird. Berühren sich nämlich die Polflächen nicht, so nim mt die Spule einen unzulässig hohen Strom auf, durch den sie sehr schnell beschädigt werden kann. Da der Anker sehr schnell und dadurch scharf angezogen wird, müssen in den Bremslüftern Luftpuffer sein. Für die Bestimmung von Bremslüftmagneten ist die Zugkraft und der Hub m aßgebend. Außerdem spielt die Schalthäufigkeit und die verhältnismäßige Einschaltdauer (% E D s. Abschn. 51) eine Bolle, da durch diese die Erwärm ung der Magnetwicklung beeinflußt wird, zumal beim Drehstrombrems- M agnetbrcimmiter^ 3 / Motor, lüfter, wie oben beschrieben, der Einschaltstrom sehr viel größer ist als der nach Beendigung des Hubes benötigte Haltestrom. Soll häufiger geschaltet werden, so muß der H ub verkleinert werden, wmdurch dann die Scheinleistung beim Einschalten im gleichen Verhältnis sinkt. Die M agnetbremslüfter können, um ungefähr einen Begriff über die 0 Q norm alm ögliche Schalthäufigkeit zu haben, bei 25 und 40% ED L für etwa Schaltungen je Stunde, bei 70% ED fü r etwa und bei 100% ED (also Dauereinschaltung) nur für 10 Schaltungen je Stunde verwendet werden. Im Gegensatz zum M agnetbremslüfter arbeitet das elektrohydraulische Hubzeug in Abb. 41 sanft, stoßfrei und praktisch geräuschlos. Außerdem ist der Stromverbrauch gering gegenüber einem Magnetbremslüfter annähernd gleicher Leistung. Besonders für sehr große Schalthäufigkeit ist dieses Gerät geeignet, da diese wirtschaftlich m it Wechselstrommagneten wegen des hohen Einschaltstromes und wegen des harten Anschlages der Blechpakete an das Magneteisen nicht zu erreichen ist. Das Gerät besteht aus einem kleinen Antriebsm otor, Zylinder, Kolben m it Führungsgestänge, Flügelrad, Antriebsw'elle und Stoßdämpfung. Beim E inschalten des Motors fördert das m it hoher Drehzahl laufende Flügelrad das Öl aus dem Zylinderraum oberhalb des Kolbens in den darunterliegenden und erzeugt so einen Öldruck, der

32 30 D er Drehstrommotor. den Kolben nach oben bewegt. Der D ruck ist abhängig von der D rehzahl, der Größe des Flügelrades und der Kolbenfläche. Beim Ausschalten des Motors sinkt der Kolben schnell, aber infolge der Öldämpfung sanft und stoßfrei, in seine Ausgangsstellung zurück. Es werden norm al bis zu 600 Schaltungen je Stunde und m it verkürztem Hub bis zu 3600 Schaltungen je Stunde ausgeführt. Bei norm aler Schaltzahl ist der Hubweg beliebig einstellbar. A ußerdem kann durch Veränderung der Belastung die Hub- und Senkzeit sowie die Schalthäufigkeit geregelt werden. Bremslüfter und elektrohydraulisches Hubzeug können außer den mechanischen Bremsen auch noch Kupplungen, Ventile, K ipp- und W ipptische sowie Spannvorrichtungen bedienen. Sie können ferner auf Getriebeumschaltungen, Steuer - und Sehaltgeräte einwirken. G. Der Leistungsfaktor cos cp und seine Verbesserung. Die durch Induktion arbeitenden elektrischen Drehstrommaschinen, also besonders Motoren und Transform atoren nehm en außer dem Strom, der fü r die aufzuwendende Arbeit verbraucht wird, dem W irkstrom, noch einen Blindstrom zur Erzeugung ihres m agnetischen Feldes auf. Diese B lindström e setzen sich m it den Wirkströmeri, die m it der Spannung U in Phase liegen (also zeitlich gleicher Durchgang durch Null sowie durch Höchstwert, Abb. 421), geometrisch zu dem in den Leitungen fließenden Gesam tstrom zusam men (Abb. 43), den m an m it dem Strommesser messen kami. Man nennt ihn S c h e in s tro m, da er nicht voll fü r die nutzbare Arbeit in Betracht kommt. Das Produkt aus Gesamtstrom und Spannung wird S c h e in le is tu n g genannt und in kva gemessen. Dementsprechend heißt das P rodukt aus W irkstrom und Spannung W ir k le is tu n g, Abb. 42. Verlauf der Wechsel- gemessen in kw, und das aus Blindstrom und Spannung spanmmgt? und des Wechsel- -r,,.,,,., Tr.. Stromes/ während einerpe- B lin d le is tu n g, gemessen m kva. Das Verhältnis von!n0dph/setrrj^tromannach? W irkleistung zu Scheinleistung führt die Bezeichnung c o s cp eilend zur Spannung verscho- oder L e is tu n g s fa k to r, wobei nach Abb. 42I I der Phasenben, </ Phasenr erschiebnng. vers0}1je jmigswjnj5;e} ^ zwischen Gesamtstrom I und der Spannung U liegt. Je größer der für die Magnetisierung benötigte Blindstrom / > im Verhältnis zum W irkstrom I w ist, desto größer ist auch gemäß Abb. 44 die Nacheilung des in der Leitung fließenden Gesamtstromes 1 gegen die Spannung U. Diese Erscheinung tritt besonders bei wenig belasteten Mo- toren und Transform atoren auf, da ihr M agnetisierungsstrom ^ n u r wenig von der Belastung abhängt, bei Leerlauf also bei- nahe so groß wie bei Vollast ist. Daraus geht hervor, daß es Wirkstrom zur Erzielung eines guten cos <p unbedingt notwendig ist, die Abb. 43. Geometrische Ad- Leistung der Motoren dem tatsächlichen K raftbedarf entspredition von wirk- und ehend zu wählen, dam it ein Lauf der Motoren m it schlechter Belastung soweit wie irgend möglich vermieden wird. W ichtig is t ferner, die Werkzeugmaschine nur durch Abschalten des Motors stillzusetzen, d a m it jeder Leerlauf und unnützer Stromverbrauch vermieden wird. Für die Größe der Erzeugungs- und Verteilungsanlagen ist der Gesam tstrom (Scheinstrom) bestim mend. Von ihm hängt die Erwärmung der Generatoren, Ubertragungsleitungen und Transform atoren und ebenso die E rm ittlung des Spannungsabfalls an der Verbraucherstelle ab. Die Anlagekosten und dam it der K apitaldienst eines K ra ftwerkes nehm en m it wachsender Phasenverschiebung zu. Das h at zur Folge, daß

33 Umformung von Drehstrom in Gleichstrom. 31 das Kraftwerk den Blindstromverbrauch bei den Tarifen berücksichtigt und den Abnehmern, die ihre Leistung m it gutem cos cp beziehen, Tarifvergünstigungen einräum t bzw. denen, die einen schlechten cos 93 in ihrer Anlage haben, erhöhte Strompreise berechnet. Der Blindverbrauch wird in den meisten Bällen m it besonderen Blindverbrauchsmesserü erm ittelt. Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, daß die normalen Leistungsmesser für Dreh- oder Wechselstrom nur die Wirkleistung messen. Der Leistungsfaktor kann auf drei A rten erm ittelt Averden: a) durch Strom-, Spannungs- und Leistuhgsmesser (für Anlagen, in denen nur hin und Avieder eine Kontrolle erwünscht ist); b) durch Strom- und Blindstrommesser (selten angewendet); c) durch unm ittelbar zeigenden Leistungsfaktormesser / v r,,......,. -r.-,,, Abb.44. Auswirkung einer Blind; (cos 93-Messer) fü r eine ständige Kontrolle. stromkompensienmg durch ka- Für den Verbraucher ist es Avichtig, festzustellen, ob paütivc Belastung, 1 ursprünger nicht durch eigene Maßnahmen zur Verbesserung des prha,igi ^ f 7,?ükHver' Biindcos cp günstigere Gesamtstromkosten erzielen kann. Tech- ström, </>ursprüngliche Phasennische und zugleich Avirtschaftliche Überlegungen sind Verschiebung, ht-p kuphiitijer,... ö t,,,... A, Blindstrom rur Aerbesscrung der auch notig, wenn z. B. eine Anlage für die Übertragung Phasenverschiebung, /, endgüider erforderlichen Leistung bei einem bestim m ten Blind- «ger schdnatrom, htnd-ln** Stromverbrauch nicht m ehr ausreicht und festzustellen ^crbwswfn^phnsinverist, ob es Avirtschaftlicher ist, den Leistungsfaktor zu ver- Schiebung, i Avirkstrom, bessern oder die Anlage zu erweitern. Diese Verbesserung ' u SpllI Iul,1R' des Leistungsfaktors beruht, außer auf der bereits erwähnten richtigen Größen- Avahl der Motoren, grundsätzlich darauf, daß Einrichtungen an das Netz geschlossen werden, die kapazitiven Strom aufnehmen, der um 180 gegenüber dem zu besei- ' tagenden induktiven Blindstrom phasenverschoben ist. In Abb. 44 ist die AusAvirkung dargestellt. Der kapazitive Blindstrom Ibiap Avirkt dem induktiven Ib M entgegen und schwächt ihn so, daß ein Adel kleinerer Gesamtblindstrom und dam it kleinerer Scheinstrom I 1 benötigt Avird. Zur Leistungsfaktorverbesserung werden verwendet: a) Phasenschieber im Läuferkreis von D rehstrom m otoren; b) Synchronmotoren; c) Kondensatoren. W ährend die Phasenschieber und Synchronmotoren wirtschaftlich nur von Abnehmern ver- Avendet Averden können, die große Motoren besitzen, und die Synchronmotoren wiederum vorteilhaft besonders darin, wenn sie auch mechanisch belastet sind, kommen für W erkstätten und F abrikanlagen bis ungefähr kva Kondensatoren in Betracht. Sie lassen sich überall, sogar im Freien, unterbringen und brauchen weiter kein Fundam ent. Irgendeine W artung ist nicht notwendig. Sie haben keine bewegten Teile, arbeiten geräuschlos und,,. t t 1,,. 1, ir, Abb.45. Starkstrom-Kondensatorenhaben n u r ganz geringe Verluste (Abb. 4o). Anlage für isokva, 380v, 50 Hz. H. Umformung von Drehstrom in Gleichstrom. Sobald in einer W erkstatt nu r Drehstrom vorhanden i3t, -wird es sich in bestim m ten Fällen als besonders zweckmäßig ertveisen, die eine oder die andere

34 32 Der Drehstrommotor. Werkzeugmaschine oder eine ganze Gruppe der besseren Regelung und dam it höheren Ausnutzung wegen m it Gleichstrom-Nebenschlußreguliermotoren anzutreiben. Sofern nicht schon die unter Abschn. 10 u. 11 beschriebene Leonard- oder Zu- und Gegenschaltung in B etracht kom m t, erhält m an den notwendigen Gleichstrom aus dem vorhandenen Drehstrom durch Umformung durch a) Gleichrichter (ruhender U m form er); b) M otorgeneratör (umlaufender U m form er); c) E inankerumformer (umlaufender Umformer). 42. Gleichrichter. Diese haben für die Umformung von Drehstrom in Gleichstrom in der W erkstatt eine große Bedeutung erlangt, und sollen deshalb besonders ausführlich beschrieben werden, zumal sie eine Reihe großer Vorteile gegenüber den umlaufenden Umformern besitzen. Diese Vorteile sind: a) Hoher W irkungsgrad, besonders bei hohen Spannungen und bei Teillasten, daher sehr guter Jahreswirkungsgrad, besonders in Betrieben m it schwankender Belastung. b) Unempfindlichkeit gegen Kurzschluß, große stoßweise Überlastungsfähigkeit. c) Einfache Inbetriebsetzung. d) Keine W artung und Bedienung; e) Schnelle Inbetriebsetzung und Parallelschaltung wegen Fortfall des Synchronisierens und Polarisierens, daher besonders für Fernsteuerung oder selbsttätigen Betrieb geeignet. f) Stufenlose Regelung von Null bis zum Sollwert durch Gittersteuerung. g) Geringste Abnutzung, da ohne bewegliche Teile. h) Geringer Platzbedarf, da die Gleichrichtergestelle infolge ihres geringen Gewichtes in jedem verfügbaren Raum oder neben Schalttafeln aufgestellt werden können, zum al sie keine besonderen Fundam ente benötigen. i) Geräuschloses Arbeiten. k) Beste Reservemöglichkeit, weil die Aufstellung mehrerer Einheiten den W irkungsgrad nicht ungünstig beeinflußt. A rb e its w e is e. Die Umformung bzw. Gleichrichtung des Drehstromes im Quecksilberdampf-Gleichrichter beruht auf dem U m stand, daß zwischen einer glühenden und einer kalten E lektrode der Strom nur in einer Richtung, und zwar von der kalten zu der glühenden Elektrode, fließen kann. Es werden also nur Abb. 40. Spannungsvcrlauf bei Wechselstrom und Drehstrom. diejenigen Halbwellen des D reh- Stromes (Abb. 40) durchgelassen und dam it zur Gleichstrombildung ausgenutzt, für welche die kalten Elektroden A (Anoden) positiv gegenüber der glühenden Elektrode Jf (Kathode) sind. Diese setzen sich infolge der um 120 verschobenen Phasen zu einem Gleichstrom zusammen (Abb. 47), wobei sich die Schaulinie des gleichgerichteten Stromes als die einhüllende Kurve der einzelnen Anodenströme ergibt. Gleichrichter größerer Leistung baut man m it 6 oder Abb. 47. SpaunungsTcriauf eines drei-und eines oder 24 Anoden und erreicht so, daß der seehsphasigen Quecksilberdampfgleichrichters. wahrend einer Periode des zugeführten Dreh- umgeformte Gleichstrom im mer weniger wellig wird und sich kaum noch von dem in einem Gleichstromgenerator erzeugten Gleichstrom unterscheidet. Die Prim ärseite I des Transform ators T (Abb. 48) wird an das vorhandene Drehstrom netz angeschlossen.

