DE2053581A1

DE2053581A1 - Drive device with a synchronous electrical machine excited by the same field

Info

Publication number: DE2053581A1
Application number: DE19702053581
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Lichtenberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-10-31
Filing date: 1970-10-31
Publication date: 1972-05-04

Description

Antriebseinrichtung mit einer gleichfelderregten elektrischen Maschine nach Synehronbauart Zusatz zu Patent . ... ... (Aktz.: P 19 39 223.5 - VPA 69/1027) Gegenstand des Hauptpatentes ist eine Antriebseinrichtung mit einer gleichfelderregten elektrischen Maschine nach Synchronbauart, deren Ankerwicklungen über steuerbare Schalter zyklisch an eine Speisewechselspannung anschließbar sind, wobei die in Abhängigkeit von der Stellung des Polrades einschaltbaren Ankerwicklungen der gleichfelderregten elektrischen Maschine nach Synchronbauart während einer Spannungsperiode der Speisewechselspannung nur Jeweils in einer Richtung stromleitend über die steuerbaren Schalter mit Leitungspolen der Wechselspannungsquelle verbindbar sind im Sinne einer gleichsinnigen Drehmomentbildung zwischen Ankerstrombelag und Rotorfeld. Als steuerbarer Schalter pro Wicklung ist dabei insbesondere eine Gruppe zweier gesteuerter Thyristoren in Antiparallelschaltung vorgesehen.Drive device with an electrical machine excited by the same field Synehron design addendum to patent. ... ... (file number: P 19 39 223.5 - VPA 69/1027) The subject of the main patent is a drive device with a constant field excitation electrical machine according to synchronous design, the armature windings of which are controllable Switches can be connected cyclically to an alternating supply voltage, the in Depending on the position of the pole wheel, switchable armature windings of the DC field excited electrical machine of the synchronous design during a voltage period of the alternating supply voltage Only conductive in one direction via the controllable switches with line poles the AC voltage source can be connected in the sense of a torque generation in the same direction between armature current coating and rotor field. As a controllable switch per winding is in particular a group of two controlled thyristors in anti-parallel connection intended.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung des Gegenstandes des Hauptpatentes, um die Antriebseinrichtung mit einer gleichfelderregten elektrischen Maschine nach Synchronbauart auch dann besonders vorteilhaft einsetzen zu können, wenn als Speisespannung der Anordnung eine Einphasen-Wechselspannung auch niedriger Frequenz (16 2/3 Hz) verwendet werden soll. Erfindungsgemäß gelingt das dadurch, daß die in der einen Richtung stromdurchlässigen Thyristoren an einen ersten Diagonaleckpunkt und die in der anderen Richtung stromdurchlässigen Thyristoren an einen zweiten gegenüberliegenden Diagonaleckpunkt einer halbgesteuerten Brückenschaltung angeschlossen sind, deren erster bzw. zweiter Diagonaleckpunkt jeweils den Verbindungspunkt eines Brückenzweigess der einen steuerbaren Stromrichter enthält, mit einem Brückenzweig, der einen nichtsteuerbaren Stromrichter enthält, bildet und deren dritter Diagonaleckpunkt mit dem einen Pol der Wechselspannungsquelle und deren vierter Diagonaleckpunkt mit dem anderen Pol der Wechselspannungsquelle sowie über einen Sternpunktschalter mit dem gemeinsamen Sternpunkt der Ankerwicklungen verbunden ist, wobei die steuerbaren Stromrichter in Einschaltabhängigkeit und der Sternpunktschalter in Ausschaltabhängigkeit stehen von einer Mindestdrehzahl der gleichfelderregten Maschine nach Synchronbauart.The invention relates to a further embodiment of the object of the main patent to the drive device with a DC-excited electric To be able to use synchronous machine particularly advantageously, if a single-phase alternating voltage is also lower as the supply voltage of the arrangement Frequency (16 2/3 Hz) should be used. According to the invention, this is achieved by that the current-permeable in one direction thyristors at a first diagonal corner point and the thyristors which are current-permeable in the other direction to a second opposite diagonal corner of a semi-controlled bridge circuit connected are, whose first and second diagonal corner point are each the connection point of a Bridge branch that contains a controllable converter, with a bridge arm, which contains a non-controllable converter, forms and its third diagonal corner point with one pole of the AC voltage source and its fourth diagonal corner point with the other pole of the AC voltage source and Via a star point switch with the common star point of the armature windings is connected, the controllable power converter in switch-on dependency and the Star point switches in switch-off dependency are based on a minimum speed of the synchronous machine with constant field excitation.

