Verfahren zur Steuerung der Drehzahl eines Schleifringläufers und
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Steuerung der Drehzahl eines Schleifringläufer-Drehstrommotors, dem mit Hilfe von
steuerbaren Stromrichtern Spannungen zugeführt werden.Method for controlling the speed of a slip ring rotor and
Arrangement for carrying out the method The invention relates to a method for
Control of the speed of a slip ring three-phase motor, which with the help of
voltages are supplied to controllable converters.
Bei einem bekannten Verfahren wird die Ständerwicklung des Drehstrommotors
über einen Umrichter mit einer Spannung veränderbarer Höhe und veränderbarer Frequenz
gespeist, während die Läuferwicklung kurzgeschlossen ist (dt. PS 1 158 619). Die
Drehzahl des Drehstromtnotors ist dabei durch die Umrichterfrequenz und durch den
lastbedingten Schlupf bestimmt.In a known method, the stator winding of the three-phase motor
via a converter with a voltage of variable height and variable frequency
fed while the rotor winding is short-circuited (German PS 1 158 619). the
The speed of the three-phase motor is determined by the converter frequency and by the
load-related slip determined.
Bei einem anderen bekannten Verfahren wird die Ständerwicklung oder
die Läuferwicklung unmittelbar an ein speisendes
Spannungsnetz fester
Frequenz angeschlossen, während die andere Wicklung mit demselben Netz über einen
Frequenzumrichter verbunden ist, der gesteuert wird (dt. PS 733 430). In diesem
Fall wird die Drehzahl des Drehstrommotors durch die Differenz oder die Summe zwischen
Netzfrequenz und Umrichterfrequenz bestimmt, je nachdem ob die beiden Wicklungen
mit Spannungen gleicher oder gegenläufiger Drehrichtung gespeist werden.In another known method, the stator winding or
the rotor winding directly to a feeding one
Voltage network tighter
Connected to the frequency, while the other winding is connected to the same network via one
Frequency converter is connected, which is controlled (German PS 733 430). In this
Case is the speed of the three-phase motor by the difference or the sum between
Mains frequency and converter frequency are determined depending on whether the two windings
be fed with voltages of the same or opposite direction of rotation.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung der Drehzahl
eines Drehstrommotors anzugeben, mit dem der Drehzahlstellbereich des Motors erheblich
erweitert wird.The object of the invention is to provide a method for controlling the speed
of a three-phase motor, with which the speed setting range of the motor is considerable
is expanded.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl der Ständerwicklung 4a als auch der Läuferwicklung
4b des Drehstrommotors 4 Spannungen veränderbarer Frequenz zugeführt werden. Durch
diese Maßnahme ist es in einfacher Weise möglich, die durch die höchste Umrrhterfrequenz
begrenzte Drehzahl des Motors wesentlich zu erhöhen. Diese Erweiterung des Drehzahlstellbereiches
ist besonders dann von Bedeutung, wenn die gewünschte oberste Drehzahl so hoch ist,
daß die vom Umrichter der bekannten Anordnung maximal lieferbare Frequenz nicht
mehr genügt. Bekanntlich ist die Frequenz eines Direktumrichters, d.h. eines netzkommutierten
Umrichters, durch die Frequenz des speisenden Netzes und die Pulszahl des Umrichters
begrenzt. Auch die Frequenz eines zwangskommutierten Umrichters, die von der Frequenz
des
speisenden Netzes unabhängig ist, kann nicht beliebig hoch gewählt
werden weil die benötigten Bauelemente wie zum Beispiel Thyristoren, Kommutierungskondensatoren
und Kommutierungsdrosseln gewisse Grenzen setzen.This task is performed in a method of the type mentioned at the beginning
according to the invention achieved in that both the stator winding 4a and the rotor winding
4b of the three-phase motor 4 voltages of variable frequency are supplied. By
this measure is possible in a simple manner by the highest frequency of rotation
to increase the limited speed of the motor significantly. This extension of the speed control range
is particularly important if the desired top speed is so high
that the maximum frequency that can be supplied by the converter of the known arrangement is not
more is enough. As is well known, the frequency of a direct converter, i.e. a line commutated
Converter, by the frequency of the supply network and the number of pulses of the converter
limited. Also the frequency of a forced commutated converter that depends on the frequency
of
feeding network is independent, can not be chosen arbitrarily high
because the required components such as thyristors, commutation capacitors
and commutation reactors set certain limits.
