DE428387C - Einrichtung zum Steuern von Drehfeldmotoren mit veraenderlicher Polzahl - Google Patents

Einrichtung zum Steuern von Drehfeldmotoren mit veraenderlicher Polzahl

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DE428387C
DE428387C DES45311D DES0045311D DE428387C DE 428387 C DE428387 C DE 428387C DE S45311 D DES45311 D DE S45311D DE S0045311 D DES0045311 D DE S0045311D DE 428387 C DE428387 C DE 428387C
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motors
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DES45311D
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Dr-Ing E H Reinhold Rue Dr-Ing
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Siemens Schuckertwerke AG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/12Asynchronous induction motors for multi-phase current
    • H02K17/14Asynchronous induction motors for multi-phase current having windings arranged for permitting pole-changing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • Einrichtung zum Steuern von Drehfeldmotoren mit veränderlicher Polzahl. Im Hauptpatent 324516 ist ein Verfahren beschrieben, nach dem man Drehfeldmotoren, die von eigenen Wechselstromgeneratoren gespeist werden, in ihrer Geschwindigkeit durch Ändern der Polzahl regeln kann, ohne daB man Umschaltungen in Starkstromkreisen vorzunehmen braucht. Die Polzahl der Motoren kann vielmehr dadurch geändert werden, daB in einzelnen Generatoren die Erregerwicklung umgeschaltet wird. In den im Hauptpatente beschriebenen Ausführungsbeispielen werden einzelne Wicklungszweige eines Motors von verschiedenen Generatoren gespeist. Durch Umschaltung der Erregung eines Generators wird dann auch in dem betreffenden Wicklungszweig des Motors die Stromrichtung und damit die Polzahl des Motors geändert. Diese Anordnung hat nun noch die mitunter nicht gewünschte Eigenschaft, daß die verschiedenen Generatoren immer unter Spannung stehen, gleichgültig, mit welcher Polzahl der Motor betrieben wird.
  • Gemäß der Erfindung sind nun die zu steuernden Motoren mit derartigen Wicklungen oder Wicklungsanzapfungen für die verschiedenen Polzahlen ausgerüstet, daß beim Betrieb mit einer Polzahl die Anschlüsse für die anderen Polzahlen im wesentlichen spannungsfrei sind. Dementsprechend tritt auch eine Rückwirkung von diesen Anschlüssen auf die Generatoren nicht ein, so daß man einen Teil der Generatoren abschalten und dadurch die Verluste der Gesamtanlage wesentlich vermindern kann.
  • In Abb. z ist ein einfaches Beispiel für eine derartige Anlage dargestellt. Drei Generatoren g1, g2, g. speisen durch drei getrennte Drehstromleitungstränge die Klemmen a, b, c eines Motors mit polumschaltbarer Wicklung. Hier wie in den meisten folgenden Abbildungen ist jeder mehrphasige Leitungstrang durch eine einzige Linie angedeutet. Die verschiedenen Stränge sind durch die Art der Linie unterschieden. Durch die Erregerschalter s1, s2, s3 können die Generatoren vom Gleichstromnetze n erregt oder aberregt werden. In Abb. x ist s2 geschlossen und daher g2 erregt, während g1 und g3 urierregt sind. Der Motor erhält daher Spannung an den Klemmen b und läuft mit einer Drehzahl, die der Polzahl der von b ausgehenden Wicklung entspricht. Würde man nur den Generator gl erregen und g2 und g3 aberregen, so erhielten lediglich die Klemmen a Spannung, und der Motor könnte mit einer anderen Pol- und Drehzahl laufen. Eine dritte Drehzahl erhält man durch Erregen von g3 und Aberregen von gl und g2, wodurch nur den Klemmen c Spannung zugeführt wird. Die Generatoren g1, g2, g. können gleiche oder auch verschiedene Polzahlen und Geschwindigkeiten besitzen. Sie können von den gleichen oder verschiedenen Antriebsmaschinen ihre Energie erhalten, stets werden sie einen geordneten Betrieb ermöglichen, da ihre Wechselstromleitungen nicht untereinander verkettet sind, somit die in ihnen erzeugten Spannungen nicht aufeinander einwirken und sich nicht stören können. Die drei Wicklungen in dem Motor m sind nun gemäß der Erfindung derart ausgeführt, daß beim Betrieb des Motors mit einer Polzahl die Anschlüsse für die anderen Polzahlen spannungsfrei sind. Die Wicklungen a, b, c beeinflussen sich gegenseitig nicht. Man kann daher alle Starkstromverbindungen zwischen dem Motor und den drei Generatoren bestehen lassen. Am einfachsten wird ein störungsfreier Betrieb durch Verwendung von ganz getrennten Motorwicklungen, die an die Klemmen a, b, c angeschlossen sind, erhalten. Da sie aber in dem wirksamen Eisen des gleichen Motors liegen, so müssen ihre Polzahlen so ausgewählt sein, daß sie sich auch magnetisch nicht beeinflussen. Allein durch eine derartige Wicklungsanordnung kann man es erreichen, daß beim Betrieb des Motors mit einer bestimmten Polzahl die Anschlüsse für die anderen Polzahlen spannungsfrei sind, so daß die zugehörigen Verbindungen mit den urierregten Generatoren ohne Störung bestehen bleiben können. Die verschiedenen Leitungstränge werden dann durch wahlweises Erregen der verschiedenen Generatoren einzeln unter Spannung gesetzt, um dem Motor die jeweils gewünschte Drehzahl zu erteilen.
