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Einrichtung zur Verminderung der Leerlaufarbeit von Synchron-Phasenumformem.
Zum Speisen von Mehrphasenwechselstrommotoren aus einem einphasigen Netz benutzt man, um einen guten : Leistungsfaktor zu ermöglichen, einen Synchronmotor mit Gleichstromerregung als Phasenumformer, der jedoch nur umständlich angelassen werden kann, weshalb es zweckmässig erscheint, den Phasenumformer während nicht zu langer Betriebspausen leer laufen zu lassen. Die Leerlaufarbeit der Umformer bedeutet eine nicht unwesentliche Energie-
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Mindestmass herabzudrücken.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass ein die-Selbstinduktion des Primär- stromkreises des Phasenumformers beherrschender Schalter derart mit den zum An-und Ab- schalten der vom Phasenumformer gespeisten Motoren dienenden Schaltern zwangsweise gekuppelt ist.'dass gleichzeitig mit dem Abschalten der Motoren der Primärstromkreis des Phasen- umformers auf erhöhte Selbstinduktion umgeschaltet wird.
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung.
Aus dem einphasigen Hochspannungsnetz L wird die einphasige Primärwicklung pt des Phasenumformers U gespeist, dessen Dreiphasensekundärwicklung p2 der Strom zum Antrieb des Drehstrommotors M entnommen wird. Die Erregerwicklung a des Phasenumformers wird aus der Erregermaschine g mit Gleichstrom gespeist. Zwecks Anlassens ist der Läufer des Phasenumformers noch mit einer Kurzschlusswicklung b ausgerüstet.
Der Schalter d dient zum An-und Abschalten des Drehstrommotors M an den Sekundärstromkreis des Phasenumformers U. t Gemäss der Erfindung ist der Primärstromkreis des Phasenumformers U in beliebiger Weise derart eingerichtet, dass dessen Selbstinduktion mittels irgendeines geeigneten Schalters c auf zwei verschiedene Werte umgeschaltet werden kann, von denen der eine Wert der Vollbelastung des Umformers (bei angeschaltetem Motor M) entspricht, während der andere Wert zweckmässig so hoch ist, dass bei Leerlauf des Umformers die Klemmenspannung der Primärwicklung Pt gerade genügt, um den Umformer in synchronem Umlauf zu erhalten.
In der Zeichnung ist beispielsweise zu diesem Zwecke ein Autotransformator T mit der Primärwicklung Pi des Phasenumformers parallel geschaltet. Mittels des Umschalters c kann nun die Primärwicklung des Umformers von den Endklemmen des Autotransformators T auf eine Anzapfstelle x desselben gelegt werden, wodurch die Selbstinduktion des Primärstromkreises erhöht bzw. die diesem letzteren aufgedrückte Spannung herabgesetzt wird.
Der Umschalter c ist mit dem Ausschalter d des Motors M in irgendeiner an und für sich bekannten Weise, z. B. durch unmittelbare mechanische oder hydraulische, pneumatische oder elektrische Kupplung derart zwangsweise verbunden, dass bei angeschaltetem Motor M die Primär- wicklung pi an die Endklemmen des Autotransformators T geschaltet ist, also die volle Netzspannung Verhält, während gleichzeitig mit dem Abschalten des Motors M der Umschalter c auf die Anzapfstelle x des Autotransformators T umgelegt wird, so dass der Primärwicklung p, des Phasenumformers die Selbstinduktion des Wicklungsteiles :
f des Autotransformators vorgeschaltet wird und die Primärwicklung Pi die herabgesetzte Spannung verhält, die derart bemessen ist, dass sie gerade genügt, um den Umformer sicher in synchronem Leerlauf zu erhalten. Statt eines Autotransformators kann selbstverständlich ein Transformator mit zwei Wicklungen benutzt werden.
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Der Umschalter c bzw. Ausschalter d ist zweckmässig noch mit einem im Erregerstromkreis des Phasenumformers oder zweckmässiger im Erregerstromkreis der Erregermaschine g angeordneten Umschalter bzw. Ausschalter f zwangsweise gekuppelt, der beim Abschalten des Motors f einen Widerstand r in den Erregerstromkreis schaltet, so dass die Erregung des Umformers während des Leerlaufes gleichfalls auf ein Mindestmass herabgesetzt wird, oder bei genügender Verminderung der dem Umformer aufgedrückten Spannung den Erregerstromkreis gänzlich unterbricht, wobei dann beim Leerlauf die in der Kurzschlusswicklung b des Umformerankers induzierten Ströme das erforderliche Drehmoment liefern.
Um besondere Hochspannungstransformatoren zu ersparen, ist es zweckmässig, die Niederspannung mit der die verschiedenen Nebenapparate der Lokomotive bzw. des Zuges gespeist werden müssen, der Sekundärwicklung des Phasenumformers zu entnehmen, und zwar entweder durch Anzapfen der Wicklung an geeigneten Stellen derselben oder aber durch weitere Herabminderung der sekundären Klemmenspannung des Phasenumformers auf die erforderliche niedrige Spannung. In beiden Fällen würde sich die zum Betriebe der Nebenapparate erforderliche Spannung beim Abschalten des Motors 41 durch die Umschaltung des Primärstromkreises des Umformers ändern, was mit Rücksicht darauf, dass die Nebenapparate auch nach Abschalten des Motors j1 im regelmässigen Betriebe gehalten werden müssen, unzulässig ist.
Es ist deshalb in dem vom Sekundärstromkreise des Phasenumformers zwecks Antrieb der Xebenapparate abgezweigten Niederspannungsstromkreise eine Einrichtung zum Umschalten des Umsetzungsverhältnisses der die Nebenapparate speisenden Abzweigung vorgesehen, deren Umschalter mit den oben beschriebenen Schaltern c, d bzw. f zwangsweise verbunden ist und beim Abschalten des Motors das Umsetzungsverhältnis in der die Nebenapparate speisenden Abzweigung des Sekundärstromkreises des Phasenumformers in dem Masse erhöht, wie die der Primärwicklung des Phasenumformers aufgedrückte Spannung erniedrigt wird, so dass die Spannung des die Nebenapparate speisenden sekundären Zweigstromkreises unverändert bleibt.
In der Zeichnung wird die sekundäre Klemmenspannung des Phasenumformers U in einer Abzweigung mittels eines kleinen Xiederspannungstransformtaors t auf die zum Speisen der verschiedenen Nebenapparate erforderliche Spannung herabgemindert. Mittels eines Umschalters e lässt sich nun das Umsetzungsverhältnis des Transformators t in dem gleichen Verhältnis ändern, wie die mittels des Umschalters c die der Primärwicklung des Phasenumformers U aufgedrückte Spannung V in die kleinere Spannung v herabgemindert wird. Der Umschalter e ist mit den
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trotz der Umschaltung der primären Spannung des Phasenumformers keine Änderung erleidet.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Einrichtung zur Verminderung der Leerlaufarbeit von Synchronphasenumformern, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Selbstinduktion des Primärstromkreises des Phasenumformers beherrschender Schalter derart mit den zum An-und Abschalten der vom Phasenumformer gespeisten Motoren dienenden Schaltern zwangsweise gekuppelt ist, dass gleichzeitig mit dem Abschalten der Motoren der Primärstromkreis des Phasenumformers auf erhöhte Selbstinduktion bzw. verminderte Spannung umgeschaltet wird.