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Gleiehstromregelsatz.
Gleichstromregelsätze, bestehend aus einem Asynchronvordermotor, einem Einankerumformer und einem Gleiehstromhintermotor können bei Belastung nur dann durch den Synchronismus gebracht werden, wenn der Ohmsche Spannungsabfall im Rotorkreis des Vordermotors z. B. durch eine Kollektorhilfsmaschine gedeckt wird. Da diese Kompensation bei jeder Belastung erfolgen soll, müssen Spannung und Strom der Kollektorhilfsmaschine einander proportional sein, die Maschine muss Serieneharakteristik haben.
Mit einer derartigen Anordnung kann aber kein streng synchroner Lauf erzielt werden, denn die Kollektormaschine wird im Synchronismus zum Gleichstromgenerator und es tritt Selbsterregung ein, der ein bestimmter Rotorstrom entspricht. Der Betriebszustand ist durch den Schnittpunkt der Charakteristik des Ohmschen Widerstandes im gesamten Rotorkreis und der Charakteristik des Kollektorgenerators gekennzeichnet. Wenn der für die Last erforderliche Rotorstrom aber grösser oder kleiner ist, so weicht der Regelsatz in den Unter- oder Übersynchronismus ab. Das Gleiche tritt ein, wenn die Widerstandscharakteristik die Generatorcharakteristik nur im Nullpunkt schneidet.
In Fig. 1 bedeutet a die (Strom-Spannungs-) Charakteristik des Ohmschen Widerstandes im Rotorkreis des Vordermotors, die mit der angenommenen Charakteristik f der Kollektormaschine keinen Schnitt ausser dem Nullpunkt ergibt ; erst nach Drehzahlabfall des Regelsatzes in den Pntersynchronismus und Erzeugung der Schlupfspannung E ;'ergibt sieh der tür die Leistungsabgabe erforderliche Rotor- strom J, wobei die Widerstandscharakteristik in die Lage b verschoben wird.
Bei den in Fig. 2 dargestellten Verhältnissen tritt sofort Selbsterregung bis zur Spannung. E.'beim Strom J'auf und da die Last nur den Strom J erfordert, wird der Regelsatz in den iibersynehronen Lauf beschleunigt, bis die Schlupfspannung-Ea'die Widerstandsgerade von a nach b vprsehipbt und stabiler Betrieb eintritt.
Der zuerst auftretende Strom J'kann unzulässig hohe Werte annehmen.
Die Erfindung ermöglicht, die genaue synchrone Regelsatzdrehzahl einzustellen und nachzuregeln und das Auftreten unzulässig hoher Rotorströme zu verhindern. Hiezu wird erfindungsgemäss die Kollektormaschine fremd erregt. Beispielsweise wird mit ihr ein Frequenzwandler für ihre Erregung gekuppelt, der in an sieh bekannter Weise von einem Transformator mit zwei oder mehr Sekundärwicklungen zur Erzeugung von vorzugsweise zwei um 90 gegeneinander phasenversehobenen Spannungen für Drehzahl- und Phasenänderung gespeist wird. In der Nähe des Synchronismus kann dann die Kollektormasehine mit Hilfe eines Nebenschlussreglers oder durch Biirstenverschiebung am Frequenzwandler aus einem Niederfrequenzseriengenerator zu einem Gleichstrommebenschlussgeerator gemacht werden.
Damit bei Lastsehwankungen nur kleine Abweichungen vom Synchronismus auftreten, empfiehlt es sich, die Maschine z. B. nur teilweise fremd zu erregen und als Kompoundgenerator laufen zu lassen. Fig. 3 zeigt einen solchen Regelsatz im Schaltbild. Es bedeutet VM den Vordermotor, El1U den Einankerumformer, HM den Hintermotor, SehM die z. B. als Scherbiusmasehine ausgebildete Mehrphasenkollektormaschine mit der Serienerregung S und der erfindungsgemässen Fremderregung F, Fi ihren Erregerfrequenzwandler, A den Anlasser mit aufgelöstem Nullpunkt, RR den Reversierregler der Hintermaschine, T den Transformator für den Erregerfrequenzwandler.
Wegen der Streuspannungen im Rotorkreis ist es bei dem Regelsatz nach der Erfindung von Vorteil, den Einankerumformer zu kompoundieren, damit bei Laststeigerung keine Verschlechterung
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die nicht zu beiden Seiten des Synchronismus arbeiten, würde eine Verbundwicklung am Regelsatzkonverter zu Pendelerscheinungen führen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gleichstromregelsatz für unter-und übersynchronen Betrieb mit Kollektorhilfsmaschinen zur Deckung des Ohmschen Spannungsabfalles im Rotorkreis des Vordermotors, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektormaschine von einem Erregeri'requenzwandler fremderregt ist, der vorzugsweise, wie an sieh bekannt, von einem Transformator mit gegeneinander phasenverschobenen Sekundärspannungen zur Drehzahl-und Phasenänderung gespeist wird.
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