DE1160538B

DE1160538B - Anordnung zur Steuerung der Leistungsaufnahme eines Dreiphasenverbrauchers mit Hilfe von Magnetverstaerkern

Info

Publication number: DE1160538B
Application number: DES54572A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ulrich Michael
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-07-31
Filing date: 1957-07-31
Publication date: 1964-01-02

Description

Anordnung zur Steuerung der Leistungsaufnahme eines Dreiphasenverbrauchers mit Hilfe von Magnetverstärkern Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistungsaufnahme eines Dreiphasenverbrauchers mit Hilfe von Magnetverstärkern zu steuern.
Es ist bereits bekannt, zur Lösung dieser Aufgabe stromsteuernde Magnetverstärker zu verwenden. Die Arbeitswicklungen von drei Verstärkerdrosseln hat man hierzu in Dreieck geschaltet und diese Anordnung über den Verbraucher an das dreiphasige Netz angeschlossen.
Für viele Anwendungsfälle ist nun die Steuercharakteristik solcher stromsteuernder Magnetverstärker ungeeignet. Ihre Anwendung ist auch nur dann möglich, wenn eine verhältnismäßig große Steuerleistung zur Verfügung steht. Spannungszeitflächengesteuerte Magnetverstärker kommen dagegen mit wesentlich geringerer Steuerleistung aus und besitzen darüber hinaus ein wesentlich günstigeres Regelverhalten. Das äußere Merkmal derartiger Magnetverstärker besteht in dem sogenannten Sättigungsgleichrichter, der grundsätzlich mit der Arbeitswicklung in Serie geschaltet ist. Aus diesem Grunde müssen stets zwei Arbeitswicklungen mit je einem Ventil antiparallel geschaltet werden, wenn beide Halbwellen eines Wechselstromkreises gesteuert werden sollen. Daraus folgt aber, daß zur Steuerung eines dreiphasigen Verbrauchers mit einem solchen Magnetverstärker insgesamt sechs Drosselspulen und ebensoviele Sättigungsventile erforderlich sind, nämlich in jeder Phase zwei. Dieser Aufwand ist aber unabhängig von der gewählten Schaltung. Es ist gleichgültig, ob die Magnetverstärker zwischen den Verbraucher und das Netz geschaltet werden, oder ob der Verbraucher direkt am Netz liegt und die Magnetverstärker einen künstlichen Sternpunkt in Form einer Stern- oder Dreieckschaltung bilden.
Die Erfindung besteht nun in einer wesentlichen Vereinfachung einer derartigen Anordnung zur Steuerung der Leistungsaufnahme eines dreiphasigen Verbrauchers mit Hilfe von spannungszeitflächensteuernden Magnetverstärkern. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß nur drei Drosseln mit drei zugeordneten Sättigungsventilen eine Dreieckschaltung bilden, die über den Verbraucher an das Dreiphasennetz angeschlossen ist.
Besonders gut eignet sich die Erfindung zur Steuerung der Drehzahl eines Dreiphasenmotors. Im Gegensatz zu den hierfür geeigneten, bisher bekannten Anordnungen ergibt sich nämlich eine Steuerkennlinie, die in allen Bereichen eine einfache und eindeutige Einstellung der Motordrehzahl ermöglicht.
Ein Ausführungsbeispiel für die Anwendung der Erfindung veranschaulicht die Zeichnung. In dieser bezeichnet 1 einen den Verbraucher bildenden Drehstrommotor, der von einem Drehstromnetz über die Klemmen 2, 3 und 4 gespeist wird. Von dem Motor sind nur die Ständerwicklungen angedeutet. Der Rotor des Motors kann ein Kurzschlußläufer, insbesondere ein solcher mit Stromverdrängungswicklung sein. 5, 6 und 7 bezeichnen die Regeldrosseln, von denen jede in Reihe mit je einem der Ventile 8, 9, 10 geschaltet ist. Die drei Drosseln in Reihe mit ihren Ventilen sind schaltungsmäßig zu einer Dreieckschaltung vereinigt, an deren Ecken der Motor 1 über die Leitungen 11, 12, 13 angeschlossen ist. Die Arbeitswicklungen der Regeldrosseln sind jeweils mit a, die Steuerwicklungen mit b bezeichnet. Die Steuerwicklungen b aller Regeldrosseln 5 bis 7 sind in Reihe geschaltet und werden gemeinsam an den Klemmen 14, 15 mit dem Steuerstrom gespeist. Die Steuerspannungsquelle wird gebildet durch eine Gleichstromquelle 16, welche als Batterie angedeutet ist und einen Potentiometerwiderstand 17 speist. Dieser ist einerseits mit seinem Mittelabgriff 17a an die Klemme 14 und andererseits über einen einstellbaren Abgriff 18 an die Klemme 15 angeschlossen. Durch Verstellen des Abgriffes 18 in d"er einen oder anderen Richtung von der Mittelstellung, in welcher er dem Anschluß 17a gegenüberliegt, können auf diese Weise, die Steuerwicklungen mit einem Strom in der einen oder anderen Richtung beschickt werden, um auf diese Weise den Magnetverstärker bei Anwendung eines Eisenkernmaterials, dessen abfallender Ast seiner Magnetisierungsschleife für ein vollständiges Durchlaufen sowohl einen Steuerstrom positiver Richtung als auch negativer Richtung bedingt, entsprechend aussteuern zu können. Durch Verändern der an den Klemmen 14 und 15 anliegenden Spannung in ihrer Größe und Richtung kann auf diese Weise der Motor 1 in seiner Klemmenspannung und damit in seiner Drehzahl geregelt werden.
Die Erfindung ist in ihrer Anwendung naturgemäß nicht auf Motorsteuerungen beschränkt, sondern kann auch zur Regelung der Speisung anderer Verbraucher angewendet werden. So kann der Verbraucher 1 beispielsweise durch Heizwiderstände, also ein Ofensystem, gebildet werden, ferner durch Leuchtstofflampen einer Beleuchtungsanlage, welche auf diese Weise durch die Schaltung gemeinsam in ihrer Helligkeit gesteuert werden können.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Steuerung der Leistungsaufnahme eines dreiphasigen Verbrauchers mit Hilfe von spannungssteuernden Magnetverstärkern, d adurch gekennzeichnet, daß nur drei Drosseln mit drei zugeordneten Ventilen eine Dreieckschaltung bilden, die über den Verbraucher an das dreiphasige Netz angeschlossen ist.
2. Anwendung einer Einrichtung nach Anspruch 1 zur Steuerung der Drehzahl eines Asynchronmotors. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 294 577; USA.-Patentschrift Nr. 1503 213; M. G. T s ch i likin , »Elektromotorische Antriebe«, VEB Technik, Berlin (1957), S. 320 (russische Originalausgabe erschienen 1955); ETZ, 58 (l937), S. 99l.