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Anordnung zur Beeinflussung der elektrischen Maschinen zugefnhrten Wechselspannung mittels vorgeschalteter Drosselspulen.
Man kann die elektrischen Maschinen zugeführte Wechselspannung dadurch in ihrer Grösse beeinflussen, dass man in die Zuleitungen Drosselspulen einschaltet und ausserdem mittels anderweitiger Vorrichtungen die elektrische Maschine zur Aufnahme von Blindstrom veranlasst. Da der Blindstrom auch die vorgeschalteten Drosselspulen durehfliesst, so verursacht er je nachdem, ob es sich um vor-oder nacheilenden Blindstrom handelt, einen Spannungsabfall bzw. eine Spannungserhöhung. Dementsprechend ändert sich dann auch die Spannung an den Klemmen der elektrischen Maschine. Bei einer derartigen Anordnung kann der die elektrische Maschine durchfliessende Blindstrom für die Maschine selbst nachteilig wirken, z. B. beeinflusst er bei Einankerumformern die Kommutierung in sehr ungünstiger Weise.
Bei der Anordnung nach der Erfindung wird nun dieser Nachteil dadurch vermieden, dass der Blindstrom, der die Spannungsänderung über die Drosselspulen herbeiführen soll, die elektrische Maschine nicht durchfliesst. Erfindungsgemäss sind an die vorgeschalteten Drosselspulen in Parallelschaltung zur elektrischen Maschine fest eingestellte oder regelbare Induktivitäten, Kapazitäten oder ähnlich wirkende Vorrichtungen angeschlossen. Diese nehmen ebenfalls einen vor-oder nacheilenden Blindstrom auf, der die gewünschten Spannungsänderungen über die Drosselspulen herbeiführt.
In Fig. 1 der Zeichnung ist die neue Anordnung an einem Beispiel dargestellt. 1 ist ein Einankerumformer, der auf seiner Wechselstromseite an die Niederspannungsklemmen des Transformators 2 angeschlossen ist. In die Zuleitungen sind die Drosselspulen 3 eingeschaltet. Auf der Welle des Einankerumformers sitzt ausserdem der Asynchronmotor 4, der auch als Anwurfmotor dient. Für die Beeinflussung der dem Einankerumformer zugeführten Wechselspannung während des Betriebes ist nun der Asynchronmotor z. B. mit seiner Ständerwicklung in der dargestellten Weise an die Drosselspulen 3 angeschlossen.
Der Anschluss der Ständerwicklung an die Drosselspulen ist dabei derart durchgeführt, dass das nunmehr in der Ständerwicklung erzeugte Drehfeld die umlaufende Läuferwicklung mit doppelter Netzfrequenz schneidet. Im Stromkreise der Läuferwicklung des Asynchronmotors liegen- die Kondensatoren J. Da diese mit der doppelten Netzfrequenz gespeist werden, so entnehmen sie dem Netz über den Asynchronmotor einen verhältnismässig grossen Blindstrom, der auch die Drosselspulen 3 durchfliesst und so eine Erhöhung der Klemmspannung am Einankerumformer herbeiführt.
Die Regelung dieser Spannungserhöhung kann dadurch erreicht werden, dass, wie in der Zeichnung dargestellt, die Drosselspulen mit Anzapfungen versehen sind, an die nacheinander die Ständerwicklung des Asynchronmotors gelegt wird. Der von den Kondensatoren aufgenommene Blindstrom durchfliesst dann gegebenenfalls nur einen Teil der Drosselspulen. Dementsprechend ist die Spannungserhöhung dann eine geringere.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Zeichnung erfolgt die Entnahme von Blindstrom dadurch, dass der Ständer des Anwurfmotors wie in Fig. 1 an die Drosselspulen angeschlossen ist und die Läuferwicklung durch Gleichstrom erregt wird. Hat das durch den Gleichstrom erzeugte Feld in der Asynchronmaschine 4 dieselbe Phasenlage wie das Ständerdrehfeld dann kann man durch die Regelung der Stärke bzw. durch die Umkehrung dieses Gleichstromfeldes die Asynchronmaschine je nach Wunsch
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zur Aufnahme von vor-oder nacheilendem Blindstrom veranlassen und so die dem Einankerumformer zugeführte Spannung über die Drosselspulen in weiten Grenzen beeinflussen.
Nach der Zeichnung ist hiefür in die Zuleitungen zwischen der Läuferwicklung und der Gleichstromquelle ein Regelwiderstand 6 und ein Umschalter 7 eingebaut. Diese Anordnung ist unter Umständen gerade bei Einankerumformern besonders zweckmässig, weil die Gleichspannung, wie es auch in Fig. 2 angedeutet ist, unmittelbar dem Einankerumformer entnommen werden kann.
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Asynchronmaschine, dann erweist sich eine Anordnung, wie sie etwa in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt ist, als besonders zweckmässig. Die Asynchronmaschine ist hier in derselben Weise wie in Fig. 2 mit den Drosselspulen verbunden. Sie besitzt aber eine in ihrem Läuferkreis eingeschaltete Kollektorhintermaschine 8. Die Kollektorhintermaschine wird mit Hilfe des Reguliertransformators 9 vom Netze aus erregt.
Die Asynchronmaschine und die auf der gleichen Welle sitzende Kollektorhintermaschine läuft wieder synchron. Die Läuferwicklung der Asynchronmaschine wird daher durch die Hintermasehine ebenfalls mit Gleichstrom erregt. Die Grösse dieser Erregung kann wieder durch Verstellung der Bürsten an der Kollektorhintermaschine bzw. durch Regulierung des vorgeschalteten Transformators 9 in weiten Grenzen geregelt oder in der Richtung umgekehrt werden.
Die Anordnung nach Fig. 3 hat noch den besonderen Vorteil, dass mit Hilfe des mit einer Kollektorhintermasehine ausgerüsteten Anwurfmotors der Einankerumformer in besonders einfacher und zuverlässiger Weise synchronisiert werden kann, da der Asynchronmotor dabei durch passende Einstellung seiner Erregung auf die synchrone Drehzahl gebracht werden kann.
Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist es selbstverständlich nicht erforderlich, dass die Asynchronmaschine und die mit ihr gekuppelte Kollektorhintermaschine synchron läuft. Auch bei asynchronem Lauf kann diese Maschine zur Aufnahme oder Abgabe von Blindstrom veranlasst werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Beeinflussung der bei elektrischen Maschinen zu-oder abgeführten Wechselspannung mittels vorgeschalteter Drosselspulen (insbesondere bei Einankerumformern), dadurch gekennzeichnet, dass an diese Drosselspulen (3) in Parallelschaltung mit der elektrischen Maschine (1) fest eingestellte oder regelbare Induktivitäten, Kapazitäten (4, oder ähnlich wirkende Vorrichtungen angeschlossen sind.