DE177270C

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Publication number: DE177270C
Application number: DENDAT177270D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft einen regelbaren Wechselstrommotor, bei welchem die Regelbarkeit dadurch erzielt wird, daß dem Sekundäranker des Motors je nach Erfordernis mehr 5 oder weniger elektrische Energie entnommen wird, so daß größere oder geringere Schlüpfung erreicht wird. Es ist nun bekannt, die entnommene sogenannte Schlüpfungsenergie in Gleichstrom umzuformen und diesen

ίο Gleichstrom in einem Gleichstrommotor unter Abgabe mechanischer Energie nutzbar zu machen. Während man aber bis jetzt den Gleichstrommotor mit. dem Wechselstromgenerator mechanisch kuppeln zu müssen glaubte und deshalb die Schlüpfungsenergie in die Zentrale zurückleitete, wird gemäß vorliegender Erfindung der Gleichstrommotor mit der Welle des Wechselstrommotors mechanisch gekuppelt, so daß der Umweg über die Zentrale vermieden und die Anordnung auch dann wirtschaftlich wird, wenn von der Zentrale aus eine größere Anzahl von Motoren gespeist wird.

An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben, welches die Anwendung der Erfindung auf einen Drehstromasynchronmotor zeigt, der mit veränderlicher Tourenzahl betrieben werden soll.

Auf der Achse des Asynchronmotors sitzt eine Gleichstrommaschine m. Die Bürsten dieser Maschine sind verbunden mit der Gleichstromseite eines Umformers oder Motorgenerators c. . Die Drehstromseite dieses Umformers ist verbunden mit den Schleifringen des Sekundärankers des Asynchronmotors. Die Erregung des Gleichstrommotors m ist unter Zwischenschaltung eines Reglers an die Bürsten angeschlossen. Dieser kann von Hand oder selbsttätig geregelt werden, je nachdeTn~man die Leistung oder Tourenzahl des Asynchronmotors konstant halten oder verändern will. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Nach bekannten Beziehungen findet in dem Sekundäranker des asynchronen Motors bei Belastung eine Energieumsetzung statt. Die aus dem Sekundäranker fließende Energie wird in den Wechselstrom - Gleichstromumformer geleitet und dort in Gleichstrom umgeformt. Dieser wird dann dem auf der Läuferachse sitzenden Gleichstrommotor zugeführt. Je nach der Erregung des Gleichstrommotors ist die Tourenzahl des Maschinenpaares wählbar. Auch kann die Einrichtung so getroffen werden, daß_jDei jnit Schwungmassen zusammen arbeitenden.Asyn-■chronmotoren die von der Zentrale abgegebene Leistung konstant bleibt.

Der Einfluß der Änderung der Erregung der Gleichstrommaschine m sei für zwei verschiedene Einstellungen der Erregung gezeigt:

Die synchrone Tourenzahl der Maschine a sei 100 Touren, die Spannung am stillstehenden Läufer des Motors α sei 100 Volt und die Schlüpfung für den vorliegenden Fall, in welchem er mit der Gleichstrommaschine m mechanisch gekuppelt, und die Erregung des

Motors m auf einen bestimmten Betrag eingestellt ist, sei 30 Prozent, dann ist bei 70 Umdrehungen in der Minute die Spannung am Läufer der Maschine α und somit die Spannung auf der Drehstromseite des Umformers c etwa 30 Volt. Der Regelungswiderstand r am Motor η ist alsdann so eingestellt, daß bei einer Klemmenspannung von 30 Volt und einer bestimmten Stromstärke der Motor m 70 Umdrehungen in der Minute macht.

