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Verfahren zum Anlassen von Asynchronmaschillen mit netzerregten Mehrphasen- Kommutator- Hilltermaschinell.
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Läufer nicht mit der Stillstandsspannung'"beansprucht wird. Man kann also diese Stillstandsspannung höher wählen, als sonst mit Rücksicht auf die Isolation zulässig wäre. Dadurch wird der Strom im Läuferkreis kleiner ; es werden also die Schleifringe entlastet. Auch eine in den Läuferkreis eingeschaltete Kommutatormaschine baut sich häufig günstiger für kleineren Strom und höhere Spannung, als für sehr hohen Strom und kleine Spannung.
Wird aber die Asynchronmaschine, nachdem sie durch den Anwurfsmotor auf annähernd synchronDrehzahl gebracht wurde, auf das Netz geschaltet, so tritt im Augenblick des Einsehaltens eine sehr hohe Beanspruchung der Wicklungen auf. Erfolgt die Einschaltung bei offenem Läufer, so überlagert sich bekanntlich im Augenblick des Einschalten über das Drehfeld ein im Raum stillstehendes, mit der Zeit abklingendes Feld, das gleiche Grösse wie das Drehfrld hat und ihm entgegengerichtet ist, so dass das resultierende Feld im Augenblick des Einschaltens Null wird. Dieses im Raum stillstehende Feld induziert in der mit annähernd synchroner Geschwindigkeit rotierenden Läuferwicklung eine Spannung gleich der Stillstandsspannung.
Im Augenblick des Einschaltens wird also bei Anlassen durch einen Anwurfsmotor die Läuferisolation ebenso wie beim Anlassen über Widerstände, wenn auch für kürzere Zeit, beansprucht. Wird die Ständerwicklung bei kurzgeschlossener Läuferwicklung auf das Netz geschaltet, so treten bekanntlich ausserordentlich hohe Ströme im Ständer und im Läufer auf, da die kurzgesehlossene Läuferwicklung jede schnelle Feldänderung abziidrosseln sucht, wobei Erscheinungen ähnlich denen des Stosskurzschlusses auftreten.
Durch Verwendung von Vorkontaktwiderständen beim Einschalten kann die zusätzliche Schaltbeanspruchung gemildert, aber nicht beseitigt werden ; sie kann auch dadurch gemildert werden, dass während des Einsehaltens vor dem Läufer ein zusätzlicher Widerstand geschaltet wird, doch verteuert dies die Anlage.
Bei Asynchronmotoren, an deren Rotorkreis ein von der Netzspannung erregter Kompensator beliebigen Systems angeschlossen ist. kann die geschilderte Schwierigkeit erfindungsgemäss dadurch beseitigt werden, dass der Asynchronmotor, bevor er auf das Netz geschaltet wird, über den Kompensator derart erregt wird, dass die in seinem Ständer induzierte Spannung der Netzspannung gleich und entgegengerichtet ist. Von dem geringen Einfluss des Wirkstromes abgesehen, der nach der Einschaltung des Motors fliesst, bedingt in diesem Fall die Zuschaltung des Motors auf das Netz überhaupt keine Änderung der elektrischen und magnetischen Verhältnisse, die Zusehaltung geht also absolut stossfrei vor sich.
Wird dabei der Schalter mit Vorkontakten ausgestattet, so muss geringerer Wert auf genaue Einstellung der Rotorerregung gelegt werden als ohne Vorkontaktwiderstände.
Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Abbildung'. 1 ist das Netz, : 2 dir Asynehronmasehine, die mittels des Schalters 3 auf das Netz geschaltet werden kann. An die Schleifringe 4 der Asynchronmasehine ist eine Scherbiusmaschine 5 geschaltet, deren Erregeiwicklung 6 über den Frequenznmformer 7 und den
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maschine 2. Durch ihn wird zunächst der Asynchronmotor auf annähernd synchrone Drehzahl gebracht. durch Synchronisieren des Anwurfsmotors kann die Drehzahl auch genau auf den synchronen Wert eingestellt werden.
