DE239328C

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Publication number: DE239328C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV* 239328 -KLASSE 21 d. GRUPPE

veränderlicher Polzahl.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. April 1910 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Regelungseinrichtung für eine Ausgleichsmaschinenanlage für Mehrphasenstromnetze, die aus einem mit Schwungrad gekuppelten Induktionsmotor mit veränderlicher Polzahl besteht, bei welchem in Abhängigkeit von der Belastung des Netzes die wirksame Polzahl geändert und der Schlupfwiderstand des Induktionsmotors automatisch derart geregelt wird,

ίο daß der Motor entweder übersynchron als Generator unter Abgabe von Energie oder untersynchron als Motor unter Aufnahme von Energie bei allen Geschwindigkeiten, die zwischen den beiden, seinen Polzahlen entsprechenden angenähert synchronen Geschwindigkeiten liegen, mit dem gewünschten Drehmoment in Wirkung tritt.

Ein Induktionsmotor kann bekanntlich z. B. durch die Anordnung mehrerer verschiedener Wicklungen oder durch Umschaltung einzelner Wicklungen, oder durch passende Kaskadenschaltung mit einem Zusatzmotor für zwei oder mehr verschiedene Polzahlen eingerichtet werden. Für jede Polzahl kann weiter die Schlüpfung auf bekannte Weise durch passende Regulierwiderstände im induzierten Teil des Hauptmotors und des Zusatzmotors automatisch, z. B. in Funktion der zugeführten Energie geregelt werden. Bezeichnen wir

z. B. die größere Polzahl mit P₁, die kleinere mit P₂, die Periodenzahl mit n, so sucht ein solcher Motor die beiden synchronen Ge-

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schwmdigkeiten N₁ = —p—- und N₂ = —_s—

zu erreichen. Bei der tatsächlichen Geschwindigkeit N, die zwischen N₁ und N₂ liegen soll, wird er für die Schaltung mit P₂ Polen untersynchron als Motor mit der Schlüpfung N₂ —N, für die Schaltung mit P₁ Polen aber übersynchron als Generator mit der Schlüpfung N-—N₁ arbeiten. Dabei kann nun durch Regelung des Schlupf Widerstandes bei jeder beliebigen momentanen Schlüpfung das Drehmoment des Motors oder Generators in bekannter Weise geregelt und in Übereinstimmung mit der dem Netze zuzuführenden oder zu entnehmenden Energie gebracht werden. Die Regelungseinrichtung wirkt nun so, daß während der mittleren Belastung, bei welcher das Schwungrad weder geladen noch entladen werden soll, eine mittlere Tourenzahl dadurch eingehalten wird, daß gleichzeitig die beiden Polzahlen des Motors im Stator und die Schlupfwiderstände für beide Polzahlen des Rotors eingeschaltet sind. Die Drehmomente der beiden Polzahlen heben sich bis auf die Leergangsarbeit des Schwungrades auf. Die beiden Polzahlen können auch während der übrigen Betriebsperioden gleichzeitig entweder im Stator oder im Rotor oder in beiden eingeschaltet werden, wobei durch passende Dimensionierung der betreffenden Schlupf-

widerstände dafür gesorgt werden muß, daß I ζ. B. beim Aufladen des Schwungrades, wenn [ der Motor mit der kleineren Polzahl Arbeit leisten soll, die Wicklung mit der größeren Polzahl infolge ihres sehr größen Schlupf-¹ Widerstandes kein bedeutendes Bremsmoment ausüben kann.

Es kann aber auch z. B. beim Aufladen nur die kleinere Polzahl im Stator eingeschaltet werden und nur der Schlupfwiderstand der zugehörigen Rotorpolzahl geregelt werden.

Selbstverständlich kann der Ausgleichsmotor statt für nur zwei Polzahlen auch für mehr Polzahlen eingerichtet werden, z. B. um verschiedene Spielräume für die Wirkung des Schwungrades zu erhalten.

Die Figur veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform einer solchen Anlage.

Der Motor M, gekuppelt mit dem Schwungrad 5, besitze zwei getrennte Stator- und zwei getrennte Rotorwicklungen für zwei verschiedene Polzahlen. Die eine Statorwicklung ist mit den Klemmen 12, 13, 14, die entsprechende Rotorwicklung mit den Schleifringen und Schleifbürsten 9, 10, Ii, die andere Statorwicklung mit den Klemmen 18, 19, 20 und die entsprechende Rotorwicklung mit den Schleifbürsten 15, 16, 17 verbunden.

Von der Zentrale C aus gelange der Dreiphasenstrom der drei Leitungen 1, 2, 3 in das Netz N C. Der Nulleiter 0 dient zum Anschluß der beweglichen Spule 6 des Wattmeters 5, dessen feste Spule durch den Serietransformator 4 durch den Netzstrom erregt wird. Das Wattmeter wird durch die Feder 7 im Gleichgewicht gehalten und bewegt einen in 8 drehbaren Kontakthebel mit den Kontaktstücken 21, 22, 23, 24. Die Kontakt- stücke 22, 23, 24 schleifen auf Kontaktsegmenten 12, 13, 14, 18, ig, 20, i, 2, 3, die mit den gleichnamigen Motorableitungen und den Linien 1, 2, 3 verbunden sind. Das Kontaktstück 21 überbrückt gleichzeitig entweder die an 9, 10, 11 oder an 15, 16, 17 angeschlossenen Regulierwiderstände, indem es so den Schlupfwiderstand mehr oder weniger kurzschließt. Bewegt das Wattmeter sich nach unten, so wird die Statorwicklung 12, 13, 14 an die Linie gelegt und gleichzeitig die Rotorwicklung 9, 10, 11 durch die Regulierwiderstände mehr und mehr kurz geschlossen. In der Ruhelage des Wattmeters schließen die Kontakte 22, 23 und 24 gleichzeitig die beiden Statorwicklungen 12, 13, 14 und 18, 19, 20 an die Zuleitungen, und das Kontaktstück 21 schließt sowohl die Schlupfwiderstände 9, 10, 11 als auch 15, 16, 17. Dabei können in der Nullachse die Segmente und 18, 13 und 19, 14 und 20 voneinander isoliert und ebenso die Regulierwiderstände 9 und 15, 10 und 16, 11 und 17 voneinander getrennt gehalten werden, so daß, wenn der Kontakthebel die Nullage verläßt, entweder nur die oberen oder die unteren Segmente und Regulierwiderstände wirksam werden.

Claims

Patent-Anspruch :

Regelungseinrichtung für eine Ausgleichsmaschinenanlage für Mehrphasenstromnetze, bestehend aus einem mit Schwungrad gekuppelten Induktionsmotor mit veränderlicher Polzahl, bei welcher in Abhängigkeit von der Belastung des Netzes die Polzahl geändert und gleichzeitig der Schlupfwiderstand des Induktionsmotors derart geregelt wird, daß der Motor entweder übersynchron als Generator unter Abgabe von Energie oder untersynchron als Motor unter Aufnahme von Energie bei allen Geschwindigkeiten, die zwischen den beiden, seinen Polzahlen entsprechenden angenähert, synchronen Geschwindigkeiten liegen, mit dem gewünschten Drehmoment in Wirkung tritt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhaltung der mittleren Geschwindigkeit während des Leerganges des Schwungrades beide Polzahlen gleichzeitig eingeschaltet sind und die beiden Polzahlen zugehörigen Schlupfwiderstände mit ihrem maximal zulässigen Wert angeschlossen sind, um das von jedem einzelnen Drehfeld erzeugte Drehmoment klein zu halten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.