DE320541C

DE320541C - Geschwindigkeitsregelung fuer Induktionsmotoren mittels Frequenzwandlers

Info

Publication number: DE320541C
Application number: DE1913320541D
Authority: DE
Original assignee: Alsacienne de Constructions Mecaniques SA
Current assignee: Alsacienne de Constructions Mecaniques SA
Priority date: 1912-03-29
Filing date: 1913-03-29
Publication date: 1920-05-04

Description

Geschwindigkeitsregelung für Induktionsmotoren mittels Frequenzwandlers. Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitsregelung für Induktionsmotoren mittels Frequenzwandlers, bei der unter allen Betriebsverhältnissen der zu regelnden Maschine ein unbedingt stabiler Lauf des Frequenzwandlers erzielt wird. Alle Pendelungen und jedes Außertrittfallen wird vollständig vermieden, auch wenn der Motor nahezu synehron läuft, und. man hat gleichzeitig die Möglichkeit, ihn unter- oder- übersynchron laufen zu lassen.
Im wesentlichen besteht die Erfindung in der Anwendung eines kleinen Induktionsmotors, der vom Netz aus gespeist und unmittelbar durch ein Rädergetriebe oder durch irgendein anderes Übertragungsmittel mit der zu regelnden Maschine gekuppelt wird: Die Läuferspannung des kleinen Motors hat daher die der Schlüpfung entsprechende Frequenz und dient zur Speisung einer zweiten kleinen Maschine, die den Frequenzwandler in an sich bekannter Weise antreibt.
In den Fig. i und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung bei verschiedenen Bauarten von Frequenzwandlern schematisch dargestellt.
In Fig. i erfolgt die Regelung der Hauptinaschine A, die z. B. als dreiphasiger Motor angenommen ist, in bekannter Weise durch Umformen der Läuferenergie in Gleichstrom derart, d'aß sie von der wechselirden Frequenz des Läufers unabhängig wird. Diese Umwandelung geschieht mit Hilfe eines beliebigen Umformers B; der an den Bürsten C C abgenommene Gleichstrom kann auf jede geeignete Art verwendet werden: zur Speisung eines Gleichstromnetzes, eines mechanisch mit A gekuppelten Motors oder zum Antrieb eines zweiten Umformers usw. Zur Erzielung der Geschwindigkeitsregelung selbst kann man also in bekannter Weise auf die Spannung des Gleichstromnetzes einwirken, oder auf die Erregung des gegebenenfalls mit der. Hauptmaschine A gekuppelten Gleichstrommotors, oder in sonst einer entsprechenden Form.
Der kleine, mechanisch mit A gekuppelte Motor D wird vom Dreiphasennetz aus gespeist, während seine Schleifringe mit der Maschine E verbunden sind, die mechanisch mit dem Umformer B gekuppelt ist. Demnach ist E eine Doppelfeldmaschine, bei der Ständer und Läufer parallel (oder in Reihe) liegen. Eine derart geschaltete Maschine ist bereits für andere Zwecke vorgeschlagen worden (vgl. z. B. E. T. Z. 1905, S. 617, Abhandlung von Z i e h 1, Doppelfeldgeneratoren für Ein- und Mehrphasenstrom), und es ist bekannt, daß sie im gleichen Sinne wie das Ständerdrehfeld mit der doppelten Geschwindigkeit desselben umläuft. Wenn man sie nun mit der doppelten Anzahl von Polen -wie die Maschine B versieht, so läuft letztere Maschine gezwungenermaßen ganz genau synchron mit der Schlupffrequenz von A, so daß die vorliegende Aufgabe gelöst ist. Natürlich können Läufer und Ständer von D ihre Rollen austauschen.
Bei der beschriebenen Antriebart braucht man übrigens nur Maschinen D und E, die kein Gleichstromnetz erfordern; ein solches ist nicht nötig, wenn der Umformer B und die an dessen Bürsten C angeschlossene Maschine wie meist möglich mit Selbsterregung angehen kann.
Fig. a zeigt ein Anwendungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Regelung der Hauptmaschine A mittels eines Frequenzwandlers B1 erfolgt, der über einen Transformator mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis an das Netz G angeschlossen ist. Von den Schleifringen der Hauptmaschine A aus wird der Frequenzwandler HL gespeist, und der kleine Induktionsmotor Dl ist wie in Fig. i mechanisch mit der Hauptmaschine gekuppelt. Die Maschine E. ist -durch einen zweiten lnit Bl gleichpoligen Induktionsmotor El ersetzt; dessen Ständerwicklung von den Schleifringen des Motors Dl aus gespeist wird, während der Läufer am Netz liegt. Man könnte natürlich auch da die Rollen von Ständer und Läufer austauschen. Um schließlich Ausgleichströme zwischen El und dem kleinen Induktionsmotor Dl zu vermeiden, wenn etwa die beiden Maschinen nicht die genau gleiche Sekundärspannung bei Leerlauf geben sollten, können Impedanzen F an irgendeiner Stelle in dem Kreise: Netz G, Maschine Dl, - Maschine El, Netz G in Reihe geschaltet werden.
Bei dieser Antriebsweise arbeitet die An- I lage, als wenn die Maschinen A und Bl mechanisch gekuppelt wären, und ein besonderer Vorteil liegt noch darin, daß man sich beim Anlassen nicht um die Maschine Bl zu kümmern braucht, die selbsttätig anläuft, wenn A durch einen unabhängigen Anlaßwiderstand in Bewegung gesetzt wird.
Die Erfindung kann natürlich bei . allen Arten von Frequenzwandlern verwendet werden und ist nicht etwa auf die beschriebene Bauart eines solchen beschränkt.

Claims

PATENT-ANSPR'ÜCHE: r. Geschwindigkeitsregelung für Induktionsmotoren mittels Frequenzwandlers, dessen Schleifringe an die Rotorschleifringe des zu regelnden Motors angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit der zu regelnden Maschine (A) mechanisch eine kleine Induktionsma# schine (D), die vom Netz aus gespeist wird, gekuppelt ist, deren Rotor eine mechanisch mit dem Frequenzwandler gekuppelte Doppelfeld-Induktionsmaschine (E) speist, um bei allen Betriebsverhältnissen der zu regelnden Maschine auch bei Unter- oder Übersynchronismus einen stabilen Gang des Frequenzwandlers zu sichern. a. Antriebsart des Frequenzwandlers der Geschwindigkeitsregelung nach Anspruch i, bei der die zu regelnde Maschine über einen Regeltransformator mit- dem Netz verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil, Ständer oder Läufer, der mechanisch mit dem Frequenzwandler gekuppelten Doppelfeld-Induktionsmaschine (El), mit dem Netz verbunden ist, während der andere Teil an den kleinen, mit der zu regelnden Maschine mechanisch gekuppelten Motor (Dl) angeschlossen ist.