DE452271C

DE452271C - Schaltanordnung zum Anlassen von Lokomotivumformersaetzen

Info

Publication number: DE452271C
Application number: DES73426D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Reichel
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1926-02-23
Filing date: 1926-02-23
Publication date: 1927-11-08

Description

Schaltanordnung zum Anlassen von Lokomotivumformersätzen. Bei Lokomotivumformern, die aus einem mit einem Gleichstromerzeuger gekuppelten Einphasenmotor bestehen, bereitet das Anlassen Schwierigkeiten, da der Einphasenmotor bei Stillstand kein Drehmoment besitzt. Die Erfindung bezieht sich auf ein solches Anlassen des Umformersatzes, bei dem der Gleichstromerzeuger als Einphasenkommutatormaschine geschaltet und als Motor an das Wechselstromnetz gelegt wird. Gegenstand :der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung, beider für die Speisung des Gleichstromerzeugers ein besonderer Transformator dadurch gespart wird, daß auf dem Ständer der Einphasenmaschine eine mit deren Hauptwicklung magnetisch gekuppelte Anlaß- oder Hilfswicklung angeordnet ist, der der niedergespannte Einphasenstrom für die Speisung der als Wechselstromkommutatormotor anlaufenden Gleichstrommaschine entnommen wird.
In der Abbildung ist beispielsweise eine Schaltungsanordnung dargestellt, .die die Erfindung verkörpert. i i ist der Fahrdraht, von dem mittels der Stromabnehmer 12 der Einphasenstrom zu .dem aus der Gleichstrommaschine 18 und dem Einphasenmotor 13 bestehenden Umformersatz der Lokomotive geleitet wird. Der Einphasenmotor 13 ist im vorliegenden Fall ein Induktionsmotor mit Schleifringanker. Der Ständer des Einphasenmotors ist mit einer Arbeitswicklung 14 für unmittelbaren Anschluß an die Betriebsspannung über den Hochspannungsschalter 15 versehen. Außer der Arbeitswicklung 14 trägt der Ständer .des Einphasenmotors noch eine Niederspannungswicklung 16, die im vorliegenden Fall dreiphasig ausgebildet ist und in der während des Laufs des Einphasenmotors in an sich bekannter Weise eine für den Betrieb von Hilfsvorrichtungen verwendbare Dreiphasenwicklung induziert wird. Zum Anlauf wird einem Teil dieser Dreiphasenwicklung, und zwar zweckmäßig demjenigen, der mit der Arbeitswicklung 1¢ magnetisch verkettet ist, Einphasenstrom entnommen und über den Schalter 17 der als Einphasenkommutatormotor geschalteten Gleichstrommaschine 18 zugeführt. Nach erfolgtem Anlauf wird die Läuferwicklung .des Einphasenmotors, die bisher auf den Schutzwiderstand i9 geschaltet war, durch einen Kurzschließer 2o kurzgeschlossen, alsdann durch Umlegen des Schalters 17 die Gleichstrommaschine 18 vom Wechselstromnetz getrennt und in einen Gleichstromerzeuger verwandelt, der auf die zu den Triebmotoren bzw. dem Fahrtwender führenden Leitungen 21 arbeitet. Das Feld des Gleichstromerzeugers 18 ist mit einer im Nebenschlußoder fremderregten Haupterregerwicklung 22 und einer Gegenverbundwicldung 23 versehen, ferner mit einer Wendepolwicklung 24 und einer Kompensationswicklung 25. Während des Anlassens liegt die Haupterregerwicklung 22 nicht an Spannung. Um Überspannungen -in ihr zu vermeiden, wirrl sie zweckmäßig in einzelne Unterabteilungen unterteilt, die gegebenenfalls jede für sich über passende Widerstände kurzgeschlossen sein können. Die Gegenverbundwicklung 23 ist während des Anlassens in der Weise in den Ankerstromkreis geschaltet, d@aß sie als Hauptschlußerregerwicklung für die gleiche Drehrichtung wirkt, in der .die Maschine später als Gleichstromerzeuger zu arbeiten hat. Zweckmäßig wird die Gegenverbundwicklung so angeordnet, daß sie eine möglichst geringe Streuung besitzt, also in der Nähe des Luftspaltes. Für die Umschaltung der Gleichstrommaschine aus einem Gleichstromerzeuger mit Gegenverbundwicklung in einen Einphasenkommutatorhauptschlußmotor von gleicher Drehrichtung werden die Schaltmesser des dreipoligen Umschaltars 17 nach der linken Seite gelegt. Hierdurch wird, wie ersichtlich, die - Maschine i$ als Hauptschlußmotor an einen Teil der Niederspannungswicklung 16 angeschlossen: Nach Schließen des Hochspannungsschalters 15 wird in diesem Teil der Niederspannungswicklung 16 ein Einphasenstrom erzeugt, der die 1,laschine 18 zum Anlaufen bringt. Nachdem der Umformersatz auf volle Tourenzahl bekommen ist, werden -die Schaltmesser des Schalters 17 auf die rechte Seite herumgelegt, wodurch die Maschine 18 von der Niederspannungswickvung 16 getrennt, in einen Gleichstromerzeuger mit Gegenverbundwicklung umgewandelt und auf die Gleichstromleitung 21 geschaltet wird. ' Die Schalter, durch die die Hauptcrregerwicklung 22 der Maschine 18 während des Anlassen-s unterteilt wird und ihre Teile während des Betriebes als