DE2307561C3

DE2307561C3 -

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Publication number: DE2307561C3
Application number: DE19732307561
Authority: DE
Filing date: 1973-02-16
Publication date: 1977-02-10

Description

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dungsgemäße Einrichtung zum asynchronen Anlas- richtung eine durch die gleichgerichtete Spannung

sen und zur Resynchronisulion eines Synchronmotor U_Wi der GleichrichterbrUck<; 15 gesteuerte Anlaß-

einc Halbleilcrlriode (Transistor 1) ein, deren KoI- schaltung vorgesehen, die beim Anlassen des Elcklro-

lektor im Stromkreis der Erregerwicklung2 des Elck- motors mit Hilfe des Ventils 13 die Einrichtung nur

tromolors liegt und deren Emitter Über einen Wider- 3 im Schlupfbereich .$'_,>,?> Sj (Fig. 2) einschaltet,

stand 3 an den Pluspol einer Gleichrichlcrbrückc 4 el. h. wenn der Wert der in der Erregerwicklung 2

angeschlossen ist; an die Basis des Transistors 1 ist induzierten EMK den kritischen Wert /?, der EMK

mit ihrem Kollektor eine andere Halbleiterdiode übertrifft.

(Transistor 5) geschaltet, an deren Emitter-Basis- Beim asynchronen Anlassen arbeitet die Einrich-

Übergang zwei Gleichrichterbrücken 6 und 7 und jq lung wie folgt:

eine Vergleichsschaltung aus Widerständen 8 und 9 Das Anlassen des Synchronmotors erfolgt durch

angeschlossen sind. gleichzeitige Einschaltung der Statorwickhing (in

Die Glcichrichterbrückent 4 und 7 werden von den Fig. 1 nicht gezeigt) und der Primärwicklung des

Sekundärwicklungen eines Transformators 10 gc- Transformators 10. Bei geringer Läufcrdrchzahl

speist, dessen Primärwicklung an die Netzspannung 15 wird in der Erregerwicklung 2 eine kleine Schlupf-

angeschlosscn ist, während die Gleichrichterbrücke 6 spannung induziert. Die Spannung U_1n liegt somit

von der Sekundärwicklung des Transformators 11 unter der Ansprcchspannung der Zener-Diode 14,

gespeist wird, dessen Primärwicklung über einen so daß das steuerbare Ventil 13 die Vcrgleichsschal-

Kondensalor 12 an die Erregerwicklung 2 des Elck- lung sperrt. Unter der Einwirkung der Spannung U_Ui

tromotors angeschlossen ist. 20 wird der Transistor 5 voll geöffnet, weshalb der

Die Gleichrichtcrbrücke 6 erzeugt also eine der Transistor 1 sperrt. Die Schlupfspannung an der

"Schlupfspannung des Läufers proportionale Span- Erregerwicklung 2 wird durch Widerstände 22 und

nung t/„ und die Gleichrichterbrücke 7 eine der 23 überbrückt.

Netzspannung proportionale Spannung U₁. Erreicht die Spannung U_Sfi einen zum Durchbruch

Im Stromkreis der aus den Widerständen 8 und 9 25 der Zener-Diode 14 ausreichenden Wert (Schlupfausgeführten Vergleichsschaltung liegt ein Steuer- bereich 5₂ >·$>£,), wird der Steuerelektrode des bares Ventil 13, an dessen Steuerelektrode eine von Ventils 13 ein' Öffnungssignal zugeführt. Die Vcrciner Gleichrichterbrücke 15 gespeiste Zener-Diode gleichsschallung wird freigegeben und fällt in den 14 angeschlossen ist. Die Gleichrichterbrücke 15 Normalbetricb. Über die ganze Zeit des asynchronen wird von einer zweiten· Sekundärwicklung des Trans- 30 Anlassens des Elektromotors wird die Bedingung formators 11 gespeist und erzeugt ebenfalls eine der zum öffnen des Transistors 5 erfüllt, die durch die Schlupfspannung proportionale Spannung U_1n. Wahl der Werte der Spannungen U₁ und U_n sowie

Zur Vermeidung des Falles, daß der Transistor 5 der Widerstände 8 und 9 sichergestellt wird,
(wegen eines schwachen Steuersignals) nicht in den In der letzten Anlaufphase nimmt die Große der leitenden Zustand übergeht, wird in den Stromkreis 35 in der Erregerwicklung 2 induzierten EMK stark ab. seines Emitter-Basis-Überganges eine zusätzliche Diese Abnahme bewirkt eine Abnahme der Span-Gleichrichterbrücke 16 geschaltet, die an eine wei- nung U_n bei gleichbleibender Spannung U₁ und eine tere Sekundärwicklung des Transformators 10 an- Steuerung des Transistors 5 derart, daß dieser das geschlossen ist und eine der Spannung des Speise- Potential der Basis des Transistors 1 verringert. Ernetzes proportionale Spannung U_1n erzeugt. Zur 4° reicht das Potential einen Wert unterhalb vom Glättung der gleichgerichteten Spannung sind den Potential des Emitters des Transistors 1, so beginnt Gleichrichterbrücken 4, 6, 7, 15, 16 jeweils Konden- der letztere im Verstärkerbetrieb zu arbeiten. Die satoren. 17,18,19, 20, 21 nebengeschaltet. Erregerwicklung 2 wird zunehmend mit Gleichstrom