35 Umformung von Drehstrom in Gleichstrom. 33 Der durch die Gleichrichtcranlage erzeugte Gleichstrom verläuft dann, ausgehend von der Sekundärseite II des Transformators abwechselnd über eine der Anoden A zur Kathode K des Gleichrichters, von hier weiter über das Gleichstromnetz und die daran angeschlossenen Verbraucher zurück zum Nullpunkt des Transformators., Zu beachten ist, daß die Kathode, obwohl sie für den Gleichrichter der negative Pol ist, für das Gleichstromnetz der positive Pol P wird, während der Sternpunkt des Transformators den negativen Pol N bildet. Der unm ittelbare Anschluß eines Gleichrichters ohne Transformator an ein Drehstromnetz mit geerdetem Nulleiter ist daher nur angängig, -wenn auch der Minuspol des Gleichstromnetzes geerdet werden kann. Andernfalls ist immer ein besonderer Transformator aufzustellen, der Dreieck-Stern- oder Stern-Zickzack-Schaltung haben muß. Der Nullpunkt muß für die volle Gleichstromstärke bemessen sein. Kleinere Gleichrichter werden meist m it Glühkathoden ausgeführt, die von demselben Netz beheizt werden, das auch den Strom für den gesamten Gleichrichter liefert. Die größeren Gleichrichter dagegen besitzen eine flüssige Quecksilberkathode. Durch eine besondere Zündanode, die m an m it dem Quecksilber kurzzeitig in K ontakt bringt, wird eine glühende Lichtbogenkathode (Kathodenfleck) auf dem Quecksilber erzeugt. Bei älteren Gleichrichtern ist die Zündanode m it dem Anker der Kippspule verbunden, durch die der Lichtbogen gezogen wird, der dann auf die H auptanoden übergeht (Zündung). Bei neueren Gleichrichtern d a gegen wird eine innen bewegliche Zündanode verwendet (Feder- oder Tauchzündung), die von einem außen angeordneten Magneten bewegt wird, so daß die Glasgefäße nicht mehr wie früher gekippt zu werden brauchen. Da der Kathodenfleek eine Temperatur von etwa 3000 hat, entwickelt er fortwährend Quecksilberdampf, der die Strombeförderung zwischen den Anoden und der Kathode Drebsfrom übernimmt. Das Quecksilber fließt durch Kondensation an den gekühlten Wänden des oben an den Gefäßen befindlichen Kondensraumes in die darunter hegende Kathode zurück, so daß die Quecksilbermenge in der Kathode ständig erhalten bleibt. Durch besondere Erregeranoden wird vermieden, daß der Lichtbogen bei schwacher tf I t m m soo m 1000V Gleichstromspannung *> Abb. 49. Wirkungsgrad dos Gleichrichters bei verschiedenen Gleichspannungen. -r * w 7 h / 1 2. / P ß/efchsfrom Abb. 48. Grundsätzliche Schaltung eines Quecksilberdampfgleichrichters. T Transformator "(Dreieck- Stern-Schaltung), I Primärseite, I I Sekundärseite, O Gleichrichterge-, faß, A Anoden, K Kathode % 100 Belastung - Abb. 50. Wirkungsgradverlauf und Vergleich. 1 Gleichrichter einschl. Transformator, 2 Einankerumformer einschl. Transformator.. Belastung und bei Leerlauf abreißt. Um eine Oxydation des Quecksilbers und der Elektroden im Lichtbogen zu verhindern und außerdem einen möglichst geringen Spaninmgsverlust im Gleichrichter zu haben, muß das Gleichrichtergefäß soweit wie möglich luftleer und von allen Gasresten befreit sein. Die Verluste innerhalb des Gleichrichters entstehen durch den Spannungsabfall des Lichtbogens und betragen unabhängig von der Belastung je nach Größe des Weidling, Elektromotor. 3

36 34 Der Einphascmvechsclstrommotor. Gleichrichters '22 V. Sie sind von der Stromstärke praktisch unabhängig. Hieraus erklärt sich der hohe W irkungsgrad des Gleichrichters hei höheren Gleichstromspannungen (Abb. 49). Die Verluste im Transformator undin der Hilfsapparatur bedingen natürlich ein geringes Absinken des Gesamtwirkungsgrades der Gleichrichteranlage. Der Gesamtwirkungsgrad zwischen Viertellast und Vollast bleibt bei dem Gleichrichter im Gegensatz zu dem umlaufenden Umformer praktisch gleich groß (Abb. 50). Die Eigenart des Gleichrichters, auch bei vorübergehenden stärkeren Ü berlastungen nur ein unwesentliches Absinken der Spannung zu zeigen, ermöglicht es, Gleichrichter ohne besondere Regeleinrichtung arbeiten zu lassen. Zur R ückarbeit von Gleichstromenergie ins Drehstrom netz können Gleichrichter ohne weiteres nicht verwendet werden, ebenso nicht zur Phasenverbesserung. Je nach der Höhe der gleichzurichtenden Stromstärke verwendet man Quecksilberdampf - Gleichrichter m it Glas- (etwa A) oder m it Eisenkörper. 43. Motorgenerator. Dieser besteht aus einem Gleichstromgenerator, der m it einem Drehstrom m otor meistens um ittelbar gekuppelt ist. Diese A rt der U m formung durch an sich normale Maschinen wäre an und für sich das nächstliegende, doch h at sie für die W erkstatt bei größeren Leistungen m it Ausnahme der Leonardsowie Zu- und Gegenschaltung keine wesentliche Bedeutung. F ür kleine Leistungen dagegen wird der M otorgenerator verwendet. 44. Einankerumformer. W ährend beim Motorgenerator die elektrische Energie der einen Strom art erst im Motor in mechanische und diese wieder im Generator in elektrische Energie der anderen Strom art umgeformt wird, wird beim Einankerumformer in einen einzigen Anker umgeformt. Der Umformer ist wie eine Gleichstrommaschine gebaut, bei der bestim m te P unkte der Ankerwicklung m it Schleifringen verbunden sind. Der Einankerumformer h at einen hohen Wirkungsgrad. Als weitere Vorteile ergeben sich niedrigere Anschaffungskosten als beim M otorgenerator, ein geringeres Gewicht und kleinerer Platzbedarf. Außerdem läßt sich, falls notwendig, die Spannung teilen. Der Umformer h at normalerweise einen Leistungsfaktor von cos <p = 1 und kann auch verwendet werden, um den Netz - leistungsfaktor der Anlage, besonders bei Teilbelastungen und bei Leerlauf, zu verbessern. Da meistens beide Strom arten aus derselben Wicklung entnom m en w erden, liegt das Übersetzungsverhältnis zwischen ihnen fest. Bei einem cos ę? = 1 und bei Vollast ist das. Verhältnis der Drehstrom- zur Gleichstromspannung bei einem dreiphasigen Umformer (dreiphasig, wemi drei Schleifringe vorhanden sind) etwa 0,6 5:1. Bei einem sechsphasigen Umformer (sechs Schleifringe) beträgt der W ert etwa 0,74:1. Dieses Spannungsverhältnis ändert sich bei verschiedener Erregung nicht. Ebenso ist es von der Belastung wenig abhängig. Dieses bestimmte Verhältnis h at zur Folge, daß man in fast allen Fällen einen Transformator vorsehen muß, um auf die Drehstromspannung zu kommen, die der gewünschten Gleichstromspannung entspricht. Obwohl hierdurch der Gesam t wirkungsgrad der Umformerlage etwa 2% herabgesetzt ward, liegt er immer noch über dem des Motorgenerators. Das gesamte Übersetzungsverhältnis der Drehstromprimärspannung (Drehstromnetzspannung) zur erzeugten Gleichstromspannung ist von der Belastung nur in geringem Maße abhängig. IV. Der Einpkaseiiweehselstrommotor. Obgleich der Einphasen Wechselstrommotor in W erkstätten wohl allgemein durch den Drehstrommotor verdrängt worden ist, h at der Einphasenmotor für den

37 Der Einphaseninduktionsmotor. 35 K leinantrieb doch eine erhöhte Bedeutung dadurch erlangt, daß er in D rehstrom netzen an die Lichtleitung angeschlossen und besonders überall dort verwendet werden kann, wo man die Kosten für die Installation einer Drehstromanlage scheut. D a die größtzulässige Motorleistung durch das Elektrizitätsw erk für Anschluß an die Lichtleitung begrenzt ist und bei etwa 1 kw liegen dürfte, sollen im nachstehenden diese kleinen Motoren beschrieben werden, die natürlich einen Käfigläufer haben. A. D e r E i n p h a s e n I n d u k t i o n s m o t o r. 45. Die verschiedenen Ausführungen und Schaltungen. Der Einphaseninduktionsmotor entspricht in seinem Aufbau ungefähr dem des Drehstrom-Asynchronmotors m it dem Unterschied, daß sein Ständer nur eine einzige Wicklung trägt. Der Läufer wird ebenfalls entweder als Käfigläufer oder aber m it Schleifringen ausgeführt, wenn dieses in Einphasenwechselstromnetzen bei größeren Leistungen verlangt wird. D a das im Einphaseninduktionsmotor entstehende magnetische Eeld nu r zwischen den Polen zeitlich pulsiert, aber räumlich feststeht, läuft der Motor nicht von selbst an. Ist er jedoch im Betrieb, so bildet er sein Drehfeld selbst. Man ordnet deshalb für den Anlauf eine Hilfsphase an, in die entweder ein Kondensator oder eine Drosselspule geschaltet wird. Dadurch erreicht man, daß die Ströme der H aupt- und Hilfsphase und dam it ihre m agnetischen Felder um einen möglichst großen Winkel (etwa 90 ) gegeneinander phasenverschoben werden. Hierdurch und ferner noch durch eine räumliche Versetzung der beiden Wicklungen gegeneinander entsteht ein Drehfeld, das den Läufer m itnimmt. F ür die vorteilhafte Verwendung des Einphasenwechselstrommotors wurde die Möglichkeit einer einwandfreien Herstellung der Kondensatoren von ausschlaggebender Bedeutung. Durch deren richtige W ahl und durch zweckmäßige Auslegung der Motoren erreicht man, daß der Motor m it einem kräftigen Änzugsmoment hochläuft, daß der Einschaltstrom gering bleibt, so daß sehr viele Kleinm otoren an normale 6 A-Dosen angeschlossen werden können, daß der Leistungsfaktor des Motors gute W erte annimmt, daß Wirkungsgrad und Ausnutzbarkeit des Motors, steigen, und daß schließlich die Stromkosten verhältnismäßig niedrig bleiben. Jo nachdem die Kondensatoren in der Hilfsphase nur beim Anlauf oder auch w ährend,des Betriebes eingeschaltet sind, spricht m an von A n la u f- bzw. B e trie b s k o n d e n s a to r e n, die selbstverständlich je nach ihrem Verwendungszweck ausgelegt sein müssen. Beim An- v ^ lauf kondensator wird die Hilfsphase ^ 3k ^ A -f w- bei etw a 2/3 der synchronen Drehzahl I V y f automatisch durch den Fliehkraft- A > < V \ 1 Schalter abgeschaltet, damit sie nicht # ^W aw a^ ü r übermäßg belastet wird. Eine dritte a b i A rt1, m im m it» T~)o t>t)p 1- Abb. 51. Schaltung des Eondcnsatonnofcors. a mit Anlauf- AUD UL.z,UiUitULL ihctxi iü ib kondensator, b mit Betriebskondensator, c mit Doppel koń? k o n d e n sato r. Hier Wird Wie beim dcnsator. R} S Netz, U, V Arbeitsphase, W, Z HHfsphase, Anlaufkondcnsator ein Teil nach c ; c,, O, Kondensator, F FllchtofU ch.u er. erfolgtem Hochlauf durch einen im Motor eingebauten Fiiehkraftsehalter abgesohaltet, w ährend der restliche Teil zusammen m it der Hilfsphase auch während des Betriebes eingeschaltet bleibt. Der Kondensator verbessert dann den Leistungsfaktor und wegen der geringen Gesamtstromaufnahme auch den Wirkungsgrad des Motors. Die Abb. 51 zeigt, die Schaltung der drei beschriebenen Arten von K ondensator motoren. 3*

38 36 Der Einphasenwechselstrommotor. Eine zweite Art, ein künstliches Drehfeld für den Anlauf zu erzeugen, besteht darin, daß man in den Hilfsphasenkreis eine D r o s s e ls p u l e odereinen Ohmschen W iderstand einschaltet, der entweder in der Hilfsphasenwicklung selbst oder sonst außerhalb dieser angeordnet ist. Der Motor wird m it Fliehkraftschalter ausgerüstet, der nach dem Anlauf die aus wirtschaftlichen Gründen nur hierfür ausgelegte Hilfsphase abschältet. Die d ritte A rt ist der sogenannte A n w u r f m o to r, ein Einphaseninduktionsm otor m it Käfigläufer, bei dem m an auf jede besondere Vorrichtung für selbsttätigen Anlauf verzichtet hat. Ein solcher Motor stellt in seiner einfachen mechanischen B auart praktisch keine Ansprüche an W artung und Bedienung. E r muß entweder durch Zug am Riemen, am Schwungrad oder auf ähnliche Weise angedreht werden, worauf er dann m it eigener K raft weiter hochläuft. Zum Anwerfen selbst ist eine geringe K raft nötig. Vor den Motor muß natürlich ein entsprechender Schutz am besten m it Nullspannungsauslösung gelegt Werden, der den Motor abschaltet, wenn er entweder versehentlich nach dem Einlegen des Schalters nicht rechtzeitig angedreht wird, oder wenn nach Ausbleiben der Netzspanmmg diese wiederkommt. 46. Drehrichtungswcchsel. Die Drehrichtung wird durch Vertauschen der Klemmen e in e r Wicklung umgekehrt, also entweder derjenigen der Häuptphase oder der der Hilfsphase. 47. Anlaufdrelnnoment, Anlaufstrom, Drehzahl. Der Einphaseninduktionsm otor m it Anlaufkondensator hat, wie aus Abb. 52 Kurve 2 zu ersehen ist, ein sehr hohes Anzugsmoment, etwa % des Nenndrehmomentes. Der Einschaltstrom beträgt hierbei das etwa 4... öfache des Nennstromes. Der Leistungsfaktor im Anlauf ist verhältnismäßig gut. Deshalb sind diese Motoren für schwerste Anlaufverhältnisse geeignet. Die Abb. 52 zeigt mit Kurve 3 das Anzugsmoment eines Motors m it Betriebskondensator. Es beträgt nur etwa 25.;. 50% vom N ennmomente, je nach Größe und Polzahl, während der Einsehaltstrom gleich den etwa 3,5... 4fachen des Nennstromes ist. Da der Kondensator angeschlossen ist, ergibt sich bei normaler Belastung ein sehr guter Leistungsfaktor (cos cp), und zwar etwa 0, , wodurch eine gegebene Motorgröße höher ausgenutzt werden kann. Der Motor ist nur für Leeranlauf geeignet. Das Anzugsmoment des Motors m it Doppelkondensator ist in Abb. 52 Kurve 4 dargestellt und stellt eine Verbindung der beiden vorher geschilderten Betriebs- Orehzah! n ' - Abb. 52. Anlaufdrehmoment der verschiedenen Kondensatormotoren. 1 Anwurfmotor. 2 Motor m it Anlaufkondensator, 3 Motor m it Betriebskondensator, 4 Motor m it Doppelkondensator, 5 Motor m it W iderstand im Hilfsphasenkreis, Mn Xormalmoment des Motors. arten dar. Es beträgt etwa % vom Nennmoment und der Einschaltstrom das etwa 3,5... 4,öfache des Nennstromes. Die Motoren arbeiten ebenfalls m it sehr gutem Leistungsfaktor (etwa 1). Die K urve 5 zeigt das Anzugsmoment eines Motors m it W iderstand im Hilfsphasenkreis. Es beträgt, etwa % vom Nennmoment und der Einschaltstrom etwa das 4,5... 6,5fache des Nennstromes. Das Anzugsmoment des Anwurfmotors ist jeweils als Vergleichskurve 1 dar-