  • In Abb. 2 ist eine Schaltung dargestellt, nach der zwei Motoren ml, m2 von zwei Generatorsätzen aus mit drei verschiedenen Drehzahlen betrieben werden können. Diese Anordnung kann mit Nutzen für solche Fälle verwandt werden, bei denen die erforderliche Motorleistung für eine, beispielsweise die höchste Drehzahl überwiegend groß, für die anderen Drehzahlen dagegen geringer ist. Für die höchsten Leistungen werden die Generatoren g1 und g2 durch Schließen des Schalters s" erregt und liefern den Motoren Strom in die Klemmen a1, a2. Für geringere Leistung bei anderer Drehzahl wird s12 geöffnet und dafür s3 geschlossen, so daß der Generator g3 beiden Motoren Parallelstrom über die Anschlüsse b1, b2 zuführt. Für eine dritte Geschwindigkeit wird s3 geöffnet und s1 geschlossen, so daß der Generator g4 die Motorklemmen o1, o2 in Parallele speist.
  • Anstatt die Motoren mit getrennten Wicklungen für die verschiedenen Polzahlen auszurüsten, kann man auch in jeden Motor eine einzige Statorwicklung legen und diese mit Anzapfungen für die verschiedenen Polzahlen versehen. Abb. 3 zeigt schematisch eine solche Wicklung, die z. B. als Gleichstromring- oder Trommelwicklung gedacht ist und zum Anschluß an die dick, dünn und gestrichelt gezeichneten Leitungen a, b, c einer Phase jedes Leitungsstranges Anzapfungen besitzt, die ein Feld von z. B. vier, fünf und sechs Polpaaren ergeben. Falls einer Polzahl nur eine geringe Leistung entspricht, so kann man für diese mit Vorteil eine getrennte dünne Wicklung ausführen, während die anderen Polzahlen für größere Leistung eine gemeinsame dickere Wicklung mit Anzapfungen erhalten. Die Anordnungen der Abb. = und 2, bei denen die Motoranschlüsse für die verschiedenen Polzahlen je von einem Generator oder einer Generatorgruppe gespeist wurden, die wahlweise erregt werden können, besitzen den großen Nachteil, daß immer nur einige der Generatoren im Betriebe sind, während die anderen als Ballast mitgeschleppt werden müssen. Dieser Nachteil gegenüber den Schaltungen, die im Hauptpatent gezeichnet sind, läßt sich nun dadurch beheben, daß man alle Generatorwicklungen in einer Brücken- oder Fachwerkschaltung verbindet, so daß durch Richtungsänderung der induzierten Spannung in gewissen Fachwerkzweigen, verursacht durch Umkehren der Felderregung, die verschiedenen Knotenpunkte und Anzapfungen der Wicklungen Spannung erhalten oder spannungsfrei werden. Abb. 4 zeigt das einfachste an sich bekannte Beispiel einer derartigen Fachwerkschaltung für eine Phase des Stromkreises mit zwe Anschlußpaaren. Wird in den vier Wicklungszweigen Spannung im Sinne der ausgezogenen Pfeile induziert, so herrscht zwischen den Knotenpunkten xx Spannung unter voller Ausnutzung aller Wicklungszweige, während die Knotenpunkte y y spannungsgleich sind und daher nach außen keinen Strom liefern können. Vertauscht man die Spannungsrichtung in zwei gegenüberliegenden Zweigen, so daß sie die Richtung der gestrichelten Pfeile erhält, so herrscht dagegen die volle Spannung zwischen den Knotenpunkten y y, während die Knotenpunkte x x nunmehr spannungsgleich sind. Mit Hilfe eines derartigen Wicklungsfachwerks für jede Phase eines Drehstromsystems kann man daher bei stets voller Ausnutzung aller Generatoren wahlweise verschiedene Leitungsstränge mit Drehspannung speisen oder spannungsfrei machen.
