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Anordnung zur Erregung von Kommutatorhintermaschinen mit einer dem Schlupf proportionalen Spannung.
Für die Drehzahlregelung von Asynchronmaschinen verwendet man Kommutatorhintermaschinens die entweder im Ständer oder im Läufer mit einer dem Schlupf proportionalen Spannung erregt werden, so dass sie eine Spannung erzeugen, die die Sekundärspannung der asynchronen Vordermaschine ganz oder teilweise aufhebt. Die dem Schlupf proportionale Spannung für die Speisung der Erregerwicklung der Kommutatorhintermaschine wird von der Sekundärwicklung der asynchronen Vordermaschine geliefert. Es zeigt sich dabei, dass die genaue Proportionalität zwischen dieser Spannung und dem Schlupf durch den von dem Belastungsstrom erzeugten Ohm'schen Spannungsabfall in der Sekundärwicklung erheblich beeinflusst wird, insbesondere in der Nähe der synchronen Drehzahl.
Um dies zu vermeiden, kann man an der Vordermaschine eine sekundäre Hilfswicklung vorsehen, die die Erregerspannung für die Kommutatorhintermaschine liefert. Abgesehen davon, dass diese Hilfswicklung eine abnormal Bauart des Läufers der Asynchronmaschine bedingt, so ist auch die von dieser Hilfswicklung gelieferte Spannung nicht genau proportional dem Schlupf, da sie durch das von der sekundären Hauptwicklung erzeugte, dem Belastungsstrom proportionale Streufeld ebenfalls induziert wird.
Bei der Anordnung nach der Erfindung wird zur Erregung der Kommutatorhintermaschine mit einer dem Schlupf proportionalen Spannung nicht die Spannung der Sekundärwicklung der Vordermaschine benutzt, sondern ihre Schlupffrequenz. Erfindungsgemäss ist ein synchroner oder asynchroner Motor vorgesehen, der von der Sekundärwicklung der asynchronen Vordermaschine gespeist wird und der seinerseits eine Maschine antreibt, die eine dem Schlupf proportionale Spannung erzeugt, da ihre Drehzahl sich ebenfalls nach diesem Gesetze ändert. Bei dieser Anordnung können also die durch den sekundären Belastungsstrom hervorgerufenen störenden Erscheinungen nicht auftreten, da die Drehzahl des Motors ausschliesslich durch die von der Sekundärwicklung gelieferte Frequenz bestimmt ist.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der neuen Anordnung, wobei die im Läufer mit Netzfrequenz erregte, im Ständer mit einer Kompensationswicklung ausgerüstete Kommutator- hintermaschine 2 mit der asynchronen Vordermasehine 1 mechanisch gekuppelt ist. Für die Erregung der Kommutatorhintermaschine dient ein synchrones Aggregat, bestehend aus dem vom Netz gespeisten Synchronmotor 3 und einem Synchrongenerator 4. In den Gleichstromerregerkreis dieses Synchrongenerators ist die dem Schlupf proportionale, gemäss der Erfindung erzeugte Spannung eingeführt. Es ist dazu ein Asynchronmotor 6 vorgesehen, der von den Schleifringen der Maschine 1 aus gespeist wird und der eine fremderregte Gleichstrommaschine 6 antreibt.
Ihre Kommutatorspannung speist den Erregerkreis des Generators 4. Zur Erregung der Kommutatorhintermaschine 2 mit einer konstanten, beliebig einstellbaren Spannung ist in den Wechselstromkreis des Generators 4 noch ein regelbarer Transformator 7 eingeschaltet.
Selbstverständlich kann die Erfindung auch in anderer Weise ausgeführt werden, beispielsweise kann für die Erregung der Kommutatorhintermaschine mit Schlupffrequenz die mit der Maschine 5 gekuppelte Maschine entweder im Ständer oder im Läufer mit Gleichstrom erregt werden, so dass der induzierte Teil eine Schlupffrequenz aufweisende Spannung besitzt, die der Erregerwicklung im Ständer der Kommutatorhintermaschine zugeführt wird. Ebenso könnte man bei der dargestellten Anordnung
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die Spannung der Maschine 6 dazu benutzen, den Transformator 7 in Abhängigkeit von der Schlupffrequenz zu verstellen.
Fig. 2 der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Hintermaschine der Asynchronmaschine als Gleichstrommaschine ausgebildet ist, wobei bekanntlich die Energie der Sekundärwicklung der Asynchronmaschine über einen Einankerumformer einer Gleichstromkommutatormaschine zugeführt wird, die entweder mit der Asynchronmaschine oder auch mit einer synchronen oder asynchronen besonderen Belastungsmaschine gekuppelt ist. 11 ist die asynchrone Hauptmaschine, deren Sekundärwicklung über Schleifringe an den Einankerumformer 12 angeschlossen ist. Der Einankerumformer speist in bekannter Weise die mit der Maschine 11 gekuppelte Gleichstrommaschine 13. Die Erregerwicklung 14 dieser Gleichstrommaschine wird nun von einer Gleichstromhilfsmaschine 16 gespeist, die mit dem Einankerumformer 12 gekuppelt ist und daher mit einer dem Schlupf proportionalen Drehzahl läuft.
Diese Gleichstromhilfsmaschine 16 besitzt im Ständer Fremderregung. Sie gibt daher bei konstanter Erregung eine genau mit dem Schlupf anwachsende Spannung ab, die ein entsprechendes Erregerfeld in der Gleiehstrommasehine. 13 erzeugt. Dieses proportional dem Schlupf anwachsende Erregerfeld erzeugt in der Maschine 13 eine Spannung, die, im Einankerumformer auf Schlupffrequenz umgeformt, die Sekundärspannung der Maschine 11 ganz oder teilweise aufhebt. Wird die Sekundärspannung der Maschine 11 durch die genannte Spannung vollständig aufgehoben, so kann mittels der zusätzlichen Erregerwicklung 15 an der Maschine 13 eine vom Schlupf unabhängige Spannung in den Sekundärstromkreis der Maschine 11 eingeführt werden, die dann auch eine konstante Belastung der asynchronen Vordermaschine erzwingt.
Erfolgt die Aufhebung der Sekundärspannung nicht vollständig, dann erhält man eine überaus einfache Kompoundierung.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Anordnung zur Erregung von Kommutatorhintermaschinen mit einer dem Schlupf proportionalen Spannung, gekennzeichnet durch einen von der Sekundärwicklung der asynchronen Vordermaschine gespeisten synchronen oder asynchronen Motor, der mit einer Maschine zur Erzeugung einer dem Schlupf proportionalen Spannung gekuppelt ist.