er
mit der im Anker induzirten elektromotorischen Kraft E (aus
Fig. 4, Kurve 1) zu der Klemmenspannung D der Maschine
zusammen, die wiederum nach Mafsgabe der Netzbelastung
dem Strome J um einen Winkel g vorauseilt. cos ist bei
ausschliefslicher Motorenbelastung etwa 0,7 und kann bei
dig. 6.
Amp
100
J-
S
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gleichzeitiger Lichtvertei- 8
lung ganz nahe an 1 heran- Ä 50-
kommen. Das Diagramm,
Fig. 5, ergiebt, wenn für
verschiedene Winkel y
durchkonstruirt, dass mit
4 r . Dha r
ann: rd a er Fe a
schiebung q die Spannung Br,
D gegenüber E mehr und
mehr herabgedrückt wird.
Der Wert von e', der gewöhnlich gleich e gesetzt wird,
da e” klein gegen e’ ist, lässt sich aus der Leerlaufspannung E
und dem Kurzschlussstrom J bei gleicher Erregung aus Fig. 4
entnehmen!). Bei Kurzschluss ist einfach D=0 unde=E.
Für irgend eine Belastung J ersieht man aus Fig. 4, Kurve 2,
die zu demselben Kurzschlussstrom J gehörige Erregung, zu
der wiederum auf Kurve 1 die Kurzschlussspannung e’ zu
GE
suchen ist. Es möge noch bemerkt werden, dass 7 einfach
den scheinbaren Widerstand des Stromerzeugers darstellt. Aus
e= e, sowie der bei normaler Erregung vorhandenen elektro-
motorischen Kraft E, Fig. 4, Kurve 1, und dem Phasenwinkel
q ergiebt sich die jeweilige Spannung D. Um noch genauere
Ergebnisse zu erzielen, könnte man e aus der Kurzschluss-
spannung und dem im Einzelfalle zu berechnenden oder zu
messenden Spannungsfall e’ für Ohm- und Magnetisirungs-
verluste zusammensetzen. Einen weiteren Mafsstab für die
Güte einer Wechselstrommaschine liefert die in Fig. 6 wieder-
gegebene Schaukurve. Der Stromerzeuger wird durch Einleiten
von Drehstrom als Syncehronmotor betrieben, indem er zu-
gleich durch Gleichstrom erregt wird. Bei konstanter Be-
lastung (etwa 1 Kilowatt wie in Kurve I) ändert sich der
zuzuführende Ankerstrom mit der Erregung nach Fig. 6.
Links vom kleinsten Werte eilt die Spannung dem Strome
voraus, an der Stelle des kleinsten Wertes herrscht Phasen-
gleichheit, rechts davon eilt der Strom der Spannung voraus.
Je steiler nun die beiden Aeste dieser Kurven ansteigen,
desto geringer ist der induktive Spannungsabfall des Strom-
erzeugers. Maschinen mit recht kräftiger Erregung und kleiner
Ankerwindungszahl Z erfüllen die eben genannte Bedingung
geringer Ankerrückwirkung e' am besten (s. Gleichung 1).
Die neuerdings vielfach gebaute Maschinenform mit ruhender
induzirter und erregender Wirkung hat einen kleineren mag-
netischen Streuungswiderstand und damit einen gröfseren
Selbstinduktionskoöffizienten L, der Streuung, also einen er-
heblicheren Spannungsabfall, als die nach Art der üblichen
vielpoligen Gleichstrommaschinen gebauten Drehstromdyna-
mos mit 3 Schleifringen. Aus diesem Gesichtspunkt be-
trachtet, ist also diese ältere Form jener allerdings wohl
billigeren, einfacheren und betriebsichreren entschieden über-
legen. Ich möchte übrigens nicht versäumen, hier noch
auf eine Wicklungsart bei Drehstromdynamos für konstante
Spannung in der Art der Gleichstrommaschinen nach Aus-
führungen der General Electric Co. in Schenectady?), Ver-
einigte Staaten, aufmerksam zu machen. Die in Sternschal-
tung zu verbindenden Enden der sich drehenden Ankerwick-
lung werden nicht unmittelbar verkettet, sondern zu drei
ebenfalls sich drehenden Lamellen eines Kommutators ge-
) Dr. Behn-Eschenburg, Schweiz. Bauzeitung 1895 No. 25.
?) L’Industrie electr. 5. Jahrg. No. 107 Fig. 2.
führt, von denen aus die drei Zweige über drei auf der Achse
angebrachte kleine Widerstände verkettet werden. Zwei
diametral gegenüber liegende Bürsten führen zu dem so-
genannten Reihenfelde, das durch einen parallel gelegten
Widerstand je nach Art der Belastung — ob induktiv oder
induktionslos — geregelt werden kann. 70 bis 75 pCt des
Gesamtstromes fliefsen in der Reihenwicklung, der Rest in
den zwei Nebenschlüssen, dem sich drehenden und dem festen.
