<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Es ist bekannt, mehrere aus einer gemeinsamen Quelle, Netz oder Maschine, gespeiste Gleichstrommotoren in Parallel- oder Hintereinanderschaltung dadurch zu völligem Gleichlauf zu zwingen, dass man sie mit Asynchronmaschinen, deren Ständer von einem gemeinsamen Netz beliebiger Frequenz erregt werden und deren Läufer über Schleifringe parallel geschaltet sind, kuppelt. Dieses Verfahren leidet an dem Übelstande, dass die Asynchronmaschinen im Verhältnis zu den Gleichstrommotoren gross und kostspielig werden. Bei Verwendung normaler Gleichstrommotoren, deren Drehzahl mit steigender Belastung sinkt, müssen nämlich die Asynchronmaschinen annähernd die Differenz der mechanisch zu übertragenden Belastungen führen, indem sie die stark belasteten Gleichstrommotoren entlasten und die schwach belasteten belasten.
Sie halten also nicht nur die Drehzahl aller Motoren gleich (syn-
EMI1.2
heit der mechanischen Belastungen können sie daher leicht ausser Tritt fallen und den Gleichlauf vollständig stören. Durch die Erfindung soll nun die Beanspruchung der Induktionsmaschinen verkleinert und damit ihre Grösse und Kosten im Verhältnis zu den Gleichstrommotoren herabgesetzt werden.
Die Erfindung benutzt die bekannte Tatsache, dass zwei oder mehrere Gleichstrommotoren dann und nur dann bei verschiedener Belastung gleiche Drehzahlen behalten, d. h., dass ihre Drehzahlen von der Belastung unabhängig sind, wenn der Spannungsabfall im Ankerkreise durch geeignete Feldver-
EMI1.3
proportional. Er beträgt beispielsweise, wenn er 5% bei normaler Stromaufnhme ist, 10% bei doppelter oder 2%% bei halber Belastung. Soll die Drehzahl unveränderlich bleiben, so muss daher der Induktions-
EMI1.4
bei halber Belastung um 2#% gestärkt werden. Das lässt sich in bekannter Weise am einfachsten durch eine feldschwächende Reihenwieklung, die nötigenfalls durch einen Parallelwiderstand genau eingestellt werden kann, erreichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das dieses besondere Mittel für die Beeinflussung der Felder der Gleichstrommaschinen zeigt, ist in Fig. 1 der Zeichnung veranschaulicht. An dem Gleichstromnetz g liegen die Gleichstrommotoren m1 und m2 mit den Ankern a1 und a2, den Nebenschlusserregerwicklungen b1 und b2 und den Wendepolwicklungen c1 und c. Zur Erhaltung des Gleielilaufes dieser
EMI1.5
und M ; ; gekuppelt, während die felderregenden Stundenwicklungen fi und s dieser Hilfsmaschinen mit dem Drehstromnetz w verbunden sind. Die Anker d1 und dz sind durch die Ausgleiehleitungen e miteinander elektrisch verbunden.
Nach der Erfindung sind nun noch die mit den Motoren a1 und a2 in Reihe liegenden Windungen h1 und/ vorgesehen, die den Erregerwindungen bi und b2 entgegenwirken und das Feld im Verhältnis der Belastungsänderungen der Motoren al und a2 beeinflussen, wodurch die Motoren veranlasst werden, ihre Drehzahlen einander zu nähern.
<Desc/Clms Page number 2>
Wenn bei grösseren Motoren dadurch die Gefahr des Pendeln verstärkt werden sollte oder wenn der Arbeitsprozess eine mit der Belastung abfallende Drehzahl verlangt, so kann ausser der Gegenreihenwicklung noch eine feldverstärkende Reihenwicklung angebracht werden ; diese wird dann aber so geschaltet, dass alle parallel arbeitenden Motoren annähernd denselben Drehzahlabfall zeigen, beispielsweise, indem man sie für den Summenstrom aller Motoren bemisst und alle Wicklungen hintereinander schaltet, wie in Fig. 1 durch die vom Netz g gespeisten und hintereinandergeschalteten Wicklungen i veranschaulicht ist.
