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Anlaßverfahren für Induktionsmaschinen mit Einrichtung für synchronen
Lauf. Das in der Patenschrift 324o86 beschriebene Anlaßverfahren ist bei großen
Maschinen, wo die Energiemengen beträchtlich sind, nicht mehr vorteilhaft, da infolge
plötzlichen Kurzschließens des Schalters 3 dieser Patentschrift d_och große Schwankungen
im Netze oder große mechanische Beanspruchungen entstehen können, welche möglichst
vermieden werden sollten.
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Diese Schwierigkeiten können überwunden werden, wenn vor dem Synchronisieren
der eine
Satz der Schfeifringe durch gesonderte Widerstände verbunden
wird und diese dann allmählich kurzgeschlossen werden. Im folgenden sind die zur
Ausführung des Verfahrens dienenden Vorrichtungen und Tätigkeiten beispielsweise
beschrieben In Abb, i sind in bekannter Weise die Schleifringe ii der Läuferwicklung
mit den Widerständen 2 verbunden, während die Schleifringe 16 mit den Bürsten ig
verbunden sind. Die Bürsten ig werden während des Anlassens gleichzeitig in bekannter
Zi'eise über die Widerstände 2 bewegt. Neu ist. nun, daß die Schleifringe 16 während
des Anlassens untereinander durch die besonderen Widerstände 20 vermittels der Schalter
2i verbunden und durch den Schalter 22 kurzgeschlossen werden. Während des Anlassenswerden
die Bürsten 19 derart bewegt, daß der Widerstand 2 zwischen entgegengesetzten
Enden der Wicklung verringert wird, bis die Geschwindigkeit des Synchronismus nahezu
erreicht ist. Dann werden die Schleifringe 16 über die Widerstände 2o verbunden,
wodurch ein lokaler Stromweg hergestellt wird, durch welchen Ströme fließen können,
welche die Felder der beiden Grundpolzahlen erzeugen (im vorliegenden Beispiel acht
Pole und vier Pole), während der Ständer mit Gleichstrom (vier Pole) erregt wird.
Schalter 22 wird dann geschlossen, um die Widerstände kurzzuschließen und so die
Bedingungen für den synchronen Lauf herzustellen und es werden die Bürsten ig gänzlich,
von den Kontakten der Widerstände 2 entfernt oder die Schleifringe ii werden auf
andere Weise geöffnet. Dann läuft die Maschine als Synchronmotor bei Kaskadengeschwindigkeit.
Die Schalter 21 können so eingerichtet sein, daß sie die Widerstände 20, falls erforderlich,
allmählich ausschalten.
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Es ist möglich, an Stelle der gesonderten Widerstände 2o Teile der
Widerstände 2 zu benutzen, während der Gleichstrom dem Ständer gleich von Anfang
an zugeführt wird, so daß das zweite (vierpolige) Feld auf dem Ständer für das Synchronisieren
bereit ist. In Abb. 2 ist beispielsweise eine Kurzschlußschiene 23 dargestellt,
welche dauernd die Widerstände 2 in ihrer Mitte verbindet. In diesem Falle müssen
beim Beginn des Anlassens des Motors die Bürsten io auf der rechten Seite der Widerstände
2 stehen und die Maschine läuft als Induktionsmotor mit einer der Gilindpolzahlen
(acht Pole) an. Da die Bürsten ig nach links bewegt werden und Teile der Widerstände
2 auf der rechten Seite der Kurzschlußschiene 23 ausschalten, entsteht das zweite
Feld (das vierpolige) allmählich und bewirkt, daß die Maschine sich der synchronen
Umdrehungszahl nähert. Das Synchronisieren wird mit der Bewegung verstärkt, welche
den einen Satz Schleifringe 16 durch die Kurzschlußschiene 23 kurzschließt. Es bleibt
nur noch übrig, den anderen Satz Schleifringe ii zu öffnen, was durch Schalter erfolgen
kann, welche die Verbindungen der Schleifringe ii mit den Widerständen 2 unterbrechen,
oder indem die Kurzschlußschienen 23, während die Bürsten ig noch auf ihr ruhen,
von den Widerständen 2 abgehoben wird.
