DE429697C

DE429697C - Anordnung zur Verbesserung der Stromwendung parallel geschalteter Gleichstrommotoren

Info

Publication number: DE429697C
Application number: DEA45255D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Weiler
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1925-06-17
Filing date: 1925-06-17
Publication date: 1926-06-07

Description

Anordnung zur Verbesserung der Stromwendung parallel geschalteter Gleichstrommotoren. Im Patent 420507 ist ein Mittel angegeben, um bei parallel geschalteten, elektrisch -nicht mechanisch - synchron gekuppelten Gleichstrommotoren, deren Drehzahl- unabhängig von der Belastung und von anderen störenden Einflüssen auf gleicher Höhe gehalten werden soll, die Stromwendung zu verbessern, so daß sie nicht durch ein zusätzliches Ankerquerfeld, das der über die Schleifringe fließenden Wechselstromleistung proportional ist, gestört wird.
Es ist nun selbstverständlich dabei erwünscht, die über die Schleifringe fließende Wechselstromleistung bei einem gegebenen Belastungsunterschiede der beiden Motorwellen möglichst klein zu halten; denn dann können die dort angegebenen besonderen Hilfsmittel zur Verbesserung der Stromwendung entsprechend kleiner bemessen werden oder, wenn der Belastungsunterschied der beiden Motoren nicht zu groß ist, unter Umständen ganz fortfallen. Auch die Ankerkupferverluste werden um so kleiner, je geringer die über die Schleifringe übertragene Wechselstromleistung ist.
Von welcher Bedeutung die Verfolgung dieses Erfindungsgedankens ist, zeigt folgende Cberlegung. Es ist nämlich beispielsweise in Abb. i die von si nach s. oder umgekehrt fließende Wechselstromleistung nicht gleich dem halben Unterschiede der mechanischen Belastung von 31, und 3,I=, sondern bedeutend größer. Angenommen die Welle von lI, sei mit 75 Prozent und diejenige von JN. mit 125 Prozent der Vollast belastet und 31, und 11. seien gleiche NTaschinen, iIT, entnehme dein j etze eine Gleichstromleistung g, und übertrage auf M2 die Drehstromleistung x, während 11T, die Gleichstromleistung g2 aufnehme. Auch diese Leistungen seien in Hundertteilen der Vollast gerechnet. Dann gelten die Gleichungen

i. 9l = 75 + X

2. gü=i25-x

Da die Maschinen M, und II., gleich sind, haben sie bei gleicher Drehzahl auch gleiche EMK. Die Gleichstromleistungen g1 und g.; müssen daher solche Werte annehmen, daß die Ohmschen Spannungsabfälle e1 und e2 gleich werden. e, setzt sich aus dem Spannungsabfall durch Gleichstrom - eg, und dem Spannungsabfall durch Wechselstrom -eTcll zusammen.
In Abb.3 ist für eine als Einankerumforrner laufende Maschine, bei der -=-v - ioo ist, der Spannungsabfall eg der Gleichstromseite durch die Gerade a., der Spannungsabfall ew durch die Kurve b dargestellt. b ist für verschiedene Stellungen der Schleifringanschlüsse zu den Bürsten entsprechend den Abb.4 und 5 für o und 30° Stellung punlztweise berechnet. Der Mittelwert von ew ist etwa 8o,5 Prozent von eg. Es ist dabei nur die Ankerwicklung berücksichtigt. Unter der gleichen Voraussetzung -\v ir d für 11I, unter Berücksichtigung der Gleichungen i und 2