Als Haupteleinent, das den Stromkreis der Er- gespeist und der Elektromotor wird in den Synchro-

regerwicklung 2 abgeschaltet, wird der Transistor 1 45 nismus gezogen.

verwendet. Die Schaltung der Transistoren 1 und 5 Fällt der Elektromotor außer Tritt, arbeitet die

ist derart, daß der Transistor 1 leitet, wenn der Tran- Einrichtung zur Resynchronisation wie folgt:

sistor 5 sperrt, und umgekehrt. Der Herausfall des Elektromotors aus dem Syn-

Die Einrichtung baut auf einem Vergleich der chronismus wird von einer sprunghaften Zunahme zwei Spannungen U₁ und U_n auf. Diese Spannungen 50 des Ständerstroms und der EMK in der Erregerwerden am Emitter-Basis-Übergang des Transistors 5 wicklung begleitet, was seinerseits einen raschen Anverglichen'. Die Einrichtung wird durch das Steuer- stieg der Spannung U_n bewirkt. Diese läßt den Tranbare Ventil 13 eingeschaltet, das die Zuführung der sistor 5 öffnen und folglich den Transistor 1 sper-Spannung zur Vergleichsschaltung bei größeren ren. Die Sperrung des letzteren wird von einer SpaniSchlupfwerten des Motors unterbricht. 55 nungszunahme an dessen Emitter-Kollektor-Über-

Die Zuführung der Spannung U₁ zur Vergleichs- gang und von der \bnahme des Erregerstroms des schaltung erfolgt nur, wenn die Spannung U_Ui einen Motors begleitet. Die Abnahme des Gleichstrom-Wert erreicht, der zum Durchbruch der Zener-Diode anteils in der Erregerwicklung setzt die Spannung U_n 14 ausreicht. an der Steuerwicklung herab. Im Erregerstrom tritt

Zur Vermeidung einer Fehlauslösung bei größe- 60 ein Wechselanteil auf, und die Einrichtung fängt an,

ren Schlupfwerten ist also bei der vorliegenden Ein- wie beim asynchronen Anlassen zu arbeiten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Werts £, der EMK bestimmt, die in der Erregerwicklung bei demjenigen Scblupfwcrt S₁ induziert wird, bei dem sich der Motor in den Synchronismus einschwingt. Hierbei ibt bei Schlupfwerten von

zur ^synchronisation eines Synchronmotors, die 5 \,0>S>S_l (wobei E>E_i) die Erregerwicklung ■ - - · - - ■ ■ ■ .-.....- durch die Steuereinrichtung von· der Speisespannung

abgeschaltet und über einen Nebenschlußwiclcrsiand kurzgeschlossen. Bei Schlupfwcrten von 5, > S > 0

Patentansprüche:
1. Einrichtung zum asynchronen Anlassen und

im Stromkreis der Ericgerwicklung des Elektromotors eine an den Speisekreis angeschlossene Gleichrichtcrbrücke und eine Halbleiterinode enthält, die durch eine andere Halbleitertriode

(wobei Ii < E₁) ist die Erregerwicklung an die

gesteuert wird, an deren Emitter-Basis-Übergang jo Speisespannung angeschaltet, zwei Gleichrichterbrückcn mit einer Vergleichs- Auch wird eine Reihe von Synchronmotor)

schaltung angeschlossen sind, wobei die eine zwecks Verbesserung der Anlaßkcnnlinic mit leider genannten Brücken eine der Schlupfspan- stungsfähigen Dämpferkäfigen hergestellt. Das, Vorn <ung und die andere eine der EMK des Speise- bandensein eines leistungsfähigen Diimpferkäfiges netzes proportionale Spannung liefert, da- 15 verkleinert in der Anfangsperiode des Anlassens des durch gekennzeichnet, daß in den Elektromotors die Längskomponente des mit der Stromkreis der Vergleichsschaltung ein Steuer- Erregerwicklung verketteten Magnetflusses sprungbarcs Ventil (13) geschaltet ist, das bei größerem haft, weshalb in der letzteren bei größeren Läufer-Läuferschlupf den Stromkreis der der EMK des schlüpfungen eine dem Werte nach geringfügige EMK Speisenetzes proportionalen Spannung unter- ao induziert wird. In F i g. 2 (Kurve B) ist als Beispiel bricht, und daß an die Steuerelektrode dieses die Kennlinie der Schlupfspannung eines mit einem

leistungsfähigen Dämpferkäfig versehenen Motors dargestellt. Im vorliegenden Fall wird in der Erregerwicklung ein und derselbe Wert E_x der EMK bei