Soll die Speisung aus einer Dreiphasen-Wechselspannung, also aus drei Einphasen-Wechselspannungen in bestimmter Zuordnung zueinander, erfolgen, eo iet das erfindungsgemäß für eine Antriebseinrichtung mit drei gleichfelderregten elektrischen Maschinen nach Synchronbauart besonders vorteilhaft dadurch möglich, daß bei Speisung von zumindest drei Motoren aus einer Dreiphasen-Wechselspannungsquelle Jeweils die in der einen Richtung stromdurchlässigen Thyristoren Jedes Motors der drei Motoren über eine erste und die in der anderen Richtung stromdurchlässigen Thyristoren über eine zweite, Jeweils gleich den Thyristoren in Durchlaßrichtung geschaltete Diode, an Je eine verschiedene Phase der Dreiphasen-Wechselspannungsuelle angeschlossen ist, deren Mittelpunktsleiter über einen ersten Sternpunktschalter an die über einen zweiten bzw. dritten Sternpunktschalter miteinander verbundenen Sternpunkte der Ankerwi¢klungen angeschlossen ist, wobei die Verbindungen zwischen der eraten bzw. zweiten Diode mit den zugehörigen Thyristoren eines Motors Fieber Parallelschalter mit den entsprechenden Verbindungen der beiden anderen Pahrmotoren verbunden sind und die Bternpunkt- und Parallelschalter in AusschaltabhSngigkeit stehen von einer Mindestdrehzahl der gleichfelderregten Maschine nach Synchronbauart. Eine derartige Anordnung kann zweckmäßigerweise insbesondere für einen dieselelektrischen Lokomotiv-Drehstromantrieb Anwendung finden, AusfUhrungsbeispiele in schematischer Darstellung und vorteilhafte weitere Ausgeßtaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung besprochen. Darin zeigt Fig. 1 eine Antriebseinrichtung mit einer gleichfelderregten elektrischen Maschine nach Synchronbauart als Teil eines dieselelektrischen Wechaelstrom-Lokomotivantriebes, Ia das zugehörige Steuerschema der steuerbaren Schalter, Fig. 2 eine Anerwicklungsschaltung für Einphasen-Wechselspannung, 2a das zugehörige Steuerschema der steuerbaren Schalter, 2b den zugehörigen Zonenplan der Ankerwicklung, 2c die Verteilung des Ankerstrombelages für zwei verschiedene Zeitpunkte (gemäß Fig. 2d) des Ankerstroms i, Fig. 3 eine erfindungsgemäße Antriebs einrichtung in Anwendung auf eine Schaltung gemäß Fig. 2, Fig. 4 eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung in Anwendung auf drei aus einer Dreiphasen-Wechselspannungsquelle gespeiste Motoren, 4a das zugehörige Steuerschema der in der einen oder anderen Richtung stromdurchlässigen, den Ankerwicklungen vorgeschalteten Thyristoren.Should the supply be from a three-phase alternating voltage, i.e. from three Single-phase alternating voltages in a specific relationship to one another take place, eo iet according to the invention for a drive device with three electrical fields excited by the same field Machines according to the synchronous design are particularly advantageous in that when they are powered of at least three motors from a three-phase AC voltage source In one direction current-permeable thyristors Each motor of the three motors via a first and the thyristors which are current-permeable in the other direction a second diode connected in the forward direction in the same way as the thyristors, each connected to a different phase of the three-phase AC voltage source whose neutral conductor is connected to the via a first neutral point switch second or third star point switch interconnected star points of the Ankerwi ¢ klungen is connected, whereby the connections between the eraten or second diode with the associated thyristors of a motor fever parallel switch are connected to the corresponding connections of the other two Pahr motors and the star point and parallel switches are dependent on one switch Minimum speed of the synchronous machine excited with the same field. Such a one The arrangement can expediently in particular for a diesel-electric locomotive three-phase drive Find application, exemplary embodiments in schematic representation and advantageous further embodiments of the invention are set out below based discussed in the drawing. 1 shows a drive device with a DC electric machine of synchronous design as part of a diesel-electric Wechaelstrom locomotive drive, Ia the associated control scheme of the controllable Switch, Fig. 2 a development circuit for single-phase alternating voltage, 2a the associated control scheme of the controllable switches, 2b the associated zone plan of Armature winding, 2c the distribution of the armature current coating for two different points in time (according to FIG. 2d) of the armature current i, FIG. 3, a drive device according to the invention in application to a circuit according to FIG. 2, FIG. 4, a drive device according to the invention in use on three motors fed by a three-phase alternating voltage source, 4a the associated control scheme of the current-permeable in one or the other direction, thyristors upstream of the armature windings.