  • Ein anderes Beispiel einer mehrphasigen Fachwerkschaltung zeigt Abb. 5, in der die drei Anschlußpunkte jeder der beiden Drehstromleitungsstränge x und y Sternpunkte für die anderen bilden, so daß sie sich gegenseitig nicht stören.
  • Ein Ausführungsbeispiel für die Verwendung des einfachen Wicklungsfachwerkes nach Wicklung q. ist in Abb. 6 dargestellt. Die beiden Generatoren g1, 92, die auf gemeinsamer Welle sitzen, erhalten je zwei getrennte Wicklungen w1, w2, so daß man die vier Wicklungszweige durch die in Abb. 6 gezeichneten Verbindungen zu einem Viereck zusammensetzen kann, dessen gegenüberliegende Seiten stets im gleichen Generator liegen. Ist bei geschlossenem Erregerschalter s des Generators g. daher der Erregerumschalter zc des Generators g1 so eingelegt, daß die Spannungsrichtungen in den Wicklungen beider Generatoren gleichsinnig sind, was durch die in die Leitungen gezeichneten Pfeile dargestellt ist, so erhält dadurch lediglich die Fernleitung x Strom und Spannung, während die Leitung y spannungsfrei ist. Durch einfaches Umkehren der Erregung von g1 durch den Umschalter u kann man alsdann die Generatoren entgegengesetzt erregen, was durch die neben die Leitungen gesetzten Pfeile dargestellt ist, so daß nunmehr die Fernleitung y Strom und Spannung erhält, während x spannungsfrei ist. Durch einen derartigen Doppelgenerator, der sich natürlich mit beliebiger Phasenzahl ausführen läßt, kann man also zwei verschiedenen Leitungssträngen durch Umschalten der Erregerströme wahlweise Spannung erteilen, ohne daß man irgendwelche Starkstromschaltungen vorzunehmen braucht.
  • Ähnlich wie bei den im Hauptpatent beschriebenen Anordnungen kann man auch hier die Doppelgeneratoren vermeiden und Einfachgeneratoren anwenden, wenn man in diesen durch Umschalten eines Teiles der Erregerwicklung eine Polumschaltung vornimmt. Es ist im Hauptpatent erläutert, daß sich bei jeder Umschaltung der Pole auch die in den entsprechenden Spulen der Statorwicklung induzierte Spannung umkehrt. Man kann daher die verschiedenen Statorwicklungspulen zu Fachwerkschaltungen verbinden und erhält dann bei jeder Polzahl des Generators bestimmte Knotenpunkte seiner Statorwicklung, die Spannung führen und andere die spannungsfrei sein können. Abb. 7 zeigt die Anwendung der Viereckschaltung nach Abb. q. auf einen Generator, der entsprechend Abb. 3 des Hauptpatentes für Umschaltung der Pole im Verhältnis t : a gebaut sein möge. Beim Umkehren der Stromrichtung in der Hälfte der Erregerwicklung durch den Umschalter u ändert sich in der einphasig gezeichneten Wicklung w des Generators g die Richtung der induzierten Spannung in zwei gegenüberliegenden Wicklungszweigen des Vierecks, so daß wahlweise der Leitungsstrang x oder y Spannung erhält, während der andere spannungsfrei ist. Zur Erzeugung von Mehrphasenstrom in dem Generator kann man entweder die Viereckschaltung der Abb. q. für jede Phase anwenden, man kann jedoch besser verkettete Fackwerkschaltungen nach Art der in Abb. 5 gezeichneten benutzen, die eine geringere Zahl von Wicklungszweigen ergeben.
