DE1438889C - Anordnung zur stetigen Steuerung der Erregung eines oder mehrerer Gleichstromreihenschlußmotoren - Google Patents
Anordnung zur stetigen Steuerung der Erregung eines oder mehrerer GleichstromreihenschlußmotorenInfo
- Publication number
- DE1438889C DE1438889C DE1438889C DE 1438889 C DE1438889 C DE 1438889C DE 1438889 C DE1438889 C DE 1438889C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rectifier
- excitation
- arrangement
- direct current
- excitation winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 title claims description 30
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 36
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur stetigen Steuerung der Erregung eines oder
mehrerer Gleichstromreihenschlußmotoren, deren Speisung über Gleichrichterdioden aus einem
Wechselstromnetz erfolgt. Aus einem Ein- oder Mehrphasenwechselstromnetz wird ein Gleichstromreihenschlußmotor
über eine Gleichrichterdiode gespeist, welcher Erregerwicklung und Anker in Serie
nachgeschaltet sind. Das freie Ende der Erregerwicklung ist entweder nur mit einer Gleichrichterdiode
oder mit zwei oder mehr in gleicher Richtung arbeitenden Gleichrichterdioden verbunden, von welcher
jede in einem anderen Gleichrichterweg liegt und so mit unterschiedlichen Netzleitern verbunden ist.
Es ist bekannt, derartige Gleichstromreihenschlußmotoren bei elektrischen Bahnen zu verwenden, insbesondere
in elektrischen Lokomotiven, in weichen sie durch gleichgerichteten Strom gespeist werden.
Wenn man während der normalen Fahrt die Zugkraft erhöhen will, erfolgt dies bekanntlich durch
Parallelschalten von Widerständen oder Drosselspulen zur Erregerwicklung der Motoren (österreichische
Patentschrift 224 222 und deutsche Patentschrift 596 466). Bekannt ist dabei die Steuerung mit
Hilfe von Stufenschaltern für die Erregerwicklung und für die Widerstände. Man erhält auf diese Weise
eine gewisse Anzahl von Überbrückungs- oder Shunt-Stellungen, welche durch verschiedene Kombinationen
von Teilwiderständen erhalten werden, wenn von einer Überbrückungsstellung in die andere geschaltet
wird. Dabei ändert sich der Strom sowohl in der Erregerwicklung als auch im Anker sprunghaft.
Es ergibt sich eine plötzliche Veränderung des Motorendrehmomentes und damit eine plötzliche
und starke Kraftänderung an jeder Motorwelle. Eine derartige Kraftänderung kann ein Rutschen der
Antriebsräder einleiten. Eine Möglichkeit, diesem Übelstande zu begegnen, besteht im Erreichen einer
kontinuierlichen Änderung der Shuntwirkung. Dies würde ein besseres Haften erlauben, indem in jedem
Augenblick die Größe der Kraft am Radkranz etwas unter der maximalen Größe der Haftkraft stabil
gehalten werden könnte. Das Zuschalten von Widerständen bringt immer zusätzliche Verluste, welche
vermieden werden sollten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, parallel zur Erregerwicklung eine Shuntwirkung zu erhalten,
die stetig gesteuert werden kann und praktisch ohne zusätzliche Verluste ist.
Bei einer Anordnung der eingangs genannten Art besteht die Erfindung darin, daß parallel zur Reihenschaltung
der Gleichrichterdiode bzw. von Gleichrichterdioden und der Erregerwicklung ein bzw. je
ein mit stetiger Anschnittsteuerung betriebenes steuerbares Gleichrichterventil mit gleicher Durchlaßrichtung
wie die Gleichrichterdiode bzw. die zugehörigen Gleichrichterdioden angeschlossen ist.
Das Löschen der steuerbaren Gleichrichterventile erfolgt periodisch selbsttätig, da diese in Stromkreisen
angeordnet sind, in welchen der Strom periodisch während einer genügend langen Zeitdauer
verschwindet.
In einer Anordnung mit Mehrweggleichrichtung sind die steuerbaren Gleichrichterventile derart
angeordnet, daß jedes einzelne von ihnen nur in jeder zweiten Halbwelle leitend wird. Der Ventilstrom
wird deshalb in jeder Halbwelle auf Null absinken, was das Löschen des Ventils sicherstellt.
Die mit der Erfindung erzielbaren technischen Vorteile bestehen insbesondere darin, daß parallel
zur Erregerwicklung ein stetig veränderbarer und praktisch verlustfreier Nebenschluß wirksam wird.
