DE250727C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

■■■- M 250727 KLASSE 21 d. GRUPPE

in BRÜSSEL.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. März 1912 ab.

Elektrische Maschinen, die aus einer asynchronen Maschine bestehen, deren Anker in Kaskadenschaltung mit einer synchronen Maschine verbunden ist, weisen den Vorteil auf, daß ihr Anlassen wie bei einem gewöhnlichen asynchronen Motor erfolgen kann. Um das Anlassen zu bewirken, schließt man, z. B. bei Drehstrom, die drei Phasen des asynchronen Läufers an drei mit Bürsten versehene Ringe

ίο an, die ihrerseits mit einem Dreiphasenanlaßrheostat in Verbindung stehen.

Die folgenden Ausführungen beziehen sich, um ein Beispiel für den Erfindungsgegenstand zu geben, auf einen Kaskadenumformer, der aus einem asynchronen Dreiphasenmotor besteht, dessen Läufer unmittelbar an den Anker eines Gleichstromerzeugers angeschlossen ist, welcher die Rolle der synchronen Maschine spielt. Wohlverstanden, läßt sich der Erfrndungsgegenstand aber bei jeder Maschinengruppe anwenden, bei der eine asynchrone Maschine und eine synchrone Maschine in Kaskadenschaltung verbunden sind.

In Fig. ι der beiliegenden Zeichnung ist das bekannte Anlaßschema für einen Kaskadenumformer veranschaulicht. Es bezeichnet S die Wicklungen des Ständers und R die Wicklungen des Läufers des asynchronen Motors, der einerseits an den Anker G des Stromerzeugers angeschlossen ist, dessen Feldmagnete F von einem Rheostat Rc aus geregelt werden können; andererseits sind die Wicklungen R mittels Ringe und Bürsten b mit einem Rheostat Rt verbunden, zu dem ein aus einem Voltmesser V bestehender Synchronisierungsapparat gehört. In der Praxis bietet nun das Inbetriebsetzen solcher Umformer, wenn man es in der gewöhnlichen Weise ausführt, gewisse Schwierigkeiten. Trotz der Regelungen, die man nicht nur mittels des Rheostats Rt, sondern auch mittels des Rheostats Rc vornehmen kann, hat die Maschine an sich nicht das Bestreben, sich zu synchronisieren, sondern sie schwingt oder pendelt um die synchrone Geschwindigkeit herum. Wenn man den Widerstand in dem Rheostat Rf vermindert, so werden die Schwingungen schneller, ohne daß der von dem Ständer verbrauchte Strom geringer wird. Um die Gruppe in Tritt zu bringen, muß man vielmehr·einen Augenblick abwarten, in welchem das Voltmesser V auf Null kommt, um dann den Rheostat Ri schleunigst kurzzuschließen. Diese Arbeitsweise bringt also dieselben Schwierigkeiten mit sich, wie man sie beim Parallelschalten von synchronen Maschinen kennt, und sie stellt an das Bedienungspersonal Ansprüche in bezug auf Geschicklichkeit und auf eine gewisse technische Bildung, denen das Personal nicht immer zu entsprechen imstande ist.

Die vorliegende Erfindung besteht nun in einem Anlaßverfahren, mittels dessen man das In-Tritt-Kommen des Kaskadenumformers ohne Suchen und ohne Abwarten des Synchroni-

Claims (2)