39 Der Einphasen-Kepulsionsmotor. 37 gestellt. Der Anlaßstrom beträgt das etwa 3, fache des Nennstromes. Die Einphasenmotoren arbeiten mit annähernd gleichbleibender Drehzahl zwischen Leerlauf und Vollast, sind also für den Antrieb in der W erkstatt bestens geeignet. Die Drehzahl kann allerdings nicht geregelt werden; sie ist wie bei den Drehstromm otoren von der Frequenz und der Polzahl abhängig. 48. Verwendung des normalen Drehstrommotors als Einphaseninduktionsmotor. Sie läßt sich in einfacher Weise durch Benutzung von Kondensatoren erreichen und hat dann Bedeutung, wenn für Arbeitsmaschinen, die m it D rehstrom m otoren ausgerüstet sind, nur ein einphasiger Anschluß vorhanden ist. Aus der Abb. 53 ergibt sich die Schaltung eines solchen Kondensators, der, je nachdem ob der Motor in Dreieck oder Stern geschaltet ist, parallel bzw. in Beihe zu der dritten Phase der Ständerwicklung gelegt wird. Abb. 53. Anschlußschema eines normalen Drehstrommotors als Einphaseninduktionsmotor mit Kondensator, a Motor in Dreieckschaltung, b Motor in Sternschaltung. Beim Anschluß des Kondensators ist unbedingt darauf zu achten, daß er auf keinen Fall an zwei Klemmen gelegt wird, die m it dem Netz unm ittelbar verbünden sind, da er dann durchschlägt. B. Der Einphasen-Repulsionsmotor. Dieser Motor ähnelt in seinem Aufbau einem Gleichstrom-Hauptschlußmotor. E r besitzt ebenfalls einen gewickelten Anker m it Kom m utator, 'dem aber von außen kein Strom zugeführt wird. Die Bürsten sind vielmehr miteinander leitend verbunden, und der Strom, der die Zugkraft ausübt, wird im Anker durch gegenseitige Induktion m it der Ständerwicklung erzeugt. 49. Schaltung, Anlassen, Drehrichtungswechsel. Abb. 54 zeigt das Schaltbild des Repulsionsmotors m it den genormten K lem menbezeichnungen. Der Motor kann meist durch Parallelschalten der Wicklung am K lem m brett im Spannungsverhältnis 2: 1 umgeschaltet werden, falls dies irgendwie einmal notwendig sein sollte. Der Motor wird bei den kleinen Leistungen, die für Anschluß an die Lichtleitung in B etracht kommen, unm ittelbar ohne Anlaßwiderstände eingeschalte t, während größere Motoren in Einphasenkraftnetzen durch S tän deranlasser eingeschaltet werden müssen. Die Drehzahl, die von der Frequenz des Netzes und der Polzahl des Motors abhängt, Abb. 54. Schaltung des Einphasenrepulsionsmotors. kann durch Vorschaltwiderstände oder durch Verstellen der Bürstenbrücke um etwa % jedoch m it Rücksicht auf eine gute Kommutierung nicht darüber hinaus herabgeregelt werden. Die Drehrichtung des Repulsionsmotors kann durch Verstellen der Bürstenbrücke geändert werden. Soll jedoch der Motor betriebsmäßig umgekehrt werden, so wird er m it einer Sonderwicklung ausgeführt, für die dann ein einfacher Hebelumschalter ausreicht. 50. Anlaufmoment, Anlaufstrom, Drehzahl. Wie aus Abb. 55 hervorgeht, hat der Einphasen-Repulsionsmotor ein hohes Anzugsmoment (Md für n = d), und zwar bis 250% vom Nennmoment. Der Anlaufstrom beträgt bei unm ittelbarer Einschaltung nur das etwa 2,5... 3fache des Nennstromes. Die D rehzahl ist von der Belastung abhängig und nim mt bei stei- Abb. 55. Ldstungs- und gender L ast stark ab, während der Motor bei Entlastung

40 38 Der TJiiiversalmotor. Der Elektromotor als Kraftmaschine. das Bestreben hat, dürchzugehen. Aus diesem Grunde ist der Repulsionsmotor für den Antrieb von W erkzeugmaschinen nicht geeignet. I 0 Oretimomenf M i ~ V. Der Universalmotor. Der Vollständigkeit halber sei noch der U niversalmotor erwähnt. E r kann wahlweise an Gleichund Wechselstrom (bei Drehstrom an 2 Leitungen) angeschlossen werden. E r ist also wohl hinsichtlich der Strom art universal, jedoch nicht bezüglich der Spannung. Da der Universalmotor eine H auptstrom charakteristik h at, also seine Drehzahl von der B e lastung abhängt und er bei völliger Entlastung zum Durchgehen neigt, kommt er in der W erkstatt nur für Elektrowerkzeuge, wie Handbohrm aschinen, daß die Drehzahlen nur bei der Norm allast bei Gleich- und Wechselstrom a n nähernd gleich sind. 51. Leistung. F ü r den Motor in der W erk statt kom m t m it wenigen Ausnahmen Dauerbetrieb (DB) in Betracht, für den er normalerweise auch ausgelegt ist. Ein solcher Motor kann die angegebene Leistung ununterbrochen im Tagund Nachtbetrieb abgeben, ohne daß die Tem peratur im Innern der Maschine die durch die REM ( Regeln für Bewertung und Prüfung von elektrischen Maschinen ) gegebenen Grenzen überschreitet. Diese und die zulässigen Überlastungen werden unter Abschnitt 54 noch näher angegeben. M itunter wird es Vorkommen, daß der eine oder andere Motor immer nur kurze Zeit eingeschaltet oder voll belastet ist, so daß er genügend Zeit hat, sich nieder abzukühlen. In solchen Fällen kann aus einer kleineren Motorgröße eine höhere Leistung herausgeholt werden. Ein solcher Motor wird dann m it der Bezeichnung D AB (Dauerbetrieb bei aussetzender Belastung) und % E D (relative Einsehaltdauer) abgestempelt. Diese errechnet sich aus: % ED = VI. Der Elektromotor als Kraftmaschine. A. Die Enorgieverhältnisse. LiTisnhii.lt.vpir, ii 100. Nach den REM unterscheidet K.nhp.n«LnsA m an 15, 25 und 40 % ED. Um ungefähr ein Maß für den möglichen Aufschlag auf die für Dauerbetrieb normale Leistung des gewählten kleineren Motors zu haben, sei gesagt, daß bei 15% ED m it einer Leistungssteigerung von etwa 40%, bei 25% ED m it einer solchen von etwa 30% und bei 40 % ED m it 20 % als M ittelwert gerechnet werden kann. Bei kleineren Motoren hegen die Aufschläge etwas niedriger, bei größeren ein wenig höher. 52. Drehmoment. Die dem Motor zugeführte elektrische Arbeit wird in ihm in mechanische umgewandelt. Die Leistung des Motors äußert sich am Umfang der Riemenscheibe, oder am Ritzel oder an der Kupplung als Zugkraft und Geschwindigkeit. Die Größe dieser Zugkraft ist je nach Leistung und Drehzahl des Motors und nach dem Durchmesser der Riemenscheibe (bzw. des Ritzels oder der Kupplung) verschieden, aber das Produkt aus Zugkraft und Halbmesser h at für- jeden Motor bei Vollast einen bestim m ten W ert und ist das N enndrehmoment [Mi). Nach Abb. 57 ist M d = P - r mkg (F == Zugkraft in kg, r = Halb-

41 Die Energieverhältnisse. 39 inesser der Scheibe in m). Die Leistung beträgt dann m it der Drehzahl n in U /m in. ^ P - 2r n n _ Md n p g Um bei gegebener Motorleistung und Drehzahl sofort das normale Drehmoment, das Nenndrehmoment (Nennmoment) des Motors, ablesen zu können, sind in nachstehender Tabelle die Nenndrehmomente für die am meisten verwandten Motoren nach der Formel angegeben. M d mkg n ö P r mkg. Nenndrehmoment der Motoren in mkg bei einer normalen Leistung von PS. U/min 1 PS 2 PS 3 PS 4 PS 5 PS 500 1,43 2,9 4,3 5,7 7,2 8,6 10,0 11,5 12,9 14, ,19 2,4 3,6 4,8 6,0 7,1 8,3 9,5 10,7 11, ,95 1,9 2,9 3,8 4,8 5,7 6,7 7,6 8,6 9, ,72 1,4 2,2 2,9 3,6 4,3 5,0 5,7 6,4 7, ,6 1,2 1,8 2,4 3,0 3,6 4,2 4,8 5,4 6, ,48 1,0 1,4 1,9 2,4 2,9 3,3 3,8 4,3 4, ,36 0,7 1,1 1,4 1,8 2,2 2,5 2,9 3,2 3, ,24 0,6 0,7 1,0 1,2 1,4 1,7 1,9 2,21 2,4 Außer dem Nenndrehmoment ist noch das Anlaufmoment von Wichtigkeit, das der Motor aufbringen muß, um die betreffende Arbeitsmaschine in Bewegung zu setzen. Kommt Leer- oder Halblastanlauf in Betracht, so kann es kleiner als das Nennmom ent sein. Is t dagegen Vollastanlauf Bedingung, so m uß das Anlaufm om ent größer als das Nennmoment sein. Schließlich spielt noch das größte Drehmoment, das Kippmoment, das der Motor äußerst abzugeben in der Lage ist, eine Rolle.' Seine Bezeichnung rührt daher, daß der Drehstrom-Asynchronmotor kippt, d.h. zum Stillstand kommt, sobald er über das höchstmögliche Moment hinaus belastet wird (vgl. Abschn. 22). 53. Motordrehzahl. Während der Gleichstrommotor in bestimmten Grenzen, die entweder mechanischer oder elektrischer N atu r sein können, m it jeder beliebigen Drehzahl ausgeführt werden kann, ist das beim Drehstrom motor nicht möglich. Hier ergibt sich die Drehzahl n unabhängig von der Größe des Motors und der Spannung zwangläufig aus der Frequenz / des verfügbaren Drehstromes in Hertz (Perioden/s) und der Polzahl p des betreffenden Motors nach der Form el: / 120 TT,. n = U/min. D a die kleinste Polzahl 2 und die Frequenz in Deutschland allgemein 50 Hz beträgt, ergibt sich als höchste Drehzahl 3000 theor. U/min. In p 0]zahl Drehzahl der nebenstehenden Tabelle sind die möglichen theoretischen Drehzahlen, soweit sie für die W erkstatt in Betracht kommen, angegeben Die tatsächlichen Nenndrehzahlen liegen um den Betrag des Schlupfes, der bei Nennlast etwa % ausmacht und von der Größe sowie Bauart des Motors und schließlich von der Last abhängt, darunter. Um eine Übereinstimmung bei Dreh- 6 PS 7 PS 8 PS 9 PS 10 PS

42 40 Der Elektromotor als Kraftmaschine. und Gleichstrom zu erhalten, wurden die Leerlaufdrehzahlen der Gleichstrommotoren (DIN VDE 2000) den synchronen obengenannten Drehzahlen der D rehstrommotoren angepaßt und zur Überbrückung einzelner großen Abstände die Drehzahlen 1200 und 2000 U/m in eingeschoben. Somit ergeben sich bei Gleichstrom : 3000, 2000, 1500, 1200, 1000, 750, 600, 500 U/m in usw. Die Vollastdrehzahlen, m it denen mall allgemein zu rechnen hat, liegen auch hier etwas unter den Leerlaufdrehzahlen und sind wieder von der Größe und Type des Motors und ferner von der L ast selbst abhängig. Für kleinere als die oben angegebenen Drehzahlen werden die Motoren schon reichlich groß, da die wirksame Belüftung durch den umlaufenden Teil nicht mehr die Rolle wie bei den schnellaufenden Motoren spielt. E s wird sich daher in den weitaus meisten Fällen em p fehlen, einen Motor m it hoher Drehzahl (1500 bzw U/min) in Verbindung m it einem unm ittelbar an gebauten Getriebe zu verwenden oder den Motor selbst unm ittelbar an ein Getriebe anzubauen, zumal dadurch auch die Kosten verringert werden. In Abb. 58 ist eine derartige Ausführung dargestellt. Abb. 58. Fianaehmotorgetriebe. Überlastung. Der Motor kann während des normalen Betriebes nach den REM so überlastet werden, daß eine für Dauerbetrieb ausgelegte Maschine im betriebswarmen Zustand w ährend zweier Minuten den l,5faehen Nennstrom und stoßweise den doppelten Nennstrom bei der Nennspannung aushalten muß. Hierbei darf eine Beschädigung oder bleibende Form veränderung nicht eintreten. Es sei hier etwas näher auf die B e t r i e b s t e m p e r a t u r des Motors eingegangen, da von ih r außer von Drehmoment und Drehzahl seine Leistungsfähigkeit abhängt: Die Temperaturzunähme des Motors wird nach den REM bei normaler Belastung und Dauerbetrieb gemessen, wenn die Tem peratur einen annähernd gleichbleibenden H öchstw ert erreicht h at, jedoch spätestens nach achtstündigem Betrieb, und bei kurzzeitigem Betrieb nach Ablauf der auf dem Leistungsschild angegebenen Betriebszeit bzw. dem Betriebszeitabschnitt, wenn die Maschine vom kalten Zustände aus (Tem peratur der Umgebung) belastet wurde. Da verschiedene Teile des Motors die höchstzulässige Tem peratur auch dann annehmen oder wenigstens ihr sehr nahe kommen, wenn der Motor unbelastet oder m it geringerer L ast läuft, so darf daraus nicht auf ungenügende Abmessungen oder auf einen Fehler innerhalb des Motors geschlossen werden. Die Temperaturen der m it Gleichstrom erregten Feldspulen und aller ruhenden Wicklungen werden aus der W iderstandszunahme bestimmt. Sie können aber, auch ebenso wie die Temperaturen aller anderen Maschinenteile unm ittelbar m it dem Thermometer gemessen werden, das an denjenigen Stellen angelegt wird, an denen voraussichtlich die höchsten Temperaturen auf treten. Um möglichst genau zu messen, wird die Kugel des Thermometers m it Stanniol umhüllt, das sich möglichst dicht dem Maschinenteil anschmiegen muß, dessen Temperatm gemessen werden soll. Thermometer und Maschinenteile werden dann gemeinsam m it einem schlechten Wärmeleiter (trockener Putzwolle, W atte und dergl.) überdeckt, um Wärmeverluste zu vermeiden. Außerdem muß das Thermometer so befestigt werden, daß es sich während des Betriebes nicht aus seiner Lage verschieben kann. Bei diesen Messungen dürfen sieh nebenstehenden Höchstwerte ergeben. Die Grenzwerte für die Temperaturen dürfen nicht überschritten werden. Sie sind unter der Voraussetzung aufgestellt, daß die Tem peratur der Umgebung 35 nicht überschreitet. Als Tem peratur der Umgebung gilt der M ittelwert der