In den Fig. 1 und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In Fig. 1 wird die Ständerwicklung 4a eines Drehstrommotors 4 über einen Umrichter
2, der eine Spannung veränderbarer Frequenz f2 liefert, mit einem Drehstromnetz
1 der Frequenz f1 verbunden. Die Läuferwicklung 4b ist über einen zweiten Umrichter
3, der ebenfalls eine Spannung veränderbarer Frequenz liefert, mit dem speisenden
Netz 1 verbunden, wobei die Läuferwicklung 4b in der Weise mit dem Umrichter 3 verbunden
ist, daß die Drehrichtung der Läuferspannung entgegengesetzt zu der Ständerspannung
ist. Die Drehzahl dieser Anordnung läßt sich ohne jegliche Umschaltung der Ständer-
oder Läuferwicklung von 0 bis auf die durch die Summe von maximaler Ständer- und
maximaler Läuferfrequenz bestimmte Drehzahl verändern. Die Drehzahl O wird erreicht,
wenn sowohl Ständer- als auch Läuferfrequenz O ist. Die maximale Drehzahl stellt
sich ein, wenn sowohl die Ständerfrequenz als auch die Läuferfrequenz ihren Höchstwert
aufweisen. Diese Höchstdrehzahl ist - wegen der gegenläufigen Drehfelder - durch
die Summe der beiden Frequenzen bestimmt. Das bedeutet, daß die Höchstdrehzahl doppelt
so hoch werden kann wie mit einer Anordnung mit nur ständerseitiger Umrichterspeisung,
gleiche Maximal frequenz vorausgesetzt.
In Fig. 2 ist nur ein Umrichter
2 vorgesehen, der sowohl die Ständerwicklung 4a als auch die Läuferwicklung 4b mit
einer Spannung veränderbarer Frequenz versorgt.In Figs. 1 and 2, two embodiments of the invention are shown.
In Fig. 1, the stator winding 4a of a three-phase motor 4 is via a converter
2, which supplies a voltage of variable frequency f2, with a three-phase network
1 connected to the frequency f1. The rotor winding 4b is via a second converter
3, which also supplies a voltage of variable frequency, with the feeding
Network 1 connected, the rotor winding 4b being connected to the converter 3 in this way
is that the direction of rotation of the rotor voltage is opposite to the stator voltage
is. The speed of this arrangement can be adjusted without any switching of the stator
or rotor winding from 0 to the sum of the maximum stator and
change certain speed with maximum rotor frequency. The speed O is reached
when both stator and rotor frequency are zero. The maximum speed represents
occurs when both the stator frequency and the rotor frequency are at their maximum value
exhibit. This maximum speed is due to the opposing rotating fields
the sum of the two frequencies is determined. That means that the maximum speed is double
can be as high as with an arrangement with only stator-side converter supply,
Assuming the same maximum frequency.
In Fig. 2 there is only one converter
2 provided, which both the stator winding 4a and the rotor winding 4b with
a voltage of variable frequency.
Vorausgesetzt wurde dabei, daß Ständer und Läufer gleiche Windungszahlen
aufweisen, so daß Läufer- und Ständerspannung gleich groß sind. Die Funktionsweise
stimmt weitgehend mit der Fig. 1 überein. Wenn die Windungszahlen des Ständers und
des Läufers nicht übereinstimmen, kann eine der beiden Wicklungen auch über einen
Anpassungstrapsformator mit dem Umrichter verbunden werden.It was assumed that the stator and rotor had the same number of turns
have so that the rotor and stator voltage are the same. How it works
largely corresponds to FIG. 1. When the number of turns of the stator and
of the rotor do not match, one of the two windings can also have one
Adaptation trap transformer can be connected to the converter.
4 Seiten Beschreibung 5 Patentansprüche4 pages description 5 claims