  • Ganz besondere Vorteile bieten die beschriebenen Generatoren, deren Wicklungen in Fachwerkschaltung verbunden sind, in den Fällen, wo man einerseits wegen der Größe der zu übertragenden elektrischen Leistung mehrere Generatoren verwendet, anderseits die verschiedenen Geschwindigkeiten des Motors oder der Motoren verschieden große Antriebsleistungen erfordern. Man besitzt nämlich bei derartigen Übertragungssystemen, von denen die Abb. 8, 9, ro und ix einige Beispiele zeigen, die Möglichkeit, für die höchste zu übertragende Leistung sämtliche zur Verfügung stehenden Generatoren mit voller Ausnutzung gemeinsam heranzuziehen, während für die geringeren Leistungen nur so viel Generatoren zu arbeiten brauchen, als bei voller Ausnutzung ihrer Leistungsfähigkeit notwendig ist. Man erreicht dadurch den Vorteil, niemals tote oder schwach belastete Generatoren arbeiten zu lassen, so daß der Wirkungsgrad des Gesamtsystems stets sehr hoch bleibt und alle unnötigen Lecrgangsverluste vermieden werden. Wenn für derartige Betriebe mit veränderlicher Leistung mehrere Motoren zum mechanischen Antrieb verwandt werden, so kann man bei höchster Leistung alle parallel arbeiten lassen und für die Geschwindigkeiten mit geringerer Leistung den Antrieb nur von einigen oder auch nur einem Motor bewirken. Alle diese verschiedenartigen Betriebsmöglichkeiten, die natürlich vor Aufstellung des Schaltbildes überlegt sein müssen, kann man gemäß der Erfindung ohne jegliche Verwendung von Starkstromschaltern erzielen; man braucht lediglich die Erregerwicklungen der verschiedenen Antriebsgeneratoren nach Bedarf ein-, um- und abzuschalten.
  • Ein Beispiel für ein derartiges Reguliersystem ist in Abb. 8 gezeichnet. Es sind hier zur Erzeugung der elektrischen Leistung Doppelgeneratoren g1, g2, g3 nach Abb. 6 angenommen, die durch die Schalter s und Umschalter u für ihre beiden Erregerhälften derart geschaltet werden können, daß entweder ihre Klemmen x oder y Spannung erhalten. Von sämtlichen Klemmen aus sind Leitungsstränge an die Motoren geführt, von denen hier ebenfalls drei Stückml, m2, m3 angenommen sind; während aber die Generatorklemmen x sämtlich parallel an die Klemmen a1, a2, a3 der Motoren angeschlossen sind - die z. B. eine geringe Polzahl und höchste Geschwindigkeit der Motoren verursachen, für welche auch die höchste Leistung erforderlich sein möge - erhalten die Klemmen b1, b2, b3 der Motoren, deren Wicklung vielleicht einer gewissen Rückwärtsgeschwindigkeit entsprechen möge, ihren Strom in Parallelschaltung nur von den Anschlüssen yl und y3 der äußeren Generatoren g1, g3. Schließlich erhalten die Klemmen cl und c3 allein der beiden äußeren Motoren ml und nt3, die einer sehr geringen Geschwindigkeit bei geringer Leistung entsprechen mögen, ihren Strom lediglich von den Klemmen y2 des mittleren Generators g2. Zur Erzielung höchster Geschwindigkeit erregt man durch die Erregerschalter s und zc sämtliche Generatoren nach dem Schema der Abb. 6 gleichsinnig, so daß lediglich ihre x-Klemmen Spannung abgeben, wodurch alle drei Motoren von den a-Klemmen aus mit höchster Geschwindigkeit vorwärts angetrieben werden. Schaltet man darauf die Erregerschaltung s2 und u2 des mittleren Generators ab und legt die Erregerschalter ul und u2 der beiden äußeren Generatoren um, so daß ihre Wicklungen gegensinnig erregt werden, so erhalten jetzt lediglich die Klemmenyl undy, dieser Generatoren Spannung, die den b-Klemmen aller drei Motoren zugeführt wird und diese entsprechend ihrer Polzahl und Drehfeldrichtung mit großer Geschwindigkeit rückwärts treibt. Die dauernd hierfür verfügbare Leistung ist entsprechend den beiden im Betriebe befindlichen Generatoren 2/3 der Gesamtleistung der Anlage. Wenn man schließlich die Erregerschalter s1, iel und s3, u3 der beiden äußeren Generatoren öffnet und bei dem mittleren Generator s2 schließt und u2 nach der anderen Seite als zu anfangs umlegt, so entwickelt lediglich der Generator g2 Spannung an seinen Klemmen y2, die jetzt allein den beiden äußeren Motoren über die Klemmen cl und c3 zugeführt wird und nur diese mit einer geringen Geschwindigkeit antreibt, während der mittlere Motor außer Betrieb bleibt. Die zur Verfügung stehende Leistung ist hierbei 1/3 der Gesamtleistung.
