DE196346C

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Publication number: DE196346C
Application number: DENDAT196346D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

' ■- M 196346 KLASSE 21 d. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26i März 1907 ab.

In der britischen Patentschrift 20169 vom Jahre 1905 ist ein System zum Ausgleich der Belastung in Wechselstromnetzen angegeben, bei dem ein umlaufender Umformer so verwandt wird, daß seine Wechselstromseite mit dem Speisestromkreis (Ein- oder Mehrphasensystem).verbunden wird, während seine Gleichstromseite mit den Bürsten eines Gleichstromerzeugers verbunden wird, dessen Anker mit einem Schwungrad ausgestattet ist. Diese letztere Maschine wird durch eine Nebenschlußwicklung erregt, in deren Stromkreis ein Widerstand eingeschaltet ist, welcher so geregelt werden kann, daß er die Erregung des Feldes entweder nach Belieben oder in Übereinstimmung mit der Belastung ändert. Dieses System soll nach der Erfindung in folgender Weise abgeändert werden.

In vielen Fällen, z. B. bei Kohlenminen, Walzengängen u. dgl., wo ein langsam laufender Induktionsmotor in direkter Kupplung mit der Seiltrommel, den Walzen usw. verwandt wird, muß, falls im Netze hohe Stromwechselzahl zur Verwendung kommt, bei dem Braunschen System eine große Polzahl für den Arbeitsmotor angenommen werden, um die erforderliche niedrige Geschwindigkeit zu erzielen. Dies macht aber den Motor sehr schwer und teuer. Wird nun der umlaufende Umformer, im System Braun durch einen sogenannten Kaskadenumformer ersetzt und der Induktionsmotor von Zwischenpunkten der Wicklung dieses umlaufenden Umformers aus gespeist, so umgeht man diese Nachteile. .

Bei diesem System gehen so wie bei dem Braunschen System vom Dreiphasennetz I aus (s. die Figur) Lei.ter 3 zu dem umlaufenden Umformer 2. Die Gleichstrombürsten 4 des letzteren sind mit den.Bürsten 5 der Gleich-Strommaschine 6, deren Anker ein Schwungrad 8 trägt, verbunden. Die Maschine 6 wird durch eine Nebenschlußwicklung 9, in deren Stromkreis der Widerstand IO liegt, erregt, so daß der Widerstand 10 die Erregung der Maschine 6 nach Belieben oder selbsttätig in Übereinstimmung mit der Belastung des Netzes 1 zu regeln gestattet. Der nach der Erfindung benutzte Umformer 2 hat nun zwei getrennte Läufer 11 und 12, die auf derselben Achse 13 sitzen und elektrisch durch die Leiter 14 verbunden sind. Diese Leiter verbinden symmetrisch gelegene Punkte der Wicklungen der Läufer 11 und 12. Die Wicklung von 12 ist mit den Segmenten eines .Stromabnehmers 15 verbunden, welcher sich auf der Achse 13 befindet. Die beiden Läufer 11 und 12 des Umformers 2 haben je eine Ständerwicklung; die Ständerwicklung 16 für den Läufer Ii ist nach der Induktionsmotortype, die Ständerwicklung 17 für den Läufer 12 dagegen nach der gewöhnlichen Gleichstromtype gebaut. Wie die Figur zeigt, ist die letztere im Nebenschluß an die Bürsten 4 über den Widerstand 18 gelegt.

Jede der Leitungen 14 ist mit einem Schleifring 19 verbunden, und Bürsten 20, die darauf schleifen, sind an die Ständerwicklung 21 des Arbeitsmotors 22 geschaltet. Der Motor 22 ist als Induktionsmotor gezeichnet,

dessen Läufer 23 mit der Seiltrommel mittels der Kupplung oder· Riemscheibe 24 gekuppelt ist. An Stelle der drei Verbindungen 14 könnten auch noch mehr angeordnet und sämtlich oder teilweise an die Schleifringe gelegt werden.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung vollzieht sich wie folgt: Die beiden miteinander verbundenen Motoren 11 und 12 bilden mit ihren Ständern 16 und 17 einen umlaufenden Umformer nach.Art von Leblanc (vergl. z. B. die deutsche Patentschrit 104301).

Wie bekannt, hängt die Geschwindigkeit der vereinigten Läufer von der Summe der

Anzahl der Pole

des
Stators 17

Anzahl der Pole

des
Stators 16

Hieraus ist ersichtlich, daß, solange die beiden Ständer 16 und 17 dieselbe Polzahl haben, Strom mit der halben Linienwechselzahl an den Schleifringen entnommen werden können. Haben aber die beiden Ständer verschiedene Polzahl, so ist die Wechselzahl an den Schleifringen größer oder kleiner als die halbe Linien wechselzahl, und dies hängt dann davon ab, ob der Gleichstromständer 17 oder der Induktionsmotor 16 die größere Polzahl hat. So läßt sich irgendeine gewünschte Wechselzahl für den Arbeitsmotor erhalten, und diese Wechselzahl läßt sich so wählen, daß der Motor sehr ökonomisch arbeitet, und gleichzeitig wird durch die Schwungradmaschine ein Belastungsausgleich auf der Polzahlen der beiden Ständerwicklungen 16 und 17 ab und ist der WechselzaW im Speise-Stromkreis, dividiert durch die Summe der Polpaare, beider Ständer gleich. Die Querverbindungen 14 und die zugehörigen Schleifringe 19 werden von einem Wechselstrom durchflossen, dessen Wechselzahl gleich ist der Umdrehungsgeschwindigkeit der vereinigten Läufer 11 und 12, multipliziert mit der Zahl der Polpaare des Gleichstromständers 17.

Das folgende Beispiel möge dies erklären: Bei einer Netzfreq.uenz von 50 Wechseln sei

Umdrehung
pro Minute

500
500
500

Wechselzahl

an den
Schleifringen 19

25

33 V₃ ■ ■ i6^a/₈

Speiseseite erzielt. Der Leistungsfaktor des Systems läßt sich in gewünschter Weise durch Veränderung der Erregung des Gleichstromständers ij regeln.

Claims

Patent-Anspruch:

Einrichtung zum Belastungsausgleich in Wechselstromahlagen mit Hilfe einer aus einem Wechselstrom-Gleichstromumformer gespeisten Schwungradmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß als Umformer ein Kaskadenumformer benutzt wird, an dessen die beiden Läuferwicklungen verbindende Leiter der mit schwankender Belastung.arbeitende Motor angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.