DE401529C - Verfahren zum Anlassen von Asynchronmaschinen grosser Leistung, an deren Schleifringe bei normalem Lauf Erregermaschinen angeschlossen werden - Google Patents

Description

• Verfahren zum Anlassen von Asynchronmaschinen großer Leistung, an deren Schleifringe bei normalem Lauf Erregermaschinen angeschlossen werden. Die an die Schleifringe von Induktions:, motoren angeschlossenen Erregermaschinen sind für den Läuferstrom der Hauptmaschine zu bemessen und für eine Spannung gleich der Blindkomponente des von diesem Strom im Sekundärkreis hervorgerufenen Ohmschen Abfalles, die bei Induktionsmotoren große Leistung und Drehzahl gewöhnlich 1/a Prozent der Stillstandspannung des Läufers beträgt. Die Höhe dieser Spannung hält man mit Rücksicht auf die Isolierfestigkeit der rotierenden Wicklung in gewissen Grenzen, so da:ß sie z. B. bei einem 3ooo-kW-Motor mit einem dreiphasigen Läufer etwa 1500 Volle, beträgt. Die Erregermaschine müßte demgemäß für etwa 7 Volt und 130o Amp. bemessen werden. Maschinen für solche hohen Stromstärken sind aber besonders bei hohen Drehzahlen schwer auszuführen und arbeiten wegen der unverhältnismäßig hohen Verluste am Kommutator unwirtschaftlich.
• Zweck der Erfindung ist, die Läuferwicke lungen solcher Asynchronmaschinen mit höheren Wendungszahlen wickeln zu können, als dies gewöhnlich mit Rücksicht auf die Läuferstillstandspannung geschieht. Zu diesem Zweck kann z. B. die Läuferwicklung in an sich bekannter Weise unverkettet zu sechs Schleifringen geführt und beim Anlauf in Dreieck, bei normalem Betrieb, wenn die Erregermaschine angeschaltet ist, in Stern geschaltet werden. Bei diesem Anlaßverfahren könnte man bei dem oben angeführten Motor die Erregermaschine nunmehr für etwa zwölf Volt und 70o Amp. bemessen. Die Verhältnisse würden sich noch durch eine Unterteilung der Läuferwicklung verbessern lassen; es könnte dann durch Parallelschaltung für den Anlauf und Reihenschaltung für den läufererregten Betrieb oder auch durch sinngemäße Gegen- und Zuschaltung der einzelnen Wicklungsteile der Läuferstrom noch weiter verkleinert werden. Dies würde jedoch eine größere Anzahl von Schleifringen und besondere Umschaltapparate erfordern. Ebenso kann man die Schleifringspannung beim Anlauf 'dadurch verkleinern, daß man den Ständer in Stern schaltet, während er bei normalem Lauf in Dreieckschaltung arbeitet, oder die zugeführte Spannung verkleinert.
• Das Wesen der Erfindung besteht nun darin, daß man bei Verwendung einer oder mehrerer der eben beschriebenen Einrichtungen den Anlaßwiderstand für den Läufer verhältnismäßig klein wählt und so einstellt" daß der Motor mit unverhältnismäßig starken Strömen anfährt, durch die dann ein größerer Teil des den Ständer durchsetzenden Feldes in `den Streuweg gedrängt wird. Dadurch' wird das Feld im Läufer und damit die Scbleifringspannung in der gewünschten Weise verkleinert.
• Die Betriebsverhältnisse beim Anlassen nach der Erfindung sind aus dem'beiliegenden Heyland -Kreis ersichtlich. Der Motor arbeitet normal mit einem Drehmoment= GH. O G ist der Primärstrom, AG oder Sekundärstrom. Wenn O B idie Größe des die, Ständerwicklung durchsetzehderi Flusses ist, so ist G B der die Läuferwicklung durchsetzende Fluß, der allerdings nm den geringen Betrag der sekundären Streuung zu vergrößern ist. Dieser Fluß ist also beim Anfahren mit normalem Drehmoment nicht wesentlich kleiner als der primäre Fluß.