  • Da nach der Erfindung in dem ganzen Übertragungssystem immer nur die von-vornherein gewollten Klemmen und Leitungsstränge Spannung führen, im zuletzt genannten Falle z. B. nur die Leitungen, die an y2, cl und c3 liegen, während alle anderen Leitungen spannungs- und stromfrei sind, so kann man die nicht benutzten Maschinen, sowohl Motoren wie Generatoren, ohne jede Störung stillsetzen und ihre Antriebskraftmaschinen außer Betrieb nehmen, ohne daß es nötig wäre, vorher die elektrischen Starkstromleitungen zu lösen. Dies ist ein außerordentlicher Vorteil des beschriebenen Übertragungssystems, da bei jeder Geschwindigkeitsstufe die für die Leistungserzeugung nicht mehr notwendigen Maschinengruppen stillgesetzt werden können, so daß sie keine verlustbringende Leerlaufsarbeit verzehren.
  • Anstatt der in Abb. 8 gezeichneten Doppelmaschinen kann man für einzelne oder für alle Generatoren auch Einfachmaschinen mit Polumschaltung nach dem Schema der Abb. 7 verwenden, wodurch der gesamte Aufbau der Anlage noch wesentlich einfacher und übersichtlicher wird. Am besten verwendet man natürlich lauter gleichartige und auch möglichst gleich große Generatoren, einerseits des für den praktischen Betrieb stets notwendigen Ersatzmaterials wegen, anderseits, damit man zur Not beim Versagen eines Generators durch Umlegen von Leitungen oder durch Anwendung passend angeschlossener Trennschalter von vornherein einen anderen Generator an dessen Stelle schalten kann. Diese Anwendung von Trennschaltern steht nicht im Widerspruch zu dem sonst schalterlosen Betrieb der Gesamtanlage, da dieselben nicht für den regulären Betrieb, sondern nur für den Notfall vorgesehen zu werden brauchen und daher wie auch sonst nur nach Außerbetriebsetzung des betreffenden Systemteiles eingelegt werden.
  • Abb. g gibt ein Beispiel eines Übertragungssystems, bei dem drei Motoren von drei polumschaltbaren Generatoren angetrieben werden. Es ist hier gezeigt, wie man mit drei Generatoren vier verschiedene Geschwindigkeiten der Motoren erzielen kann. Beim Arbeiten mit voller Kraft sind alle Generatoren so erregt, daß ihre x-Klemmen Spannung erhalten, die _ in Parallele die a-Klemmen aller drei Motoren speisen. Für eine zweite Geschwindigkeitsstufe wird Generator g1 umerregt, während g2 und g3 aberregt werden, so daß lediglich die Klemmen y1 Spannung an die b-Klemmen aller Motoren liefern. Eine dritte Geschwindigkeitsstufe wird durch Aberregen von g, und nunmehriges Umerregen von g2 erzielt, wobei dessen Klemmen y2 Spannung an alle c-Klemmen der Motoren liefern. Schließlich wird die vierte Stufe durch Wiederaberregen .von 92 und Umerregen von g3 erzielt, dessen Klemmen y3 jetzt alle d-Klemmen der Motoren speist. Auf der zweiten, dritten und vierten Stufe kann man, entsprechend der Zahl der eingeschalteten Generatoren, natürlich nur mit '/3 Kraft arbeiten. Selbstverständlich ist es immer möglich, einige der Motoren oder Generatoren nicht mit Wicklungen für alle Geschwindigkeiten zu versehen, falls man diese Maschine für die betreffende Geschwindigkeit nicht nötig hat. Es ergibt sich dann, wie schon in Abb. 8 gezeigt, eine noch etwas einfachere Führung der Leitungsstränge.
