AT103824B

AT103824B - Verfahren zur Synchronisierung von Drehstrommotoren.

Info

Publication number: AT103824B
Authority: AT
Original assignee: Siemens Schuckertwerke Wien
Priority date: 1923-08-25
Filing date: 1923-10-11
Publication date: 1926-07-26

Description

Verfahren zur Synchronisierung von Drehstrommotoren.
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und x1, ferner w und 101 miteinander verbunden (gestrichelt gezeichnet). Ebenso ist der Drehpunkt y des rechten Schaltmessers mit dem linken unteren Kontakt Yi in Verbindung. In der Zuleitung vom mittleren oberen Kontakt x zum Anlasser 6 liegt der Schalter S2'Die Synchronisierung des Drehstrommotors vollzieht sich nun auf folgende Weise :
Nach dem Hochlaufen des Motors wird der Anlasser 6 durch Einlegen des Schalters 5 nach oben
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die Gleichstromerregung 7 ist also während des Anlassens ausgeschaltet.

Wird nun der Schalter Si geöffnet, so fliesst ein Gleichstrom in der Phase 1 über den Kurzsehliesser des Anlassers und der Motor geht in den Synchronismus über. Hierauf wird der Umschalter 5 nach unten umgelegt. Für kurze Zeit sind die Verbindungen der einzelnen Phasen unterbrochen. Da aber die Phase 1 über die beiden oberen Kontakte u und X unmittelbar mit dem kurzgeschlossenen Anlasser verbunden ist, so wird, wie aus Fig. 3 zu ersehen, die Gleichstromerregung auch bei geöffnetem Umschalter nicht unterbrochen, sondern in einer Phase 1 und dem Kurzschliesser des Anlassers aufrechterhalten. Durch die oben geschilderte Anordnung der Verbindungen an den Kontakten des Umschalters erhält man nach dem Umlegen der Schaltmesser das Schaltbild nach Fig : 4.

Da der Sternpunkt bei dieser Schaltung noch mit dem Kurzschliesser
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gültige bekannte Gleichstromerregerschaltung, bei der die Phase 1 in Hintereinanderschaltung mit den zwei parallel geschalteten Phasen 2 und 3 liegt, wird schliesslich der Schalter 82 geöffnet.

Trotzdem bei der Einschaltung der Gleichstromerregung der Gleichstrom zunächst nur in der einen Phase fliesst, geht der Läufer doch in den Synchronismus über, da infolge des geringeren Widerstandes der einen Phase gegenüber der endgültigen Schaltung der'Erregerstrom etwas grösser ist als im normalen Betriebe.

Bei dem geschilderten Synchronisierungsverfahren können die einzelnen Phasen der Läuferwicklung mit einer v3-fach höheren Windungszahl ausgerüstet werden, ohne dass dabei gegenüber dem üblichen Anlassen in Sternschaltung eine Erhöhung der Anlassspannung an den Schleifringen des Motors eintritt.

Entsprechend der höheren Windungszahl verringert sich auch der Erregergleichstrom um das V3-fache.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt.

Erfindungsgemäss wird die Dreieckwicklung derart umgeschaltet, dass der Erregergleichstrom in zwei mit verkehrtem Wicklungssinn hintereinander geschalteten Phasen fliesst. Die dritte Phase ist für sich kurzgeschlossen. Es wird eine ähnliche Anordnung verwendet, wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Der Anschluss des Anlassers 6 und der einzelnen Phasen an den Umschalter 5 ist in Fig. 5 derselbe wie in Fig. 1. Nur die Anordnung der Verbindungen am Umschalter selbst ist eine andere. Der mittlere obere Kontakt x ist mit dem linken unteren a ; i verbunden, ebenso der Drehpunkt des mittleren Schaltmessers v mit dem rechten unteren Kontakt An den mittleren unteren Kontakt ist keine Zuleitung angeschlossen.

