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Anordnung zur Selbsterregung von Kommutatormaschinen.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Selbsterregung von Kommutatormaschinen, insbesondere von Mehrphasenkommutatormaschinen, die gegenüber den bisher bekannten Selbsterregungsschaltungen den Vorzug hat, dass sieh der Grad der Selbsterregung durch Regelorgane leicht und sicher beherrschen lässt ; ausserdem kann die Selbsterregung in einfacher Weise mit einer Fremderregung kombiniert werden. Die Mehrphasenkommutatormaschine soll insbesondere als in den Sekundärstrom- kreis von Asynchronmaschinen eingeschaltete Kommutatorhintermaschine (für die Drehzahlregelung oder die Phasenkompensierung der Vordermaschine) dienen.
Ebenso kann die Kommutatormaschine statt unmittelbar in den Sekundärstromkreis der Asynchronmaschine eingeschaltet zu sein, eine (zweckmässig im Ständer untergebrachte, Schlupffrcquenz führende) Erregerwicklung an der Kommutator- hintermaschine speisen. Erfindungsgemäss ist ein mit der Kommutatormaschine synchron laufender Frequenzwandler (eine Asynchronmaschine oder ein Kommutatorfrequenzwandler) vorgesehen, der mit der einen Seite an den Ständerstromkreis der Kommutatormaschine angeschlossen ist (z. B. an die Bürsten oder Klemmen) und der mit der andern Seite eine Erregerwicklung im Läufer der Kommutator- maschine, z. B. über Schleifringe, speist.
Die Zeichnung zeigt drei Ausführungsbeispiele der neuen Anordnung. In Fig. 1 ist 1 eine asyn- chrone Blindleistungsmasehine, wie sie zur Regelung und Konstanthaltung der Spannung, insbesondere bei Hoehspannungsfernleitungen, zur Anwendung kommen. Mit der Maschine jf ist die Kommutator- hintermaschine 2 mechanisch gekuppelt, die im Ständer eine Kompensationswieklung besitzt und über Schleifringe mit Netzfrequenz erregt wird. Es ist dazu noch eine mit der Maschine 2 gekuppelte Hilfs- asynchronmaschine 8 vorgesehen, deren Schlupffrequenz aufweisende Erregerwicklung im Ständer an die Bürsten der Maschine 2 angeschlossen ist, während ihre Läuferspannung mit Netzfrcquenz die Schleifringe der Maschine 2 speist.
Zur Regelung der Stärke dieser Selbsterregung sind in den Stromkreis der Ständerwicklung der Hilfsasynchrommaschine noch regelbare Ohm'sehe Widerstände 4 eingeschaltet. Diese sind gleichzeitig derart bemessen, dass im Ständerstromkreis der Maschine 8 d (r Ohm'sche Widerstand gegenüber dem induktiven überwiegt, so dass der mit der Frequenz sich ändernde
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Erregerleistung ist gegenüber der den Schleifringen der Maschine 2 zugeführten sehr klein, da an der Maschine 3 eine Verstärkung im Verhältnis der Ständer-und der Läuferfrcquenz erzielt wird. Dementsprechend fallen auch die Ohm'sehen Widerstände klein und handlich aus.
Die Maschinen 2 und 3 erregen sich infolge ihrer Rückkoppelungsschaltung auf einen durch die Ohm'scher Widerstände und die
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Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird an die asynchrone Blindleistungsmaschine die Forderung gestellt, dass sie bei einem Kurzschluss oder einer sonstigen Störung im Netz so viel Blindleistung abzugeben imstande ist, dass sie von sich aus das Netz unter Spannung hält, um Betriebsstörungen bei den an die Leitung angeschlossenen Verbrauchern zu vermeiden. Es ist dazu erforderlich, dass die Maschine 1 bei sinkender Netzspannung ihre Erregung bzw. die Erregung ihrer Kommutatorhintermaschine verstärkt.
Um dies zu erreichen, ist in den Stromkreis zwischen dem Läufer der Hilfsasynehronmaschine 3
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der von der Maschine. 3 abgegebenen Spannung eine Phasenverschiebung von 180'', so dass bei einem Sinken der Netzspannung die Spannung an den Schleifringen der Maschine 2, die sieh aus den Spannungen des Transformators 5 und der Maschine 3 zusammensetzt, ansteigt.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 stellt die asynchrone Vordermaschine 6 einen in der Drehzahl zu regelnden Motor dar. Dazu dient die meschanisch gekuppelte Kommutatorhintermaschine 7, deren Ständererregerwicklung 18 mit Schlupffrequenz gespeist wird. Dazu ist ein gemäss der Erfindung aus- gebildetes mit der Maschine 6 gekuppeltes Aggregat vorgesehen, das aus der Hilfskommutatormaschine 8 und der Hilfsasynehronmasehine 9 besteht. Bei der Anordnung nach Fig. 2 dient als Regelorgan der zwischen den Maschinen und 9 eingeschaltete Ohm'sehe Widerstand 10. Dieser fällt infolge der mehr-
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Wie bereits erwähnt, kann der Frequenzwandler (. 3 bzw. 9) auch als Kommutatorfrt-quenzwandl'r ausgebildet sein.
In diesem Fall ist es zweckmässig, ihn mit einer Kompensationswicklung auszurüsten, um ähnlich wie bei der Asynehronmaschine eine Verstärkerwirkung zu erzielen. Dabei sind die Schleifringe des Frequenzwandlers an den Ständerstromkreis der Kommutatormaschine anzuschliessen. Die Verstärkerwirkung könnte aber auch durch eine im Ständer des Frequenzwandlers untergebrachte, vom eigenen Kommutator im Nebenschluss gespeiste Erregerwicklung erzielt werden.
Wenn für die synchrone oder asynchrone Hauptmasehine ein Anwurfmotor vorgesehen ist, so kann dieser während des Betriebes die Funktion des Frequenzwandlers ausüben.
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Hilfsasynchronmaschien) selbst, teilweise wird ihr die Erregung vom Netze aus geliefert.
Man kann nun ebenso wie bei einem unmittelbaren Anschluss der Erregerwicklung an den eigenen Kommutator die beiden Komponenten der Erregung derart einstellen, dass sieh die Kommutatormaschine übt r die Hilfsasynchronmaschine 3 nicht selbst erregen kann, dass es vielmehr dazu noch dtr vom Netze über den Transformator 5 gelieferten Erregerkomponente bedarf. Dies kann durch passende Bemessung (Vergrösserung) des der Hilfsasynchronmaschine 3 vorgeschalteten Ohm'schen Widerstandes (4 in Fig. 1)
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Bei den dargestellten Anordnungen speist die Hilfsasynchronmaschine 3 (bzw. 9) über Schleifringe die Schleifringe der Kommutatormaschine. Selbstverständlich könnten diese zwei Paare von Schleifringen auch in Fortfall kommen und die Wicklungen der beiden Maschinen unmittelbar (z. B. durch eine Hohlwelle oder durch Nebeneinandersetzen der beiden Läuferwicklungen) miteinander verbunden sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Selbsterregung von Kommutatormaschinen, insbesondere von zur Drehzahlregelung oder Phasenkompensation von Asynchronmaschinen dienenden Kommutatorhintermaschinen oder von Kommutatorerregermaschinen für diese, gekennzeichnet durch einen mit der Kommutator- maschine synchron laufenden Frequenzwandler (Ansynchronmasehine oder Kommutatorfrequenzwandler), der mit der einen Seite an den Ständerstromkreis der Kommutatormaschine (2) angeschlossen ist, und mit der andern Seite eine Erregerwicklung im Läufer der Kommutatormasehine speist.