C ist dabei ein Proportionalitätsfaktor. Entsprechend ergibt sich für !1T.
e2 - C (125 - x + 0,805 x) Da 8l - e_ werden muß, erhält man 3.75+x-0,805_x-125-x+0,805x, woraus sich X== 128, das heißt etwa der fünffache Wert des halben Unterschiedes der Leistungen von :111 und 11z errechnet.
Die Ursache ist der Einfluß des Wechselstrom-Spannungsabfalles ewl und ew, Dieser Einfluß würde stark verringert werden, wenn man den Ankern Vorschaltwiderstände gäbe, auf die nur der Gleichstrom allein wirkt. Mit einem Vorschaltwiderstand von, je dem vierfachen Ankerwiderstand würden eg, und eg, auf das Fünffache steigen. Statt Gleichung 3 erhält man 4. (75 -I- x) 5 -0805x - (125 - A 5 -f- 0,805 x - 26,9, also wenig mehr als den halben Unterschied der Leistungen von lIY und 11A2.
Nun ist die Verwendung von Vorschaltwiderständen wegen der damit verbundenen Erhöhung der Verluste unerwünscht. Man erzielt aber erfindungsgemäß dieselbe Wirkung, wenn man die ENZK mit zunehmendem Gleichstrom wachsen läßt durch Anordnung von Hauptstromwicklung c, bzw. c2 auf den Magnetpolen. Dies genügt aber in der Regel noch nicht, da eine über die Schleifringe fließende Blindleistung eine Verschiedenheit der EMKe von Ml und M2 zu stark verkleinern würde. Es wird daher erfindungsgemäß gleichzeitig eine Drosselspule d1, d2, d3 in jede Phase des Schleifringstromkreises gelegt.
Ferner ist nach den Abb. i und 2 eine gemeinsame Drehzahl-Einstellung oder -Regehing der beiden Maschinen :ff, und M2 beabsichtigt, da für die beiden Nebenschlußerregerwicklungen n, und n2 ein Regler R vorgesehen ist. Erstreckt sich diese Drehzahlregelung jedoch auf einen größeren Bereich, so versagt die Anordnung nach Patent 4205o7. Der Erregerstrom l3 des Danielsonschen Umformers D der Abb. 2 ist der Wirkkomponente von J" proportional, letzterer ist daher auch bei der erforderlichen schwachen Sättigung der Magnetfleiß des Danielsonschen Umformers D proportional. Die Spannung e des letzteren entspricht aber dem Produkt Magnetfluß X Drehzahl. Da nun der in den Hilfswicklungen k1 und k. der Wendepole fließende Strom i der Wirkkomponente von.T" entsprechen soll, ist bei größerer Änderung der Drehzahl, bei der die Spannung e sich auch entsprechend ändern würde, erfindungsgemiiß, um dieses zu verhindern, gleichzeitig entweder das Übersetzungsverhältnis des Transformators T oder der Widerstand des Stromkreises von i. zu ändern. Zu diesem Zwecke wird der mit den Nebenschlußwicklungen n, und n" in Reihe geschaltete Regler R entweder mit einem Wendungsschalter des Transformators T oder mit dem Regler R" der im Stromkreise der zusätzlichen Wendepolhilfswicklungen k1 und k, angeordnet ist, mechanisch gekuppelt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Verbesserung der Stromwendung parallel geschalteter Gleichstrommotoren nach Patent 420507 mit zusätzlichen Wendepolhilfswicklungen, die von -einem mit einem der Motoren gekuppelten, wechselstromseitig von ihrem Ausgleichstrom gespeisten Drehfeldumformer (DanielsonscherU mformer) erregt werden, dadurch gekennzeichnet, daß beide Maschinen außer je einer Nebenschlußwicklung noch je eine vom eigenen Ankergleichstrom durchflossene Verbundwicklung erhalten, welche einen Drehzahlabfall in Abhängigkeit von der Belastung hervorruft, oder daß in den Schleifringstromkreis eine mehrphasige Drosselspule geschaltet ist oder daß diese beiden Anordnungen gleichzeitig ausgeführt sind.
2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Nebenschlußwicklungen der Gleichstrommotoren gemeinsam angeordnete Regler mit einem Regler für die zusätzlichen Wendepolhilfswicklungen der Gleichstrommotoren mechanisch gekuppelt ist.
3. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Nebenschlußwicklungen der Gleichstrommotoren gemeinsam angeordnete Regler mit einem zweiten Regler gekuppelt ist, durch den das Übersetzungsverhältnis eines primär im Ausgleichskreis liegenden und sekundär den Dr ehfeldumformer speisenden Transformators geändert werden kann.