Wird, um zu einer anderen Tourenzahl überzugehen, das Feld des Motors m durch entsprechende Einstellung des Reglers r geschwächt, so wird der Motor m bestrebt sein, die Tourenzahl des Aggregates zu erhöhen, er nimmt mehr Strom über den Umformer c auf, so daß auch der Läufer des Motors a mehr Strom führt und zunächst ein größeres Drehmoment entwickelt, das gleichfalls zur Beschleunigung des Aggregates dient. Dadurch sinkt die Spannung am Läufer und am Anker des Gleichstrommotors in, bis etwa die Tourenzahl 90 erreicht ist, bei welcher beispielsweise am Läufer der Maschine a eine Spannung von io Volt herrscht, und bei der Gleichstrommaschine m das Verhältnis von Feld- zu Ankerspannung denjenigen Wert besitzt, der einer Tourenzahl von 90 Umdrehungen in der Minute entspricht.

Vergrößert sich die Belastung, so werden die beiden Maschinen um wenige Prozente langsamer laufen, solange nicht an r geregelt wird.

Hieraus ist zu ersehen, daß durch Einstellung des Reglers eine beliebige Änderung der Tourenzahl erreicht werden kann. Die im Anker des Asynchronmotors umgesetzte Energie wird über den Umformer und den Gleichstrommotor der Achse wieder als mechanische Energie zugeführt, wobei sich die Beziehung ergibt, daß, wenn die Leistung in der Gleichstromleitung konstant gehalten wird, die Leistung des Asynchronmotors (Drehmoment mal Tourenzahl) ebenfalls konstant bleibt. _t

Kehrt man den Erregerstrom des Gleichstrommotors ni um, so kann damit die Tourenzahl über die synchrone erhöht werden, wobei wieder die Leistung des Asynchronmotors konstant bleibt, wenn die Leistung im Gleichstromkreis konstant gehalten wird.

Verwendet man an Stelle eines Drehumformers einen Motorgenerator, so kann man, anstatt die Regelung im Feld des Gleichstrommotors m vorzunehmen, das Feld der Gleichstrommaschine des Motorgenerators regeln. Diese Regelung geht selbsttätig vor sich, wenn man das aus einer konstanten Stromquelle erregte Feld dieser Dynamo gegenkompoundiert mit der von ihr erzeugten Spannung oder dem Strom.

Für manche Einrichtungen ist es auch von Vorteil, an Stelle eines Gleichstrommotors m zwei Gleichstrommaschinen auf die Achse des Asynchronmotors aufzusetzen, welche gegeneinander geschaltet sind, so daß sie bei voll erregten Feldern die Spannung Null an ihren Klemmen ergeben. Die Regelung kann dann durch Regulierung der Spannung eines Teiles der Doppelmaschine erfolgen.

Die Erfindung kann überall da verwendet werden, wo ein Wechselstrommotor mit verschiedener Geschwindigkeit laufen soll. Auch zum Ausgleich von Belastungsschwankungen ist, wie erläutert, die Einrichtung zu benutzen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Regelbarer Wechselstrominduktionsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Sekundäranker entnommene und in einem Umformer in Gleichstrom umgeformte Energie in einem mit dem Wechselstrommotor mechanisch verbundenen Gleichstrommotor nutzbar gemacht wird, dessen Erregung selbsttätig oder von Hand geregelt wird.

2. Regelung der Erregung des Gleichstrommotors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung in Abhängigkeit von der Gleichstromleistung erfolgt, zum Zweck, bei einem mit Schwungmassen zusammen arbeitenden Asynchronmotor die von der Zentrale abgegebene Leistung konstant zu halten.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Motorgenerators zur Umformung dessen stromabgebender Teil zwei Erregerwicklungen erhält, von denen die eine im wesentlichen unverändert bleibt, während die zweite, ihr entgegenwirkende, mit der Spannung des stromabgebenden Teiles des Motorgenerators selbst oder dessen Strom erregt wird, zum Zweck, selbsttätig eine gleichbleibende Leistung des Wechselstrommotors zu erhalten.

4. Ausführungsform des Maschinensatzes nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Unterteilung des mit dem Wechselstrommotor verbundenen Gleichstrommotors in zwei in Gegenschaltung arbeitende Maschinen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.