AT51911B - Einrichtung zur Regelung von Drehstrom- und Wechselstrom-Induktionsmotoren zum Antrieb von Arbeitsmaschinen mit stark variablem Kraftbedarf. - Google Patents

Description

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  Einrichtung zur Regelung von   Drehstrom- und Wechselstrom-Induktionsmotoren   zum
Antrieb von Arbeitsmaschinen mit stark variablem Kraftbedarf. 



   Es wird oft in der Praxis die Forderung gestellt, Arbeitsmaschinen mit sehr variablem Kraftbedarf elektrisch anzutreiben. Die   Höchstleistungen   dieses Kraftbedarfes können mitunter so gross werden, dass der normale, für die Durchschnittsleistung bemessene Motor nicht mehr im stande ist, das entsprechende Drehmoment abzugeben. 



   In der Praxis hat man sich nun in der Weise geholfen, dass man von vorneherein grössere Motoren verwendete. In diesem Falle ist aber auch die mittlere Leistung des Motors grösser als der mittlere Kraftbedarf der Maschine, so dass eine rationelle Ausnützung des Motors nicht stattfindet. Der Motor arbeitet daher mit mehr oder weniger schlechtem Wirkungsgrad. Bei anderen Arbeitsmaschinen half man sich in der Weise, dass man das Feld des Motors von vorneherein für eine höhere Sättigung einrichtete, so dass seine maximale Leistung höher war. Solche Motoren konnten aber nicht dauernd unter Strom bleiben, weil sonst die Wicklungen des Motors eine zu hohe Temperatur annahmen.

   Die letzteren Motoren werden hauptsächlich für intermittierende Betriebe, wie Krane, Aufzüge und dgl., verwendet, bei welchen tatsächlich so grosse Arbeitspausen vorkommen, dass eine Abkühlung der Wicklung möglich ist. 



   Nun gibt es aber verschiedene Arbeitsmaschinen, welche dauernd im Betrieb bleiben müssen, welche aber trotzdem während des Betriebes grosse Schwankungen im Kraftbedarf aufweisen. 
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 Kraftbedarf. In einem solchen Falle wäre ein gewöhnlicher Motor, welcher für die mittlere Leistung bemessen ist, nicht ausreichend. 



   Um nun auch für solche Arbeitsmaschinen Motoren zu verwenden, welche möglichst rationell arbeiten, wird auf Grund der vorliegenden Erfindung die nachstehend beschriebene Einrichtung getroffen. 



   Dieselbe ist nur für   Drehstrom-bzw. Wechselstrom-Induktionsmotoren beschrieben,   weil sie sich nur für diese Motoren eignet. Das maximale Drehmoment eines Drehstrommotor ist im allgemeinen proportional dem Quadrate der Spannung, welche dem Stator zugeführt wird. 



  Der Drehstrommotor, welcher zum Antrieb einer solchen Arbeitsmaschine mit variablem Kraftbedarf, also z. B. zum Antrieb eines Selfaktors verwendet werden soll, wird als ganz normaler 
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 in welcher dieses höhere Drehmoment auftritt, durch eine besondere Vorrichtung eine höhere Spannung zugefuhrt. Die Mittel, durch welche dies erreicht werden kann, können verschiedene sein. 



   Entweder wird mittels eines Zusatz-Transformators zu der normalen Betriebsspannung 
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Claims (1)

1. Wie man sieht, bietet dieaeinrichtung den Vorteil, dass die höhere Wärmeentwicklung im Motor nur auf die Periode höchster Arbeitsleistung beschränkt ist, während für die übrige Betriebszeit derselbe ganz normal in Anspruch genommen wird. Diese Umschaltung des StatorAnschlusses an eine höhere Spannung Soll zweckmässigerweise automatisch durch die Arbeitmaschine selbst vorgenommen werden.

