CH140506A - Anordnung zur Erregung von Kommutatormaschinen. - Google Patents

Description

  Anordnung zur Erregung von     Kommutatormaschinen.       Die Erfindung betrifft eine Anordnung  zur Selbsterregung von     Kommutatormaschi-          nen,    insbesondere von     Mehrphasenkommuta-          tormaschinen,    die gegenüber den bisher be  kannten     Selbsterregungsschaltungen    den Vor  zug hat, dass sich der Grad der     Selbst-          erregung    durch Regelorgane leicht und  sicher     beherrschen        lässt;    ausserdem kann  die Selbsterregung in einfacher 'Weise  mit einer     Fremderregung        kombiniert    wer  den.

   Die     Mehrphasenkommutatormaschine     soll     insbesondere    als in den     iS:ekundär-          stromkreis    von     Asynchroumaschinen    ein  geschaltete     gommutatorhintermasehine    (für  die Drehzahlregelung oder ,die     Pha.senkom-          pensierung    der Vordermaschine) dienen.

    Ebenso kann die     Kommutatormaschine    statt       unmittelbar    in den Sekundärstromkreis der       Asynchronmaschine    eingeschaltet zu sein,  eine (zweckmässig im Ständer untergebrachte,       Schlupffrequenz    führende)     Erregerwicklung     an der     gommutatorhintermaschine        speisen.       Erfindungsgemäss ist ein mit der     Kommuta-          tormaschine    synchron laufender     Frequenz-          wandler    (eine     Asynchronmaschine    oder .ein       Kommutatorfrequenzwandler)    vorgesehen,.

   der  mit .der einen Seite an :den     Ständ.erstromkreis     der     Kommutatormaschine    angeschlossen ist  .(zum Beispiel an die Bürsten oder Klemmen)  und der mit der andern .Seite eine Erreger  wicklung im Käufer der     Kommutator-          maschine    zum Beispiel über Schleifringe  speist.  



  Die .Zeichnung zeigt     drei    Ausführungs  beispiele .der neuen Anordnung. In     Fig.    1  ist 1 eine asynchrone     Blindleistungsmaschine,     wie sie zur Regelung und     Konstanthaltung     der     ,Spannung        insbesondere    bei Hochspan  nungsfernleitungen zur Anwendung kom  men.

   Mit der     Maschine    1 ist die     Kommu-          tatorhintermaschine    2 mechanisch gekuppelt,  die im Ständer eine     gompensationswioklung     besitzt und über     .Schleifringe    mit Netz  frequenz     erregt    wird.

       Es    ist dazu noch eine      mit der Maschine 2     gekuppelte        Hilfsasyn-          chronmaschine    3 vorgesehen, deren Schlupf  frequenz aufweisende Erregerwicklung im  Ständer an die Bürsten der Maschine 2 an  geschlossen ist, während ihre Läuferspan  nung mit Netzfrequenz die     Schleifrin-e    der  Maschine     \?    speist.

       Zur    Regelung der Stärke  dieser Selbsterregung sind in den Stromkreis  der     8tänderwicklung    der     Hilfsasynchron-          müschine    noch     rgelbare        Ohmsche    Wider  stände 4 eingeschaltet. Diese sind gleich  zeitig     .derart    bemessen, dass im     Ständerstrom-          kreis    der Maschine 3 der     Ohmsche    Wider  stand gegenüber .dem     induktiven    überwiegt,  so dass der mit der Frequenz sich ändernde       induktive    Widerstand den Regelvorgang  nicht wesentlich stören kann.

   Die .der Ma  schine 3 zuzuführende Erregerleistung ist  gegenüber der den     Schleifringen    der Ma  schine 2 zugeführten sehr klein, da an der  Maschine 3 eine Verstärkung im Verhältnis  der Ständer- und der Läuferfrequenz erzielt  wird. Dementsprechend fallen auch die       Ohmsahen    Widerstände klein und handlich  aus.

   Die Maschinen 2 und 3 erregen sich in  folge ihrer     Rückkopplungsselialti;ng-    auf  einen :durch die     Ohmschen    Widerstände     und     die Eisensättigung     bedingten    spannungs  wert, wie dies bei Gleich- oder     VTechsel-          stromkommutatormaschinen,    deren     Ständer-          erregerwicklung    vom eigenen     Kommutator          gespeist    wird,     bek    sannt ist.  



