Verfahren zum Anlassen von Synchron-Induktionsmotoren. Um Synchron-Induktionsmotoren anzu lassen, verwendet man einen bei Induktions motoren üblichen, mehrphasigen Anlasswider stand, welcher an die Schleifringe bezw. Klemmen des Sekundärsystems angeschlossen wird. Der Motor wird beim Anlauf genau wie ein gewöhnlicher Induktionsmotor behandelt, indem der Anlasswiderstand zunächst auf sei nen grössten Wert eingestellt und .dann mit zunehmender Drehzahl des Motors nach und nach kurzgeschlossen wird. Um den. Motor aber in den Synchronismus zu bringen, ist die Zuführung eines Gleichstromerregerfeldes er forderlich, und zu diesem Zwecke wird in den meisten Fällen eine Gleichstromerregerma schine vorgesehen, welche mit dem Motor un mittelbar gekuppelt oder von einer fremden Kraftquelle angetrieben wird.
Im allgemeinen wird die Gleichstromerregung dem Motor schon während des Anlaufens zugeführt. Dies hat aber den Nachteil, dass in der Primärwick lung des Motors, welche an das Wechsel stromnetz .angeschlossen ist, durch das nicht synchron rotierende Gleichstromfeld Wechsel ströme induziert werden von einer Frequenz, welche kleiner als die Netzfrequenz ist. Diese Ströme von netzfremder Frequenz schliessen sich aber .auf das Primärnetz und überlagern sich den Netzströmen. Da, die Impedanz des Netzes für diese induzierten Ströme relativ klein ist, so stellt das Netz für sie gewisser massen einen Kurzschluss dar und ihre Grösse ist derart, dass sie die Maschinen und Leitun gen hoch beanspruchen.
Die Folge ist, dass ein Spannungsabfall am Motor eintritt, dass der Motor ein grösseres Drehmoment, wegen der hinzukommenden .eigenen Generatorlei stung entwickeln muss, und dass damit seine Schlupffrequenz erhöht wird. Hierin liegt aber eine Erschwerung des Intrittkommens des Motors, d a die Beschleunigung zur Er reichung des Synchronismus um so grösser sein muss, je grösser der.Drehzahlsprung von der erreichten Tourenzahl bis zur synchronen Tourenzahl ist.
Um diesen Nachteil zu' vermeiden, hat man das Verfahren auch bereits dahin ab geändert, dass' die Erregermaschine erst nach dem Kurzschluss des Anlasswiderstandes in den Sekundärkreis eingeschaltet wurde. Die- ses Verfahren erfordert, um erfolgreich zu sein, eine genaue Beobachtung des Zeitpunk tes der Einschaltung. In gewissen Zeitpunk ten würde das sogenannte "Synchronmo ment", das ist das Drehmoment, welches als Folge der Gleichstromerregung im Motor auf tritt, mit dem "Asynchronmoment", das ist das Drehmoment, welches das primäre Wechsel stromfeld (Drehfeld) im Motor erzeugt, gleichgerichtet, in andern Zeitmomenten ent gegengerichtet sein. Je nach Wahl des Zeit punktes der Zuschaltung wird also die Be schleunigung in richtigem oder unrichtigem Sinne erfolgen.
Es sind technische Mittel be kannt, welche das Erfassen des richtigen Zeit momentes für die Einschaltung gestatten. Das Verfahren hat aber den Nachteil, dass das Zuschalten der Gleichstromerregung eine grö ssere Umschaltung der sekundären Strom kreise erfordert und daher auch nicht stossfrei vor sich geht. Die kurzseitige Öffnung der kurzgeschlossenen Sekundärkreise, auch wenn dabei Hilfswiderstände verwendet werden, bedingt eine vorübergehende Schwächung des Drehmomentes, also ein geringes Abfallen der Tourenzahl, so dass der Vorteil der späteren Zuschaltung der Gleichstromerregung wieder verloren geht.
Es ist nun Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Anlassen von Synchron-In duktionsmotoren, nach welchem zu Beginn des Anlassens die Gleichstromerregermaschine unerregt in den sekundären: Stromkreis des Motors eingeschaltet wird und nach welchem die Einschaltung der Erregung der Gleich strommaschine gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig mit dem Kurzschliessen des An lasswiderstandes für den Motor erfolgt. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass die Erregung der Gleichstrommaschine mit dem Verschieben des Schalthebels des Motoranlasswiderstandes auf eine der letz ten oder die letzte Kontaktstufe selbst: eingesehaltet wird.
Hierbei wird noch ein besonderer Vorteil dadurch erreicht, dass die Gleichstromerregung des Asynchronmotors zu einer Zeit erfolgt, in welcher auch das Asynchronmoment noch beschleunigend, und zwar drehzahlerhöhend wirkt, und dass sich dabei der Motor so einstellt, dass sich beide Drehmomente unterstützen. Das "in Syn chronismus kommen" geschieht hierbei mit grosser Energie und in kürzester Zeit. Hierbei werden aber die oben geschilderten Nachteile der bekannten Verfahren vermieden.
