DE1413997C - Verfahren zur Steuerung oder Regelung der Drehzahl eines Drehstromschleifringläufermotors - Google Patents

Description

zugeführt. Die Drehzahl bzw. das Drehmoment seines Läufers wird durch Veränderung des Läuferstromes /₂ mit Hilfe einer Tastschaltung geregelt. Zu diesem Zweck wird der Läuferstrom in einer Anordnung 6 gleichgerichtet, über eine Induktivität L geleitet und dann wahlweise, je nach dem Schaltzustand eines steuerbaren Halbleiterelementes 7, über dieses oder über den festen Widerstand R geführt. Der Schaltzustand des steuerbaren Halbleiterelementes 7 wird von einem Regler 8 beeinflußt, der entsprechend einem 'vorgegebenen Sollwert gleichzeitig den Erregerstrom für den Synchrongenerator 3 im Sinne einer optimalen Gesamtregelung vorgibt.

Die F i g. 2 zeigt eine entsprechende Anordnung. Der Induktionsmotor 5 wird jedoch entsprechend dieser Darstellung mit einer veränderlichen Spannung gespeist, die z. B. mit Hilfe eines Stern-Dreieckumschalters 9 erzeugt wird. Es lassen sich jedoch auch Polumschaltungen, Reihenparallelschaltungen oder andere Wicklungsumschaltungen vorsehen, bzw. es läßt sich die Speisespannung durch dem Stand der Technik angehörende Maßnahmen verändern.

In der Zeichnung nicht näher dargestellt sind Anordnungen zur Phasenumschaltung, die den Betrieb in verschiedenen der vier Quadranten eines Drehzahl-Drehmomentenkennlinienfeldes ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

1 2

Patentanspruch· ^eines J^{eden der vier} Quadranten eines Drehzahl-Drehmomentkennlinienfeldes erreichen, da der feste

Verfahren zur Steuerung oder Regelung der Widerstand nicht groß sein darf und deshalb zwang-

Drehzahl eines Drehstromschleifringläufermotors, läufig der Läuferstrom nicht unter den Wert geregelt

dessen Läuferspannung gleichgerichtet wird und 5 werden kann, der sich aus dem Quotienten der

auf einen Widerstand mit festem Ohmwert Ankerspannung und dem festen Widerstand ergibt,

arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß Die Aufgabe der Erfindung liegt nun darin, ein

die Größe des Gleichstromes durch inter- Verfahren anzugeben, mit dem die Drehzahl bzw.

mittierendes Kurzschließen des Widerstandes das Drehmoment eines Drehstromschleifringläufer-

mit elektronischen Schaltmitteln gesteuert oder io motors in allen Bereichen der einzelnen Quadranten

geregelt wird und daß gleichzeitig eine Ver- des Drehzahl-Drehmomentkennlinienfeldes gesteuert

änderung der Amplitude der Primärspannung er- oder geregelt werden kann.

Dadurch wird insbe-

folgt. sondere ein Einsatz dieser Motoren für Krane, Aufzüge, Bagger sowie Werkzeugmaschinen u. a. er-

15 möglicht.

Diese Aufgabe wird nun, ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren, dadurch gelöst, daß

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur die Größe des Gleichstromes durch intermittieren-

Steuerung oder Regelung der Drehzahl eines Dreh- des Kurzschließen des Widerstandes mit elektro-

stromschleifringläufermotors, dessen Läuferspannung ao nischen Schaltmitteln gesteuert oder geregelt wird

gleichgerichtet wird und auf einen Widerstand mit und daß gleichzeitig eine Veränderung der Ampli-

festem Ohmwert arbeitet. tude der Primärspannung erfolgt.

Es ist bereits eine Anordnung zur Drehzahlsteue- Es sind bereits Verfahren bekanntgeworden, bei

rung eines Drehstromschleifringläufermotors bekannt denen eine Drehzahlregelung über eine Beeinflussung

(FR-Zeitschrift »Electricite«, 1951, Seiten 266/267), 45 der Primärspannung erfolgt. So wurde beispielsweise

bei welcher der Läuferstrom und damit die Motor- eine Beeinflussung der Ständerspannung durch

drehzahl durch die Gegenspannung einer über eine Transformatoren jeglicher Art oder durch Vor-

Gleichrichter-Drehstrombrückenschaltung im Läufer- schalten von Widerständen oder unter Einsatz von

kreis liegende Batterie bestimmt wird. Um die Transduktoren durchgeführt.

