<Desc/Clms Page number 1>
Anordnung zur Beeinüussung der Drehzahlcharakteristik von Induktionsmaschinen.
Für den Antrieb von Walzenstrassen werden bekanntlich Induktionsmotoren verwendet, die für die Phasenkompensierung, bzw. auch für die Drehzahlregelung mit einer Kommutatorhintermaschine im sekundären Stromkreis ausgerüstet sind. Um die Belastungsstösse, die von der Walzenstrasse ausgehen, möglichst von dem Netz abzuhalten, versieht man den Motor mit Schwungmassen und schaltet ausserdem zwischen der Sekundärwicklung des Motors und der Kommutatorhintermasehine noch Ohmsche Widerstände ein. Statt die Ohmschen Widerstände der Kommutatorhintermaschine vorzuschalten, kann man sie auch zu dieser parallel schalten, wobei die Ohmschen Widerstände je Phase mit dem einen Ende an den Sekundärstromkreis des Induktionsmotors angeschlossen sind, während die anderen Enden zu einem Sternpunkt vereinigt sind.
Die Einschaltung der Ohmsehen Widerstände bewirkt ein Absinken der Drehzahl des Motors bei einem plötzlichen Belastungsstoss, so dass die Schwungmassen zum Ansprechen kommen und einen Teil der Belastung übernehmen. Die Einschaltung von Ohmschen Widerständen hat nun den Nachteil, dass in diesen eine verhältnismässig grosse Energie vernichtet wird. Ausserdem wird dadurch die Kommutatorhintermaschine unnütz vergrössert, da sie den Magnetisierungsstrom durch die Ohmschen Widerstände durchdrücken muss. Man könnte nun mit Hilfe von Relais die Ohmschen Widerstände derart steuern, dass sie nur bei plötzlicher Belastung eingeschaltet werden. Diese Relais sprechen aber nicht genügend rasch an, so dass die Schwungmassen nicht richtig ausgenutzt werden.
Erfindungsgemäss werden daher bei derartigen Induktionsmaschinen zu den zwischen der Sekundärwicklung und der Kollektorhintermaschine eingeschalteten, beispielsweise zur Kollektorhintermaschine parallel geschalteten Ohmschen Widerständen noch Drosselspulen parallel geschaltet. Diese Drosselspulen besitzen einen möglichst geringen Ohmschen Widerstand. Nachdem die Induktionsmaschine in der Nähe ihrer synchronen Drehzahl arbeitet, fliesst nunmehr der Sekundärstrom zum grössten Teil durch die parallel geschalteten Drosselspulen, die bei der niedrigen Frequenz praktisch keinen Widerstand bieten. Die geschilderten Nachteile der Einschaltung von Ohmschen Widerständen allein werden daher vermieden.
Wird nun die Induktionsmaschine stossweise belastet, dann kann der auch sekundär plötzlich ansteigende Belastungsstrom nicht durch die Drosselspulen hindurch, sondern er muss den Weg über die Ohmschen Widerstände wählen. Das hat zur Folge, dass die Drehzahlcharakteristik des Motors entsprechend sinkt und die Schwungmassen zum Ansprechen kommen. Der von der ElTegermaschine gelieferte Magnetisierungsstrom bleibt hingegen praktisch unbeeinflusst und geht dauernd durch die Drosselspule. Bei der geschilderten Anordnung ist ausserdem der weitere Vorteil vorhanden, dass die eingeschalteten Drosselspulen das Kippmoment des Induktionsmotors nicht verringern können, da deren Streuinduktivität durch eine von der Kommutatorhintermaschine gelieferte entsprechende Gegenspannung ohne weiteres aufgehoben werden kann.
Die Kommutatorhintermaschine kann mit der Induktionsmaschine mechanisch oder auch nur elektrisch gekuppelt sein, sie kann Fremd-oder Eigenerregung besitzen.
Die Zeichnung zeigt die neue Anordnung an einem Ausführungsbeispiel. Die mittels eines Transformators 11 fremderregte Kommutatorhintermaschine 2 ist mit dem Induktionsmotor 1 für den Antrieb einer Walzenstrasse mechanisch gekuppelt. Die Kommutatorhintermaschine besitzt eine Kompensations-
<Desc/Clms Page number 2>
wicklung 3. In die Verbindungsleitungen zwischen Induktionsmotor und Hintermaschine sind in Parallelschaltung zueinander Ohm'sche Widerstände 4 und Drosselspulen 5 eingeschaltet. Dadurch ergibt sich bei Belastungsstössen die bereits geschilderte Wirkungsweise.
Obzwar bei der neuen Anordnung der Induktionsmotor nicht unbedingt in nächster Nähe der synchronen Drehzahl laufen muss, so erweist es sich als zweckmässig, die Drehzahleharakteristik des Induktionsmotors mit Hilfe der Kommutatorhintermaschine derart einzustellen, dass der Motor z. B. bei Leerlauf übersynchron, bei Vollast oder Überlast dagegen untersynchron arbeitet. Das hat den Vorteil, dass die Frequenz des sekundären Stromes eine möglichst geringe ist, so dass die Drosselspulen dem Durchgang des Stromes einen dementsprechend geringen Widerstand bieten. Die Verluste werden daher bei diesem Betriebsverfahren besonders gering sein.
Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind die drei Ohmschen Widerstände 4 in an sich bekannter Weise nur mit dem einen Ende an die Verbindungsleitungen angeschlossen, die zweiten Enden führen zu einem. gemeinsamen Sternpunkt. Der Strom des Belastungsstosses fliesst dann nur durch die Ohmschen Widerstände, während die Hintermaschine der normale Strom durchfliesst.
Bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung kann man die Drosselspulen 5 weglassen und die Kommutatorhintermasehine dafür mit einer vergrösserten Streuung versehen, z. B. kann man die Wicklungen im Ständer in vollkommen geschlossenen Tauten unterbringen. Besonders zweckmässig ist es in diesem Falle, die im Ständer etwa vorhandene Kompensationswicklung der Hintermaschine mit einer vergrösserten Streuung auszurüsten, da diese Streuung sich dann während der normalen konstanten Belastung infolge der Schlupffrequenz in der Kompensationswicklung nicht störend bemerkbar macht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Beeinflussung der Drehzahlcharakteristik von Induktionsmaschinen, die starken Belastungsstössen ausgesetzt sind (insbesondere Antriebsmotoren für Walzenstrassen, Kompressoren od. dgl. ) und die mit einer Drehstromerregermaschine im Sekundärstromkreis ausgerüstet sind, wobei ausser- dem der Drehstromerregermaschine entweder Ohmsche Widerstände vorgeschaltet oder zu ihr parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in den Sekundärstromkreis der Hauptmaschine in Parallelschaltung zu den Ohmschen Widerständen (4) noch Drosselspulen (5) eingeschaltet sind.