43 Die Energioverkältnisse. 41 Hochstzulässige Grenzwerte von Temperatur und Erwärmung elektrischer Maschinen. (Nach den Regeln für die Bewertung und Prüfung von elektrischen Maschinen [REM] vom 1. Januar 1933.) Wicklungen mit Isolierung Ut o J cp c 2 GoS 2 otnes Isolierstoff Behandlung In Nuten gebettete Wechselstromständerwicklungcn Einlagige Feldwicklungen, ebenso zweilagige Feldwicklungen in Volltrommellüufern Dauernd kurzgeschlossene Wicklungen Alle anderen Wicklungen Baumwolle, Seide, Papier und ähnliche Faserstoffe ungetränkt und nicht unter ö l CO. p ö G 1 ' g u. G G cs u. a> a> *- a O!.G 14 ö tc A g s i kl k. O f -*3 G sei o tc V f-t P Ń G G in Füllmasse oder unter öl cc A g s i O m a 1-4-! O o p G Ń-g o S a O c -2 en A p S S Ml- Lackdraht A "a o c, f i t in "C i-i, o. g o u, w s f tc 3 s s M o m G M u S i -2 Glimmer und Asbestpräparate und ähnliche mineralische Stoffe mit Bindemittel tc a S O 'G I O s ë 2 2 * S S * Grenzerwärmung bei 0 C* Grenztemperatur in 9 C Kommutatoren und Schleifringe Lager 45 SO Eisenkerne mit eingebetteten Wicklungen Eisenkerne ohne eingebettete Wicklungen Alle anderen Teile, Allo Wicklungen mit Ausnahme (1er dauernd kurzgeschlossenen Dauernd kurzgeschlossene Wicklungen sowie alle anderen Teile Wie die Wicklungen Glimmer "p s i G «Nur beschränkt durch den Einfluß auf benachbarte Isolierteile Meßverfahren * N 1! jj g o tń S S I l i O o - Nur beschränkt durch den Einfluß auf die benachbarten Isolierteile Widerstandszunahme und Thermometermessung Thermometermessung * D. h. Temperaturerhöhung über (las kühlende Mittel, z. B. die umgebende Luft. Luft in Höhe der Maschinenmitte und in etwa 1 m Entfernung von der Maschine. Die Thermometer dürfen während der Messung weder Luftströmungen noch W ärm estrahlung ausgesetzt sein. 55. Stromverbrauch. Es ist in manchen Fällen erw ünscht,'ein angenähertes Bild über den Stromverbrauch der Motoren zu haben. Aus diesem Grunde sind in der nachstehenden Tabelle die ungefähren Strom stärken in Ampere zusammengestellt, die bei V o lla s t für ein PS benötigt werden. 2 5 g

44 4 2 Der Elektromotor' als Kraftmaschine. Ungefährer Stromverbrauch in A für ein PS bei Vollast. Motorleistung in PS 110 V Gleichstron i 220 V 440 V 125 V Drehstrom 220 V 380 V 500 V : 1 8,9 4,45 2,3 5,16 2,94 1,69 1,3 2 8,8. 4, , ,67 1, ,5 4, ,86 2,76 1,61 1, ,3 4,1 2,08 4,8 2,7 1,68 1, ,9 3,95 1,98 4,46 2,64 1,46 1, ,83 1, ,49 1,44 1, ,78 1,89 4,29 2,44 1,4 1,07 im Mittel 8,5 4,1 2,1 4,7 2,7 1,55 1,2 B. Die Ausführungsformen des Motors. Es werden verschiedene Form en gebaut, uni nach Möglichkeit allen Anforderungen gerecht zu werden. 56. Motor m it Fuß. Abb. 591 zeigt für die gebräuchlichste Form B 3 die verschiedenen Anbaumöglichkeiten: B 6, B 7, B 8, V 5, V 6. Der Klemmenkasten sitzt normalerweise immer auf der rechten Seite des Motors, wenn m an auf die Antriebsseite des Motors blickt. E r kann aber auf Wunsch auch an einer anderen Stelle angebracht werden. 67. Motor mit Flansclilagcrschild auf der Antriebsscitc (Flanschmotor). Nach Abb. 59I I unterscheidet m an die Form en B 5, V 1, Y 2, V 3, V 4 und für Kleinstm otoren bis etwa 1,5 PS noch B 14, V 18 und V 19. Die Flansch- und Wellenstum pfabm essungen sind ebenfalls genorm t und in D IN VDE 2941 zusainmen- W gestellt. Maßgebend war hierbei der F aktor also Leistung (gemessen in W bzw. kw) durch Drehzahl. Die Formen B 5, V 1 und V 3, sowie B 14, Y 18 und V 19 kommen in B etracht, wenn der Motor als geschlossenes Ganzes gewünscht und Motoren verschiedener Firm en verwendet werden sollen, ohne daß irgendwelche Veränderungen an der Anflansehfläche der Werkzeugmaschine vorgenommen werden. 68. Motor ohne antriebsseitigen Lagerschild, ohne Fuß (Flanschmotor). Die Formen B 9, V 8 und V 9 der Abb. 59III ermöglichen eine besonders innige Verschmelzung m it der Werkzeugmaschine. Da der Motor auf der Antriebsseite noch gelagert werden muß, besteht ohne weiteres die Möglichkeit, diese Lager für axialen Schub auszubilden, falls z. B. ein Ritzel m it Schrägverzahmung oder eine Schnecke für den W eitertrieb verwendet wird. Bei dieser Motorausführung ist beim Anbau auf eine richtige Führung der K ühlluft für den Motor besonders zu achten, da hiervon das einwandfreie Arbeiten des Motors abhängt. 59. Motor m it Gehäusczwisclienflansch (Flanschmotor). Je nach der A nordnung des Flanschringes und seiner Zentrierung zum Motorwellenstumpf sowie waagerechter oder senkrechter Lage unterscheidet m an in Abb. 59IV die Formen B B 13 und V 10...V Einbaumotor. Hierunter versteht man eine Ausführung, bei der unter weitestgehender Ausschaltung mechanischer Zwischenglieder der Läufer oder Anker des Motors unm ittelbar auf die Maschinenspindel gesetzt wird. Je nach dem Einbau unterscheidet m an: Einbaum otor ohne Gehäuse, bestehend nur aus Ständer- (Stator-) und Läufer- (Rotor-) Blechpaket (Abb. 60). Einbaumotor m it Ständergehäuse ohne Welle, ohne Lagerschilde, ohne Fuß (Abb. 61). D a die richtige Belüftung des Motors maßgebend für ein einwandfreies Arbeiten

45 Die Ausführungsformen des Motors. 43 ist, sei ganz besonders auf die Einbauvorschriften der Elektrofirmen hingewiesen (Wickelkopfkühluhg, Durchzugsbelüftung, Außenbelüftung bei geschlossenem Einbau). Die Einbaum otoren werden hauptsächlich als Drehstrom-Käfigläufer - motoren gebaut, weil bei diesen der il Läufer im Aufbau äußerst einfach B B6 d '-fe* gehalten ist und weder Schleifringe T-i-ler noch sonstige blanke, spannungs -T- -Vs- E p t i I I J L t führende Teile vorhanden sind. Bei Einbaumotoren m it gewickeltem Läufer kann erst nach dem Aufziehen der umlaufenden Teile auf i n Abb. 59. Ausführungsformen des Motors: I m it Faß. I I mit Flanschlagerschild. I I I ohne antricbscitigen Lagerschild, olme Fuß, I V mit Gehäusezwischenflansch. die Arbeitswelle der Läufer gewickelt werden. Normalerweise werden die Motoren n ur m it einem freien W ellenende ausgeführt, das für ein höchstzulässiges Dreh- und Biegungsmoment ausgelegt ist. Der Durchmesser entspricht entweder der DIN-Einheitsbohrung H aftsitz oder der DIN- Einheitswelle Eeinpassung. Die N ut wird wohl allgemein nach D IN 269 ausgeführt. Gl. Schutzarten des Motors. Je nach dem Aufstellungsort und Verwendungszweck sind verschiedene Motorschutzarten entwickelt, um überall einen einwandfreien B e trieb gewährleisten zu können. Nach ILDE 0530/1930 REM 19 unterscheidet man:

46 44 Der Elektromotor als Kraftmaschine. a) O ffen e M o to ren. Bei diesen ist die Zugänglichkeit der stromführenden und inneren umlaufenden Teile nicht wesentlich erschwert. b) G e s c h ü tz te M o to ren. Im Gegensatz zu den offenen Motoren ist hier die zufällige oder fahrlässige Berührung der stromführenden und inneren Teile sowie das Eindringen von Frem dkörpern erschwert. c) T ro p f w a s s e r g e s c h ü tz te M o to ren. Für diese Maschinen gilt das unter b Gesagte, es kommt jedoch dazu, daß senkrecht fallende Wassertropfen nicht in das Innere des Motors eindringen können. d) S p ritz - u n d s c h w a llw a s s e rs ic h e re M o to ren. Auch hier gilt zunächst wieder das unter Absatz b Gesagte, jedoch m it der Erweiterung, daß Wassertropfen und Strahlen aus beliebiger R ichtung nicht in den Motor eindringen können. e) G e sc h lo sse n e M o to ren. Bei diesen ist das Motorinnere gegen die Außenluft vollkommen abgeschlossen. Für den Motor in der W erkstatt ist m it ganz geringen Ausnahmen die geschützte und die tropfwassersichere Ausführung am zweckmäßigsten. Das gilt besonders für Werkzeugmaschinen m it unm ittelbar angeflanschtem oder angebautem Motor, da bei ihnen der Motor sehr oft an leicht zugänglicher Stelle angeordnet ist, nämlich im m er dort, wo in organischer Weise der Anbau am zweckmäßigsten ist. In solchen Fällen muß eine zufällige oder fahrlässige Berührung der stromführenden und umlaufenden inneren Teile möglichst erschwert werden. Besteht dann ferner noch die Gefahr, daß Kühlwasser, Öl oder Späne in den Motor hineingelangen können, so ist die tropfwassersichere Ausführung am richtigsten. Selbst in Holzbearbeitungsbetrieben m it ihrer verhältnismäßig großen Staubentwicklung ist gemäß VDE ein offener D rehstrom-k äfigläuferm otor zulässig. Die geschützten und tropfwassersicheren Motoren haben die gleichen Leistungen wie die offenen. Die spritz- und schwallwassersicheren Motoren sind dort zu verwenden, wo die Maschinen Spritzwasser ausgesetzt sind oder m it den angetriebenen Arbeitsmaschinen aus Reinigungsgründen abgespritzt werden müssen. Für feuchte Räume sind diese Motoren den ganz gekapselten vorzuziehen, da bei ihnen die eingedrungene Feuchtigkeit infolge ihrer Betriebserwärmung im mer wieder verdunsten kann, während das bei ganz geschlossenen Motoren nicht der F all ist, deren Wicklung deshalb zerstört werden kann. Die ganz geschlossenen Motoren haben nur in sehr staubhaltigen Räumen Zweck. Jedoch ist zu bedenken, daß diese Maschinen der ungünstigeren Abkühlungsverhältnisse wegen wesentlich größer und dam it teurer ausfallen, obwohl man bestrebt ist, die Kühlung des Motors durch Mantel- oder Haubenkühlung zu erhöhen und dam it die Abmessungen so klein wie möglich zu halten. Es ist durchaus unzulässig, für Räume, in denen an und für sich vollkommen geschlossene Motoren in Betracht kommen, offene Motoren zu verwenden, und diese durch kistenähnliche Gehäuse abzudecken. Hierdurch wird die für den B e trieb unbedingt notwendige Kühlluft abgesperrt m it dem Erfolg, daß der Motor unzulässig heiß wird und dadurch Schaden erleidet. 62. Die Lager des Motors. Die Motoren werden entweder m it Wälz- oder m it Gleitlagern ausgeführt. Der Vorteil der W ä lz la g e r, die man fast allgemein bei den kleinen und m ittleren Motorgrößen als Hochschulterkugellager (auch Radiaxlager genannt) ausführt, besteht zunächst darin, daß ihr Reibungswiderstand viel kleiner als der der Gleitlager ist. Ein Motor m it Wälzlagern kann ferner in jeder beliebigen Lage angeordnet werden, ohne daß die Lagerschilde irgendwie verdreht zu werden brauchen. Es ist auch ohne weiteres möglich, einen solchen Motor m it senkrechter Welle laufen zu lassen. Hierbei is t aber zu beachten, daß außer dem Gewicht