Das Anlassen des Motors und die Einschaltung der Gleichstromerregung vollzieht sich in derselben Weise wie bei der Anordnung nach Fig. 1-4. Nach dem Öffnen des Umschalters ergibt sich wieder das Schaltbild nach Fig. 3. Bei der neuen Art der Verbindungen am Umschalter wird aber nach dem Anlegen der Schaltmesser an die unteren Kontakte das in Fig. 6 dargestellte Schaltbild erreicht. Die Phase 3 ist dabei von den Phasen 1 und 2 abgetrennt und für sich kurzgeschlossen. Zum Schluss wird wieder der Schalter S2 geöffnet. Der Gleichstrom fliesst dann in den beiden Phasen 1 und 2.

Der Erreger- gleiehstrom ist bei dieser Anordnung V3mal kleiner als beim Anlauf in Stern und Erregung von zwei Phasen hintereinander und beträgt etwas weniger als die Hälfte des Erregerstromes beim Anlauf in Stern und Erregung einer Phase in Hintereinanderschaltung mit den beiden andern parallel geschalteten. Für die Hintereinanderschaltung zweier Phasen ist das Kurzschliessen der dritten Phase ganz besonders vorteilhaft, da hier eine Dämpferwirkung der Erregerwicklung im Gegensatz zu der erst geschilderten Anordnung nicht vorhanden ist. Die kurzgeschlossene Phase 3 bildet aber eine wirksame Dämpferwicklung.

Die Fig. 7-10 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Für die Gleichstromerregung wird die Deieckwicklung, ansieh bekannt, auf die Hintereinanderschaltung aller drei Phasen umgeschaltet, wobei aber die eine Phase gegenüber den beiden andern verkehrten Wicklungssinn erhält. Die Anordnung ist nach Fig. 7 derart, dass die umzukehrende Phase 2 der Dreieckwicklung mit den Enden w, z und die diesen zugekehrten Enden u, y der beiden andern Phasen 1 und 3 über die Schleifringe 9, 10, 11, 12 mit einem zweipoligen Umschalter 13 verbunden sind. Die Enden der umzukehrenden Phase 2 liegen dabei an den beiden oberen Kontakten w, z des Umschalters, während die Enden u und y der Phasen 1 und 3 an die Drehpunkte u, y der beiden Schaltmesser des Umschalters angeschlossen sind.

Werden die Schaltmesser an die oberen Kontakte z, angelegt, so sind die drei Phasen in normaler Dreieckschaltung, liegen die Sehaltmesser an den unteren Kontakten, so ist die Phase 2 in die frühere Dreieckschaltung mit verkehrtem Wicklungssinn eingeschaltet. Die Enden v, x der Phasen 1 und 3 sind unmittelbar auf der Läuferwicklung miteinander verkettet. Der Verkettungspunkt steht über den Schleifring 8 und über die Zuleitung 15 mit dem mittleren Zweig des Motoranlassers 6 in Verbindung. In der Zuleitung 15 liegt der Schalter 82'Der linke Zweig des Anlassers steht mit Hilfe der Zuleitung. M mit dem Ende ? der umzu-

kehrenden Phase 2 dauernd in Verbindung.

Ebenso ist der rechte Zweig des Anlassers über die Zuleitung 14 dauernd mit dem Ende u der Phase 1 verbunden. Zwischen dieser Verbindung und dem Schleifring 9 ist in dem Stromkreis der Phase 1, durch einen Kurzschlussschalter S1 überbrückt, wieder die Gleichstromerregung 7 eingeschaltet.

Das Synchronisieren vollzieht sich auf folgende Art : Nach dem Anlassen des Motors wird zunächst der Kurzschliesser Si für die Gleiehstromerregung 7 geöffnet (Fig. 8). Der Erregerstrom fliesst wieder nur in der Phase 1. Für die Verkehrung der Phase 2 wird hierauf der Umschalter nach unten umgelegt. Da die Phase 1 mit dem Ende u dauernd an die Zuleitung 14 des kurzgeschlossenen Anlassers angeschlossen ist, wird die Gleichstromerregung auch bei geöffnetem Umschalter nicht unterbrochen. Fig. 9 zeigt das
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strom fliesst nunmehr durch alle drei hintereinandergeschalteten Phasen.