Fig. 1 zeigt die Antriebseinrichtung gemäß der Hauptanmeldung mit einer von einem Polrad 20 gleichfelderregten elektrischen Maschine nach Synchronbauart, deren sechs Ankerwicklungen 1 bis 6 in Nuten eines Ständerblechpaketes 24 liegen und über die für die steuerbaren Schalter vorgesehenen Thyristoren 7 bis 18 mit den Leitungspolen R, Mp verbunden werden können, wobei jeweils das eine Ende der Anlrerwicklungen 1 bis 6 zu einem gemeinsamen Sternpunkt und das andere Ende Jeder Wicklung zu den steuerbaren Schaltern geführt ist, die pro Wicklung aus Je zwei der Thyristoren 7 bs s 18 in Antiparallelschaltung bestehen. Als Wechselspannungsquelle 19, die eine Sinphasen-Wecheelspsnnung an die Leitungspolc R, Mp liefert, dient ein Generator, der von einen angekuppelten Dieselmotor 21 angetrieben wird. Zusätzliche Bauteilc (T, F, R, V) sind Glieder einer Regeleinrich tung zur Anpassung des Generators 19 an die durch den Grad der Püllung vorgegebene Dieselleistung. Die Steuerelektroden der Thyristoren 7 bis 18 sind über eine Steuereinrichtung 22 mit einem Polradwinkelgeber 23 Je Motor verbunden und somit in Abhängigkeit gestellt von der jeweiligen Lage des Polrades 20.Fig. 1 shows the drive device according to the main application an electrical machine of the synchronous design, which is excited by the same field by a pole wheel 20, the six armature windings 1 to 6 of which lie in grooves of a stator core 24 and via the thyristors 7 to 18 provided for the controllable switches the line poles R, Mp can be connected, each one end of the Ancillary windings 1 to 6 to a common star point and the other end each Winding is led to the controllable switches, which are made of two per winding of the thyristors 7 to 18 are made in anti-parallel connection. As an alternating voltage source 19, which supplies a Sinphasen-Wecheelspsnnung to the line poles R, Mp, is used a generator driven by a coupled diesel engine 21. Additional Components (T, F, R, V) are members of a control unit tion to adapt of the generator 19 to the diesel output predetermined by the degree of filling. The control electrodes of the thyristors 7 to 18 are connected to a control device 22 connected to a rotor angle encoder 23 per motor and thus made dependent of the respective position of the pole wheel 20.

Dazu sind beispielsweise hier nicht näher angegebene Hallgdber an der Welle der Maschine nach Synchronbauart angebracht, die die Thyristoren 7 bis 18 über die vorzugsweise mit kontaktlose Schaltelementen bestückte Steuereinrichtung 22 ansteuern.For this purpose, for example, Hallgdber not specified here are available the shaft of the machine attached to the synchronous design, the thyristors 7 to 18 via the control device, which is preferably equipped with contactless switching elements Go to 22.

Über den Polradwinkelgeber 23 und die Steuereinrichtung 22 werden in Abhängigkeit vom Polrad 20 bestimmte Thyristoren auf Durchlaß geschaltet, so daß an der freigegebenen Ankerwicklung eine Wechselspannung anliegt. In einer Ankerwicklung bildet sich ein Halbwellenstrom aus, dessen zeitlicher Verlauf u.a. durch die Daten des Ohmschen und des induktiven Widerstandes der Wicklung bestimmt wird. Infolge der Wicklungsinduktivität wird die Stromftihrungszeit in Jeder Wicklung größer als die einer Spannungshalbperiode entsprechende Zeitdauer. Die jeweils entgegengesetzt gerichtete Stromhalbwelle wird mit Hilfe eines entgegengesetzt gerichteten Wicklungssinnes einer anderen Wicklung wieder gleichsinnig mit zur Drehmomentbildung ausgenutzt.Via the pole wheel angle encoder 23 and the control device 22 depending on the pole wheel 20, certain thyristors switched to conduction, see above that an alternating voltage is applied to the released armature winding. In an armature winding A half-wave current is formed, the course of which is caused by the data, among other things the ohmic and inductive resistance of the winding is determined. As a result the winding inductance, the current conduction time in each winding is greater than the time corresponding to a voltage half cycle. The opposite of each Directed current half-wave is generated with the help of an oppositely directed winding sense another winding is used again in the same direction for generating torque.