Im folgenden werden einige in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt
Im folgenden werden einige in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Anordnung mit Einweggleichrichtung, Fig. 2 eine Anordnung mit Doppelweggleichrichtung,
F i g. 3 eine Anordnung mit einer Graetz-Brückenschaltung,
F i g. 4 eine Anordnung mit zwei Graetz-Briickenschaltungen,
F i g. 5 eine Anordnung mit Dreiphasenspeisung und Einweggleichrichtung,
F i g. 6 eine Anordnung mit Dreiphaseneinspeisung und Zweiweggleichrichtung,
F i g. 7, 8 und 9 verschiedene Anordnungen mit zwei Gleichstromreihenschlußmotoren.
Alle steuerbaren Gleichrichterventile und Gleichrichterdioden stellen in den verschiedenen Figuren
gegebenenfalls eine Gruppe von Bauelementen in Serien-Parallelschaltung entsprechend den Erfordernissen
dar.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur stetigen Steuerung
der Erregung eines Gleichstromreihenschlußmotors mit einer Erregerwicklung 1 und einem
Anker 2. Die Speisung erfolgt über eine Gleichrichterdiode 4 aus der Sekundärwicklung 3 eines Speisetransformators.
Dabei ist die Erregerwicklung 1 an ihrem freien Ende über die Gleichrichterdiode 4 mit
der Sekundärwicklung 3 verbunden. Ein mit stetiger Anschnittsteuerung betreibbares steuerbares Gleichrichterventil
5 ist zur Reihenschaltung der Erregerwicklung 1 und der Gleichrichterdiode 4 parallel
geschaltet. Es ist zwischen einem Punkt 6, welcher zwischen der Gleichrichterdiode 4 und der Sekundärwicklung
3 liegt, und einer Anzapfung 7 der Erregerwicklung 1 angeordnet. Der Erregerwicklung 1 kann
zusätzlich ein Festwiderstand 9 parallel geschaltet sein.
Bei der Speisung der Erregerwicklung I über Vollweggleichrichter
gemäß F i g. 2 sind an der Sekundärwicklung 3 des Speisetransformators zwei Gleichrichterdioden
4 und 14 angeschlossen, welche gegeneinander geschaltet sind, wobei der Gleichstromreihenschlußmotor
zwischen dem Punkt 11 in der Mitte der Sekundärwicklung 3 und dem Punkt
12, welcher beiden Gleichrichterdioden 4 und I^ gemeinsam ist, liegt. Zwei steuerbare Gleichrichterventile
5 und 15 sind zwischen die Anzapfung 7 der Erregerwicklung 1 und die Punkte 6 und 13 geschaltet.
Den Zweck, welchen die Gleichrichterdiode 4 beispielsweise zu erfüllen hat, ist ein doppelter: Irr.
Normalbetrieb speist sie den Gleichstromreihenschlußmotor und leitet während einer der Halbweiler
des Wechselstromes; während der nächsten Halbwelk verhütet sie, daß die durch die Diode 14 gleich
gerichtete Halbwelle die Anode des steuerbarer Gleichrichterventils 5 erreicht, so daß dieses löscher
kann, wenn die Halbwelle, welche es durchfließt durch den Wert Null geht und bis zum Eintreffe!
der nächsten Halbwelle auf diesem Werte bleibt. E ist selbstverständlich, daß jede Gleichrichterdiodi
und jedes steuerbare Gleichrichterventil, wenn si; paarweise als Gruppe 4 oder 5 oder 14 und 15 ange
ordnet sind, entweder anodenseitig, wie dies F i g. 2 darstellt, oder kathodenseitig verbunden sein können.
Die Speisung des Gleichstromreihenschlußmotors über eine Graetz-Brückenschaltung (Fig. 3) zwischen
den Punkten 12 und 16, welch letzterer mit den beiden Gleichrichterdioden 17 und 18 der Brücke
verbunden ist, weist mit den steuerbaren Gleichrichterventilen 5 und 15 die gleiche Überbrückungsanordnung
auf wie die Ausführung gemäß F i g. 2.
Die Anordnung gemäß F i g. 4 enthält zwei zueinander in Reihe liegende Graetz-Brückenschaltungen.
