DE231491C

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Publication number: DE231491C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

^PATENTSCHRIFT^ PATENT LETTERING

— Λ* 231491 -KLASSE 21 d. GRUPPE - Λ * 231491 - CLASS 21 d. GROUP

verschiedener Frequenz.different frequency.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. März 1909 ab.Patented in the German Empire on March 9, 1909.

Es ist bekannt, Drehfeldinduktionsmotoren als Periodenumformer für Mehrphasenstrom zu benutzen. Will man beispielsweise einem Verbrauchsapparate Wechselstrom von anderer Frequenz zuführen, als das zur Verfügung stehende Netz bietet, so muß man dem Rotor eines Mehrphasenmotors von außen eine Drehzahl erteilen, die der Differenz der beiden Frequenzen entspricht, und erhält dann beimIt is known rotating field induction motors to be used as a period converter for multi-phase current. For example, do you want one Supply appliances with alternating current at a frequency other than the one available standing network offers, the rotor of a polyphase motor must be externally rotated by a speed which corresponds to the difference between the two frequencies, and then receives at

ίο Anschlüsse des Stators ari das Netz im Rotor Ströme der gewünschten Frequenz. Um elektrischen Energiedurchgang durch diesen Umformer zu ermöglichen, muß man ihm mechanische Energie entziehen bzw. ihm bei Über-Synchronismus zuführen, was am bequemsten durch einen asynchronen Motor geschehen kann.ίο Connections of the stator ari the network in the rotor Currents of the desired frequency. To allow electrical energy to pass through this converter To make it possible, mechanical energy must be withdrawn from it or, in the case of over-synchronicity, from it supply what can be done most conveniently by an asynchronous motor.

Diese Anordnung ist aber nur brauchbar,However, this arrangement is only useful

wenn der sekundäre Verbrauchsapparat keine feste Periodenzahl hat, und zwar aus folgendem Grunde: Mit zunehmender Belastung muß das dem Periodenumformer entnommene mechanische Drehmoment größer werden, und das kann die Asynchronmaschine nur durch Zunahme ihrer Schlüpfung bewirken. Die Folge davon ist eine geringe Veränderung der Drehzahl und daher auch der sekundären Frequenz des Periodenumformers.if the secondary consumption apparatus does not have a fixed number of periods, from the following Reason: As the load increases, the mechanical torque taken from the period converter must increase, and the asynchronous machine can only do this by increasing its slip. The consequence of this is a slight change in the Speed and therefore also the secondary frequency of the period converter.

Es kommen nun aber Fälle vor, bei denen die sekundäre Periodenzahl festliegt, beispielsweise beim Kuppeln zweier Mehrphasennetze verschiedener Frequenz miteinander. Der beschriebene Periodenumformer mit asynchroner Belastungsmaschine ist für diesen Zweck nicht ohne weiteres geeignet, weil die Drehzahl des Umformers und Motors bereits durch die beiden Frequenzen festliegt und sich nicht mehr nach der Belastung richten kann. . .However, there are now cases in which the secondary number of periods is fixed, for example when coupling two multi-phase networks of different frequencies with one another. The described period converter with asynchronous The load machine is not readily suitable for this purpose because the speed of the converter and motor are already there is fixed by the two frequencies and no longer depends on the load can. . .

Der Umformer läßt sich aber durch eine besondere Einrichtung auch für die Kupplung zweier Wechselstromnetze brauchbar machen, so daß man die Größe der ihn durchfließenden Energie auf ein bestimmtes Maß einstellen kann. Zu diesem Zwecke wird die asynchrone Belastungsmaschine m mit einem regelbaren Schlupf widerstände w versehen. (Der Periodenumformer ist in den Fig. 1 und 2 mit p bezeichnet, die beiden Netze mit H₁ und M₂.) Da die Drehzahl der Asynchronmaschine gegeben ist, so kann man ihr jetzt durch Einstellen des Schlupfwiderstandes ein ganz bestimmtes Drehmoment verleihen, das am größten wird, wenn der Widerstand kurzgeschlossen ist, dagegen verschwindet, wenn er geöffnet wird. Das mechanische Überset-Zungsverhältnis zwischen dem Periodenumformer und der asynchronen Belastungsmaschine muß dabei derart gewählt werden, daß ihre mechanische Drehzahl eine gewisse Schlüpfung gegen die Geschwindigkeit ihres magnetischen Drehfeldes ergibt. Von dieser Schlüpfung hängt die Stärke des maximalen Momentes bei kurzgeschlossenem Schlupfwiderstande ab. Von dem Sinne der Schlüpfung hängt es ab, ob die Asynchronmaschine als Generator oder Motor arbeitet.The converter can, however, also be made useful for the coupling of two alternating current networks by means of a special device, so that the amount of energy flowing through it can be set to a certain level. For this purpose, the asynchronous loading machine m is provided with an adjustable slip resistance w . (The period converter is denoted by p in FIGS. 1 and 2, the two networks with H ₁ and M _2. ) Since the speed of the asynchronous machine is given, it can now be given a specific torque by adjusting the slip resistance It is greatest when the resistor is short-circuited and disappears when it is opened. The mechanical transmission ratio between the period converter and the asynchronous loading machine must be chosen so that their mechanical speed results in a certain amount of slippage against the speed of their rotating magnetic field. The strength of the maximum torque with a short-circuited slip resistance depends on this slip. It depends on the sense of the slip whether the asynchronous machine works as a generator or a motor.