Die Antriebseinrichtung verwendet somit nur eine Stromhalbwelle pro Wicklung, wobei eine besondere Maschinenausnutzung dadurch erreicht wird, daß sich infolge der wirksamen Wicklungsinduktivität die Stromführungszeit in jeder Wicklung über einen größeren Zeitraum als dem einer Ilalbwellenperiode der Spannung ausdehnen kaum. Die Stromführungszeit einer Jeden Stromhalbwelle kann in wirksamer Weise durch eine zusätzliche Vergrößcrung der Wicklungsstreuinduktivität verlängert werden.The drive device thus only uses one current half-wave per Winding, whereby a special machine utilization is achieved in that the current carrying time in each winding due to the effective winding inductance expand for a period greater than a half-wave period of tension barely. The current conduction time of each current half-wave can effectively through an additional increase in the winding leakage inductance can be extended.

Mit zunehmender Drehzahl steigt auch die vom Polrad 20 in den Ankerwicklungen 1 bis 6 induzierte Gegenspannung, die durch Sehnung der Ankerwicklung trapezförmig ausgebildet sein kann.As the speed increases, that of the pole wheel 20 in the armature windings also increases 1 to 6 induced counter voltage, which is trapezoidal due to the elongation of the armature winding can be formed.

Ein Stromfluß i über einen Thyristor und damit durch eine freigegebene Wicklung tritt dabei erst ein, wenn die anlicz,cnde Netzspannung die induzierte Gegenspanllung überschreitet. Die Stromrückführung zu Null übernimmt dann in Jeder Phase nicht nur die speisende Anschlußspannung, sondern auch noch die in der Wicklung auftretende Folradgegenspannung.A current flow i through a thyristor and thus through a released one Winding only occurs when the current mains voltage equals the induced one Counter voltage exceeds. the Current return to zero takes over then in each phase not only the supply voltage, but also the following wheel counter-voltage occurring in the winding.

Um in Jedem Fall ein betriebssicheres Arbeiten der Antriebseinrichtung zur gewährleisten, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß für je einen der beiden wechselweise angesteuerten Uhyristoren einer Gruppe während einer Halbwellenperiode einer von einem gleichfelderregten Polrad in der jeweiligen Ankerwicklung induzierten Gegenspannung ein polradstellungsabhängiger Ansteuerbereich von +600 bis 600 el, bezogen auf den Zeitpunkt des Maximums der induzierten Gegenspannung, vorgesehen ist.In order to ensure that the drive device works reliably in any case to ensure, it has been found to be useful that for each of the two alternately controlled uhyristors of a group during a half-wave period one induced by a pole wheel excited by the same field in the respective armature winding Counter voltage a control range from +600 to 600 el, depending on the pole wheel position, based on the point in time of the maximum of the induced counter voltage is.

Zusätzlich kann man gegebenenfalls noch in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder der Wicklungsinduktivität den Ansteuerbereich weiter verkürzen, Die in Fig. 1 und Fig. 2 schematisch dargestellte Ankerwicklung ist als ungesehnte Wicklung mit insgesamt sechs Einzelwicklungen 1 bis 6 pro Polpaar und über jeweils 600 el symmetrisch am Ankerumfang verteilten Spulenseiten ausgebildet. Bei einer solchen Maschine mit zwei Einschicht-irehstromwicklungen und einer Versorgung mit Einphasen-Wechselspannung ist die Wicklung der einen in einer Nut angeordneten Schicht - ausgehend von einer bestimmten gleichbleibenden Spannungspolarität - in entgegengesetztem Wicklungssinn zu der in der gleichen Nut angeordneten Wicklung der anderen Schicht bei der angenommenen Spannungspolarität und einer Zündung der entsprechenden Thyristoren geschaltet.In addition, you can, if necessary, depending on the speed and / or the winding inductance further shorten the control range, The in 1 and 2 schematically illustrated armature winding is as an unstrung winding with a total of six individual windings 1 to 6 per pole pair and over 600 el Coil sides distributed symmetrically on the armature circumference. With such a Machine with two single-layer residual current windings and a single-phase AC voltage supply is the winding of one layer arranged in a slot - starting from one certain constant voltage polarity - in the opposite direction of winding to the winding of the other layer arranged in the same slot in the case of the assumed one Voltage polarity and an ignition of the corresponding thyristors switched.