• Wenn man aber gemäß der Erfindung mit einem Drehmoment C D anfährt" welches jenseits des maximalen oder Kippmomentes E F hegt" so wird der Läuferfluß C B wesentlich kleiner als der Primärfuß. Für unser Beispiel hat er nur noch dessen halben: Wert; das Drehmoment beträgt in diesem Falle das 2"zfache des Normalen. De Ständerstrom hat jedoch den vierfachen Wert des Normalen. Verwendet man gleichzeitig mit der Sternschaltung im Ständer die Dreieckschaltung im Läufer und läßt hier eine; Phasenspannung von i 5oo Volt zu, so ent, spricht dies bei Dreieckschaltung im Ständer und Sternschaltung im Läufer einer verket@ teten Stillstandspannung von '9ooo Volt. Würde man nämlich von der Wirkung der Ströme absehen, so würde sich bei dieser Umschaltung die Spannung an den Schleifringen im Verhältnis 3: i verkleinern, also. in unserem Falle von. 9ooo auf 3000 Volt. Weil nun aber durch den hohen Blindstrom im Läufer das ihn durchsetzende Feld ungefähr im Verhältnis der Strecken C B zu OB, also etwa im Verhältnis i : 2 verkleinert wird; fällt die Schleifringspannung dementsprechend auf i 5oo Volt. Das Verhältnis zwischen dem dem Netz entnommenen Strom und dem Anzugsmoment wird dabei durch diese Umschaltungen nicht beeinflußt, da beidie mit dein Quadrat der Spannung sich ändern. Der Spannung von gooo Volt entspricht nach den vollzogenen Umschaltungen in Ständer und Läufer der von der Erxegermaschine aufzunehmende Strom. Er würde demgemäß bei einer 3ooo kW-Maschine etwa 22o Amp. betragen müssen; die E.M.K. würde also etwa ¢2 Volt sein, und für diese Verhältnisse läßt sich schon eine schnellaufende und wirtschaftlich recht günstig arbeitende Erregermaschine bauen,. Dieser Vorteil wiegt den Nachteil eines hohen Anlaufstromes reichlich auf.
• Entsprechend dem geforderten Anlaufmoment und dem zulässigen Anlaufstrom sowie den eigenartigen Verhältnissen der Erregermaschine kann das Anlaufmoment mehr dem maximalen Moment oder dem Kurzschlußzustand der Maschine genähert und hiermit das den Läufer beim Anlauf durchsetzende Feld in beliebigen Grenzen gehalten werden. Zur Spannungsverminderung im Ständer können gegebenenfalls irgendwelche bekannte Mittel,, etwa Serien- und .Parallel Schaltung von zwei Gruppen oder Anschluß an Anzapfungen eines etwa vorhandenen Transformators, verwendet werden.
• Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Drehstrommotoren mit dreiphasigen Erregermaschinen beschränkt, man kann sie auch bei einem Motor anwenden, der als Induktionsmotor angefahren wird und als Synchronmotor mit Gleichstromerregung im Läufer betrieben werden soll. Ebenso kann man sie .auch für Asynchrongeneratoren und bei reinen Blindstrommaschinen verwenden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Anlassen von Asynchronmaschinen großer Leistung, an deren Schleifringe bei normalem Lauf Erregermaschinen angeschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlaßwiderstand im Läuferkreis während des Anlaufs verhältnismäßig niedrig gewählt wird, zum Zwecke; beim Anlauf auf dem zwischen Kippmoment und Kurzschluß liegenden Teil der Charakteristik zu arbeiten und Läufer von hoher Windungszahl und daher Erregermaschinen für kleine Ströme zu erhalten.
2. 2. Anlaßverfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlauf die durch Streuung verminderte Läufer; spannurig durch Umschaltung der Ständer-oder Läuferwicklung in an sich bekannter Weise weiter herabgesetzt wird.