   Es ist beispielsweise bei einem Selfaktorantrieb bloss nötig, dass gleichzeitig mit dem Ausfahren des Wagens durch einen Anschlag ein Hebel betätigt wird, welcher durch einen geeigneten Umschalter die Erhöhung der Statorspannung vermittelt. Am Ende der Wagenbewegung wird durch einen zweiten Anschlag die ursprüngliche Stellung des Umschalters herbeigeführt.

   In der Zeichnung ist das Schaltungsschema für diese Einrichtung bei einem Drehstrommotor entworfen. M bedeutet den Motor, I, II, III die Leitungen des Drehstromnetzes, T den Transformator. Der dreipolige Umschalter U verbindet in der Stellung a, b, c das Drehstromnetz mit dem Stator des Motors, so dass derselbe die normale Netzspannung erhält.

   In der zweiten Stellung des Umschalters c, , ( wird das Netz an eine Abzweigung des Transformators angeschlossen, so dass zwischen den Punkten a, b, c, welche zum Drehstrommotor führen, eine höhere Spannung entsteht. Die Umschaltung kann auch zur Vermeidung einer Unterbrechung oder eines Kurzschlusses der Zusatzwindungen des Transformators mit Hilfskontakten und einem zwischengeschalteten Widerstand nach Art des Zellenschalters versehen EMI2.1 maschine erfolgen.

   Bei der beschriebenen Einrichtung wurden für das Feld zwei Intensitäten in Aussicht genommen, je nachdem es sich um eine normale oder erhöhte Leistung des Motors handelt. Man kann jedoch bei der Anpassung des Feldes an den augenblicklichen Kraftbedarf der Arbeitmaschine noch weiter gehen und durch eine beliebige Anzahl von Stufen fortgesetzt die Feldintensität dem jeweiligen Kraftbedarf entsprechend einstellen. Es ergibt sich hiedurch der weitere Vorteil, dass der Motor in jedem Augenblicke mit der für ihn richtigenst Feldintensität arbeitet, EMI2.2 Wirkungsgrad auf das günstigste Mass gebracht und gleichzeitig die Erwärmung der Wicklung so weit als möglich verringert.

   Bei grösseren Motoren mit stark schwankenden Leistungen, wie Fördermaschinen, Walzenstrassen und dgl., kann die Herabsetzung der Verluste und hiedurch auch der Erwärmung durch Anwendung dieser Einrichtung sehr erheblich sein. Es sind wohl Einrichtungen bekannt, bei EMI2.3 hängiger Spannungsregler in dem Masse erhöht wird, als der vom Motor aufgenommene Strom steigt.

   Der der vorliegenden Erfindung zugrunde gelegte Gedanke, die Spannungserhöhung direkt durch eine von der Arbeitsmaschine betätigte Umschaltevorrichtung zu bewirken, hat jedoch gegenüber der vorerwähnten Einrichtung zwei wesentliche Vorteile : 1. ist die mechanische Betätigung wesentlich einfacher und betriebssicherer, 2. ist es ohne weiters möglich, die dem Motor zugeführte Spannung schon in einem Augenblicke zu erhöhen, bevor die Überlastung wirklich eingetreten ist und somit das Anzugsmoment des Motors zu erhöhen und einer zu grossen Stromaufnahme und Phasenverschiebung vorzubeugen.

   Dieser Umstand bildet einen ganz wesentlichen Vorteil dieser Erfindung.

   PATENT-ANSPRUCH : Einrichtung zur Regelung von Drehstrom-oder Wechselstrom-Induktionsmotoren, welche zum Betriebe von Arbeitsmaschinen mit periodisch stark schwankendem Kraftbedarf dienen, dadurch gekennzeichnet, dass zur grösstmöglichen Ausnützung des Motors und zur Erzielung der für den Betrieb erforderlichen Höchstleistungen während deren Dauer mittels eines separaten Transformators und durch eine von der Arbeitsmaschine betätigte Umschaltvorrichtung dem Motor eine höhere Spannung als die des Netzes in einer oder mehreren Stufen zugeführt wird, wahrend für die übrige Arbeitsperiode der Motor an der normalen Netzspannung liegt.