Ausgehend von einer Anordnung gemäß Fig. 2 sind in Fig. 3 erfindungsgemäß die in der einen Richtung stromdurchlässigen Thyristoren 24 bis 29 an einen ersten Diagonaleckpunkt 36 und die in der anderen Richtung stromdurchlässigen Thyristoren 30 bis 35 an einen zweiten, gegenüberliegenden Diagonaleckpunkt 37 einer halbgesteuerten Brückenschaltung angeschlossen, die in zwei Brückcnzweigen jeweils eine Diode 42 bzw. 43 und in den beiden übrigen Brückenzweigen als steuerbare Stromrichter Jeweils einen Thyristor 40 bzw. 41 enthält. Die Diagonaleckpunkte 36 bzw. 37 bilden jeweils den Verbindungspunkt eines Brückenzweiges, in dem eine Diode 42 bzw. 43 liegt, mit einem solchen Brückenzweig, in dem jeweils ein Thyristor 40 bzw. 41 geschaltet ist. Der dritte Diagonaleckpunkt 38 ist mit der Phasc R, der vierte Diagonaleckpunkt 39 mit dem Mittelpunktsleiter lS.p der Wechselspannungsquelle verbunden. Über einen Sternpunktschalter 44 ist der Mittelpunktsleiter gleichzeitig an den gemeinsamen Sternpunkt der Ankerwicklungen 1 bis 6 angeschlossen.Based on an arrangement according to FIG. 2, FIG. 3 shows the invention the thyristors 24 to 29, which are current-permeable in one direction, to a first Diagonal corner point 36 and the thyristors which are current-permeable in the other direction 30 to 35 to a second, opposite diagonal corner point 37 of a semi-controlled Bridge circuit connected, each having a diode 42 in two bridge branches or 43 and in the two remaining bridge branches as controllable converters a thyristor 40 and 41, respectively. The diagonal corner points 36 and 37 respectively form the connection point of a Bridge branch in which a diode 42 or 43 is located, with such a bridge branch, in each of which a thyristor 40 or 41 is switched. The third diagonal corner point 38 is with the Phasc R, the fourth Diagonal corner point 39 is connected to the center conductor lS.p of the AC voltage source. The neutral point conductor is connected to the at the same time via a neutral point switch 44 common star point of armature windings 1 to 6 connected.

Bei geschlossenem Sternpunktschalter 44 und gesperrten Thyristoren 40, 41 arbeitet die Antriebseinrichtung, wie zuvor beschrieben, mit Halbwellenströmen. Nach Erreichen einer bestimmten Drehzahl bei einem Anlauf werden der Sternpunkt der Ankerwicklungen durch Öffnen des Sternpunktschaiters 44 vom Mittelpunktsleiter Mp der Spannungsquelle getrennt und die Thyristoren 44, 41 angesteuert.With the star point switch 44 closed and the thyristors blocked 40, 41, the drive device works, as described above, with half-wave currents. After a certain speed is reached during a start-up, the star point the armature windings by opening the star point switch 44 from the neutral conductor Mp separated from the voltage source and the thyristors 44, 41 activated.

An dem ersten bzw. zweiten Diagonaleckpunkt 36, 37 liegt nunmehr eine pulsierende Gleichspannung; die Maschine nach Synchronbauart übernimmt von diesem Zeitpunkt an die Kommutierung der Ströme durch ihre eigene Gegenspannung.At the first and second diagonal corner point 36, 37 there is now one pulsating DC voltage; the synchronous machine takes over from this Point in time at which the currents are commutated by their own counter voltage.