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Eine andere Ausführungsform des in Abb. 2 dargestellten Beispiels
zeigt Abb. 3, wo das Anlassen dadurch bewirkt wird, daß man die Kontakte ig zuerst
nach links über die Widerständet bewegt, ohne die Kurzschlußschiene 23 zu benutzen,
bis die synchrone Umdrehungszahl annähernd erreicht ist. Dann wird die Kurzschlußschiene
23 auf die Widerstände 2 aufgesetzt,und zwar in einer Stellung, daß sie die Widerstandsabteilungen
zwischen den Schleifringen ii und den entsprechenden Bürsten ig in ungleiche Teile
zerlegt. Der Zweck dieser ungleichmäßigen Verteilung der Widerstände besteht darin,
unbalancierte magnetische Wirkungen beim Fließen der Ströme in der Läuferwicklung
zu erzeugen, welche beispielsweise das Kaskadenfeld aufbauen. Dieser Erfolg würde
nicht eintreten, wenn die Widerstände durch. die Schiene 23 gleichmäßig zerlegt
werden würden. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß die Schiene 23 in Abb. 3
die zwischen den Bürsten ig und clen Schleifringen ii verbleibenden Widerstandsabteilungen
in der Weise zerlegt, daß ungefähr zwei Drittel dieser Widerstandsabteilungen zwischen
den Bürsten ig und der Schiene 23 und ein Drittel zwischen der Schiene 23 und den
Schleifringen ii in jedem Zweige liegen dann müssen die - Bürsten ig weiter nach
rechts bewegt werden, um die unbalancierte Wirkung beim Aufbauen des synchronen
Kaskadenfeldes zu vollenden. Wenn die Bürsten 1g hinreichend weit nach rechts bewegt
sind, wird der Kurzschlußschalter 24. geschlossen, die Bürsten ig werden so weit
nach rechts bewegt, um außer Kontakt mit den Widerständen 2 zu kommen, und die Schiene
23 wird von den Widerständen 2 abgehoben, so daß die Schleifringe ix geöffnet werden.
Würde an Stelle der beschriebenen Weise die Schiene 23 näher auf der linken Seite
der Bürsten ig an diese Bürsten auf den Widerständen gelegt werden, so könnte das
unbalancierte Feld ebenfalls erzeugt werden. Zu diesem Zwecke müßten die Bürsten
ig weiter nach links verschoben «>erden, um die unbalancierte Feldwirkung zu verstärken,
die auf der ungleichmäßigen Unterteilung der eingeschalteten Widerstandsabteilungen
der Widerstände 2 beruht, bis die Bürsten ig ganz nahe an die Schiene 23 herankommen.
Dann kann der Kurzschlußschalter 24 geschlossen werden und dann können schließlich
die Bürsten ig entweder mit der Schiene 23 abgehoben werden
oder
die Schiene 23 wird abgehoben und die Bürsten ig werden so weit nach rechts bewegt,
bis sie die 'vViderstände 2 ausschalten.
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Anstatt die Bürsten ig zu bewegen, kann auch die Schiene 23 bewegt
werden. Wird in diesem Falle die Schiene 23 wie bei Abb. 3 anfänglich näher an die
Bürsten ig gelegt, dann wird sie zu den Bürsten ig hinbewegt, bis sie dieselben
erreicht, Schalter 24 wird geschlossen, Schiene 23 abgehoben, und die Bürsten ig
werden nach rechts geschoben, bis sie außer Kontakt mit den Widerständen 2 kommen.