Die eine, mit den Gleichrichterdioden 4,14,17 und 18 speist die zwischen die Punkte 12 und 16
geschaltete Erregerwicklung 1, während die andere mit den Gleichrichterdioden 20, 21,22 und 23 den
Anker 2, der zwischen den Anschlüssen 8 und 24 liegt, mit Strom versorgt. Zur Überbrückung der
Erregerwicklung 1 sind zwei antiparallel geschaltete steuerbare Gleichrichterventile 5 und 15 vorgesehen,
welche an den Wechselstromeingangsklemmen der Brücke für die Erregerwicklung 1 angeschlossen sind.
Diese könnten auch durch eih einziges, symmetrisches steuerbares Gleichrichterventil ersetzt werden,
d. h. ein Ventil, das den Strom in beiden Richtungen gleichrichtet.
Wenn der Gleichstromreihenschlußmotor aus einem Drehstromnetz unter Einweggleichrichtung
gemäß F i g. 5 gespeist werden soll, verbindet man den Motor mit dem Sternpünkt 33 der drei Sekundärwicklungen
27,28 und 29 eines Drehstromtransformators sowie dem Punkt 34 der drei Gleichrichterdioden
30, 31 und 32, welche je mit einer Sekundärwicklung verbunden sind. Der Nebenschluß zur
Erregerwicklung 1 wird dadurch erreicht, daß die Anzapfung 7 der Erregerwicklung mit dem gemeinsamen
Punkt 35 der drei steuerbaren Gleichrichterventile 36, 37 und 38 und das freie Ende der Erregerwicklung
1 mit dem gemeinsamen Punkt 34 der Gleichrichterdioden 30, 31 und 32 verbunden ist.
Wenn bei Doppelweggleichrichtung von einem Drehstromnetz ausgegangen wird (Fig. 6), wird der
Gleichstromreihenschlußmotor zwischen dem Punkt 42, welcher den drei Gleichrichterdioden 39, 40 und
41 gemeinsam ist, und dem gemeinsamen Punkt 34 der drei Gleichrichterdioden 30,31 und 32 angeschlossen.
Die Sekundärwicklungen 27, 28 und 29 des Drehstromtransformators sind in Dreieck geschaltet.
Das Überbrücken der Erregerwicklung 1 geschieht in vorstehend für die Dreiphaseneinweggleichrichtung
beschriebener Weise.
Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, kann man mit Hilfe der Anordnung gemäß F i g. 2
zwei Gleichstromreihenschlußmotoren anstatt nur einen steuern, was durch eine Ergänzung gemäß
F i g. 7 erreicht wird, in welcher eine zweite Erregerwicklung la und ein zweiter Anker la eines zweiten
Gleichstromreihenschlußmotors dargestellt sind. Die dauernde Parallelschaltung beider Erregerwicklungen
2 und 2 a kann jedoch einen beträchtlichen Nachteil darstellen. Um diesen zu vermeiden, kann
man einen Satz steuerbare Gleichrichterventile für das getrennte Überbrücken jeder Erregerwicklung
vorsehen. In diesem Sinne sind in der Anordnung gemäß F i g. 8 zwei steuerbare Gleichrichterventile
Sa und 15 a für das Überbrücken der Erregerwicklung 1 α vorgesehen, während die steuerbaren Gleichrichterventile
5 und 15 nur zum Überbrücken der Erregerwicklung 1 dienen. Unter diesen Bedingungen *
werden die Anker 2 und 2 a nur noch dann parallel geschaltet, wenn die steuerbaren Gleichrichterventile
5 und 5a sowie 15 und 15a gleichzeitig ansprechen, d. h., wenn die Erregerwicklungen 1 und la
gleichzeitig geschaltet werden. Man kann dies vermeiden und eine fortwährende Unabhängigkeit dieser
beiden Anker 2 und 2 a erreichen, wenn man eine Brückenschaltung in der Art nach F i g. 3 benützt
und wenn man die beiden Gleichstromreihenschlußmotoren, wie dies in F i g. 9 dargestellt ist, schaltet,
d. h. beide Motoren parallel an die Punkte 12 und 16 der Gleichstromspeisung legt; aber die freie Klemme
des Ankers 2 ist an den Punkt 16 angeschlossen,
ao während die entsprechende Klemme des Ankers 2 a am Punkt 12 liegt, wobei diese beiden Punkte verschiedene
Potentiale aufweisen. Die beiden Anker können nun unter keinen Umständen mehr parallel
geschaltet werden.
as Es wird abschließend der hohe Wirkungsgrad
dieser Anordnung zur Steuerung der Erregung hervorgehoben, welche, sofern die Ventile nicht stromführend
sind, keinen Strom verbraucht und deren Verbrauch außergewöhnlich gering ist bei Verwendung
von Thyristoren, da diese einen sehr kleinen inneren Spannungsabfall haben.