  • Es ist keineswegs erforderlich, die gleiche Zahl von Motoren und Generatoren zu verwenden; man kann sie vielmehr beliebig verschieden halten. Abb. io zeigt als Beispiel den Antrieb von vier Motoren durch drei Generatoren. Bei Erregung der x-Klemmen der Generatoren arbeiten sämtliche Motoren über ihre a-Klemmen mit voller Kraft. Man kann hierbei durch den Trennschalter t alle Motoren parallel schalten oder auch mehrere Einzelgruppen bilden. Bei der zweiten Geschwindigkeitstufe, die durch Erregen lediglich der Klemmen y1 und y3 der äußeren Generatoren erzielt wird, werden die b-Klemmen der Motoren ml und m2 vom Generator g1 gespeist, während m3 und m4 vom Generator g3 Strom erhalten. Man kann bei dieser Stufe daher die Geschwindigkeit der beiden oberen und der beiden unteren Motoren durch Ändern der Drehzahl ihrer Antriebsgeneratoren getrennt regeln, was in manchen Fällen wünschenswert ist, wenn die Motoren verschiedene Teile der gleichen mechanischen Vorrichtung antreiben. Erregt man schließlich allein die y-Klemmen des Generators g2, während die Generatoren g1 und g3 aberregt werden, so werden sämtliche vier Motoren in Parallelschaltung von ihren c-Klemmen in einer dritten Geschwindigkeit gespeist, wobei jetzt alle Motoren elektrisch parallel arbeiten.
  • Wünscht man die eben beschriebene getrennte Geschwindigkeitsregelung der -Motoren oder Motorgruppen durch Drehzahländerung der Generatoren nicht nur bei einer, sondern bei allen Geschwindigkeitsstufen zu erzielen, so kann man eine Schaltung- nach Abb. ii verwenden, bei der vier Motoren und vier Generatoren angenommen sind. Die ganze Anordnung besteht dann eigentlich aus zwei Übertragungssystemen g1, g2 und ml in, für sich, und g3, 94 und m3, m4 für sich. Für den Notfall, beim Versagen eines Generators, oder um für gewisse Zwecke auch eine genau gleiche Geschwindigkeit aller Motoren zu erzielen, kann man nach Bedarf die beiden Systeme durch Einlegen der Trennschalter t1, t2, t3 für eine oder mehrere Geschwindigkeitsstufen kuppeln. Durch den Umschalter r ist gezeigt, daß man auch eine der y-Klemmen der Generatoren für kleine Fahrt im Notfall auf eine andere Geschwindigkeitsstufe der Motoren legen kann, falls dort einmal einer der Generatoren außer Betrieb kommen sollte. Durch angemessenes Einfügen derartiger Trennschalter läßt sich die ganze Anlage außerordentlich sicher gegen etwaige Betriebsstörungen gestalten, da man nach den hier entwickelten Gesichtspunkten trotz der verschiedensten Geschwindigkeits- und Leistungsstufen bei stets voller Ausnutzung des gesamten elektrischen Materials doch lauter gleiche Generator- und Motormodelle anwenden kann. Unbedingt nötig ist dies aber natürlich nicht; man könnte z. B, zur Erzielung einfacherer Wicklungen in den Motoren deren c-Klemmen auch für die Drehzahl mit geringer Leistung an besonders gebaute kleinere Generatoren anschließen.