Gemäß Pig. 4 werden die drei Fahrmotoren eines dieselelektrischen Lokomotiv-Drehstromantriebes I, II, III mit je einem eigenen Polradgeber aus einer Dreiphasen-Wechselspannungsquelle R, S, T, Mp gespeist. Gemäß der Erfindung sind dazu die in der einen Richtung stromdurchlässigen Thyristoren 45, 46, 47 jedes Motors I bzw. II bzw. III über eine erste Diode 51 und die in der anderen Richtung stromdurchlässigen Thyristoren 48, 49, 50 über eine zweite Diode 52 an je eine verschiedene Phase R, S, T der Dreiphasen-Wechselspannung angeschlossen. Die Verbindung zwischen der ersten Diode 51 mit den zugehörigen Thyristoren 45, 46, 47 des ersten Motors I ist über einen Parallelschalter 56 an die entsprechende Verbindung des zweiten Motors II und diese wiederum über einen Parallelschalter 57 an die entsprechende Verbindung des dritten Motors III angeschlossen. In gleicher Weise sind über einen Parallelschalter 58 und einen Parallelschalter 59 die Verbindungen zwischen Jeweils der zweiten Diode 52 urld den zugehörigen Thyristoren 48, 49, 50 jedes Motors miteinander verbunden.According to Pig. 4 are the three traction motors of a diesel-electric Locomotive three-phase drive I, II, III each with its own pole wheel encoder from one Three-phase AC voltage source R, S, T, Mp fed. According to the invention are in addition the thyristors 45, 46, 47 of each motor, which are current-permeable in one direction I or II or III via a first diode 51 and the current-permeable in the other direction Thyristors 48, 49, 50 via a second diode 52 to a different phase R each, S, T connected to the three-phase alternating voltage. The connection between the first Diode 51 with the associated thyristors 45, 46, 47 of the first motor I is over a parallel switch 56 to the corresponding connection of the second motor II and this in turn via a parallel switch 57 to the corresponding connection of the third motor III connected. In the same way are via a parallel switch 58 and a parallel switch 59 the connections between each of the second diode 52 urld the associated thyristors 48, 49, 50 of each motor are connected to one another.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden zweckmäßigerweise die Schalter 53, 56, 58 bzw. 54, 57, 59 Jeweils von einem gemeinsamen Relais A bzw. 3 betätigt.In the present exemplary embodiment, the counter 53, 56, 58 or 54, 57, 59 each actuated by a common relay A or 3.

Während des Anlaufs der gleichfelderregten Maschine nach Synen:eonbauart sind über die Relais A und B die Schalter 53, 54 und 56 bis 59 sowie über ein Relais C der Sternpunktschalter 55 geschlossen. Fig. 4a zeigt das Ansteuerschema der Thyristoren 45 bis 50. Nach Erreichen einer Mindestdrehzahl werden über die Relais A, B, C die Schalter 53 bis 59 geöffnet und somit u.a. der Sternpuiiktleiter der Speisespannungequelle von dem gemeinsamen Sternpunkt aller drei Fahrmotoren sowie die Verbindungen zwischen den Sternpunkten der einzelnen Motoren getrennt. Die Maschine nach Synchronbauart übernimmt von diesem Zeitpunkt an die Kommutienrng der Ströme durch ihre eigene Maschinengegenspannung.During the start-up of the synchronously excited machine according to Synen: eon design are the switches 53, 54 and 56 to 59 via the relays A and B and a relay C the star point switch 55 is closed. Fig. 4a shows the control scheme for the thyristors 45 to 50. After reaching a minimum speed, relays A, B, C are used to Switches 53 to 59 are open and thus, among other things, the star-pulse conductor of the supply voltage source of the common star point of all three traction motors as well as the connections between the star points of the individual motors separately. The synchronous machine takes over from this point on the commutation of the currents by its own Machine counter-tension.