Ventils (13) eine von einer zusätzlichen Glcichrichterbrücke (15), die eine der Schlupfsparonung proportionale Spannung erzeugt, gespeiste Zener-Diode (14) angeschlossen ist,

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis des Emitter-Basis-Überganges der die Halbleitertriode (Γι im Erregerstromkreis ansteuernden Halbleiter-

zwei verschiedenen Schlupfwerten 5, und S., induziert, so daß es noch einen zweiten Bereich (mit Schlupfwerten von 1,0 > 5 > S₂) gibt, in dem in der Erregerwicklung eine EMK E < E₁ induziert wird. Selbstverständlich erfolgt beim Anlassen des Elek-

triode (S) eine andere zusätzliche Gleichrichter- 30 tromotors in diesem Bereich ein Fehlansprechcn der brücke (16) geschaltet ist, die eine der EMK des Steuereinrichtung, weshalb der Elektromotor nicht Speisenetzes proportionale Spannung erzeugt. in den Synchronismus fällt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum asynchronen Anlassen und zur

35 Resynchron isation eines Synchronmotors zu schaffen, die es gestattet, den Synchronmotor im asynchronen Zustand zu steuern, auch wenn die EMK der Erregerwicklung des ersteren einen gleichen Wert E₁ bei zwei verschiedenen Schlupfwcrten S

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Einrichtung zum asynchronen Anlassen und zur
Resynchronisation eines Synchronmotors, die im 4° und S₁ aufweist. Stromkreis der Erregerwicklung des Elektromotors Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eineine an den Speisekreis angeschlossene Gleichrichter- gangs genannten· Art erfindungsgemäß dadurch gebrücke und eine Halbleitertriode enthält, die durch löst, daß in den Stromkreis der Vergleichsschaltung eine andere Halbleitertriode gesteuert wird, an deren ein steuerbares Ventil geschaltet ist, das bei größe-Emitter-Basis-Übergang zwei Gleichrichterbrücken 45 rem Läuferschlupf den Stromkreis der der EMK des mit einer Vergleichsschaltung angeschlossen sind, Speisenetzes proportionalen Spannung unterbricht, wobei die eine der genannten Brücken eine der und daß an die Steuerelektrode dieses Ventils eine Schlupfspannung und die andere eine der EMK des von einer zusätzlichen Gleichrichterbrücke, die eine Speisenetzes proportionale Spannung liefert. der Schlupfspannung des Läufers proportionale

Solche Steuereinrichtungen für asynchron an- 5° Spannung erzeugt, gespeiste Zener-Diode angeschlos·

laufende Synchronmotoren, für die als Hauptsignal die Läuferdrehzahl in Form einer in der Erregerwicklung induzierten Schlupfspannung dient, sind aus den SU-PSen 1 48 129 und 1 53 955 bekannt. Bei diesen bekannten Einrichtungen dient als Speisequelle für die Erregerwicklung eine zusätzliche Wicklung auf dem Ständer, deren Spannung die Erhaltung der notwendigen Erregerströme sicherstellt. Als Meßvorrichlung für den Läuferschlupf dient eine

sen ist.

Vorzugsweise ist in den Stromkreis des Emitter-Basis-Überganges der die Halbleitertriode im Erregerstromkreis ansteuernden Halbleitertriode eine andere zusätzliche Gleichrichterbrückc geschaltet, die eine der EMK des Speisenetzes proportionale Spannung erzeugt. Dies ist zum Durchschalten der letzten Triode für den Fall erforderlich, daß bei größcrem Läuferschlupf das Steuersignal an dieser Triode zu

zusätzliche Meßwicktung, die an der gleichen Stelle 60 deren Durchschalten sonst nicht ausreicht, wie die Erregerwicklung untergebracht ist. Diese Zum besseren Verständnis wird die Erfindung an Einrichtungen können zur Steuerung solcher Elcktro- Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme motoren eingesetzt werden, bei denen im asynchro- auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt nen Zustand bei verschiedenen Schlupfwerten S stets F i g. 1 die Prinzipschaltung der Einrichtung geverschiedene Wert E der EMK in der Erregerwick- -: maß der Erfindung und lung (Kurve A in F i g. T) induziert werden. F i g.
2 Kennlinien der Schlupfspannung der Syn>-

Der Ansprechmoment der Steuereinrichtung wird chronmoloren.

durch das Unterschreiten eines bestimmten kritischen Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, schließt diese crfin-