47 Die Ausführungsformen des Motors. 45 einer Kupplungshälfte, einer Riemenscheibe oder eines Ritzels eine zusätzliche Beanspruchung auf die Lager nicht kommen darf; aber schließlich hängt diese axiale Belastungsfähigkeit von den verwendeten Lagern ab, so daß es sich empfiehlt, in solchen Fällen bei der Motorenfirma rückzufragen. F ü r die W älzlager spricht ferner ihre geringe Baulänge, die in vielen Fällen von größter W ichtigkeit ist. Weiterhin können sie m it F ett geschmiert werden, so daß nicht nur die Schmiermittelkosten geringer werden, sondern auch die Lohnkosten; denn es ist nur in größeren Zeiträumen eine W artung nötig. Nicht zuletzt erhöht sich auch die Betriebssicherheit der Motoren, da ein häufiges Schmieren und Ölen wegen der dam it verbundenen Verschmutzungsgefahr von Nachteil sein kann. Meist genügt die Schmierung'der Motoren im Lieferwerk füi- mindestens Betriebsstünden. Der Fettraum darf nur bis zur Hälfte gefüllt sein bzw. nur bis zur Mitte der untersten Kugel stehen, da sonst eine unzulässige Erwärmung eintritt. Die Dichtungsringe aus Filz müssen in Ordnung und ebenso wie der von ihnen eingeschlossene Wellenteil gut eingefettet sein, dam it kein Staub eindringen kann. Beim Reinigen und Auswechseln der Lager ist auf peinlichste Sauberkeit und sanfte Behandlung zu achten. Werden die Lager besonders hoch beansprucht, so ist es angebracht, sie einige Tage nach dem Einbau (Verkanten verm eiden!) kräftig m it Benzin, Benzol oder Petroleum durchzuspülen und dann wieder m it frischem F ett zu füllen. Hierdurch wird vermieden, daß etwa sich noch im Lager befindliche Schmutzteilchen die Laufbahnen und -kugeln angreifen. Ein weiterer Vorteil der Wälzlager besteht darin, daß das axiale und besonders das radiale Spiel unveränderlich ist, da die Wälzlager im Betrieb praktisch keinerlei Abnützung zeigen. Das ist für die Drehstrommotoren von großer W ichtigkeit, weil bei ihnen im Interesse eines guten cos <p und Wirkungsgrades der Luftspalt zwischen Läufer und Ständer möglichst klein sein soll, aber doch keine Gefahr bestehen darf, daß der Läufer durch Abnützung der Lager am Ständer schleift. Beim Aufziehen von Riemenscheiben, Ritzel oder Kupplungen ist unbedingt darauf zu achten, daß keine groben Stöße und Schläge auf das Wälzlager kommen. F ür besonders genauen Lauf kommen Wälzlager m it erhöhter Laufgenauigkeit in Betracht, bei denen der Seitenschlag auf ein möglichst geringes Maß vermindert ist und deren Rillen m it größter Genauigkeit bearbeitet sind. Die Wälzlagermotoren sind je nach der Leistung und den auftretenden Lagerdrücken entweder beiderseitig m it Kugellagern, oder auf der Antriebsseite m it Rollen- und auf der anderen Seite m it Kugellagern, oder aber beiderseitig mit Rollenlagern ausgerüstet. Die G le itla g e r, die wohl allgemein mit Ringschmierung ausgeführt weiden, bewähren sich überall dort sehr gut, wo es auf geräuschlosen Betrieb ankommt oder wo ein besonders ruhiger, erschütterungsfreier Lauf gefordert wird. Bei sachgemäßer Montage und richtiger W artung stellen sie bei hoher Betriebssicherheit ein widerstandsfähiges und nicht sehr empfindliches Lager dar. Wichtig ist, daß die ölringe im Betrieb nicht klemmen, und daß das Lager vor Erneuerung des Öles gründlich m it Petroleum ausgewaschen wird und die Lagerschalen, falls erforderlich, etwas nachgeschabt werden. Gleitlager sind beschränkt auf Motoren mit waagerecht liegender Welle. Sollen die Motoren an der Wand oder an der Decke hängend befestigt werden, so ist immer zu beachten, daß die Lagerschildc en t sprechend gedreht werden, um die Einfüllöffnung nach oben zu bekommen. Da die zulässige Lagerabnutzung nur wenige zehntel Millimeter beträgt, ist es angebracht, sie von Zeit zu Zeit durch Prüfung des Luftspaltes zwischen dem Läufer und Ständer bei Drehstrom- und zwischen dem Anker und den Polen bei Gleich-

48 46 Die Leitungen. strommotoren festzustellen. Es ist besser, rechtzeitig ein abgenutztes Gleitlager auszuwechseln, als sich der Gefahr auszusetzen, daß die umlaufenden Teile an den feststehenden Teilen streifen und dadurch die Wicklung beschädigen. Kleine Motoren erhalten meist Öldochtschmierung, bei der der reichlich getränkte Sehmierdocht die Welle g u t berühren muß. Schließlich sei noch auf die v e r k ü r z te n G le itla g e r hingewiesen, deren Raum bedarf gleich dem der Wälzlager ist. Sie werden durch Öldocht, öldochtraum und Ölsumpf geschmiert. F ett und Öl müssen sauber (frei von Spänen, Schmirgel und Staub) sowie säurefrei sein und dürfen nicht verharzen oder ranzig werden. Die geeignetste Sorte wird durchweg von der Motorenfirma angegeben. F ür Kugellager darf auf keinen Fall Staufferfett verwendet worden1. VII. Die Leitungen. Die richtige Bemessung, zweckmäßige Ausführung sowie vorschriftsmäßige Verlegung der Leitungen in der W erkstatt ist für die Betriebssicherheit und W irtschaftlichkeit der elektrischen Anlage von so großer Bedeutung, daß kurz auch hierauf eingegangen werden soll. A. B elastungstabellen. F ür einen bestimmten Leitungsquerschnitt ist m it Rücksicht darauf, daß keine schädliche Erwärmung auftritt, immer nur eine bestimmte Strom stärke zulässig, die nach oben nicht überschritten werden darf. Die für isolierte Kupferleitungen und Kupferkabel der normalerweise in der W erkstatt verwandte Baustoff maßgebenden W erte sind in den nachstehenden 2 Tabellen zusammengestellt. Bolastungstabelle für isolierte Kupferleitungen (VDE 0100/ ). Dauerbetrieb Aussetzend. Dauerbetrieb Aussetzend. Quer Nennstrom Betrieb Quer Nennstrom Betrieb schnitt Höchsfczul. für entspr. schnitt Höchstznl. für entspr. Stromstärke Schmelz Höchstznl. Stromstärke Schmelz Höchstznl. sicherung. Stromstärke sicherung. Stromstürke m m 2 A A A m m 2 A A A , , ' Is t bei den einzelnen Motoren, die an das betreffende Kabel angeschlossen werden sollen, nur die Leistung aber nicht der Strom bekannt, so kann dieser an H and der Tabelle in Abschn. 55 für die benötigten Leistungen festgestellt werden. 1 Näheres s, H eft 48: Öl im Betrieb.

49 Kontrollrechnung. 47 Tabelle der höchsten, dauernd zulässigen Stromstärken in Ampere für im Erdboden verlegte Kupferkabel (VDE 0255/ ).. Q uerschnitt Einleiter bis Zweileiter, verseilt, bis Dreileiter, verseilt, bis Vierleiter, verseilt, bis mm2 1 kv 1 kv 1 kv 3 kv 6 kv 10 kv 15 kv 1 kv 1, , ' Werden dio Kabel im Raum, also in Luft, verlegt, so ist es empfehlenswert, mit mm 75% der vorstehenden Tabellenwerte zu rechnen. Wird in Kanälen oder in Rohren verlegt, so sind die Werte um weitere 10% zu vermindern. Bei Anhäufung in Kanälen oder Rohrblöcken sind außerdem die für Verlegung in Erde gegebenen nachstehend aufgeführten Verminderungen vorzunehmen. Den in der Tabelle genannten Belastungszahlen für die im Erdboden verlegten Kupferkabel ist eine Leiterübertemperatur von 25 und die übliche Verlegungstiefe von 70 cm in Erde zugrunde gelegt. Befinden sich mehrere Kabel in demselben Graben in einem besonders zu berücksichtigenden Abstand nebeneinander, so vermindern sich die Werte der Tabelle für 2 Kabel auf 90%, für 4 auf 80%, für 6 auf 75% und 8 auf 70%. Sobald sich in demselben Graben mehrere Lagen von Kabeln übereinander befinden, werden die Verhältnisse noch ungünstiger. B. Die Kontrollrechnung. Die elektrischen Leitungen müssen nicht nur m it Rücksicht auf Erwärmung und Festigkeit berechnet, sondern auch so bemessen sein, daß die angeschlossenen Motoren und Apparate, besonders wenn sie weit von der Netzzuleitung entfernt sind, eine ausreichende Spannung erhalten. Denn in den Leitungen entsteht beim Stromdurchgang ein Spannungsverlust, der um so größer ist, je kleiner der Leitungsquerschnitt ist. Aus diesem Grunde ist eine Kontrollrechnung durchzuführen und der Spannungsabfall in den Leitungen nach den in der Tabelle angegebenen Formeln zu ermitteln. Diese Rechnung erübrigt sich hei kurzen Leitungslängen an den Werkzeugmaschinen. Der Spannungsabfall darf bei Lichtanlagen 4% und bei Kraftanlagen 6% nicht überschreiten. Zweckmäßigerweise wird er in Volt umgerechnet, so daß z.b. 6% Spannungsabfall bei 220 Volt 13,2 Volt entsprechen. Es muß immer versucht werden, den Spannungsabfall so klein wie möglich zu halten, da bei dem Drehstrommotor das Drehmoment m it dem Quadrate der Spannung sinkt und beim Gleichstrom-Nebenschlußmotor die Drehzahl stark beeinflußt wird.

50 48 Die Leitungen. Formeln für dio Berechnung des Spannungsabfalles (e) in Volt. Strom art Stromstärke bekannt Leistung bekannt Gleichstrom und Zweileiter-Wechselstrom (induktionsfreie Belastung) Drehstrom 2 L I - e = - A q 1,73 L 1 cos cp e = > K. k q 2 L N e ~ k q ü e L N k q ü Außer dem Spannungsabfall ist oft auch der LeistungsVerlust für die Bemessung des Leitungsquerschnittes maßgebend. Aus den nachstehend aufgeführten Formeln kann dieser Verlust- errechnet werden. Diese Nachrechnung ist besonders dann erforderlich, wenn es sich um lange Zuleitungen handelt, die dauernd voll belastet sind. Formel für die Berechnung des Leistungsvcrlustes (p) in %. Strom art Drohstrom Gleichstrom 100 L N P k q ü U cos <p cos (p P 200 L N k q ü U e = der Abfall der Spannung in Volt vom Anfang bis zum Ende der Leitung. U ~ die Betriebsspannung in Volt und zwar in Zweileiteranlagen zwischen den beiden Leitungen, in Gleichstrom-Dreileiteranlagen zwischen den beiden Außenleitungen, in Drehstromanlagen zwischen je zwei der Zuleitungen (also nicht zwischen Zuleitung und Nulleitung). N = dio übertragene Leistung in W. I = Stromstärke in einer Leitung in A. L = die Länge der zu betrachtenden Leitungsstrecke in m. P = der Leistungsverlust von Anfang bis zum Ende der Leitung in %. 11 = der Querschnitt der Leitung in mm2. k die Leitfähigkeit, z.b. Kupfer ~ 66, Aluminium ~ 35. Es sei noch kurz darauf hingewiesen, daß die vorstehenden Formeln nicht für Freileitungen bei Wechsel- und Drehstrom gelten, da bei diesen der induktive W iderstand der Leitung berücksichtigt werden muß. Allgemein gilt ferner, daß bei Wechsel- und Drehstrom die Leitungen aller Pole in einem gemeinsamen Bohr bzw. als mehradrige Leitungen verlegt werden müssen, da bei Anordnung je eines Drahtes in einem Kohr eine unzulässige Erwärmung des Rohres und dam it auch ein bedeutender Energieverlust einträte. C. Die Ausführung der Leitungen. Grundsätzlich ist zu beachten, daß Leitungen, deren Isolation in der H a u p t sache aus Gummi besteht, auf keinen Fall m it ö l in Berührung kommen dürfen, da dieses das Gummi angreift und bei dauernder Berührung zerstört. Aus diesem Grunde m üssen die Leitungen (ob außen oder im Innern der Werkzeugmaschine) zunächst einm al so verlegt werden, daß sie nicht dauernd dem Öl ausgesetzt sind. Die Verlegung der handelsüblichen NGA-Gummiaderleitung (siehe nachstehend) in Rohren reicht in den meisten Fällen aus, vorausgesetzt, daß aus besonderen Gründen keine anderen Vorschriften bestehen. Können Bohre nicht verw endet werden, so kommen die von einzelnen Firm en als ölbeständig en t wickelten Sonderleitungen in Betracht, die für solche Fälle auch gleich m it einem guten mechanischen Schutz ausgeführt werden. 63. Isolierte Leitungen für feste Verlegung. G u m m ia d e rle itu n g NGA (Abb. 62,1). Diese wird in trockenen Betriebsräumen allgemein verwendet und kommt für Spannungen bis 750 V in Betracht. Da die Isolation mechanisch nicht widerstandsfähig ist-, müssen die Leitungen in Rohren verlegt werden. In W erkstätten und an Arbeitsmasehinen, wo eine rauhe Behandlung (Stoß, Druck usw.) nicht vermieden werden kann, wird zweckmäßigerweise Stahlpanzerrohr be-

51 Die Ausführung der Leitungen. 49 nutzt. Gußrohre sollen möglichst vermieden werden, weil die durch den Guß bedingten rauhen Stellen im Inneren des Rohres die Isolation der Leitungen beim Einziehen leicht beschädigen können. Es ist selbstverständlich und gilt für alle Fälle, daß der Anschluß an die Motoren und Apparate so ausgeführt sein muß, daß die Leitungen bis zuletzt vollkommen geschützt sind. F e u c h tr a u m le itu n g N B U (Abb. 62, II). Der Vollständigkeit halber sei noch auf die Feuchtraum leitung hingewiesen, die sich, wie der Name schon sagt, besonders für feuchte Räum e eignet, in denen sonst Isolationsstörungen durch Schwitzwasser oder chemische Einflüsse Vorkommen könnten. Sie kom m t ferner in feuer- und explosionsgefährdeten Räumen in Betracht. Ihre mechanische Widerstandsfähigkeit Gummiaderleitung NGA. ist gut. E e u c h tr.a u m lo itu n g N B E U m it B a n d e is e n s c h u tz (Abh. 62, III). Soll die vorstehende Eeucht- II raumlcitung einen erhöhten mechanischen Schutz erhalten, so kommt Feuchtraumleitung NBTJ. diese Ausführung in Betracht. Als Erdkabel dürfen die Feuchtraum leitungen nicht verwendet werden. 64. Isolierte Leitungen für orts- ^ veränderliche Verbraucker. Diese Leitungen müssen besonders biegsam und, ohne zu knicken, frei be Feuchtraumleitung m it Bandeisenschutz KBEü. weglich sowie gefahrlos zu handhaben sein. Es ist ferner noch zu beachten, daß' eine besondere Ader IV zur Erdung der beweglichen Apparate (Erdungsleitung) vorgesehen Gummischlauchleitung KUH; wird. Der Anschlußstecker muß so ausgebildet sein, daß die E r dungsleitung verbunden ist, ehe die H auptkontakte die Strom verbindung herstellen: G n m m i s c h 1 a u c h 1 e i t u n g N M H (m ittle re A u sfü h ru n g ) (Abb. 62, IV). Sie wird für eine m ittlere mechanische Beanspruchung, z.b. Heizplatten, W asserkocher, Handbohrmaschinen, Handleuehten usw. verwendet. G um m is c h la u c h le itu n g N S H V Gummisclilauchleitung HSH. Abb. 62. Isolierte Leitungen. a - feuerverzinnter Kupferleiter, e nahtloser Bieiinnntel b vulkanisierte Gummi- f = Asphaltierung, mischung, g = getränktes Papier, c gummiertes Band,,,, 1. d imprägnierte Baumwoilbe- ~ Eagen Bandeisen, fleclitung, i = Baumwolle. (s ta rk e A u sfü h ru n g ) (Abb. 62, V). Sie kommt besonders für hohe mechanische Anforderungen in Betracht, z.b. schwerere Werkzeugmaschinen, fahrbare Motoren usw. Sie wird auch für feste Verlegung an den Werkzeugmaschinen verwendet. Handelt es sich darum, Verbindungsleitungen nach einer am beweglichen Teil einer Werkzeugmaschine befindlichen elektrischen Ausrüstung zu führen, z.b. nach einer Druckknopftafel oder einem Hilfsmotor am Support oder R eitstock, so kann der Strom durch ein bewegliches Kabel zugeführt werden, wenn Weidling, Elektromotor. 4