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In Abb. 4 werden die Bürsten i9 zuerst von rechts nach links bewegt,
und dann wird diE Schiene 23 an die Mitte der noch eingeschalteten Widerstände 2
gelegt (Stellung a), worauf dic Schiene 23 nach rechts verschoben wird und nacheinander
die Stellungen b, c, d einnimmt, wobei sie die Schleifringe 16 in der letzten
Stellung kurzschließt, bevor die Schleifringe ii geöffnet werden.
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Im obigen wurde der Einfachheit halber von einer Kurzschlußschiene
23 auf den Widerständen 2 gesprochen. Statt dieser Kurzschlußschiene kann ein besonderer
Schalter benutzt werden, für den besondere Kontakte auf den Anlaßwiderständen 2
vorgesehen sind, oder es kann auch irgendeine andere denselben Zw° ck erreichende
Vorrichtung benutzt we_ d-. n. Dis Bewegung der Kurzschlußschiene 23 über den Anlaßwiderstand
2 sowie auch die Bewegung der Bürsten ig kann auch selbsttätig durch einen geeigneten
Mechanismus bewirkt werden. Es kann' auch zweckmäßig sein, es so einzurichten, daß
gleichzeitig mit der oben beschriebenen Verwendung der Widerstände für den Läuferkreis
auch der Gleichstromständerkreis durch Widerstände geschlossen wird, welche beim
Synchronisieren ausgeschaltet werden.
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Abb. 5 zeigt eine Regelvorrichtung für einen Synchronmotor, der nach
Abb. i angelassen wird. Dem Motor 25 -wird Dreiphasenstrom von einer geeigneten
Stromquelle durch die Klemmen 26 zugeführt, während der Gleichstrom von einem gekuppelten
Erreger geliefert wird, dessen Anker mit 27 bezeichnet ist. Dieser besitzt ein Nebenschlußfeld
28, welches in geeigneter Weise geregelt wird und ein Hauptstromfeld 29. Die Schleifringsätze
des Motors 25 sind mit ii und 16 bezeichnet. Sie sind paarweise mit den Klemmen
von Flüssigkeitsanlaßwiderständen 2 verbunden; die Schleifringe des Satzes 16 sind
zudem noch an die Kontaktfinger eines gleichzeitig als Synchronisier- und Feldschalter
dienenden Schalters angeschlossen, der auf dem Motorgestell angebracht sein kann,
Dieser Schalter besitzt eine Verbindung 30, welche dazu eingerichtet ist, eine Sternverbindung
für die Schleifringe 16 über die Widerstände 3i und ohne letztere herzustellen.
Die Gleichstromerregerleitungen 32 führen ebenfalls zu Kontaktfingern des Schalters,
und einer derselben ist durch einen Widerstand 33 mit einem weiteren Kontaktfinger
verbunden. Die Kontaktschiene 34 des Schalters ist getrennt dargestellt, wobei die
beiden mit I und II bezeichneten Linien die beiden Stellungen der Kontaktfingerreihe
für synchronen Gang bezeichnen. In der Stellung I sind die Schleifringe 16 über
die Widerstände 31 und die Verbindung 30 in Stern geschaltet, und der Gleichstromerregerstromkreis
wird über den Widerstand 33 geschlossen. In der nächsten mit II bezeichneten Endstellung
für den synchronen Lauf sind die Schleifringe 16 durch die Verbindung 3o ohne Widerstände
31 in Stern geschaltet, und der Gleichstromkreis 32 ist unmittelbar geschlossen.
Der Flüssigkeitsanlaßwiderstand 2 tritt natürlich beim Anlassen des Motors zuerst
in Tätigkeit, um die Widerstände zwischen den entsprechenden Schleifringen der Sätze
ii und 16 einzuschalten, bis der Motor nahezu mit der synchronen Umdrehungszahl
läuft, worauf der Schalter für synchronen Gang zuerst in die Stellung I und dann
in die Stellung II gebracht wird, um das Synchronisieren zu vollenden; schließlich
wird mit dem Flüssigkeitsanlasser der Kreis der Schleifringe ii geöffnet.