In manchen Fällen wird man auch mit der Vereinfachung auskommen, dass man die parallel arbeitenden Motoren kreuzweise kompoundiert, bei zwei Motoren beispielsweise den Motor M : i mit dem Anker Cl1 durch die Reihenwicklung 12 und den Motor m2 mit dem Anker Ct2 durch die Reihenwicklung dz wie in Fig. 2 gezeigt ist. Bei n-Motoren wurde jedes Magnetsystem n- ! Reihenwicldungen zu erhalten haben.
Ein Beispiel hiefür zeigt Fig. 3 in der diese Schaltung für drei Motoren dargestellt ist.
Die vorstehend geschilderten Anordnungen erlauben es, die Modellgrösse der Induktionsmaschinen soweit zu verkleinern, dass sie nur zum Ausgleich verhältnismässig kleiner Drehzahlunterschiede auszureichen brauchen. Wenn aber infolge der unvermeidlichen Ungenauigkeiten der Ausführung und infolge von Baustoffversehiedenheiten, z. B. der magnetischen Charakteristik bei Motoren für grösseren Regelbereich u. dgl., zeitweise stärkere Drehzahlunterschiede auszugleichen sind, würden die kleinen Induktionsmaschinen nicht genügen.
Für diese und damit für alle Fälle kann die Grösse der Induktionsmaschinen auf ein Mindestmass herabgesetzt werden, wenn man die Wirkung, die durch die Abweichung der Gleichstrommaschinen vom Gleichlauf auf die Asynchronmaschinen ausgeübt wird, benutzt, um von diesen aus die Felder der Gleichstrommaschinen zu beeinflussen. Dabei wird die mit der Abweichung vom Gleichlauf veränderliche Ausgleichsleistung zwischen den Asynchronmaschinen als Mittel für die Beeinflussung der Felder verwendet. Man kann hiezu die die Ausgleichsleitungen e durchflutende Energie benutzen. Besonders vorteilhaft ist es aber, die dieser Energie proportionale Differenz der von den Ständern der Asynchronmaschinen aufgenommenen Leistungen zu verwenden.
Jede Energieübertragung von der einen Induktionsmaschine auf eine andere ist mit der Aufnahme verschieden starker Magnesitienmgsströme aus dem Drehstromnetz verbunden. Ein zwischen den Schleifringen der Läufer fliessender Ausgleichstrom ist daher mit einer Differenz der betreffenden Ständerströme bzw. Ständerleistungen untrennbar verknüpft. Diese Differenzleistung lässt sich nun in einfacher Weise zur Regelung der Gleichstromfelder derart benutzen, dass sie mit Hilfe eines Strom-oder Leistungsrelais, Solenoids, Elektromagneten od. dgl., die Erregungen der stärker belasteten Motoren schwächt, der schwächer belasteten stärkt, u. zw. so weit, bis die Differenz der Ständerströme und damit auch der synchronisierende Schleifringstrom genügend klein geworden ist.
Eine solche Einrichtung ist in Fig. 4 gezeigt. In dieser wird das Feld bz der Maschine durch Veränderung eines regelbaren Widerstandes r den gewünschten Verhältnissen angepasst. Der Schalthebel p dieses Widerstandes wird durch eine Stange q betätigt, die den Magnetkern n trägt, der unter dem Einfluss der Spulen Mti und m2 steht, die von den Statorströmen der Drehstrommaschinen b1 und b2 durchflossen werden.
Die Induktionsmaschinen brauchen dann nur für die geringfügige Steuerleistung des Reglerorganes bemessen zu werden und bekommen dadurch mehr den Charakter eines Messinstrumentes als den einer Hilfsmaschine. Man wird sie natürlich aus Gründen der Betriebssicherheit immer noch reichlich genug wählen, braucht sie aber keinesfalls in anormaler Weise, etwa für grosse Kippmomente zu bauen, kann daher die Kosten der Gleichlaufvorrichtung beträchtlich herabsetzen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Erzielung synchronen Ganges mehrerer von einer Gleichstromquelle gespeister Motoren in Parallel-oder Reihenschaltung durch Asynchronmaschinen, deren Ständer von einem gemein- samen Drehstromnetz beliebiger Frequenz erregt werden und deren Läufer über Schleifringe parallel-
EMI2.1
motoren durch an sich bekannte Mittel (z. B. durch feldschwächende von den Motorbelastungen abhängige Reihenwicklungen) unabhängig von jedem Belastungsunterschied einander gleichgehalten werden.