Motordrehzahl verändern zu können, ist die Batterie 30 Bei dem- erfindungsgemäßen Verfahren ist nun mit Spannungsabgriffen ausgestattet, die durch einen das intermittierende Kurzschließen des Widerstandes Drehschalter einstellbar sind. durch Maßnahmen zur Veränderung der Amplitude Es ist fernerhin bereits eine Einrichtung zur der Primärspannung ergänzt. Hierdurch wird die Regelung eines Asynchronmotors mit Schleifringen an sich unvollkommene, aber aufwandgeringe unter Verwendung von steuerbaren Schalteinrichtun- 35 Drehzahl-Drehmomentsteuerung bzw. -regelung für gen ohne bewegliche Teile bekannt (österreichische den gesamten Bereich des dem Betriebszustand Patentschrift 204139), bei der der Motor primär- entsprechenden Quadranten des Drehzahl-Drehseitig an der Netzspannung liegt und die Anschlüsse momentenkennlinienfeldes erschlossen, und es erder Sekundärwicklung über Stromrichter, Trans- gibt sich weiterhin bei kleinen Drehmomenten eine duktoren oder Halbleiter betriebsmäßig kurz- 40 Verminderung des Leerlaufstromes und der Eisengeschlossen oder voneinander galvanisch getrennt Verluste der Asynchronmaschine,
sind, wobei das Verhältnis der Kurzschlußzeit zur Die Veränderung der Spannung für die Asynchron-Trennungszeit regelbar ist, so daß eine stetig ver- maschine kann über einen elektronischen Regler mit änderbare und in gewünschter Größe fixierbare dem periodisch betätigten Schaltmittel automatisch Drehzahlregelung erzielbar ist. 45 gekuppelt werden, so daß es möglich ist, gewünschte Diese bekannten Anordnungen zur Drehzahl- Motorkennlinien zu erzielen. Im Statorkreis vorregelung oder Steuerung eines Motors erfordern zur gesehene Schalter können an sich bekannte motorisch Erfüllung ihrer Aufgabe einen hohen Aufwand an angetriebene Nockenschalter sein, die lichtbogenarm Regel- oder Steuergeräten. Dies wird bedingt durch oder mit Hilfe von Halbleiterelementen und die Notwendigkeit der vorgeschlagenen Lösungen, 5° Synchronbetätigung lichtbogenfrei schalten,
mehrere steuerbare Ventile im Sekundärkreis des Ein schematisches "Ausführungsbeispiel der ErMotors vorzusehen. findung ist nachstehend an Hand der Zeichnung be-

Es ist nun ebenfalls bekannt (M. G.Tschilikin, schrieben. Es zeigt

»ElektromotorischeAntriebe«,Berlin 1957,Seiten 114 Fig. 1 den Antrieb eines Drehstromschleifring-

bis 118), eine Veränderbarkeit eines Widerstandes 55 läufermotors, gespeist über einen Generator, dessen

mit festem Ohmwert dadurch zu erreichen, daß man Ausgangsspannung infolge einer regelbaren Erregung

parallel zu dem Widerstand ein elektronisches Schalt- veränderlich ist,

element anordnet, das diesen Widerstand periodisch F i g. 2, wie die den Stator des Drehstromschleifkurzschließt. Bei diesem Pulsbetrieb wird der wirk- ringläufermotors speisende Spannung, z. B. durch same Widerstand von Null bis zu seinem vollen 60 einen Stern-Dreieckschalter, verändert werden kann. Ohmwert verändert. In der F i g. 1 treibt ein an einem Drehstromnetz 1 Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen netz 1 liegender Asynchronmotor 2 einen Synchronwird bei Anwendung der vorgenannten Maßnahme generator 3, dessen Ausgangsspannung U₁ infolge lediglich ein steuerbares Halbleiterventil benötigt, einer einstellbaren Erregung verändert werden kann, wodurch eine aufwandgeringe Anordnung möglich 65 Zu diesem Zweck ist eine Erregerwicklung 4 vorwird, gesehen, deren Strom von einem Regler 8 vor-Es lassen sich jedoch mit einer derartigen An- gegeben wird. Die veränderliche Spannung [Z₁ wird Ordnung auf dem Regelungswege nicht alle Bereiche dem Stator eines Drehstromschleifringläufermotors 5