Gleichstromerzeuger hintereinandergeschaltet werden, sowie diejenigen, durch die diese Wicklung an -die Kommutatorbürsten bzw. an die fremde Stromqudlle an- -und abgeschaltet wird, sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ist nicht auf die in dem Ausführungsbeispiel beschriebene Art der Umschaltung der Gleichstrommaschine beschränkt. Man kann auch -die Wendepol-und Kompensationswicklung als Erregerwicklung wirken lassen, indem man die Bürsten entsprechend verschiebt. - Ferner ist es möglich, die verschiedenen Teilspulen der Nebenschlußerregerwicklung zueinander parallel und gegebenenfalls auch zu .der Gegenverbundwicklung parallel oder mit dieser in Reihe zu schalten und sie als Erregerwicklung zu verwenden. .Auch kann die Maschine statt als .einfach -gespeiste als doppelt gespeiste Reihenschlußmaschine geschaltet werden.
Auch kann man die Gleichstrommaschine als Repulsionsmotor anlaufen lassen, indem man die Bürsten verschiebt und, sei es die Wendepol- und :die Kompensationswicklung, sei es die Gegenverbundwicklung, gegebenenfalls unter Parallel- oder Reihenschaltung -der entsprechend umgeschalteten Haupterregerspulen als Erregerwicklung verwendet. Man kann auch, insbesondere bei Maschinen ohne ausgeprägte Pole (nach Art der kompensierten Maschine), in der Weise verfahren, daß man die Wendepol- und die Kompensationswicklung oder eine von beiden mit der Gegenverbundwicklung, zu der gegebenenfalls die Haupterregerspulen nach entsprechender Umschaltung parallel oder in Reihe geschaltet sind, in Reihe schaltet. Hierdurch erhält man ein räumlich verschobenes Wechselfeld, so daß die Maschine in diesem Fall ohne Verschiebung der Bürsten als Repulsionsmotor anlaufen kann.
Auch in andere Arten von Einphasenkommutatormaschinen läßt sich der Gleichstromerzeuger durch entsprechende Schaltung seiner Feld- und Ankerwicklungen, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme ohmischer oder induktiver Widerstände verwandeln.
Es ist nicht erforderlich, daß der Einphasenmotor ein Asynchronmotor ist, er kann auch ein Synchronmotor sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltanordnung zum Anlassen von Lokomotivumformersätzen, bestehend aus einer mit einem Einphasenmotor gekuppelten Gleichstrommaschine, die zum Anlassen als Einphasenkommutatormotor geschaltet und mit Wechselstrom gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf .dem Ständer der Einphasenmaschine (i3) eine mit deren Hauptwicklung (T4) :magnetisch gekuppelte Anlaß- oder Hilfswicklung (i6) angeordnet ist, der der niedergespannte Einphasenstrom für die Speisung :der als Wechselstromkommutatormotor anlaufenden Gleichstrommaschine (i8) entnommen wird.
2. Schaltanordnung gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß während des Anlassens die Gegenverbundwicklung (23) der Gleichstrommaschine (i8) als Reihenschlußerregerwicklung geschaltet ist und die Haupterregerwicklung (22) der Gleichstrommaschine (i8) in mehrere elektrisch voneinander getrennte Teile unterteilt ist, die gegebenenfalls über passende Widerstände in sich geschlossen sein können.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teilspulen der Haupterregerwicklung (22) der Gleichstrommaschine (i8) während des Anlassens zueinander parallel geschaltet sind und gegebenenfalls in Parallel- oder in Serienschaltung mit der Gegenverbundwicklung (23) in Reihe mit dem Ankerstrom liegen.
4. Schaltanordnung gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, idaß während des Anlassens die Wendepol-(24) und Kompensationswicklung (25) der Gleichstrommaschine (i8) als Reihenschlußerregerwicklung dient, wobei die Bürsten aus der neutralen Stellung verschoben sind.
5. Schaltanordnung gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstrommaschine (i8) zum Anlassen als Repulsionsmotor geschaltet ist.
6. Schaltanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Wendepol- (24) und Kompensationswicklung (25) oder die Gegenverbundwicklung (23), gegebenenfalls in Parallel- oder Reihenschaltung, mit der entsprechend unterteilten und unter sich parallel geschalteten Haupterregerwicklung (22) als Erregerwicklung dient, wobei die Bürsten aus der neutralen Zone verschoben sind.
7. Schaltanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendepolwicklung (24) und die Kompensationswicklung (25) oder nur eine von ihnen mit der Gegenverbundwicklung (23) oder der Gegenverbundwicklung (23) und der Haupterregerwicklung (22), deren einzelne Teilspulen untereinander parallel geschaltet sind, in Reihenschaltung als Erregerwicklung dient, so daß durch die hiermit erzielte Bemessung der einzelnen Magnetfelder eine Verschiebung der Bürsten beim Anlaufen als Repulsionsmotor nicht erforderlich ist.