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Regelsatz für Asynchronmaschinen.
Man kann bei Regelsatzmaschinen in den Läuferkreis des Asynchronmotors eine Spannung ein- fuhren, welche dem Schlupf proportional ist. Dabei braucht man die dem Schlupf proportionale Spannung nicht aus den an und für sich vorhandenen Betriebsschleifringen des Drehstrommotors zu entnehmen, sondern kann sie aus einer in dem Läufer dieser Maschine untergebrachten Sonderwieklung beziehen.
Den Hauptgrund für die Einführung einer dem Schlupf proportionalen Spannung bildet der Wunsch, den ganzen Regelsatz von zufälligen Frequenzänderungen seines Netzes unabhängig zu machen. Die
Entnahme dieser Spannung aus einer besonderen Wicklung hat den Zweck, die Spannung so wählen zu können, dass sie auch vom Strom, der zum Betrieb an und für sich erforderlich ist, unabhängig wird und dass sie tatsächlich beim Schlupf 0 auch 0 ist, was an den Hauptsehleifringen der Maschine nicht der Fall sein würde. Die Entnahme der Spannung aus einer Hilfswicklung hat aber auch noch einen weiteren Grund.
Das Läuferfeld, das in dem Läuferjoch der Hauptmaschine vorhanden ist, berücksichtigt bereits bis zu einem gewissen Grade die Nutenstreuung des Läufers. Wenn z. B. die Maschine voreilenden Strom gibt, so ist die Nutenstreuung derart gerichtet, dass sie das Läuferjochfeld verstärkt. Gibt sie nach- eilenden Strom, so ist sie so gerichtet, dass sie das Läuferjochfeld schwächt. Grundsätzlich wäre daher der Hauptteil der Streuung, der im Blechpaket des Läufers der Hauptmaschine verläuft, für die Regulier- zwecke bereits in genügender Weise berücksichtigt. Damit ist aber noch nicht die Gesamtstreuung im
Sekundärkreis dieser Maschine erfasst. Zunächst besitzt die Maschine ausser dem Nutenstreufelde noch andere Streufelder. Dazu gehören z.
B. die Wickelkopfstreufelder der primären und der sekundären
Wicklung dieser Maschine. Ferner gibt es noch weitere Streufelder, welche dem Läuferstrom proportional sind, die überhaupt nicht in der Maschine selbst sitzen, sondern z. B. in den an den Läuferkreis angeschlossenen Hauptstromkreisel1, wie etwa in der darin befindlichen Kollektormaschine. Durch die Einflüsse dieser mit Hilfe der eingangs erwähnten Schaltung nicht erfassbaren Streufelder wird die Regulierung der Asynchronmaschine etwas ungenau. Insbesondere wirkt sich dies, weil die diesen Streufeldern zugeordneten Spannungen auf dem Strom der Asynchronmaschine vektoriell senkrecht stehen, in einem Einflusse auf die Blindleistung aus.
Es zeigt sich, dass die Wirkleistung solcher Maschinensätze fast konstant sein kann, während die Blindleistung noch immer erhebliche Schwankungen aufweist, sobald die Netzfrequenz schwankt, die Maschinendrehzahl aber aus irgendwelchen Gründen zunächst unver- ändert bleibt.
Um diese Einflüsse korrigieren zu können, werden erfindungsgemäss in den bekannten Stromkreis, welcher der Kollektormasehine ihre Erregerspannung zugeführt, noch Spannungskomponenten eingeführt, die senkrecht auf dem Strom der Asynchronmaschine stehen und die Einflüsse der Wickelkopfstreufelder dieser Maschine und der Streufelder des dieser Maschine angeschlossenen Stromkreises beseitigen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es bedeutet 1 das primäre Drehstromnetz, 2 den Drehstrombauptmotor, der z. B. auf konstanten Strom, auch konstanten Blindstrom eingerichtet werden soll und dessen Drehzahl für den vorliegenden Fall unveränderlich zu denken ist, während die Netzfrequenz schwankt. 3 ist eine Kollektorhintermasehine in bekannter Schaltung,
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welche aus einem Transformator 4 über Schleifringe 5 ihre Erregung bezieht. 6 sind die erwähnten Hilfsschleifringe an der Hauptmaschine 2, denen eine dem Schlupf genau proportionale Spannung entnommen werden kann. Diese Spannung wird durch einen Frequenzwandler 7 auf die Netzfrequenz umgewandelt und durch einen Transformator 8 in den Erregerkreis der Maschine 3 übertragen.
Erfindungsgemäss sind nun sowohl sekundär wie primär je ein Stromtransformator 9 und 10 in den Kreis der betreffenden
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anderer Streuspannungen, wie z. B. im Sekundärkreis die der Maschine 3 oder im Primärkreis die Streuspannungen vorgeschalteter Transformatoren oder Reaktanzdrosselspulen, zu berücksichtigen sind.
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wesentlichen Einfluss auf den Fluss des Transformators besitzt, da dieser allein durch den Primärstrom bestimmt werden soll. Die Transformatoren erhalten also grössere Luftspalte. Die Spannung des Transfomators 10 wird in den Erregerkreis durch einen weiteren Transformator 11 überführt. Die Spannung des Transformators 9 wird unmittelbar in den Niederfrequenzkreis, der zwischen 6 und 7 verläuft, eingeführt. Dieses ist der einfachste Weg.
Man kann natürlich auch so verfahren, dass man die aus dem Transformator 9 gewonnene Spannung wiederum durch einen Frequenzwandler, ähnlich der Maschine 7, erst in die Frequenz des Netzes umformt und dann entweder. durch einen besonderen Transformator oder durch Reihenschaltung mit dem Transformator 8 oder 11 in den Erregerkreis der Maschine 3 hineinbringt.
Es ist für das Wesen der Erfindung gleichgültig, in welcher Weise die Erregermaschine 3 des näheren ausgeführt ist. Sie kann so ausgeführt sein, dass sie entweder selbst direkt erregt wird, wie in der Figur gezeigt ist, sie kann aber auch so ausgeführt sein, dass sie ihre Erregung entweder ständeroder läuferseitig erst über andere Hilfsmaschinen erhält. In diesem Falle können die Zusatzspannungen auch in die Kreise der Hilfsmaschinen eingeführt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regelsatz, bestehend aus Asynchronmaschine und Kommutatorhintermaschine, gekennzeichnet durch Vorrichtungen, die in den Stromkreis, der der Kollektormaschine ihre Erregerspannung zuführt, senkrecht zum Strom der Asynchronmaschine stehende Spannungskomponenten einführen ; die die Einflüsse der Wickelkopfstreufelder der Asynchronmaschine und der Streufelder des dieser Maschine angeschlossenen Stromkreises beseitigen.