DE389577C

DE389577C - Direkt anzeigender Schlupfmesser

Info

Publication number: DE389577C
Application number: DEA37288D
Authority: DE
Original assignee: PAUL ANTRUP DIPL ING
Current assignee: PAUL ANTRUP DIPL ING
Priority date: 1922-03-07
Filing date: 1922-03-07
Publication date: 1924-02-04

Description

Direkt anzeigender Schlupfmesser. Die genaue Messung der Schlupftourenzahl bei asynchronen Wechselstrommaschinen bietet hinsichtlich der Genauigkeit manche Schwierigkeiten. Es sind viele Methoden erdacht, die diese wichtige Messung in einwandfreier Weise lösen sollten. Bei den meisten Methoden macht die komplizierte Anordnung, die allzu empfindliche mechanische Ausführungsart die Anwendung für die Praxis, z. B. im Prüffeld, unmöglich. Die Schlupftourenzahl einer Asynchronmaschine ist für den Wirkungsgrad der Maschine mitbestimmend, da die Verluste des Rotors im proportionalen Verhältnis zur Schlupftourenzahl stehen.
Allgemein versteht man unter Schlupftourenzahl die Differenz zwischen der synchronen Drehzahl 1V, des Stators, welche durch die Beziehung (wobei r - Periodenzahl des Statorstroms, Polzahl) gegeben ist und der Rotortourenzahl N.. Damit ist die Schlupftourenzahl l' .; = N', - N2.
Für die Schlupffrequenz r gilt dann die Beziehung Das Verhältnis wird als Schlupf o- bezeichnet. Da die Tourenzahl N, und 1V@ besonders im Leerlauf wenig voneinander abweichen, ist die genaue Bestimmung, z. B. mit Hilfe eines Tachometers, sehr ungenau. Einigermaßen genaue Ergebnisse liefert der gewöhnliche Tourenzähler. Die Anwendung ist aber sehr zeitraubend und liefert nur zeitliche Mittelwerte.
In dem neuen Meßverfahren wird nun in einfacher Weise die Differenz der beiden Tourenzahlen und damit auch die Schlupftourenzahl Nu- in jedem Augenblick direkt angezeigt. In der Zeichnung bedeuten: .IIIl = Asynchronmotor, SW = dreipoliger Umschalter, AW=Anlaßwiderstand für Asynchronmotor, S!1l = Synchronmotor, G = stromerzeugender Generator, J .= Meßinstrument, R Nebenschlußwiderstand.
Die direkte Bestimmung des Schlupfes wird dadurch ausgeführt, daß man den Rotorstrom der in Lauf befindlichen asynchronen Wechselstrommaschine mit der Frequenz einem kleinen Synchronmotor zuführt. Der Rotorstrom wird in den wenigen Windungen des Asynchronmotors ein Drehfeld hervorrufen, welches genau der Schlupffrequenz r entspricht. Mit diesem Schlupfdrehfeld läuft der Rotor des Synchronmotors. Ein kleiner stromerzeugender Generator, der mit dem Rotor direkt gekuppelt ist, wird eine elektroinotorische Kraft liefern, welche genau mit der Schlupftourenzahl zu- und abnimmt. Ein elektrisches Meßinstrument J (z. B. Galvanoineter, Dynamometer usw.), welches entsprechend geeicht ist, zeigt direkt die Schlupftourenzahl auf einem großen Meßbereich an. Da die Umdrehungszahl des Synchronmotors lediglich von der Schlupffrequenz r abhängt, kann das i@Ießinstruinent ohne weitere J,@nderung mit Skaleneinteilungen versehen werden, welche den verschiedenpoligen Maschinen entsprechen. Für anormal hohe Schlupffrequenzen wird der Meßbereich durch Änderung des Widerstandes R im Instrument J geündert. Die ganze Apparatur kann, in einem Kasten zusammengebaut, die Form eines gewöhnlichen Meßinstrumentes annehmen. Der Anschluß des Schlupfmessers geschieht in folgender Weise: Der Asynchronmotor AM wird in gewöhnlicher Weise mit Hilfe eines Anlaßwiderstandes a411' angelassen, dann werden durch einen Umschalter STT' die Schleifringe des Rotors an die Statorwicklung des Sy nchronmotors SM gelegt. Der _-#synchronmotor Aal kann natürlich auch direkt über den Sy nchronniotor SLIß -- also in Reihenschaltung - angelassen werden. Dabei liegt der Anlaßwiderstand hinter dem aufgeteilten Nullpunkt des Synchronmotors. Die Verwendung von Shunts bzw. Stromwandler zum Anschluß des Synchronmotors ist besonders bei hohen Rotorstromstärken zu empfehlen. Der Rotor wird zewckniäßig finit ausgeprägten Polen ausgeführt, trägt eine lurzschlußwicklung,die clen asynchronen Anlauf ermöglicht. Der Synchronmotor wird besonders bei höheren Schlupffrequenzen oftinals nicht ohne weiteres in die synchrone Tourenzahl der Schlupffrequenz einfallen. Es ist dabei die Möglichkeit vorhanden, durch ein kleines Vorgelege den kleinen Läufer der Maschine ungefähr in die synchrone Tourenzahl zu bringen. Praktisch angewandt wird diese Art bereits bei dem Synchronmotor des Siemens-Oscillographen, der bekanntlich auch durch ein leichtes Vorgelege zuerst synchronisiert werden muß. Der Rotor des Synchronmotors wird durch den Rotorstroin mit der Frequenz in Drehung versetzt, und der angekuppelte Generator G liefert Strom für das Instrument J. Bei Belastung des Asynchroninotors Aihf wächst die Schlupftourenzahl und die Schlupffrequenz, der Synchronmotor läuft schneller, und das Instrument wird einen größeren Ausschlag erhalten. Das Instrument J zeigt also für jede Schlupffrequenz in jedem Augenblick direkt die Schlupftourenzahl an.

Claims

PATER T-A2üSYi2L CHF-: t. Direkt anzeigender Schlupfinesser, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem Rotorstrom einer Asynchronmaschine (AkI) gespeister Synchronmotor (SM), der auch asynchronen Charakter haben kann, mit einem kleinen Generator (G) gekuppelt ist, dessen Strom auf einer Anzeigevorrichtung (J), deren Skalenausschlag durch Parallelschaltung oder Reihenschaltung von Widerständen entsprechend geändert werden kann, die Schlupffrequenz, die Schlupftourenzahl oder Rotortourenzahl für verschiedenpolige Maschinen anzeigt. Schlupfmesser nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronmotor mit einem Anlaßwiderstand (AW ) in Reihe liegt, wobei nach Anlassen der Asynchronmaschine der Sy=nchronmotor evtl. unter Verwendung von Shunts bzw. Stromwandlern durch Umschaltung direkt mit dein Asynchronniotor verbunden wird. 1 3. Schlupfinesser nach Anspruch i, da-(lurch gekennzeichnet, daß der Synchronmotor zum selbständigen Anlaufen eine Hilfswicklung besitzt.