  Bei der Anordnung nach     Fig.    1 wird an  die asynchrone     Blindleistungsmaschine    die  Forderung gestellt,     dass    sie bei einem Kurz  schluss oder einer sonstigen Störung im Netz  so viel     Blindleistung    abzugeben imstande ist,  dass sie von sich aus .das Netz unter Span  nung hält, um Betriebsstörungen bei den an  die Leitung angeschlossenen Verbrauchern  zu vermeiden. Es ist dazu erforderlich, dass  die Maschine 1 bei sinkender Netzspannung  ihre     Eiregung        bezw.    .die     Erregung    ihrer       Kommutatorhintermaschine    verstärkt.

   Um  dies     -zu    erreichen, ist in den     iStromkreis    zwi  schen dem Läufer der Hilfsasynchron  maschine 3 und den Schleifringen der     Kom-          mutatorhintermaschine    2 die Sekundärwick-         lung    eines vom Netz gespeisten Transforma  tors 5 eingeschaltet.

   Die Sekundärspannung  dieses Transformators 5 besitzt gegenüber  der von der Maschine 3 abgegebenen Span  nung eine     Phasenverschiebung    von 180  , so       dass    bei einem     Sinken    der     Netzs#liannung    die  Spannung an den Schleifringen der     Maschine     2, die sich aus den     .Spannungen    des Trans  formators 5 und der<U>M</U>aschine 3 zusammen  setzt, ansteigt.  



  Bei der     Anordnung    nach     Fig.    2 stellt die  asynchrone Vordermaschine 6 einen in der  Drehzahl .zu regelnden Motor dar. Dazu  dient die     meehanisch    gekuppelte     Kommu-          tatorhintermaschine    7, deren     St.ä.ndererreger-          wicklung    8 mit     Schlupffrequenz    gespeist  wird.

   Dazu ist ein gemäss .der Erfindung       ausgebildetes,    mit der Maschine 6     gekuppel-          tes    Aggregat vorgesehen, das aus der     Hilfs-          k        ommutatormaschine    8 und der     ITilfsasyn-          chronmaschine    9 besteht. Bei der Anordnung  nach     Abb.    2 dient als Regelorgan der     zwi-          sehen    den Maschinen 8 und 9 eingeschaltete       Ohmsche        Widerstand    10.

   Dieser fällt infolge  der mehrfachen     Verstärkerwirkung    auch bei       einer    sehr grossen     Hauptmaschine        bezw.        Kom-          mutatorhintermaschine    sehr klein     .aus    und  gestattet eine bequeme Regelung.  



  Die     Anordnung    nach     Fig.    3 dient dem  selben Zweck,     wie    die der     Fig.    1. Die     H.aupt-          ma.schine    1.1 ist jedoch als synchrone     Blind-          leistungsmaschine    ausgebildet. Dementspre  chend ist auch die die Erregerwicklung der  Maschine 11 speisende     Kommutatormaschine     12 eine (kompensierte)     Gl:eiehstrommaschine,     die von dem als     Asynchronma.schine    ausgebil  deten     Frequenzwandler    3 mit Gleichstrom  erregt wird.

   Im übrigen deckt sich die     Aus-          bildung;    und Wirkungsweise mit der der       Fig.    1.  



  Wie bereits erwähnt, kann der Frequenz  wandler (3     bezw.    9) auch :als     Kommutator-          frequenzwan.dler    ausgebildet sein. In dieseln  Fall ist es zweckmässig, ihn -mit einer Kom  pensationswicklung .auszurüsten, um ähnlich  wie bei der     Asynchronmaschine    eine     Ver-          stärkerwirkung    zu erzielen. Dabei sind die           Sehleifrin.ge    des     Frequenzwandlers    an den       Ständerstromkreis        ider        Kommutatormaschine     anzuschliessen.

   Die     Verstärkerwirkung    könnte  aber auch durch eine im Ständer des     Fre-          quenzwandlers        untergebrachte,        vom    eigenen       Kommutator        irrt        Nebenschluss    gespeist  Erregerwicklung erzielt werden.  



  Wenn für die synchrone oder asynchrone       Hauptmaschine    ein     Anwurfmotor    vorgesehen  ist, so kann dieser während des Betriebes die       Funktion    .des     Fre.quenzwandlers    ausüben.  