Claims (3)
1. Anordnung zur stetigen Steuerung der Erregung eines Gleichstromreihenschlußmotors,
welcher über eine in Reihe zu seiner Erregerwicklung liegende Gleichrichterdiode aus einem
Wechselstromnetz gespeist ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Reihenschaltung
der Gleichrichterdiode (4) und der Erregerwicklung (1) ein mit stetiger Anschnittsteuerung
betriebenes steuerbares Gleichrichterventil (5) mit gleicher Durchlaßrichtung wie die Gleichrichter-.
diode (4) angeschlossen ist (F i g. I).
2. Anordnung zur stetigen Steuerung der Erregung eines oder mehrerer Gleichstromreihenschlußmotoren,
deren Speisung über Gleichrichterdioden in Vollweg- oder Brückenschaltung aus einem Wechselstromnetz erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
daß parallel zur Reihenschaltung von Gleichrichterdioden (4,14; 17, 18; 30 bis 32)
und Erregerwicklung (1; la) je ein mit stetiger Anschnittsteuerung betriebenes steuerbares
Gleichrichterventil (5, 15; 5α, 15α; 36 bis 38) mit gleicher Durchlaßrichtung wie die zugehörigen
Gleichrichterdioden (4, 14; 17, 18; 30 bis 32) angeschlossen ist (F i g. 2 bis 9).
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare Gleichrichterventil
(5, 15; 36 bis 38) an eine Anzapfung der Erregerwicklung (1) angeschlossen ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69108140T2 (de) | Leistungswandlungsverfahren mit Kurzschlussmitteln zur Regelung der Grösse des Stromes. | |
DE1438889C (de) | Anordnung zur stetigen Steuerung der Erregung eines oder mehrerer Gleichstromreihenschlußmotoren | |
DE1438889B2 (de) | Anordnung zur stetigen steuerung der erregung eines oder mehrerer gleichstromreihenschlussmotoren | |
DE1488065B2 (de) | Gleichstrommaschine in gleichpolbauart mit supraleitender ankerwicklung | |
DE220551C (de) | ||
DE694441C (de) | Anordnung zur Umformung von Wechselstrom mittels eines synchron mit dem umzuformenden Wechselstrom arbeitenden Kontaktgeraetes | |
DE721324C (de) | Schaltwerk fuer elektrisch angetriebene Fahrzeuge | |
DE322438C (de) | Dynamomaschine mit einer zur Kaskadenschaltung geeigneten Vereinigung der Staenderwicklungen und der Laeuferwicklungen zweier Maschinen | |
DE112094C (de) | ||
DE2426083C3 (de) | Schaltungsanordnung für einen impulsgesteuerten Gleichstrommotor | |
DE591061C (de) | Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom konstanter Spannung in Gleichstrom von praktisch konstantem Strom | |
DE674104C (de) | Einrichtung zur Steuerung von Stromrichtern in Kreuzschaltung | |
DE739497C (de) | Regelanordnung fuer Lokomotiven fuer hochgespannten Gleichstrom mit Regelgruppe | |
DE129341C (de) | ||
DE638944C (de) | Schaltungsanordnung zur Rueckgewinnung von Energie fuer elektrische Lokomotiven | |
DE1918577A1 (de) | Gleichstromsteueranordnung | |
DE971965C (de) | Stromrichterschaltung mit einanodigen Ventilen in Drehstrombrueckenschaltung | |
DE2139222C3 (de) | Einrichtung zur Steuerung der Drehzahl und der Drehrichtung eines Gleichstrom-Nebenschlußmotors | |
DE608790C (de) | Schaltung zum Betrieb von Wechselstromkommutatorgeneratoren | |
AT113235B (de) | Rotierender Gleichrichter für Drehstrom. | |
DE1513627C (de) | Stromrichteranordnung für ein aus einem Wechselstromnetz gespeistes Triebfahrzeug mit mehreren Gleichstrommotoren | |
DE907436C (de) | Wechselstrom-Kommutatormaschine mit Nebenschluss- oder Fremderregung | |
DE708533C (de) | Einankerumformer mit Spannungsregelung durch Verdrehen der Kommutierungszone gegenueber der magnetisch neutralen Zone | |
DE593976C (de) | Anordnung zur Erzeugung einer regelbaren Gleichspannung, die auf einen Verbraucherkreis mit konstantem Widerstand (z. B. auf den Erregerkreis von Synchronmaschinen) arbeitet | |
DE236347C (de) |