52 50 Die Leitungen, der Abstand gering ist. Ist ein besonderer Schutz der beweglichen Leitungen gegen rauhe Behandlung notwendig, so werden diese zweckmäßigerweise in Metallschläuchen verlegt, die es in allen lichten W eiten gibt. Die Leitung muß dann selbstverständlich so befestigt sein, daß sich ein kleinstmöglicher Durchhang ergibt. 65. nen m it großen Bettlängen, z.b. Drehbänke, Bobrbänke, Ziehbänke, Blechkantenhobelmaschinen usw. sind bewegliche Kabel unzweckmäßig. Die durchhängenden oder m it Bollen und Gewichten gespannten Leitungen würden zu lang und könnten deshalb leicht beschädigt oder abgerissen Abb. 63. Beispiel einer Schleiflcitung und eines Stromab nchtners an einer neuzeitlicheil Werkzeugmaschine. werden. In solchen Fällen werden längs des B ettes Schleifleitungen an geordnet, die zweckmäßigerweise aus blanken Messingschienen bestehen und auf Isolierplatten m ontiert werden. Der Strom wird durch Strom abnehm er abgenommen (Abb. 63). Die Schleifleitungen müssen abgedeckt werden, dam it sie nicht berührt werden können, dam it keine Späne herauffallen und ferner kein Spritzwasser eindringen kann. Abb. 64. Verschiedene Kabel-»äsführungen XKBA iür Spannungen bis 1000 V. I = Binleiterkabel, Leiter rund. I I Dreileiterkabel. Leiter rund. I I I Dreilei* terkabel, Leiter sektorförmig. I 66. Kabel. Sie werden für die Strom verteilung von der Transformatorenstation oder den Schaltanlagen in der Maschinenzentrale zu den Unterteilungsanlagen und für die W eiterleitung zu den größeren' Motoren verwendet. Den Aufbau der am meisten verw andten Bleikabel zeigt Abb. 64. Die m it Papier isolierten Kupferadem sind verseilt, nochmals m it Papier und Ju te bewickelt und m it einem Bleimantel um preßt. Auf dem U Bleimantel liegt eine Lage aus asphaltiertem Papier, eine aus asphaltiertem Jutegarn und eine doppelte Lage Bandeisen. Diese Bandbewehrung, die den mechanischen Schutz des Bleimantels bildet, erhält bei Verlegung des Kabels in der Erde oder offen in Betriebsräum en m it feuchter Luft eine Bedeckung aus getränkter Jute, um ein Verrosten des Eisenbandes zu verhindern. In diesem Falle ist es zweckmäßig, die Juteumwickj j j lung von Zeit zu Zeit dünn m it Teer nachzustreichen, dam it sie nicht verrottet. Kabel ohne Jutebeflechtung werden zweckmäßigerweise dann verwendet, wcmi sie in Kanälen, die m it den Betriebsräumen in Verbindung stehen, verlegt werden. Hierdurch wird bei einem möglichen B rande eine starke Rauchentwicklung vermieden, besonders wenn mehrere Kabel in einem K anal angehäuft sind. Die Eisenbewehrung muß sta tt der Jutebeflechtung dauerhaft angestrichen sein. Die K abel erfordern bei ihrer Verlegung sorgfältig

53 Dio Absicherung des Motors. 51 ausgegossene Abzweigmuffen, Verbindungsmuffen und Endverschlüsse, um ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Kabelinnere zu verhüten. Bei der Verlegung müssen scharfe Biegungen vermieden werden. VIII. Die Absicherung des Motors. Nach den VDE-Vorschriften müssen alle Verbindungsleitungen gesichert sein. Das nächstliegende wäre ein Schutz durch S tö p s e ls ic h e ru n g e n. Die Größe der zu wählenden Sicherung geht aus der Tabelle in den VDE-Bestimmungen (vgl. Abschn. V IIA ) hervor. Die Leitungen können aber auch durch ein eingebautes W ä rm e e le m e n t gesichert werden, das bei Überschreitung der Nennstrom stärke durch W ärm e wirkung anspricht (S tö p s e la u to m a te n, träge Sicherung). Diese Sicherungen sind im Gegensatz zu den Stöpselsicherungen überstromträge, d. h. sie halten die hohen Einschaltstrom stöße der Drehstrom-Käfigläufermotoren m it einem Betriebsstrom, der gleich dem Nennstrom der Sicherungen sein kann, ohne weiteres aus, sofern nicht ungewöhnlich große Massen zu beschleunigen sind. Sie schalten nur ab, wenn längere Überlastungen, die die Leitungen beschädigen würden, auftreten. Da ihre Erwärm ungskurve der Leitung angepaßt ist, ermöglichen sie es, die Leitung voll auszunutzen und kleinere Leitungsquerschnitte zu verwenden, wie folgendes Beispiel zeigt: Ein Käfigläufermotor m it 10 A Betriebsstrom kann, vorausgesetzt, daß der Spannungsabfall nicht zu groß wird, m it einer 1,5 mm8- Leitung angeschlossen werden und wäre dann gemäß der Errichtungsvorschriften m it 10 A abzusichern. Bei Verwendung von Stöpselsicherungen m üßte aber mit Rücksicht auf den erheblich höheren Anlaufstrom mindestens eine 20 A-Siclierung verwendet werden, die die Verwendung eines Leitungscpierschnittes von 4 mm2 bedingte. Da für den die zulässige Dauerbelastung 25 A beträgt, wäre die Leitung sehr m angelhaft ausgenützt. Bei den Stöpselautomaten oder den später beschriebenen Schutzschaltern ist außerdem die Anlage bereits kurze Zeit nach eingetretener Auslösung wieder betriebsbereit, während bei normalen Stöpselsicherungen erst Ersatz beschafft werden muß. Bei dieser Gelegenheit muß eindringlichst davor gewarnt werden, Sicherungen etwa durch Überbrücken oder durch Einlegen von Kupferlitze unwirksam zu machen. Bei auftretenden Brandschaden erlischt jeder Versicherungsanspruch, wenn in der Anlage eine derartige Sicherung nachgewiesen wird. Den wirksamsten Schutz für den Motor bieten die M o to rs c h u tz s c h a lte r m it eingebauten Wärmeelementen (Bimetallauslöser). Sie sprechen an, sobald durch andauernde schädliche Überlastung die zulässige Erwärmungsgrenze überschritten wird. Sie schalten so g le ic h ab, wenn die Überlastung hoch, nach längerer Zeit, wenn sie gering ist. Dadurch ermöglichen sie eine größtmögliche D auerbelastbarkeit und hohe Ausnutzung des Motors. Gegen kurzzeitige Überlastungen oder Anlaufstromspitzen sind sie unempfindlich, da diese den Motor nicht schädlich übererwärmen. Der Motorschutzschalter muß den Motor auch gegen Kurzschluß schützen und die Anlage sofort abschalten, dabei aber unter normalen Verhältnissen selbst kurzschlußfest sein. Die oben erwähnten Wärmeelemente würden hierbei zu spät ansprechen. Deshalb müssen in dem Motorschutzschalter in allen Polen elektromagnetische Schnellauslöser sein, die sofort wirksam werden. Sie werden zweckmäßig, z. B. bei Gleichstrom- und Drehstrom-Schleifringläufermotoren mit geringem Anlaufstrom auf den 2,5... 4fachen und bei Käfigläufermotoren auf den 7... lofachen Nennstrom eingestellt. H ierdurch wird auch erreicht, daß 4*

54 52 Botriebssohädon, ihre Ursachen und Beseitigung. die Auslöser bei Verwendung des Schalters für Schleifringläufermotoren sofort ansprechen, wenn durch einen Bedienungsfehler der Motor m it kurzgeschlossenem Läufer eingeschaltet wird. Bei Gleichstrom wird der Motor ebenfalls ausgelöst, sobald er ohne Anlasser unm ittelbar eingeschaltet wird. Motorschutzschalter m it eingebauter Unterspannungsauslösung schalten den Antrieb vom Netz ab, sobald die Spannung zu sehr sinkt oder überhaupt fortbleibt. Außerdem verhindern sie, daß der Motor unbeabsichtigt anläuft, wenn die Spannung wieder kom m t. D urch richtige W ahl und Einstellung der W ärmeelemente können die Motorschutzschalter allen Betriebsverhältnissen genau angepaßt werden. Auch bei kleineren Motoren sind sie besonders gut zu verwenden, denn je kleiner der Motor ist, desto leichter können, ohne daß m an etwas bemerkt, verhältnismäßig hohe Überlastungen auftreten. Ein großer Vorteil des Motorschutzschalters ist es, daß er kurze Zeit nach dem Ansprechen wieder betriebsfertig zum Einschalten ist. Unbedingt notwendig ist es jedoch, vor dem Einschalten die Ursache der Überlastung zu ermitteln und zu beseitigen. Hierbei wird es sich in manchen Fällen vielleicht auch herausstellen, daß der Motor für den betreffenden Antrieb zu schwach gewählt ist. Sind im M otorschutzschalter nur W ärmeelemente eingebaut, so ist es notwendig, Stöpselsicherungen als Kurzschlußschutz davor anzuordnen. Diese müssen mindestens den Anlaufstrom des Motors aushalten. Bei Motoren, die unm ittelbar ein- und ausgeschaltet werden, z. B. Drehstrom-Käfigläufermotoren, werden die Motorschutzschalter gleichzeitig als Schaltorgan verwendet. Sie werden auch als F ernschalter ausgebildet. IX, Betriebsseliäden, ihre Ursachen und Beseitigung. A. Störungen bei Inbetriebsetzung des Motors. 67. Vorbedingungen für störungsfreien Lauf. Vorbedingung ist zunächst, daß der Motor mechanisch in Ordnung ist. Man prüft deshalb, ob die Welle sich leicht dreht, ob etwaige Gleitlager m it Öl gefüllt sind und die Schmierringe sich frei bewegen. Denn bei der Beförderung kann es immerhin Vorkommen, daß sich die Lagerbüchse verschiebt und den Sehmierring festklem m t. Motoren m it Kugellagern werden wohl in allen Fällen m it dem geeigneten F e tt gefüllt geliefert. Es ist ferner darauf zu achten, daß das Gehäuse des Motors sowie alle Schaltgeräte gut leitend und mechanisch sicher durch einen K upferdraht von etwa 6 mm untereinander und m it der Erde verbunden sind (E rd u n g sk le m m e j. Die näheren Bestimmungen über die Erdung selbst gehen aus den Vorschriften VDE 0140/1932 Abs. IV hervor. Als Erde kann auch ein ausgedehntes W asserleitungsnetz dienen. Gasleitungen dürfen dagegen nicht als Erdleitung benutzt werden. Die Verbindungsschrauben der Zuleitungen müssen fest angezogen sein, da sonst durch einen W ackelkontakt die Verbindimgen stark erwärmt werden. Im übrigen sei auf die Sicherheitsvorschriften des VDE und auf die Anschlußbedingungen des betreffenden Lieferwerk, die bei Drehstrom für die richtige Wahl der Motoren und Schaltgeräte von großer Bedeutung sein können (Anlaufstrom), hingewiesen. 68. Mögliche Unregelmäßigkeiten bei Inbetriebnahme, a) D er A n la s s e r ein es G le ic h s tro m - o d e r D re h s tro m -S c h le ifrin g lä u f e rm o to rs e rw ä rm t sich b eim A n la sse n u n te r L a s t ü b e rm ä ß ig : auf den letzten Stufen tritt ein großer Strom stoß auf oder die Sicherungen brennen durch.

55 Störungen bei Inbetriebsetzung des Motors. 53 In diesem Falle ist der Anlasser für die verlangte Anlaufleistung zu klein ausgelegt. E r muß entweder gegen einen auf Grund der tatsächlichen Betriebs - verhältnisse berechneten ausgetauscht werden, oder aber die Anlauflast muß verm indert werden. Bei einem Drehstrommotor m it zweiphasigem Läufer könnte auch der dritte Schleifring nicht m it der betreffenden Anschlußklemme des Anlassers verbunden sein oder der Anlasser überhaupt nicht für den Motor passen. Daher ist die Schaltung genau zu prüfen und gegebenenfalls der richtige Anlasser zu wählen. - b) D er M o to r zeig t, a b n o rm h o h e E rw ä rm u n g. Da diese von einer Überlastung herrühren kann, ist die Belastung m it einem Strommesser zu prüfen und gegebenenfalls zu vermindern. Ist das nicht möglich, so ist ein größerer Motor zu verwenden. Bei Gleichstrom ist vorher noch einmal nachzusehen, ob die Erregung auch richtig geschaltet ist. c) D ie L a g e r w e rd en a b n o rm h eiß. Der Grund hierfür kann bei Riemenantrieb ein zu straff gespannter Riemen sein. Der Motor kann ferner auf seiner Unterlage verspannt oder bei unm ittelbarer Kupplung schlecht ausgerichtet sein. Um das herauszubekommen, lockert man den Riemen bzw. die betreffenden Schrauben und prüft bei laufendem Motor, ob die Temperatur sinkt. T ut sie es, so ist einer der vorstehenden Mängel schuld und durch genaue Nachprüfung des Zusammenbaues sofort zu beseitigen. Ein Gleitlager kann sich noch durch ungenügendes Ausspülen des Lagers vor der Inbetriebsetzung, durch unzureichende Ölfüllung, durch schlechtes oder unreines Öl und schließlich durch Hängenbleiben eines Ölringes unzulässig erwärmen. Öl kann dadurch um hergespritzt werden, daß das Lager zu voll gegossen, der Ölrücklauf verstopft oder die Ölüberlaufschraube schlecht abgedichtet ist. d) E in G le ic h s tro m m o to r f u n k t b ei B e la s tu n g. Da das durch Überlastung hervorgerufen sein kann, muß man zunächst die Belastung m it einem Strommesser prüfen und gegebenenfalls vermindern oder aber einen größeren Motor einbauen. Der Grund kann aber auch eine falsche Stellung des Bürstenhaltersternes sein. Bei Motoren ohne Wendepole ist die Bürstenbrücke entgegengesetzt der Drehrichtung zu verschieben. Motoren m it Wendepolen haben für beide Drehrichtungen dagegen gleiche Bürstenstellung. Schließlich können die Wendepole falsch geschaltet sein, was man m it einem Kompaß feststellt: die Hilfspole sollen so gepolt sein, daß bei einem Motor im Sinne der normalen Ankerumdrehung auf einen Nord-Hauptpol ein Nord-Hilfspol folgt. Nötigenfalls sind die Wendepole umzuschalten (Vorsicht!). e) E in D re h s tro m m o to r n im m t b e r e its b ei L e e rla u f e in e n g ro ß e n S tr o m a u f: seine Ständerwicklung wird hierbei nach kurzer Zeit sehr warm. Dieses kann daran liegen, daß der Ständer im Dreieck sta tt im Stern geschaltet ist. Vor Anschluß des Motors ist deshalb immer genau zu prüfen, für welche Spannungen er gewickelt ist, und welche Betriebsspannung zur Verfügung steht (s. Abschn. 20). f) E in D re h s tro m m o to r lä u f t sc h v 'e r an. B ei B e la s tu n g g e h t d ie Drehzahl stark zurück. Der Grund dafür kann sein, daß der Motor, der für Dreieckschaltung bestimmt ist, in Stern geschaltet an das Netz angeschlossen ist. Dann ist die Schaltung zu ändern. Es kann aber auch die Spannung zu gering sein. Sie ist deshalb am Motor zu messen. Ist sie zu klein und ist der Spannungsabfall in der Leitung nicht zu groß und dam it nicht schuld an der niederen Spannung, so ist das Elektrizitätsw erk zu benachrichtigen.