Bei dieser Art der Erregerschaltung sinkt der Erregergleichstrom auf den 2'8 Teil gegenüber der Schaltung mit Anlassen im Stern und Erregung wie bei der ersten Ausführung. Es ist ebenfalls eine Dämpfungswirkung vorhanden. Sie hat aber den Nachteil, dass im Gegensatz zu den ersten beiden Erregerschaltungen der asynchrone Betrieb nicht mehr möglich ist. Man wird also diese Schaltung zweckmässigerweise dann verwenden, wenn ein Aussertrittfallen der Maschine infolge Überlastungsstösse nicht zu befürchten ist. Bei der letzten Anordnung fällt die Einrichtung zum Umschalten einfacher aus als bei den ersten Beispielen. Man kommt mit fünf Schleifringen aus und braucht nur einen zweipoligen Umschalter.

Der Kurzschlussschalter für die Gleiehstromerregllng S1 kann mit den Umschaltern nach den drei Ausführungsformen zu einem einzigen vierpoligen bzw. dreipoligen Schalter vereinigt werden. Die Er-
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der Mittelstellung dieses vereinigten Schalters.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Synehronisierung von Drehstrommotoren, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor mit in Dreieck geschalteter Sekundärwicklung angelassen wird und dass hierauf die Sekundärwicklung auf eine derartige Gleichstromerregerschaltung umgeschaltet wird, dass der Widerstand der so erzielten Gleiehstromwicklung höher ist als der Widerstand einer Dreieckphase.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Kurzschliessen des Motor- EMI3.3 und dass gleichzeitig oder nachher die Dreieckwicklung ohne Unterbrechung des Erregergleichstromes umgeschaltet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreieckwicklung auf eine kurzgeschlossene Sternwicklung umgesehaltet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach Einführung der Erregung in eine Phase (1) die beiden andern Phasen (2, 3) von dieser Erregerphase abgeschaltet werden, wobei die eine dieser beiden Phasen (2) ausserdem auch noch von der andern Phase (3) getrennt wird, während sie mit dem kurzgeschlossenen Anlasser (6) verbunden bleibt.

5. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Zweige des Anlassers (6) an die eine Kontaktgruppe (u, x, w) eines dreipoligen Umschalters (5) angeschlossen sind, dass für die Dreieckschaltung die Erregerphase (1) an zwei Kontakte (u, x) dieser Gruppe, eine andere Phase (3) an zwei Kontakte (v, y) der zt gehöligen Giuppe und die dritte Phase an die übrigen zwei Kontakte (z, w) beider Gruppen liegt, und dass zwischen Anlasser und Sternpunktende der Erregerphase ein Schalter (S,) liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreieckwieklung auf zwei in ihrem Wiekinngssinn gegeneinander geschaltete Phasen (1, 2) umgeschaltet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Umschaltung alle drei Wicklungsphasen hintereinander geschaltet werden, wobei die eine Phase (2) gegenüber den beiden andern verkehrten Wicklungssinn erhält.

8. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die umzukehrende Phase (2) und die dieser zugeordneten Enden (u, y) der beiden andern Phasen mit einem zweipoligen Umschalter (13) verbunden sind, und dass ausser dem dauernd geschlossenen Verkettungspunkt (v, x), in dessen Verbindungsleitung zum Anlasser ein Schalter (S2) liegt, das offene Ende der Erregerwicklungsphase (u) und das in der Dreieckschaltung von diesem Ende abgewandte Ende (o) der umkehrbare Phase mit dem Anlasser dauernd verbunden sind.

9. Anordnung nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzschlussschalter für die Gleichstromerregung mit dem Umschalter zu einem Schalter so vereinigt ist, dass beide zugleich öffnen.