DE172165C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

In Patent 145434 ist gezeigt, wie eine Asynchronmaschine in Kaskadenschaltung mit einer Gleichstrommaschine zur Umwandlung von Wechselstrom beliebiger Spannung in Gleichstrom und umgekehrt benutzt werden kann.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Anordnung zur Regulierung und Konstanthaltung der Spannungen eines derartigen Umformers.

Da sowohl das Verhältnis zwischen den in der Läufer- und Ständerwicklung der Asynchronmaschine induzierten elektromotorischen Kräften wie das Verhältnis zwischen den Wechsel- und Gleichspannungen des Gleichstromankers konstant ist, so ist leicht ersichtlich , daß das Verhältnis zwischen der Spannung auf der Wechselstromseite und der Spannung auf der Gleichstromseite fast konstant sein muß. Nur durch Änderung des von den beiden Maschinen aufgenommenen wattlosen Stromes läßt sich die Spannung an der Gleichstromseite innerhalb enger Grenzen ändern, wenn die Spannung auf der Wechsel-

Stromseite konstant bleibt. Diese Änderung des von dem Kaskadenformer aufgenommenen wattlosen Stromes geschieht entweder durch Änderung des Nebenschlußerregerstromes der Gleichstrommaschine oder selbsttätig, indem man auf den Feldmagneten eine vom Hauptstrome durchflossene Kompoundwicklung anordnet.

Oft wünscht man aber die Spannung in weiteren Grenzen, als es mittels der wattlosen Ströme geschehen kann, zu regeln.

Um in solchen Fällen das Verhältnis zwischen Wechselspannung und Gleichspannung zu verändern, muß man entweder die dem Ständer oder die dem Wechselstromanker an der Wechselstromseite aufgedrückte Spannung ändern. Das erste geschieht bekanntlich durch Änderung der zugeführten Wechselspannung, das zweite durch Einführung einer E. M. K. in die Läuferwicklung, wie dies für gewöhnliche Umformer in Patentschrift 112064 g^ezeigt ⁴S worden ist, wo das Verhältnis der GleichundWechselstromspannungen eines Umformers durch Reihenschaltung des Ankers einer zusätzlichen Synchronmaschine zu dem Umformeranker reguliert wird.

Im folgenden soll gezeigt werden, wie eine derartige zusätzliche Synchronmaschine auch bei Kaskadenumformern nach Patent 145434 angewendet werden kann und welcher besondere Vorteil damit erreicht wird.

Die Figur zeigt diese Regulierung der Spannung durch Einführung einer E. M. K. in Reihe mit der Läuferwicklung. Die E. M. K. wird in der Ankerwicklung einer kleinen Synchronmaschine von gleicher Polzahl wie die Gleichstrommaschine erzeugt. Der Anker der Synchronmaschine ist auf die Welle des Umformers aufgekeilt und die Ankerwicklung H A in Reihe mit der Läuferwicklung R

und mit der Wicklung U des Gleichstromankers geschaltet.

Es ist beim Aufkeilen des Ankers der Synchronmaschine darauf zu achten, daß die E. M. K. der Synchronmaschine genau in Phase mit der E. M. K. der Gleichstrommaschine ist, so daß sie sich zu dieser entweder addiert oder von ihr subtrahiert. Man kann auch den Anker der Synchronmaschine

ίο zwischen dem Läufer R und dem Gleichstromanker U anordnen, was in vielen Fällen von Vorteil sein wird.

Auf dem Feld HF der kleinen Synchronmaschine ordnet man entweder eine Nebenschlußwicklung oder, wie in der Figur gezeigt, eine Hauptschlußwicklung oder sowohl eine Hauptschluß- wie eine Nebenschlußwicklung an. Die übrigen Buchstaben der Figur haben dieselbe Bedeutung wie in der Patentschrift

145434. Es bedeutet somit S die Ständerwicklung und -R die Läuferwicklung der Asynchronmaschine. 5 sind die Schleifringe, n> der Anlaßwiderstand, U die Wicklung des Gleichstromankers, K der Kommutator, G die Gleichstrombelastung und F die Feldwicklung des Umformers.

Bei der Reihenschaltung des Ankers einer zusätzlichen Synchronmaschine mit dem Anker eines gewöhnlichen Umformers zum Zwecke der Spannungsregulierung wird die für den Antrieb der Synchronmaschine erforderliche Leistung vom Umformer geliefert; dieser arbeitet somit teilweise als reiner Synchronmotor, wodurch die Kupferverluste vergrößert werden. Bei dem Kaskadenumformer liegen die Verhältnisse insofern anders, als die von der Synchronmaschine aufgenommene mechanische Arbeit der Asynchronmaschine entnommen wird. Die der Gleichstrommaschine mechanisch zugeführte Arbeit wird somit verringert, während die elektrisch zugeführte Leistung zunimmt. Die Maschine arbeitet also in erhöhtem Maße als Umformer, wodurch die Kupferverluste kleiner werden und der Wirkungsgrad höher als ohne Spannungsregulierung. Nur durch diese besonderen Vorteile erhält die ganze Schaltung praktische Bedeutung.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Anordnung zur Spannungsregulierung von Kaskadenumformern nach Patent 145434, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Läuferwicklung der Asynchronmaschine und der Ankerwicklung der damit gekuppelten Gleichstrommaschine die Ankerwicklung einer kleinen, mit der Gleichstrommaschine synchron umlaufenden Wechselstrommaschine geschaltet ist, deren Anker ebenfalls auf die Welle des Umformers aufgekeilt ist, und deren Feld eine Nebenschluß-, Hauptschluß- oder Kompounderregung besitzt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.