56 54 Botricbssuhüden, ihre Ursachen und Beseitigung. B. Störungen während des Betriebes. Lager, Schleifringe und Stromwender müssen regelmäßig gewartet werden; an den Lauf- und Schleifflächen sollen sie Hochglanz zeigen.- Jeder noch so kleine Angriff führt mit der Zeit zur Zerstörung. Schleifringe und Stromwender sind öfter m it einem Lederlappen abzuwischen und die H alter und Bürsten zu reinigen. Sind bereits Anschwärzungen vorhanden, so ist die Schleifflächc bei abgehobenen Bürsten leicht abzuschmirgeln. Treten sonst Störungen an Motoren auf, die bis dahin einwandfrei liefen, so ist es von Vorteil, sofort zu wissen, welches die Ursachen hierfür sein könnten. Nachprüfungen in dieser oder jener Richtung werden in vielen Fällen den Schaden beheben, ohne daß hierdurch große Unkosten entstehen und vor allen Dingen, ohne daß Zeit verloren geht. 69. Der Gleichstrommotor, a) D er Motor läuft nicht an. Es ist zunächst zu prüfen, ob das Netz nicht zufällig spannungslos oder ob nicht eine Sicherung durchgebrannt oder die Zuleitung nicht unterbrochen ist. Um dieses festzustellen, entfernt man die Bürsten vom Kollektor, schaltet den Anlasser ein und prüft m it einer Prüflampe, ob an den Klemmen des M otors. die volle Spannung ist. D araufhin ist gegebenenfalls die Leitungsunterbrechung zu beseitigen. Es kann auch möglich sein, daß der Anlasser durchgebrannt ist. Man mißt deshalb m it Galvanoskop oder Prüflampe, ob er irgendwie unterbrochen ist, und wechselt ihn nötigenfalls aus. Schließlich können die B ürsten infolge Verschmutzung in den H altern festgeklemmt sein. Man säubert die Bürstenhalter, so daß sich die Bürsten leicht bewegen und vor allen Dingen den Kollektor berühren. b) D er Motor läuft stoßweise an, wenn der Anlasser zum Teil eingeschaltet ist. Is t die K ontaktbahn an der betreffenden Stelle angeschmort, so ist der Anlasser hier unterbrochen. Man prüft daraufhin den Anlasser m it Galvanoskop oder Prüflampe, überbrückt die Unterbrechungsstelle oder wechselt nötigenfalls den Anlasser aus. c) D e r Motor läuft schwer an; der Anlasser wird heiß, die Sicherungen brennen durch oder der M otorschutzschalter spricht an. Es ist zunächst zu u n tersuchen, ob die Leitungen zwischen Anlasser und Motor nicht Schluß untereinander oder Erdschluß haben. Man löst hierzu die Leitungen vom Klemmenbrett und prüft sie mittels Isolationsmessung gegeneinander und gegen Erde. Ist dies in Ordnung, so ist zu prüfen, ob der Motor selbst nicht Körperschluß hat. Man löst auch hier che Leitungen vom Klemmenbrett, entfernt die Bürsten vom Kollektor und m ißt dann m it Galvanoskop die Magnete, den Anker und die Bürstenbolzen gegen Eisen. Zeigt sich hierbei ein Körpersehluß, so muß der Motor repariert werden. Die Ursache kann ferner eine Unterbrechung des Magnetstromkreises sein. Um dieses zu prüfen, schiebt man zwischen die Bürsten und den Kollektor Papier, schaltet den Anlasser ein und prüft m it einem Eisenstück, ob die Pole magnetisch sind. Ist hierbei alles in Ordnung, so muß man auf jeden Fall den Anlasser erst ausschalten, bevor m an die Papier unterlagen u n ter, den B ürsten entfernt. Schließlich kann die Bürstenbücke falsche Stellung haben. Is t eine Marke vorhanden, so ist die Einstellung leicht, andernfalls ist durch Hin- und Herschieben der B ürsten die richtige Stellung zu erm itteln. Liegt die Ableitung der A nkerwicklung zum Kollektor außen, so findet man die richtige Bürstenstellung (neutrale Zone) wie folgt: Man wählt die Ableitung derjenigen Spule, die zwischen zwei H auptpolen steh t und stellt die Bürsten auf die Kollektorlamelle, in die diese ein

57 Störungen während des Betriebes. gelotet ist. Im allgemeinen wird eine Schablonenspulc rot lackiert, um sie leichter aufzufinden. d) D er Motor funkt bei Belastung. Die Ursache kann eine vorstehende Lamcllenisolation sein, die man durch Abfühlen des Kollektors feststellen kann. Der vorstehende Glimmer ist dann durch kräftiges Abschmirgeln m it scharfem Karborumdumleinen zu entfernen und die Glimmerschicht zwischen den Lamellen m it einem abgeschliffenen Sägeblatt (in der Stärke dieser Schicht), das vorsichtig hin und her gezogen wird, bis auf etwa 0,8 mm Tiefe abzuschleifen. Zu prüfen ist ferner, ob die vom Erbauer der Maschine vorgeschriebene K ohlensorte verwendet wird, da nur in diesem Falle funkenloser Lauf gewährleistet wird. Das Funken des Motors bei Belastung kann ferner durch einen unrunden Kollektor oder durch eine m angelhafte (unsaubere, verschmorte, riefige) Schleiffläche hervorgerufen sein. Der Kollektor ist in diesem Fall sofort zu überdrehen, jedoch nur soviel wie unbedingt notwendig ist. (Mit hoher Schnittgeschwindigkeit drehen und so, daß die Kollektorfahnen nicht beschädigt werden.) Weiterhin können sich einzelne Bürstenhalter gelockert haben, so daß die Bürsten den Kollektor in ungleichen Abständen berühren. Hier ist zu prüfen, ob die aufliegenden Kohlenbürsten den Kollektor in gleiche Abschnitte teilen; andernfalls sind die Kohlenbürsten zu versetzen. Zuweilen sind ausgelaufene Lagerbüchsen bei Gleitlagern oder beschädigte Kugellager der Grund. Es ist zu prüfen, ob die Welle im Lager in radialer oder axialer Richtung unzulässiges Spiel hat. In solchen Fällen sind bei Gleitlagern die Buchsen und bei Kugellagern diese selbst auszuwechseln. Starke Erschütterungen können auch ein Grund sein. Man prüft deshalb, ob alle Fundamentschrauben oder bei Flanschmotoren die Befestigungsschrauben gut angezogen sind, und ob bei Riemenantrieb der Motor ohne Riemen gut läuft. Selbstverständlich ist auch auf eine richtige Verbindung der Riemenstoßstelle zu achten. Schwingungen und Stöße durch schlechtes Auswuchten sind gegebenenfalls zu beseitigen. Schließlich können eine oder auch mehrere Magnetspulen Windungsschluß haben. Man muß dann die Verbindungen zwischen den einzelnen Magnetspulen freilegen, die Magnete einschalten und die Spannung der einzelnen Spulen messen. Abweichungen sollen nicht mehr als 10% betragen. Die fehlerhafte, nämlich die m it zu geringer Spannung, ist auszuwechseln. Sind die Magnetspulen in Serie geschaltet, so sind alle auszuwechseln. e) Einzelne Bürsten funken stark und werden heiß, während die anderen kalt bleiben. Dieses kann daher rühren, daß auf den untereinander verbundenen Bürstenbolzen sich verschiedene Kohlensorten befinden. Man sorgt sofort dafür, daß gleichartige eingesetzt werden. Zweckmäßig erkundigt man sich beim Erbauer des Motors nach der richtigen Sorte. f) D e r Motor funkt sehr stark, und an einzelnen Lamellen am Kollektor brennt die Isolation heraus. Hier kann die Ankerwicklung unterbrochen sein. Es ist deshalb zu prüfen, ob eine Verbindung zwischen Kollektor und Wicklung ausgelötet oder ein Ankerdraht hinter der Kollektorfahne abgebrochen ist. Bevor jedoch die Unterbrechung beseitigt wird, ist zu untersuchen, ob die Lamellen, zwischen denen die Isolation durchgebrannt ist, nicht etwa Verbindung haben. Is t dieses nicht der Fall, so ist die Wicklung unterbrochen. g) D e r Motor funkt und der Kollektor wird stellenweise schwarz. Die Ursache kann schlechter K ontakt zwischen der Wicklung und den Lamellen bzw. ihren Fahnen sein. Es ist deshalb m it einem spitzen Eisen festzustellen, ob sich an den betreffenden Stellen die A nkerdrähte in den Fahnen bewegen lassen.

58 56 Bctriebsscliäden, ihre Ursachen und Beseitigung. Ist das der Fall, so sind sie neu anzulöten. Es kann ferner ein schlechter K ontakt zwischen den Lamellen und Fahnen bestehen. Man prüft deshalb durch leichten Schlag gegen die Fahnen, ob sie sich in den Lamellen bewegen. Ist das der Fall, so m uß der Anker repariert werden. Bei manchen Kollektoren sind die A nkerdrähte verschraubt. Dann kann es Vorkommen, daß sich die Schrauben lockern. h) D e r Motor hat abnorm hohe Stromaufnahme, und zwar erhitzen sich einzelne Ankersinden nach kurzer Zeit. In diesem Fall können Spulen am Kollektor überbrückt sein. Wenn festgestellt wird, daß eine äußere Überbrückung nicht vorliegt, ist die Lamellenisolation beschädigt und muß repariert werden. i) D e r Motor läuft bei großer Stromaufnahme ruckweise an. Der Grund kann ein gegenseitiger Schluß der Ankerspulen sein. Man prüft das, indem man die Bürsten abhebt, den Anlasser einschaltet, so daß die Magneto voll erregt sind, und darauf den Anker m it der Hand dreht. Ist ein Wicklungsschluß vorhanden, so ist der Anker an zwei Punkten sehr schwer zu bewegen. Eine R eparatur ist notwendig. k) D e r Anker zeigt im ganzen abnorm hohe Erwärmung. In diesem Falle ist m it einem Strommesser die Belastung zu prüfen, da der Motor überlastet sein kann. Überlastungsursache ist zu erm itteln und zu beseitigen. 70. Der Drehstrommotor, a) D e r Motor läuft nicht an. Es ist zu untersuchen, ob das Netz nicht zufällig spannungslos, die Zuleitung unterbrochen oder eine Sicherung durchgebrannt ist. Die Spannung an den Motorklemmen darf auch nicht m ehr als 5 % unter der Nennspannung liegen, weil das Anzugsmoment des Motors m it dem Q uadrat der Spannung sinkt. Liegt hier nicht der Fehler, so ist zu prüfen, ob der Ständerstromkreis nicht unterbrochen ist. Hierzu löst man die Zuleitungen und die Schaltverbindungen am K lem m brett und p rü ft die einzelnen Phasen m it Galvanoskop. Is t irgendeine U nterbrechung vorhanden, so ist eine R eparatur notwendig. H andelt es sich um einen Motor m it Schleifringen, so ist zu untersuchen, ob nicht der Läuferstromkreis unterbrochen ist. Man spannt die Bürsten nach, prüft die Leitung zwischen Motor und Anlasser, untersucht, ob die Schleiffedern am Anlasser guten K ontakt geben und ob die W iderstände unterbrochen sind. Ist alles in Ordnung, so muß an den Klemmen des Anlassers u, v, w die Prüflampe (bei 380 V zwei in Reihe geschaltete Lampen) gleichmäßig aufleuchten. Bei zweiphasigem Läufer m it den Klemmen u, xjy, v muß die Prüflampe zwischen u und xjy sowie v und xjy schwach, dagegen zwischen u und v stärker aufleuchten. T ut sie das nicht, so ist eine R eparatur notwendig. b) D e r Motor läuft schwer an, hat Schleifgeräusche mid erhitzt sich schnell. In diesem Fall ist durch Einführen von Stahlbandlehren zu prüfen, ob Ständer und Läufer sich nicht irgendwo berühren und nötigenfalls durch Ausbau des Läufers festzusteuen, ob dieser im Innern des Ständers geschliffen hat. Die Ursache können ausgelaufene Gleitlager oder ein Bruch im Kugellager seih, die sofort in Ordnung zu bringen sind. Zuweilen kann es unvermeidlich sein, einen beschädigten Läufer etwas abzudrehen. Hierbei ist streng darauf zu achten, daß so wenig wie nur möglich weggenommen wird, weil durch die Vergrößerung des Luftspaltes die Zugkraft des Motors stark verringert wird. c) D er Motor brummt sehr stark bei großer Stromaufnahme. Es ist zu untersuchen, ob nicht eine Phase der Ständerwicklung Windungsschluß hat. D a die kurzgeschlossenen Windungen sich nach kurzer Zeit sehr stark erwärmen, ist durch Anfühlen festzustellen, ob die Wicklung ungleichmäßig erwärmt ist.' In diesem Fall muß der Motor neu gewickelt werden.