Das Verfahren sei anband des Ausfüh rungsbeispiels der Zeichnung näher erläutert. In der Figur bedeutet N ein Dreiphasen netz, Sch den Hauptschalter, M den Syn chron-Induktionsmotor mit dem Primärteil (Stator) P und dem Sekundärteil (Rotor) Q, welcher die Schleifringe S,, S2, S3 besitzt. An diese Schleifringe ist der dreiphasige Anlass widerstand A angeschlossen, .auf welchem der Kontaktarm 11 schleift. In die Verbindungs leitung von S, mit dem Anlasser A ist die Gleichstrommaschine G eingeschaltet, deren Erregerwicklung E mit dem einen Ende an die Bürste ss1 der Gleichstrommaschine ge legt ist, während das andere Ende mit dem auf der Kontaktbahn des Anlassers befind- lieben Kontakt K über den Nebenschlussregu lierwiderstand P verbunden ist.
Zunächst be findet sich der Kontaktarm 11 in der unter sten Lage, so dass der ganze Widerstand des Anlassers dem Sekundärteil Q vorgeschaltet ist. Der Motor läuft als Asynchronmotor mit grossem Drehmoment an. Mit steigender Tou renzahl wird der Arm H nach oben bewegt. Die Gleichstrommaschine C ist nun so lange unerregt, als der Arm 11 den Kontakt K nicht berührt. Diese Berührung tritt aber, wie ersichtlich, erst ein, wenn der Anlasser nahezu kurzgeschlossen ist. Es ist in den Fällen, in welcher die Zeitkonstante der Er- regerwichlung E gross ist, zweckmässig, die Einschaltung der Erregerwicklung E schon am vor- oder drittletzten Kontakt des An lassers zu bewerkstelligen, damit die Ma schine G beim Übergang auf den letzten Kon takt schon ihr volles Feld besitzt.
Procedure for starting synchronous induction motors. In order to let synchronous induction motors, one uses a standard induction motor, multi-phase starting resistor, which BEZW on the slip rings. Terminals of the secondary system is connected. When starting, the motor is treated exactly like an ordinary induction motor, in that the starting resistance is first set to its highest value and then gradually short-circuited as the speed of the motor increases. To the. But to bring the motor into synchronism, the supply of a DC exciter field is required, and for this purpose a DC exciter machine is provided in most cases, which is indirectly coupled to the motor or driven by an external power source.
In general, the DC excitation is supplied to the motor while it is starting. However, this has the disadvantage that in the primary winding of the motor, which is connected to the alternating current network, the non-synchronously rotating direct current field induces alternating currents of a frequency which is lower than the mains frequency. However, these currents of non-network frequency close to the primary network and are superimposed on the network currents. Since the impedance of the network for these induced currents is relatively small, the network represents a short circuit for them to a certain extent and their size is such that they place high demands on the machines and lines.
The result is that a voltage drop occurs on the motor, that the motor has to develop a greater torque because of the additional generator power, and that its slip frequency is increased. However, this makes it more difficult for the engine to start, since the acceleration to achieve synchronism must be greater the greater the jump in speed from the number of revolutions achieved to the number of revolutions synchronized.
In order to avoid this disadvantage, the method has already been changed in such a way that the exciter was only switched on after the short circuit of the starting resistor in the secondary circuit. In order to be successful, this procedure requires careful observation of the time at which it is switched on. At certain times, the so-called "synchronous torque", that is the torque that occurs as a result of the DC excitation in the motor, would be combined with the "asynchronous torque", that is the torque that the primary alternating current field (rotating field) generates in the motor, be in the same direction, in other moments of time be counter-directed. Depending on the choice of the point in time of connection, the acceleration will take place in the correct or incorrect sense.
There are technical means be known, which allow the capture of the correct time moment for activation. However, the method has the disadvantage that switching on the direct current excitation requires a larger switchover of the secondary circuits and therefore does not proceed smoothly. The short-side opening of the short-circuited secondary circuits, even if auxiliary resistors are used, causes a temporary weakening of the torque, i.e. a slight decrease in the number of revolutions, so that the advantage of later switching on the DC excitation is lost again.
The invention now relates to a method for starting synchronous induction motors, according to which at the beginning of starting the DC exciter machine is unexcited in the secondary: the motor circuit is switched on and after which the activation of the excitation of the DC machine simultaneously or almost simultaneously with the The starting resistor for the motor is short-circuited. This can be achieved, for example, by keeping the DC machine excited by moving the switch lever of the motor starting resistor to one of the last or the last contact level itself.
A particular advantage is achieved in that the direct current excitation of the asynchronous motor takes place at a time in which the asynchronous torque is still accelerating, namely increasing the speed, and that the motor adjusts itself so that both torques support each other. The "getting into synchronicity" happens with great energy and in a very short time. However, the disadvantages of the known methods described above are avoided here.
The method is explained in more detail using the Ausfüh approximately example of the drawing. In the figure, N means a three-phase network, Sch the main switch, M the synchronous induction motor with the primary part (stator) P and the secondary part (rotor) Q, which has slip rings S ,, S2, S3. The three-phase starting resistor A is connected to these slip rings, on which the contact arm 11 slides. In the connection line from S to starter A, the DC machine G is switched on, one end of which is connected to the brush SS1 of the DC machine, while the other end is connected to the contact K on the contact path of the starter is connected via the shunt regulator resistor P.
First of all, the contact arm 11 is in the lowest position so that the entire resistance of the starter is connected upstream of the secondary part Q The motor starts as an asynchronous motor with high torque. As the number of tours increases, arm H is moved upwards. The DC machine C is now de-excited as long as the arm 11 does not touch the contact K. As can be seen, this contact only occurs when the starter is almost short-circuited. In those cases in which the time constant of the excitation winding E is large, it is advisable to switch on the excitation winding E on the penultimate or third-last contact of the starter so that the machine G switches to the last contact already has her full field.