DE1016365B

DE1016365B -

Info

Publication number: DE1016365B
Application number: DE19701016365D
Authority: DE
Priority date: 1969-04-10
Filing date: 1970-04-06
Publication date: 1970-10-29
Also published as: BE748706A

Description

Reluktanzmotor Zum Antrieb von Arbeitsmaschinen, die eine konstante Drehzahl erfordern, werden häufig Reluktanzmotoren verwendet. Ihr Anlauf mit großen Schwungmassen bereitet unter Umständen Schwierigkeiten, weil das synchronisierende Moment zu klein ist, um in der zur Verfügung stehenden kurzen Zeit das Intrittfallen des Motors zu bewirken.
Für Asynchronmotoren und Synchronmotoren ist es bekannt, die Ständerwicklung polumschaltbar auszubilden. Hierdurch wird einerseits erreicht, daß mehrere Betriebsdrehzahlen eingestellt werden können, daß also die Abhängigkeit von Drehzahl und Drehmoment geändert werden kann, andererseits besteht die Möglichkeit, den Anlaufstrom beim asynchronen Anlauf herabzusetzen, indem die Wicklung auf eine höhere als die für den Normalbetrieb vorgesehene Polpaarzahl umgeschaltet wird. Ferner ist es bekannt, für Synchronmotoren mit Permanentmagnetstahlläufer und asynchronem Anlauf die Windungsspannung durch Umschaltung der normalen Wicklung insbesondere in Sterndreieckschaltung oder Reihenparallelschaltung an eine höhere Spannung zu legen. Hierdurch wird die während des Anlaufes sich einstellende Schwächung des permanenten Magnetfeldes wieder rückgängig gemacht und ein starkes Feld für den Normalbetrieb erreicht.
Die Erfindung sieht die Anwendung der Umschaltbarkeit der Ständerwicklung bei Reluktanzmotoren vor. Ihr Wesen besteht darin, daß die Ständerwicklung von der für den Normalbetrieb vorgesehenen Polpaarzahl für den Anlauf auf eine niedrigere Polpaarzahl bei gleichbleibender Windungsspannung umschaltbar ist. Das hat gegenüber den bekannten Verfahren der Wicklungsumschaltung den Vorteil, daß die Wicklung nur für eine Isolationsklasse ausgelegt werden muß. Dazu wird noch erreicht, daß gegebenenfalls eine zweite Betriebsdrehzahl zur Verfügung steht.
Zur weiteren Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug genommen; es zeigt Fig. 1 den Drehzahlmomentenverlauf bei verschiedenen Polpaarzahlen der Ständerwicklung, Fig. 2 den Drehzahlmomentenverlauf bei verschiedenen Polpaarzahlen der Ständerwicklung und überlagertem, bremsendem Oberwellenmoment.
In den Figuren sind auf der waagerechten Achse die Drehzahlen und auf der senkrechten Achse die Momente aufgetragen. Die mit ML bezeichnete Kurve zeigt den Verlauf eines angenommenen Lastmomentes.
Die Kurve Mb in Fig. 1 gibt den Verlauf des Motormomentes bei der der Betriebsdrehzahl entsprechenden Polpaarzahl wieder. Die Kurve Ma entspricht dem Verlauf des Momentes für den Anlauf einer niedrigeren Polpaarzahl, als sie der Betriebsdrehzahl entspricht. Mit nSb ist der Punkt für die synchrone Betriebsdrehzahl und mit nSa der Punkt für die synchrone Anlaufdrehzahl bezeichnet. Ist die Polpaarzahl der Ständerwicklung für den Anlauf niedriger .gewählt als für den Normalbetrieb, läuft der Motor über seine synchrone Betriebsdrehzahl hoch, so daß nach Umschaltung beim Punkt U der Fig. 2 auf die Betriebspolpaarzahl der Motor durch das jetzt auftretende, abbremsende, asynchrone, generatorische Moment in die synchrone Drehzahl hineingezogen wird. Der Vorteil dieser Schaltung besteht darin, daß der Motor zum Synchronisieren keine weitere Energie zur Beschleunigung der Schwungmassen aufbringen muß. Es ist günstig, die Betriebsschaltung sechspolig und die Anlaufschaltung vierpolig auszuführen, weil dadurch die Differenz zwischen höchstmöglicher Anlaufdrehzahl und der Betriebsdrehzahl kleiner wird. Es ist außerdem zweckmäßig, die Anlaufpolpaarzahl und die Betriebspolpaarzahl teilerfremd zu machen. Hierdurch wird vermieden, daß der Motor bei asynchronem Hochlaufen bei der der synchronen Betriebsdrehzahl entsprechenden asynchronen Drehzahl hängenbleibt.
In Fig. 2 zeigt die Kurve Ma für die Anlaufschaltung im Punkt nSb ein überlagertes, bremsendes Oberwellenmoment, so daß der Motor auf dieser Drehzahl festgehalten wird, danach wird auf Betriebspolpaarzahl umgeschaltet. Der Motor läuft nun auf der normalen Betriebsdrehzahl. Das überlagerte Oberwellenmoment wird dadurch erreicht, daß bei Polumschaltung im Verhältnis 1 : 2 die Nutenzahlen im Ständer und Läufer entsprechend abgeglichen sind und daß die Ständer- und Läuferwicklung entsprechend ausgeführt sind. Die Ausführung besteht insbesondere darin, daß die Nuten nicht geschrägt sind.
Für die Polumschaltung der Ständerwicklung kommt z. B. die Dahlanderschaltung in Betracht. Sind zwei Ständerwicklungen vorgesehen, ist es zur Erreichung einer besseren Modellausnutzung günstig, die Ständerwicklung für den Anlauf schwächer auszulegen, so daß diese kurzzeitig überlastet ist. Für die Umschaltung der Ständerwicklung ist es zweckmäßig, eine selbsttätige Schalteinrichtung vorzusehen, die z. B. in Abhängigkeit von der Belastung und von der Drehzahl die Schalthandlung vornimmt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Reluktanzmotor, dessen Ständerwicklung zur Herbeiführung einer sicheren Synchronisierung umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für den Anlauf die Ständerwicklung von der für den Normalbetrieb vorgesehenen Polpaarzahl auf eine niedrigere Polpaarzahl bei gleichbleibender Windungsspannung umschaltbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerwicklung in der Weise aufgegliedert und umschaltbar ist, daß ihre Polpaarzahl bei der Schaltung für den Anlauf teilerfremd zur Polpaarzahl bei der Schaltung für den Normalbetrieb ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß -insbesondere bei Polumschaltung der Ständerwicklung im Verhältnis 1 2 -die Ständerwicklung und die Läuferwicklung so abgeglichen und ausgeführt sind, daß während des Anlaufens bremsende, asynchrone Oberwellenmomente bei der der gewählten höheren Polpaarzahl entsprechenden synchronen Drehzahl entstehen.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Polumschaltung zwei Ständerwicklungen vorgesehen sind, eine Wicklung für den Normalbetrieb und eine schwächer ausgelegte für den Anlauf.
5. Anordnung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung der Ständerwicklung Mittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der Drehzahl und/ oder der Überlast die Ständerwicklung selbsttätig umschalten. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 511475, 591327, 650 895, 660 035, 672 188, 679 781; französische Patentschrift Nr. 699 539; britische Patentschrift Nr. 466 719.