59 Störungen während des Betriebes. 57 d) D e r Motor erwärmt sich übermäßig. Ergibt die Untersuchung eine Überlastung des Motors, so ist die nächste Motorgröße zu nehmen. e) D er Motor läuft bei Sterndreieckschaltung in der Sternstellung nicht an bzw. ein Schleifringmotor läuft m it Stoß an, wenn der Anlasser zum Teil eingeschaltet wird. In diesen Fällen haben die Anlaßschalter bzw. Anlasser Brandstellen und sind unterbrochen. Der Sterndreieckschalter ist daraufhin zu prüfen und gegebenenfalls m it neuen Kontaktfingern zu versehen, während der Anlasser m it Galvanoskop oder Prüflampe zu untersuchen ist. Nötigenfalls ist er auszuwechseln oder die Unterbrechungsstelle ist zu überbrücken. f) D er Motor läuft zwar an, geht aber bei Belastung stark mit seiner Drehzahl zurück. Handelt es sich um einen Käfigläufermotor, so ist zu prüfen, ob nicht seine Läuferstäbe ausgelötet sind oder ob die Belastung zu groß ist. Sind Zinnteile vorhanden, so sind sie ausgelötet und müssen repariert werden. Bei einem Schleifringläufermotor kann eine Phase des Läuferstrom kreises unterbrochen sein. Mit Prüflampe ist festzustellen, ob alle drei Schleifringe Spannung haben. Ist dies nicht der Fall, so sind die Bürsten nachzuspannen bzw. die Leitung zwischen Anlasser und K lem m brett ist zu untersuchen, und die Schleif - fedem des Anlassers sind auf guten K ontakt und die Widei stände auf U nterbrechung zu prüfen. g) Beim Einschalten des Schalters brennen eine oder mehrere Sicherungen durch. Die Leitungen vom Schalter zum Ständer können Schluß miteinander haben. Man löst die Zuleitung vom Motorklemmbrett und prüft sie gegeneinander. Isolationsfehler sind zu beseitigen. Es können aber auch zwei Phasen der Ständerwicklung Schluß miteinander bzw. gegen Eisen haben. In diesem Falle sind die Zuleitungen und Schaltstücke vom Motorklemmbrett zu lösen und die einzelnen Phasen gegeneinander und gegen Eisen zu prüfen. Ist ein Schluß im Motor vorhanden, so m uß der Motor zur R eparatur zurück. Bei Schleifringläufermotoren können die Schleifringe gegeneinander oder die Läufer in der Wicklung selbst Schluß haben. Um dies festzustellen, hebt man die Bürsten von den Schleifringen ab, sorgt dafür, daß der Motor unbelastet ist und schaltet den Ständer ein. Der Motor läuft alsdann leer an. Dieser Fehler ist m eist nur durch R eparatur zu beseitigen. Zum Schluß sei allgemein noch darauf hingewiesen, daß zum Löschen von Motor branden kein W asserstrahl verwendet werden darf, da dieser leitend ist. Es kommen nur Schnee und Schaum erzeugende kohlensäurehaltige Feuerlöscher oder solche m it chemischen Flüssigkeiten (Tetrachlorkohlenstoff) in Betracht.

60 Buchdruckerei Otto Hegel G.m.b.H., Leipzig.

61 Verl ag von Julius Springer in Berlin Die Elektrotechnik und die elektromotorischen Antriebe. Ein elementares Lehrbuch für technische Lehranstalten und zum Selbstunterricht. Von Professor Dipl.-Ing. W. Lehmann, Berlin. Zweite, stark umgearbeitete Auflage. Mit 701 Textabbildungen und 112 Beispielen. VII, 302 Seiten RM 12.60; gebunden RM Der elektrische Strom (Gleichstrom). Von Dipl.-Ing. Arnold Meyer, München. (Technische Fachbücher, Band 3.) Mit 24 Abbildungen im Text und 184 Aufgaben nebst Lösungen. IV, 125 Seiten RM 2.25* Grundzüge der Starkstromtechnik für Unterricht und Praxis. Von Dr.-Ing. K. Hoerner. Zweite, durchgesehene und erweiterte Auflage. Mit 347 Textabbildungen und zahlreichen Beispielen. V, 209 Seiten RM 7. ; gebunden RM 8.20* Elektromaschinenbau. Berechnung elektrischer Maschinen in Theorie und Praxis. Von Privatdozent Dr.-Ing. P. B. Arthur Linker, Hannover. Mit 128 Textfiguren und 14 Anlagen. VIII, 304 Seiten Gebunden RM 24. * Die Elektromotoren in ihrer Wirkungsweise und Anwendung. Ein Hilfsbuch für die Auswahl und Durchbildung elektromotorischer Antriebe. Von Oberingenieur Kurl Meller. Zweite, vermehrte und verbesserte Auflage. Mit 153 Textabbildungen. VII, 160 Seiten RM 4.60; gebunden RM 6. * Der Elektromotor. A: Gleichstrommotoren. Von Dipl.-Ing. Courad Aron, Berlin. (Technische Fachbücher, Band 18 a.) Mit 44 Abbildungen im Text und 113 Aufgaben nebst Lösungen. IV, 126 Seiten RM 2.25* Der Transformator im Betrieb. Von Professor Dr. techn. Milan Yidnmr, Ljubljana. Mit 126 Abbildungen im Text. VIII, 310 Seiten Gebunden RM 19. * Elektro-Werkzeuge, Kleinwerkzeugmaschinen mit Einbaumotor und biegsame Wellen. Von Dr.-Ing. Ilans Fein, Stuttgart. Mit 164 Textabbildungen. V, 112 Seiten RM 6.90* Schaltungshuch für Gleich- und Wechselstromanlagen. Dynamomaschinen, Motoren und Transformatoren, Lichtanlagen, Kraftwerke und Umformerstationen. Ein Lehr- und Hilfsbuch von Oberstudienrat Dipl.-Ing. Emil Kosaek, Magdeburg. Dritte, erweiterte Auflage. Mit 292 Abbildungen im Text und auf 2 Tafeln. X, 213 Seiten RM 8.50; gebunden RM 9.50* Krankheiten elektrischer Maschinen, Transformatoren und Apparate. Unter Mitarbeit von Ing. Hans Knöpfel, Ing. Franz Roggen, Ing. August Meyerhans, Ing. Robert Keller und Dr. ehem. Hans Stäger bearbeitet und herausgegeben von Professor Dipl.-Ing. Robert Spieser, Winterthur. Mit 218 Abbildungen im Text. XII, 357 und 2 Seiten Gebunden RM * Abzüglich 10% N otnachlaß.

62 Verlag von Julius Springer in Berlin Elemente des Werkzeugmaschinenbaues, ihre Berechnung und Konstruktion. Von Professor Dipl.-Ing. Max Cocucn, Chemnitz. Mit 297 Abbildungen im Text. IV, 146 Seiten RM 10. * Elemente des Vorrichtungsbaues. Von 15. Gcinpe, Oberingenieur. Mit 727 Textabbildungen. IV, 132 Seiten RM 6.75; gebunden RM 7:75* Del* Praktiker in der Werkstatt. H inw eise für die rationelle A u s nutzung von W erkstätten des M aschinenbaues. Von Valentin Retterath, Direktor der Magdeburger Werkzeugmaschinenfabrik A.-G. Mit 107 Textabbildungen. III, 70 Seiten RM 3.50* Taschenbuch für Schnitt- und Stanzwerkzeuge und dafür bewährte Böhler- Werkzeugstähle. Von Dr.-Ing. G. Oeliler. Mit zahlreichen Abbildungen, Literaturnachweisen, Konstruktions-und Bei'eclinungsbeispielen. VI, 128 Seiten.' Gebunden RM 7:50 Der Dreher als Rechner, Wechselräder-, Touren-, Zeit- und Konusberechnung in einfachster und anschaulichster Darstellung, darum zum Selbstunterricht wirklich geeignet. Von E. Busch. Mit 28 Textfiguren. V III, 186 Seiten Gebunden RM 6. * Der Fräser als Reclmcr. Berechnungen an den Universal-Fräsmaschinen und -Teilköpfen in einfachster und anschaulichster Darstellung, darum zum Selbstunterricht wirklich geeignet. Von E. Basch. Mit 69 Textabbildungen und 14 Tabellen. VI, 214 Seiten Gebunden RM 6. * Stock, Fräser-Handbucll. Bearbeitet im Versuchsfeld der R. Stock & Co. A.-G., Berlin-Marienfelde. Mit 181 Abbildungen und zahlreichen Normen- und Zahlentafeln im Text. 204 Seiten Gebunden RM 6. Pfauter-WäJzfräsen. Des Ingenieurs Taschenbuch für die Wälzfräserei mit Pfauter-Fräserkatalog. Mit Normenblättern, Zahlentafeln und 257 Bildern. 288 Seiten RM 4.50; gebunden RM 5. Schuchardt & Schütte s Technisches Hilfsbuch. Herausgegeben von Dr.- Ing. e. h..t. Reindl t, Berlin. Achte, verbesserte Auflage. Mit 500 Abbildungen im Text und auf einer Tafel. IV, 556 Seiten Gebunden RM 8. * Abzüglich 10 "Io N otnachlaß.

63 i S Verlag von Julius Springer / Berlin WERKSTATTBÜCHER FÜR BETRIEBSBEAMTE, KONSTRUKTEURE U.FACHARBEITER HERAUSGEGEBEN VON DR.-ING. EUGEN SIMON, BERLIN Heft 35: Der Vorrlchtungsbau. I I : Bearheitnngsheispieie mit Reihen planmäßig konstruierter Vorrichtungen. Typische Einzelvorrichtungen. Von Fritz Grünhagen. Heft 36: Das Einrlchten von Halbautomaten. Von J. van Himbergen, A. Bleckmann, A.Waßmuth, Heft 37: Modell- und Modellplattenherstellung für die MaschinenformereL Von Fr. und Fe. Brobeck. Heft 38: Das Torzeichnen Im Kessel- und Apparatebau. Von Ing. Arno Dorl. Heft 39: Die Herstellung roher Schrauben. I: Anstaucheu der Kiipfe. Von Ing. Jos. Berger. Heft 40: Das Sligen der Metalle. Von Dipl.-Ing. H. Hollaender. Heft 41: Das Pressen der Metalle (Nichteisenmetalle). Von Dr.-Ing. A. Peter. Heft 42: Der Vorrlchtungsbau. III: Wirtschaftliche Herstellung und Ausnutzung der Vorrichtungen. Von Fritz Grünhagen. Bisher sind erschienen (Fortsetzung): Heft 43: Das Lichtbogenschweißen. Von Dipl.-Ing. Ernst Klosse. Heft 44: Stanzteehnik. Is Sehnitteehnlk. Von Dipl.-Ing. Erich Krabbe. Heft 45: Nichteisenmetalle. I: Kupfer, Messing, Bronze, Rotguß. Von Dr.-Ing. R. Hinzmann. Heft 46: Fellen. Von Dr.-Ing. Bertold Buxbaum. Heft 47: Zahnräder. I: Aufzeiehnen und Berechnen. Von Dr.- Ing. Georg Karrass. H eft 48: 1)1 Im Betrieb. Von Dr.-Ing. Karl Krekeler. Heft 49: Farbspritzen. Von Obering. Rud. Klose. Heft 50: Die Werkzcugstäilile. Von Ing.- Chem. Hugo Herbers. Heft 51: Spannen im Maschinenbau. Von Ing. A. Klautke. Heft 52: Technisches Rechnen. Von Dr. phil. V. Happach. Heft 53: Nichteisenmetalle. H : Leichtmetalle. Von Dr.-Ing. R. Hinzmann. In V orbereitung bzw.unter der P resse befinden sich: Freiformschmicdo HI. Von Ing. A. Stodt. Gesenkschmiede II und IH. Von Ing. Ka e s s b e r g. Stanzteehnik II und III. Von Dipl.-Ing. Erich Krabbe. Die Getriebe der Werkzeugmaschinen. Von Dipl.-Ing. Hans Rögnitz. Zerspanbarkeit der Werkstoffe. Von Dr.-Ing. K. K r e k e 1 e r. Elemente des Werkzeugmaschinenbaues, ihre Berechnung und Konstruktion. Von Professor Dipl.-Ing. Max Coeuen, Chemnitz. Mit 297 Abbildungen im Text. IV, 146 Seiten RM 10. * Elemente des Yorrichtungsbaues. Von E. Gempc, Oberingenieur. Mit 727 Textabbildungen. IV, 132 Seiten RM 6.75; gebunden RM 7.75* Der Praktiker in der Werkstatt. H inw eise für die rationelle A u s nutzung von W erkstätten des M aschinenbaues. Von Valentin Retterath, Direktor der Magdeburger Werkzeugmaschinenfabrik A.-G. Mit 107 Textabbildungen. III, 70 Seiten RM 3.50*

64 V e - r l a g v o n J u l Die Elektrotechnik und die e Lehrbuch für technische Leh fessor Dipl.-Ing. W. Lehmann, Mit 701 Textabbildungen und I BG Politechniki Śląskiej w Gliwicach nr inw.: D yr.l n es ro- ^e-.80 Der elektrische Strom (Gleichstrom). Von Dipl.-Ing. Arnold Meyer. München. (Technische Fachbücher, Band 3.) Mit 24 Abbildungen im Text und 184 Aufgaben nebst Lösungen. IV, 125 Seiten RM 2.25* Grondzüge der Starkstromtechnik für Unterricht und Praxis. Von Dr.-Ing. ILHoerner. Zweite, durchgesehene und erweiterte Auflage. Mit 347 Textabbildungen und zahlreichen Beispielen. V,209 Seiten RM 7. ; gebunden RM 8.20* E le k tr o m a sc h in e n b a u. Berechnung elektrischer Maschinen in Theorie und Praxis. Von Privatdozent Dr.-Ing. P. B. Arthur Linker, Hannover. Mit 128 Textfiguren und 14 Anlagen. VIII, 304 Seiten Gebunden RM 24. * Die Elektromotoren in ihrer Wirkungsweise und Anwendung. Ein Hilfsbuch für die Auswahl und Durchbildung elektromotorischer Antriebe. Von Oberingenieur Karl Meller. Zweite, vermehrte und verbesserte Auflage. Mit 153 Textabbildungen. VII, 160 Seiten RM 4.60; gebunden RM 6. * Der Elektromotor. A: Gleichstrommotoren. Von Dipl.-Ing. Conrad Aron, Berlin. (Technische Fachbücher, Band 18a.) Mit 44 Abbildungen im Text und 113 Aufgaben nebst Lösungen. IV, 126 Seiten RM 2.25* Der Transformator im Betrieb. Von Professor Dr. techn. Milan Vidmar, Ljubljana. Mit 126 Abbildungen im Text. VIII, 310 Seiten Gebunden RM 19. * Elektro-Werkzeuge, Klemwerkzeugmaschinen mit Einbaumotor und biegsame Wellen. Von Dr.-Ing. Hans Fein, Stuttgart Mit 164 Textabbildungen, V, 112 Seiten RM 6.90» Schaltungsbuch für Gleich- und Wechselstromanlagen. Dynamomaschinen, Motoren und Transformatoren, Lichtanlagen, Kraftwerke und Umformerstationen. Ein Lehr- und Hilfsbuch von Oberstudienrat Dipl.-Ing. Emil Kosack, Magdeburg. Dritte, erweiterte Auflage. Mit 292 Abbildungen im Text und auf 2 Tafeln. X, 213 Seiten RM 8.50; gebunden RM 9.50* Krankheiten elektrischer Maschinen, Transformatoren und Apparate. Unter Mitarbeit von Ing. Hans Knöpfel, Ing.Franz Roggen, Ing. August Meyerhans, Ing. Robert Keller und Dr. ehem. Hans Stäger bearbeitet und herausgegeben von Professor Dipl.-Ing. Robert Spieser, Winterthur. Mit 218 Abbildungen im T e x t XII, 357 und 2 Seiten Gebunden RM * Abzüglich 10% N otnachlaß.

Was ist ein Hauptschlussmotor?

Was sind wesentliche Unterschiede des Nebenschlussmotors im Vergleich zum Reihenschlussmotor?

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