Anschliessend wird der Regulierwiderstand 9 so eingestellt, dass die im Ständer der Asynchronmaschine 2 induzierte Spannung gleichen Effektivwert wie die Netzspannung hat. Es ist dies diejenige Einstellung, die volle Phasenkompensation bei Leerlauf des Asynchronmotors bedingt.
Es ist dabei nicht notwendig, die Phasenlage der genannten Spannungen zu beobachten, wenn nur die Bürsten des Frequenzumformers" ? in der richtigen Stellung stehen. Bekanntlich ist ja in der Schaltung nach der Abbildung der Phasenwinkel zwischen der Netzspannung und der vom Rotorstrom in der Ständerwicklung induzierten Spannung von der augenblicklichen Lage des Rotors unabhängig. Nach richtiger Einstellung des Widerstandes 9 kann der Schalter 3 eingelegt werden, ohne dass dies eine zusätzliche Wicklungsbeanspruehung der Kommutatormaschine bedingt.
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Method for starting asynchronous machines with line-excited multiphase commutator Hillter machines.
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The rotor is not loaded with the standstill voltage '". This standstill voltage can therefore be selected higher than would otherwise be permissible with regard to the insulation. This reduces the current in the rotor circuit; the slip rings are thus relieved. Also a commutator machine connected to the rotor circuit It is often more economical to build for smaller currents and higher voltages than for very high currents and low voltages.
If, however, the asynchronous machine is switched to the mains after it has been brought to approximately synchronous speed by the starter motor, the windings are subjected to very high stress at the moment it is switched on. If the switch is switched on with the rotor open, it is known that at the moment of switch-on a field that is stationary in space and that decays over time is superimposed on it, the same size as the rotary field and directed opposite to it, so that the resulting field at the moment of switch-on Becomes zero. This stationary field in space induces a voltage equal to the standstill voltage in the rotor winding, which is rotating at approximately synchronous speed.
At the moment of switching on, the rotor insulation is stressed when starting by a starting motor as well as when starting via resistors, albeit for a shorter period of time. If the stator winding is switched to the mains with a short-circuited rotor winding, it is well known that extraordinarily high currents occur in the stator and rotor, since the short-circuited rotor winding tries to throttle off any rapid field change, with phenomena similar to those of a surge short circuit.
By using pre-contact resistors when switching on, the additional switching stress can be alleviated, but not eliminated; it can also be alleviated by switching an additional resistor in front of the rotor while the system is switched on, but this makes the system more expensive.
In the case of asynchronous motors to whose rotor circuit a compensator of any system, excited by the mains voltage, is connected. The described difficulty can be eliminated according to the invention in that the asynchronous motor, before it is switched to the mains, is excited via the compensator in such a way that the voltage induced in its stator is equal to and opposite to the mains voltage. Apart from the small influence of the active current that flows after the motor is switched on, in this case the connection of the motor to the mains does not cause any change in the electrical and magnetic conditions, so the maintenance is absolutely bumpless.
If the switch is equipped with pre-contacts, less emphasis must be placed on the precise setting of the rotor excitation than without pre-contact resistors.
An exemplary embodiment is shown in the figure. 1 is the network,: 2 dir Asynehronmasehine, which can be switched to the network using switch 3. A Scherbius machine 5 is connected to the slip rings 4 of the asynchronous machine, the excitation winding 6 of which via the frequency converter 7 and the
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machine 2. It first brings the asynchronous motor to approximately synchronous speed. by synchronizing the starter motor, the speed can also be set precisely to the synchronous value.
The regulating resistor 9 is then set so that the voltage induced in the stator of the asynchronous machine 2 has the same effective value as the mains voltage. This is the setting that requires full phase compensation when the asynchronous motor is idling.
It is not necessary to observe the phase position of the voltages mentioned if only the brushes of the frequency converter are in the correct position. It is well known that the phase angle between the mains voltage and that induced by the rotor current in the stator winding is in the circuit after the illustration Voltage independent of the instantaneous position of the rotor After correct setting of the resistor 9, the switch 3 can be engaged without this causing additional winding stress on the commutator machine.