Die Richtung des Energieflusses im Periodenumformer hängt demnach ebenfalls vonThe direction of the energy flow in the period converter therefore also depends on

dem Sinne der Schlüpfung ab. Will man sie umkehren, so muß man das Übersetzungsverhältnis ändern, was etwa durch Anordnung verschiedener Riemscheiben geschehen kann. Die Stärke des Energieflusses, der den Belastungsausgleich bewirkt, hängt nur von der Stellung des Schlupfwiderstandes ab; sie ist völlig unabhängig von den Einzelbelastungen und auch von dem jeweiligen Spannungsabfalle in den beiden Netzen, sofern nur deren Periodenzahlen konstant bleiben. Man wird den beschriebenen Periodenumformer also stets dann anwenden können, wenn man einen konstanten Belastungsausgleich zwischen zwei Netzen erzielen will, der von den Vorgängen in jedem Netze nicht beeinflußt wird.the sense of hatching. If you want to reverse it, you have to change the gear ratio change what can be done by arranging different pulleys. The strength of the energy flow that balances the load causes depends only on the position of the slip resistance; she is completely independent of the individual loads and also of the respective voltage drop in both networks, provided that their number of periods remains constant. You will you can always use the period converter described if you have a wants to achieve constant load balancing between two networks that is affected by the processes is not affected in any network.

In einem derartigen Periodenumformer tritt wegen seiner erheblichen Streuung ein ziemlich großer induktiver Spannungsabfall ein, der allein von der Größe des Leitungsdurchganges und daher von der Stellung des Schlupfwiderstandes abhängt. Damit durch den Periodenumformer nun keine Spannungsänderungen in den angeschlossenen Wechsel- stromnetzen auftreten, die dem Spannungsabfalle entsprechen würden, so ist es zweckmäßig, nach Fig. 2 einen regelbaren Serientransformator s in die Hauptleitungen einzuschalten. Dieser Serientransformator kann gemeinsam mit dem Schlupf widerstände geregelt werden, und zwar derart, daß die Netzspannungen stets konstant bleiben.In such a period converter, due to its considerable spread, a fairly large inductive voltage drop, which depends solely on the size of the cable passage and therefore depends on the position of the slip resistance. So through the period converter now no changes in voltage in the connected alternating power networks occur which would correspond to the voltage drop, it is advisable to to switch on a controllable series transformer s in the main lines according to FIG. This series transformer can be regulated together with the slip resistances in such a way that the line voltages always remain constant.

Würde man den Transformator nicht anwenden, so würde durch den zwangsweise festgelegten Energiefluß durch. den Periodenumformer eine ganz bestimmte Spannungsdifferenz an dessen Stator- und Rotorklemmen — auf gleiche Windungszahlen und Frequenzen reduziert — herrschen. Dies ist aber nur dann möglich, wenn so starke wattlose Ausgleichströme zwischen den beiden Netzen fließen, daß die Magnetisierung ihrer Generatoren in dem einen Netze auf das erforderliche Maß verstärkt, in dem anderen geschwächt wird. Durch den regelbaren Transformator lassen sich daher Ausgleichströme und Spannungsschwankungen vermeiden.If the transformer were not to be used, it would be compulsory specified flow of energy through. the period converter a very specific voltage difference at its stator and rotor terminals - to the same number of turns and frequencies reduced - prevail. But this is only possible if there is such a strong wattless Equalizing currents flow between the two networks that magnetize their generators strengthened to the required degree in one network, weakened in the other will. The controllable transformer therefore avoids equalizing currents and voltage fluctuations.

Claims

Patent Claims:

1. Device for regulating the load balancing between alternating current networks different frequency, which are electrically coupled for period conversion by means of a brushless rotating field induction machine are, characterized in that the rotor circuit of the asynchronous machine, which is used to absorb the mechanical torque is connected to the period converter, contains an adjustable slip resistance.

2. Device of period converters according to claim 1, characterized by a manually or automatically adjustable, in the supply lines to the period, converter lying series transformer to compensate for the voltage drop.

1 sheet of drawings.