DE178461C

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Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 178461 KLASSE 21 d. GRUPPE

Einrichtung zur Kompensierung von Asynchronmaschinen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Oktober 1902 ab.

Es sind Periodenumformer bekannt geworden, welche sich als die Vereinigung zweier selbständiger Maschinen, nämlich eines kommutatorlosen Induktionsmotors und eines Kommutatormotors darstellen. Solche Periodenumformer können zur Kompensierung von Asynchronmaschinen nicht ohne weiteres . benutzt werden, denn für diesen Zweck ist es von größter Wichtigkeit, daß der Frequenzumformer allen, auch den geringsten Tourenschwankungen des zu erregenden Motors unbedingt folgt, während bei den genannten Periodenumformern bekannter Art die Sekundärwicklung des kommutatorlosen Induktionsmotors den Umformer einer eigenen unabhängigen Tourenzahl zustreben läßt. Man hat daher diese Periodenumformer mit der zu kompensierenden Asynchronmaschine mechanisch gekuppelt.

Läßt man nun gemäß vorliegender Erfindung die Sekundärwicklung des oben erwähnten kommutatorlosen Induktionsmotors fort, wobei man dessen Primärwicklung mit der einen Wicklung des Kommutatormotors vereinigen kann, so erhält man außer einer beträchtlichen Vereinfachung noch den Vorteil, daß die neue Maschine dazu brauchbar wird, um Asynchronmaschinen ohne Anwendung mechanischer Kupplung zu kompensieren, ohne daß die Transformierung der Periodenzahl an ihnen selbst vorgenommen werden müßte.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.

In Fig. ι bedeuten:

_β St₁ und St₁₁ die Statorwicklungen, R₁ undi?_;/ die Rotorwicklungen zweier wie asynchrone Motoren gebauter Maschinen, deren Polzahl beliebig verschieden sein kann. St₁ und R₁ stellen einen Motor dar, der Häuptmotor, St_n und R_n einen Motor, der Hilfsmotor genannt werden soll. St₁ und R_n erhalten ihren Strom von z. B. 50 Perioden direkt

vom Netz. R₁ und St_n sind miteinander

leitend verbunden. Von den Verbindungsleitungen zweigen drei Leitungen ab, welche zum Anlasser A führen. Um nun die Synchronisierung des Hilfsmotors zu bewirken, schaltet man den Anlasser A bis zum Kurzschluß ein. Während nämlich ein Anlaufen der' Motoren ohne die Anlaßvorrichtung wegen der Selbstinduktion der beiden Motoren nicht gut vor sich gehen kann, fließen jetzt die Sekundärströme gemeinsam durch diesen Anlasser und beide Motoren kommen auf die volle Tourenzahl. Ist diese erreicht, so schaltet man den Anlasser wieder langsam aus. Die Motoren behalten jetzt ihre Tourenzahl nahezu völlig bei und befinden sich in synchronisiertem Zustande, d. h. der Schlüpfung des einen Motors entspricht eine gleiche (positive oder negative) Schlüpfung des anderen. Angenommen, es würde ein 20 poliger Hauptmotor durch eine mechanische Belastung zum Schlüpfen gebracht; seine synchrone Tourenzahl von 300 Umdrehungen pro Minute sei auf 275 gefallen, so wird die Tourenzahl eines 4poligen Hilfsmotors von

auf 1380 fallen oder auf etwa 1640 steigen, je nach dem Drehsinn des Feldes, welches durch die in den Sekundärteil eingeleiteten Ströme erzeugt wird.
In Fig. ι und la bedeutet ferner:
A einen Anlasser,

C den mit dem Rotor R₁₁ verbundenen Kollektor,

T einen Transformator.

Ist die Synchronisierung also durch Ein- oder späteres Ausschalten des Anlassers A bewirkt, dann sind die Sekundärteile R₁ und St₁₁ aufeinander geschaltet. Von dem Transformator T wird Strom von der Periodenzahl des Netzes. zu drei Schleifringen des Primärteiles des Hilfsmotors R₁₁ geleitet, welcher mit dem Kollektor C versehen ist. Von diesem Kollektor wird durch drei Bürsten Dreiphasenstrom von der Periodenzahl der Schlüpfung des Hilfsmotors abgenommen und dem Rotor R₁ zugeführt. Da jedoch infolge der Synchronisierung R₁ dieselbe Schlüpfungszahl hat wie R₁₁, so wird dieser Strom einen Kompensierungsstrom für den Hauptmotor darstellen. Bei dieser Schaltung können die Arbeitsströme des Rotors R₁ ihren Weg durch die Sekundärwicklung des Hilfsmotors nehmen, und der Kollektor C wird vom Arbeitsstrom entlaste^.

Der Läufer R₁₁ weist zwei Sätze von Schleifringen 5 und S¹ auf, welche mit der Wicklung R₁ derart verbunden sind, daß der in den Stator St₁₁ fließende Kompensierungsstrom möglichst gering wird. Dies wird erreicht durch die Verteilung der sechs Anschlußpunkte gemäß Fig. ia.

Eine Abänderung der Schaltung ist in den Fig. 2 und 2 a dargestellt. Es bedeuten wiederum:

St₁ den Stator und den Primärteil des zu

kompensierenden Hauptmotors,

R₁ den Rotor und Sekundärteil des zu kompensierenden Hauptmotors,

St₁₁ den Stator und Primärteil des synchronisierten Hilfsmotors,

R₁₁ den Rotor und Sekundärteil des synchronisierten Hilfsmotors.

A ist der Anlasser,

C der mit dem Rotor verbundene Kollektor, T ein Transformator.

Die Synchronisierung geschieht wie oben beschrieben. Von dem Transformator T wird Strom von der Periodenzahl des Netzes durch drei Bürsten dem Kollektor C zugeführt, welcher mit der Wicklung R₁₁ ver-· bunden ist. Die Wicklungen der einzelnen Phasen von R₁₁ befinden sich aber durch die Verbindungsleitungen der Schleifringe in Hintereinanderschaltung mit den entsprechenden Phasen von R₁ und der Kompensationsstrom fließt daher durch beide Rotoren.

Die Phasenzahl ist bei den beschriebenen und dargestellten Anordnungen und Schaltungen ohne Belang.

Die Erfindung kann auf Ein-, Zwei-, Drei- oder Vielphasenstrom . Anwendung finden.

Claims

Pate nt-An Sprüche:

1. Einrichtung zur Kompensierung von Asynchronmaschinen unter Verwendung eines mit deren Sekundärwicklung in Reihe geschalteten Periodenumformers, dadurch gekennzeichnet, daß der Umformer von der Asynchronmaschine mechanisch unabhängig ist, wobei entweder dessen Statorwicklung, mit welcher die Bürsten, gegebenenfalls über Transformatoren verbunden sind, am Netz und der Rotor am Sekundärteil der Asynchronmaschine liegt oder umgekehrt, so daß die Kommutatormaschine ohne besondere Vorkehrungen synchron mit der zu korn- . pensierenden Asynchronmaschine läuft.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Verbindung des Umformerständers und der Kollektorbürsten mit dem Sekundärteil der Asynchronmaschine die Kollektorbürsten an symmetrisch zu .den. Anschlüssen des Ständers gelegene Punkte der Sekundärwicklung angeschlossen, somit über die Sekundärwicklung der Asynchronmaschine mit ihrer Statorwicklung verbunden sind, zum Zweck, die Arbeitsströme des Rotors der Asynchronmaschine der Statorwicklung· des Umformers zuzuführen und den Kollektor vom Strome zu entlasten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.