Um die Phasenverschiebung zwischen Strom und Span-
nung zu vermeiden, die, wie bemerkt, den Abfall der
Klemmenspannung vergrölsert, bietet sich unter Umständen
das zweckmälsige Auskunftmittel, einen oder mehrere über-
erregte Synchronmotoren — es sind das einfach als Motoren
benutzte Dynamos — im Netze aufzustellen. die den
Leitungsstrom gegen die Spannung vorschieben, falls sie auf
dem rechts vom kleinsten Werte liegenden Teile der Fig. 6
erregt sind. Sie laufen entweder leer mit, oder man benutzt
sie zu einer ihnen entsprechenden Kraftabgabe. Obwohl sie
als Synchronmotoren nicht anlaufen, lassen sie sich gewöhn-
lich leicht asynchron in Betrieb setzen, sollten dann aber
möglichst während der ganzen Arbeitszeit nicht still gestellt
werden. Bei erheblichen Ueberlastungen und Stromstöfsen
z. B. auch bei Blitzschlägen im Leitungsnetze, können sie
allerdings aufser Tritt fallen und stehen bleiben; ihr Nutz-
effekt ist jedoch grölser als der von asynchronen Motoren,
und ferner laufen sie mit durchaus gleichmäfsiger Umlaufzahl.
Synchronmotoren, deren Y-Kurven, Fig. 6, recht steile Aeste
haben, erweisen sich als die wirksamsten Phasenregler.
4) Der Vorteil des elektrischen Betriebes von Hebe-
zeugen tritt dadurch am deutlichsten zutage, dass man die
Eigenschaften des Elektromotors so weitgehend wie nur
möglich ausnutzt, indem man z. B. dem Motor die Umkehr
der Bewegungsrichtung und die Aenderung der Umdrehungs-
zahl überlässt. Für Laufkrane — ähnliches gilt für Drehkrane
-—— wird man demnach, falls man es nicht gerade mit Aus-
führungen in verhältnismäfsig kleinem Mafsstabe zu thun hat,
drei getrennte Motoren verwenden, die ein einfaches Vorgelege
und billigeren Betrieb ergeben als ein Motor, der häufig leer
oder mit schlechtem Nutzeffekt läuft, da er eben so grofs
gewählt werden muss, dass verschiedene Bewegungen gleich-
zeitig ausgeführt werden können. Die Kosten für Unter-
haltung dreier Umsteuermotoren werden allerdings im all-
gemeinen erheblicher sein, als für einen einzigen, immer gleich
umlaufenden, und überdies sind, um genau anhalten zu können,
bestimmte Hülfsvorrichtungen nötig, von denen später die
Rede sein wird. In Aufzuganlagen gleicht man das Fahr-
stuhlgewicht und einen vom Betriebe abhängenden Teil der
Nutzlast, meist !/, bis !/s, durch ein Gegengewicht aus. Dies
gestattet die Verwendung eines kleineren Elektromotors, der
aber umsteuerbar sein muss. Die Ausnahme, die die Sprague
Electric Elevator Co. in New York mit ihren Aufzügen mit
hoher Geschwindigkeit und grofsem Hube macht, wird an
anderer Stelle Besprechung finden.
Beim äufseren Aufbau der Motoren,
deren Betriebspannungen sich um 100, 200
und 500 V bewegen, muss meist zunächst auf
mechanische Bedingungen Rücksicht genom-
men werden. Im Freien, in Giefsereien und
ähnlichen Betrieben verwendet man gewöhn-
lich, so lange es sich um Gleichstrommoto-
ren handelt, die ich vorerst nur im Auge
habe, die eisengeschlossene Motorenfornm der
Strafsenbahnen oder die von Eickemeyer,
Fig. 7, die vollständig gegen Staub und
Nässe abgeschlossen werden kann. Der Kollektor muss
vermöge eines abnehmbaren Deckels leicht zugänglich sein
und ist durch Oelspritzringe gegen Verunreinigung durch
Lageröl zu schützen, Fig. 8. Das ganze Motorgehäuse muss
zweiteilig und überhaupt mit Rücksicht auf rasche und
bequeme Ausbesserung entworfen werden. Diese eisenge-
schlossenen Motoren haben auf Schiffen aufserdem den Vor-
teil kleinster magnetischer Streuung und damit geringster
Beeinflussung des Kompasses. Anderseits lässt sich nicht
verkennen, dass sie sich, weil die Lüftung mangelt, leicht
übermäfsig erwärmen und sich, wenn einmal heils, nur lang-
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