Anstelle der Relais bzw. Schalter können in einfacher Weise auch Thyristoren verwendet werden.Instead of the relays or switches, thyristors can also be used in a simple manner be used.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jeweils bei jedem Motor parallel zu der Reihenschaltung der in der einen Richtung stromdurchlässigen Thyristoren mit den zugehörigen AmSerwicklungen ein erster Kondensator 60 (Fig. 3) bzw. 62, 63, 64 (Fig. 4) und parallel zu der Reihenschaltung der in der andere Richtung stromdurchlässigen Thyristoren mit den zugehörigen Ankersvicklungen ein zweiter Kondensator 61 (Fig. 3) bzw. 65, 66, 67 (Fig. 4) angeordnet. Diesen Kondensatoren kommt in vorteilhafter Weise eine Doppelfunktion zu, indem sie während des Anfahrens der Maschine (kleine Drehzahl) eine Vergrößerung der Stromführungezeit bewirken und nach der Umschaltung durch die Sternpunkt- bzw. Parallelschalter zur Glättung des Gleichstromes dienen. Aufgrund der vorgesehenen Kondensatoren läßt sich einerseits die Maschinenausnutzung wesentlich verbessern, andererseits kann durch Zu- oder Abschaltung auch der Drehzahlbereich verändert werden.According to an advantageous embodiment of the invention is in each case each motor parallel to the series connection of the current-permeable in one direction Thyristors with the associated AmSerwicklungs a first capacitor 60 (Fig. 3) or 62, 63, 64 (Fig. 4) and in parallel with the series connection in the other Direction of current-permeable thyristors with the associated armature windings second capacitor 61 (Fig. 3) and 65, 66, 67 (Fig. 4) are arranged. These capacitors has a dual function in that it is used during start-up of the machine (low speed) cause an increase in the current conduction time and after switching through the neutral point or parallel switch for smoothing serve the direct current. Due to the capacitors provided, on the one hand The machine utilization can be improved significantly, on the other hand, by adding or Shutdown, the speed range can also be changed.

4 Figuren 4 Patentansprüche4 figures 4 claims

Claims

Drive device with a uniform field excited electrical machine according to synchronous design, the armature windings of which are controllable Switches can be connected cyclically to an AC supply voltage and in which the armature windings which can be switched on depending on the position of the pole wheel of a voltage period of the alternating supply voltage only conducts current in one direction per winding via a group of thyristors provided as controllable switches in Can be connected in anti-parallel with line poles of the AC voltage source in the sense of a torque generation in the same direction between the armature current coating and the rotor field according to patent. ... ... (Aktz.s P 19 39 223.5 - VPA 69/1027), characterized by that the current-permeable in one direction thyristors at a first diagonal corner point and the thyristors which are atrom-permeable in the other direction to a second opposite diagonal corner of a semi-controlled bridge circuit connected are, whose first and second diagonal corner point are each the connection point of a Bridge branch, which contains a controllable converter, with a bridge branch, which contains a non-controllable converter and forms its third diagonal corner point with one pole of the AC voltage source and its fourth diagonal corner point with the other pole of the AC voltage source and via a star point switch is connected to the geo common star point of the armature windings, the controllable Power converter in switch-on dependency and the star point switch in switch-off dependency are based on a minimum speed of the synchronous machine excited with the same field.

2. Drive device with a DC field excited electrical Synchronous machine, the tail windings of which are cyclic via controllable switches to a power supply voltage can be connected and where the armature windings which can be switched on depending on the position of the pole wheel a voltage period of the alternating supply voltage only conducts current in one direction per winding via a group of thyristors provided as controllable switches in Can be connected in anti-parallel with line poles of the AC voltage source in the sense of a torque generation in the same direction between the armature current coating and the rotor field, according to patent. ... ... (file number: P 19 39 223.5), characterized in that when powered of at least three motors from a three-phase AC voltage source each the In one direction current-permeable thyristors Each motor of the three traction motors over a first thyristor and the thyristors which are current-permeable in the other direction a second diode connected in the forward direction in the same way as the thyristors, each connected to a different phase of the three-phase AC voltage source whose neutral conductor is connected to the via a first neutral point switch second or third star point switch interconnected star points of the Armature windings is connected, the connections between the first resp. second diode with the associated thyristors of a motor via parallel switch are connected to the corresponding connections of the other two traction motors and the neutral point and parallel switches are dependent on one switch-off Minimum speed of the synchronous machine excited with the same field.

3. Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that that in each case parallel to the series connection of the current-permeable in one direction A first capacitor and thyristors with the armature windings of a traction motor parallel to the series connection of the thyristors which are current-permeable in the other direction a second capacitor is arranged with the armature windings of a motor.

4. Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that that for the controllable converters and / or the parallel or star point switches Thyristors are provided.