sierungszeitpunktes erzielen kann, und sie be zieht sich ganz besonders auf den weitaus am häufigsten vorkommenden Fall, wo der asynchrone Motor und der Generator die gleiche Polzahl haben. Die Erfindung beruht auf der wohlbekannten Eigenschaft der Maschinen mit Vielphasenständer und mit Einphasenläufer, eine zweite synchrone Geschwindigkeit zu haben, die bei. ίο halber Umdrehungszahl des primären Feldes eine beständige ist. Man weiß, daß bei geringen Abweichungen von dieser zweiten synchronen Geschwindigkeit nach der einen oder anderen Seite die Maschine entweder wie ein Generator oder wie ein Motor arbeitet. Diese Eigenschaft wird nun gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt, um das Anlassen von Kaskadenumformern in sehr praktischer Weise herbeizuführen. Es geschieht dies in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise dadurch, daß man allmählich zwei Phasen des Läufers R kurzschließt, wodurch ein Wattstrom gebildet wird, der bestrebt ist, die Maschine auf die gewollte Geschwindigkeit zurückzuführen, wenn sie sich um ein geringes von dieser entfernt hat. Um dieses Kurzschließen herbeizuführen, ist ein Einphasenwiderstand Rm zwischen die zu den beiden in Betracht kommenden Phasen gehörenden Ringe b eingeschaltet. Je nachdem man nun diesen Hilfswiderstand kleiner macht, nähert sich die Maschine der synchronen Geschwindigkeit, ohne daß eine Stromvergrößerung in dem Ständer S stattfindet. Die Handhabungen, die man vornehmen muß, um einen Kaskadenumformer dieser Erfindung gemäß anzulassen, sind die folgenden: Zuerst wird die Stellung des Rheostats Rc so bestimmt, daß der Generator G F, wenn er einmal im Gange ist, annähernd die normale Spannung gibt; danach schaltet man einen Dreiphasenstromwiderstand Rt zwischen die Ringe b. Dieser Widerstand soll so berechnet sein, daß die Maschine, indem sie auf die gewünschte Geschwindigkeit kommt, doch nur einen schwachen Strom verbraucht. Jetzt kann der Ausschalter P eingeschaltet werden, und sobald nun die Umdrehungszahl der Gruppe sich ihrem normalen Wert nähert, schaltet man zwischen zwei der Ringe b den Einphasenwiderstand Rm, den man allmählich abnehmen läßt. Schon ehe dieser Rheostat kurzgeschlossen wird, tritt ganz von selbst der vollkommene Synchronismus ein, und zwar durch die Wattströme, von denen im vorstehenden bereits gesprachen worden ist. Diesen Zustand kann man ohne weiteres an dem Voltmesser V erkennen. Die Bürsten b gelangen dann durch den Rheostat Rm in Kurzschluß, was aber keinen Stromfluß in dem Ständer S nach sich zieht, weil der genaue Synchronismus schon erreicht worden ist. Schließlich kann man unter Kurzschließung des Läufers die Bürsten abheben, womit das Anlassen beendet ist. Der Umformer kann dann belastet werden. Das Anlassen könnte aber auch ohne den Dreiphasenrheostat Rt erfolgen, indem man nur den Einphasenrheostat Rm benutzt, der auch dann zwischen zwei der Bürsten b geschaltet ist. Diese Einrichtung würde aber doch die Unbequemlichkeit mit sich bringen, daß in dem Ständer S sekundäre Ströme entständen, deren Frequenz eine andere als die im Netz wäre. Wie schon in der Einleitung gesagt, ist die Erfindung, die hier in ihrer Anwendung bei einem besonders dafür vorgesehenen Kaskadenumformer gezeigt ist, nicht auf diese Maschinen beschränkt. Es handelt sich hier nur um ein Ausführungsbeispiel. Der Erfindungsgedanke ist auf das Anlassen aller Kaskadengruppierungen anwendbar, die eine asynchrone und eine synchrone Maschine enthalten. Pate ν t-An Sprüche:

1. Anlaß verfahren für elektrische Maschinen, bestehend aus einei mit mehrphasigem Ständer versehenen asynchronen und einer synchronen Maschine, welche gleiche Polzahl besitzen und in Kaskade geschaltet sind, insbesondere Kaskadenumformer, dadurch gekennzeichnet, daß als Anlaßwiderstand im gleichfalls mehrphasigen Sekundärstromkreis der asynchronen Maschine ein Einphasenwiderstand benutzt wird, dessen allmähliches Kurzschließen synchronisierende Ströme erzeugt, die die Maschine allmählich und selbsttätig in den Synchronismus hineinbringt.

2. Anlaßverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlaß widerstand im Sekundärstromkreis aus einem kombinierten Mehrphasen- und Einphasenwiderstand besteht, von denen der erste zum Anlassen, der letzte zum Synchronisieren dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.