  Bei den     Scha.ltun;'en    nach     Fig.    1 und 3  erregt sich die     Kommutatormaschine,    wenn  deren     Erregerschleifringen    von dem     Fre-          quenzwandler    3 und dem     Transformator    5       -71-ichphasige    Erregerspannungen zugeführt       werden,    teilweise (über .die Hilfsasynchron  maschine) selbst, teilweise wird ihr die Er  regung, vom Netze aus geliefert.

   Man kann  nun ebenso wie bei einem unmittelbaren An  schluss der     Erregerwicklung    an den eigenen       K:ommutator    die Erregung mit Hilfe des       Transformators    5 und die mit Hilfedes     Fre-          quenzwandlers    3 derart einstellen, dass sich  die     Kommutatormaschine    über die     Hilfsasyn-          ehronm.aschine    3 nicht selbst erregen kann,       dass    es vielmehr dazu noch der vom Netze  über den Transformator 5 gelieferten     Er-          re        gerk.omponente    bedarf.

   Dies kann durch  passende Bemessung (Vergrösserung) des der       Hi.lfsasimchronmaschine    3     vorgeschalteten          Ohmschen        Widerstandes    (4 in     Fi,g.    1) erreicht  werden. Diese Verteilung der beiden Erreger  komponenten hat den Vorteil einer     Erhöhun     der Stabilität bei der Regelung .der     Erregung,     da bekanntlich die reine Selbsterregung auf  dem geradlinig ansteigenden Teil der       Magnetisierungskurve    unstabil     ist.     



       Bei,den        dargestellten    Anordnungen speist  die     Hilfsasynchronmaschine    3     (bezw.    9) über       Schleifrine    die Schleifringe ;der     Kommu-          tatormaschine.    Selbstverständlich     könnten.     diese zwei Paare von Schleifringen auch in       Fortfall    kommen     wid    die Wicklungen der       b;-iden    Maschinen unmittelbar (z.

   B. durch  eine Hohlwelle oder durch     -Nebeneinander-          ,setzen    der beiden     Läuferwicklungen)    mitein  ander verbunden sein.

Claims (1)

1. .PATEN- TAKTSPRUCH Anordnung zur Erregung von Kommu- tatormaschinen, gekennzeichnet durch einen mit der K.ommutatormaschine synchron lau fenden Frequenzwandler, der mit der einen Seite an den iStänderstromkreis .der Kommu- tatormaschine angeschlossen ist, und mit der andern Seite eine Erregerwie-klung im Läu fer .der Kommutatormaschine speist.

   UNTERAN SPRüCHE 1. ..,Anordnung nach dem Patentanspruch,,da durch gekennzeichnet, -dass der Frequenz- w andler eine As- ,#mehronmaschine ist. ?.Anordnung nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass .der Frequenz- wandler ein Kommutatorfrequenzwandler ist.

   3. Anordnuno- nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in den an den Ständerstromkreis angeschlossenen Strom kreis des Frequenzwandlers regelbare Widerstände eingeschaltet sind. 4, Anordnung nach .dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kommu- tatormaschine als Mehrphasenhinterma- schine für die Drehzahlregelung einer Asynchronmaschine ausgebildet ist. 5.

   Anordnung nach ,dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kommu- tatormaschine als Mehrphasenhinterma- schine für die Phasenkompensierung einer Asyn.chronma.schine ausgebilidet ist.

   6. Anordnung; nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kommu- tatormaschine als Mehrphasenerregerm.a- schine für die Speisung der Schlupf frequen7 aufweisenden Erregerwicklung einer in den Sekundärstromkreis von Asynehronmasehinen eingeschalteten Kom- mutatorhintermaschine ausgebildet ist. 7.

   Anordnung nach Patentanspruch, wobei ,die Kommutatormaschine als Mehrphasen hinterm.aschine ausgebildet ist, die über Schlteitinge mit Netzfrequenz erregt wird. dadurch gekennzeichnet, dass in den an die Schleifringe der Mehrphasenkom- mutatorhintermaschine angeschlossenen Teil des Frequenzwandlerstromkreises eine von der Netzspannung einer asyn- ohronen Vordermaschine erzeugte Span nung .eingeführt ist.