  • Auch in den Fällen, wo man wegen der Größe der zu übertragenden Leistungen zahlreiche Generatoren zum Antrieb verwenden kann, wird es doch häufig ausreichend sein, drei Geschwindigkeitsstufen anzuwenden, wie in den Abb. 8, io und ii vorgesehen ist. Um ein Beispiel für diese drei Stufen zu nennen, sei erwähnt, daß man mit Generatoren, deren Polzahl von q. auf 2 umschaltbar ist und mit Motoren, deren Polpaarzahl von 6 auf 5 und auf q. oder Vielfachen davon verändert werden kann, Geschwindigkeitsstufen erzielen kann, die ioo Prozent, 75 Prozent und 6o Prozent der Höchstgeschwindigkeit betragen, wobei man jede derselben nach vorheriger Wahl vorwärts oder rückwärts erhalten kann. Selbstver ständlich ist man nicht darauf angewiesen, nur Antriebsgeneratoren, die von gleichartigen Kraftmaschinen angetrieben werden, zu verwenden; man kann vielmehr oft reit Vorteil kombinierte Systeme verwenden, bei denen beispielsweise schnellaufende Generatoren von Dampfturbinen und langsamlaufende Generatoren von Kolbendampfmaschinen oder Verbrennungsmotoren betrieben werden. Dieselben können entweder alle mit Umschaltung der Erregerwicklung ausgeführt werden, etwa entsprechend Abb. 6 oder 7, oder man kann einige derselben nur mit Abschaltung, entsprechend der Schaltung der Abh. i oder 2 ausführen, falls man sie nur für gewisse Geschwindigkeiten verwenden will. Es kann z. B. zweckmäßig sein, Dampfturbogeneratoren für einige hohe Geschwindigkeitsstufen mit großer Leistung zu verwenden und langsamlaufende Dieselgeneratoren lediglich für geringe Geschwindigkeit mit kleiner Leistung.
  • Welche Art von Drehfeldmotoren man zum Antrieb in diesen Übertragungssystemen verwendet, ist gleichgültig; am einfachsten und betriebssichersten sind natürlich mehrphasige Asynchronmotoren, für die eine Polumschaltung am leichtesten durchführbar ist. Damit man im Rotorkreise der Motoren keine besonderen Umschaltungen und daher doch wieder Starkstromschalter nötig hat, ist es am zweckmäßigsten, die Motoren mit Käfigankern auszuführen, die Ströme jeder beliebigen Polzahl aufnehmen können. Da die gewöhnlichen Kurzschlußkäfiganker nur ein geringes Drehmoment während der Steuerperiode entwickeln., so kann es für gewisse Fälle vorteilhaft sein, die Rotorwicklungen für die eine oder andere Polzahl mit erheblichem Schlupfwiderstand auszurüsten, um das Drehmoment für diese Polzahl zu vergrößern. Dieser Widerstand kann fest oder auch mit einigen Stufen ausgeführt werden. Natürlich muß man dann die Wicklungen als richtige Phasenwicklungen ausführen, entweder elektrisch getrennt oder als Wicklung mit verschiedenen Anzapfungen, damit die Ströme je nach Wahl der Polzahl kurz-oder über Widerstand geschlossen sind. Als Beispiel sei genannt,, daß man. für ein Antriebsystem, das bei geringer Drehzahl mit hohem Wirkungsgrad, bei hoher Drehzahl jedoch mit kräftigem Steuermoment arbeiten soll, am besten einen Kurzschlußstromkreis für die kleinen Geschwindigkeiten, dagegen Stromkreise mit Schlupfwiderstand für die hohe Geschwindigkeit verwendet.

Claims (3)

  1. PATENT-AN SPRÜCHE: i. Einrichtung zum Steuern von Drehfeldmotoren mit veränderlicher Polzahl nach Patent 324516, gekennzeichnet durch derartige Wicklungen oder Wicklungsanzapfungen für die verschiedenen Polzahlen in den Motoren, daß beim Betrieb mit einer Polzahl die Anschlüsse für die anderen Polzahlen im wesentlichen spannungsfrei sind.
  2. 2. Einrichtung zum Steuern von Motoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswicklungen der Generatoren in Fachwerkschaltung verbunden sind, deren spannungsgleiche Punkte mit den einzelnen Wicklungen oder Anzapfungen desselben oder verschiedener Motoren verbunden sind, so daß durch Änderung der Richtung der induzierten Spannungen in den verschiedenen Zweigen der Fachwerkschaltung wahlweise verschiedene Wicklungen öder Anzapfungen in den Motoren Spannung erhalten.
  3. 3. Einrichtung. nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fachwerkschaltung innerhalb der Arbeitswicklung eines und desselben Generators durchgeführt ist. q.. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorpolzahl für die größte Leistung oder Geschwindigkeit von allen vorhandenen Generatoren erregt wird, während die Polzahlen für geringere Leistung oder Geschwindigkeit je von nur einem oder einigen der vorhandenen Generatoren erregt werden.
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