DE466374C

DE466374C - Automatic starting device for three-phase asynchronous motors with two runners without slip rings, arranged on the same shaft and rotating in a common stand area

Info

Publication number: DE466374C
Application number: DEN24906D
Authority: DE
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1925-08-14
Filing date: 1925-08-14
Publication date: 1928-10-06

Description

Selbsttätige Anlaßeinrichtung für Drehstrom-Asynchronmotoren mit zwei schleifringlosen, auf derselben Welle angeordneten und in gemeinsamem Ständerfelde umlaufenden Läufern Bei Drehstrom-Asvnchronmotoren, die unter Vollast anlaufen müssen, wird bekanntlich durch das Einschalten von Widerständen in den Stromkreis des Läufers einerseits das Anzugsmoment erhöht, andererseits der Anlaufstromstoß herabgesetzt. Meist sind diese Widerstände außerhalb des Motors aufgestellt, mit diesem über, Schleifringe verbunden und von Hand schaltbar.Automatic starting device for three-phase asynchronous motors with two Slip-ringless, arranged on the same shaft and in a common stator field rotating rotors For three-phase asynchronous motors that have to start under full load, is known to be caused by the switching on of resistors in the electric circuit of the rotor on the one hand the tightening torque is increased, on the other hand the starting current surge is reduced. Usually these resistors are set up outside the motor, with this above, Slip rings connected and switchable by hand.

Für manche Bauarten, z. B. Winden, Elektroflaschenzüge und Elektrohängebahnen, ist die große Zahl von Leitungen zwischen der Schaltwalze und den Widerständen einerseits und dem Motor andererseits und die besondere Steuerung von Hand unerwünscht. Man legt hier vielmehr Wert darauf, daß der Motor ohne weiteres durch Anschluß seiner drei Ständerklemmen an die Spannung unter Volllast in Betrieb gesetzt werden kann. Für kleine Leistungen, bei denen auch die Stromstöße an und für sich klein bleiben, ist es daher in diesem Falle üblich, Motoren mit Kurzschlußläufern zu verwenden. Zur selbsttätigen Ausschaltung von Widerständen, die dann in der bekannten Weise meist in oder an den Motorläufer eingebaut sind, also mit diesem zusammen umlaufen, verwendet man häufig Fliehkraftregler, jedoch sind diese meist nicht verläßlich genug.For some types, e.g. B. winches, electric pulley blocks and electric monorail systems, is the large number of lines between the shift drum and the resistors on the one hand and the motor on the other hand, and the particular manual control undesirable. Man rather attaches importance to the fact that the motor can easily be connected to it three stand clamps to which the voltage can be put into operation under full load. For small services, where the current surges in and of themselves remain small, it is therefore customary in this case to use motors with squirrel cage rotors. For the automatic switching off of resistors, which then work in the known manner are mostly built into or on the motor rotor, i.e. circulate with it, centrifugal governors are often used, but these are usually not reliable enough.

Man hat auch schon die Verwendung zweier Läufer für Elektromotoren vorgeschlagen, um eine möglichst weitgehende Regelung der Drehzahl herbeizuführen. Zu diesem Zweckwerden ein Arbeits- und ein etwa gleich großer leer laufenderHilfsläufer zusammen im Ständerfeld axial verschoben. Diese Verschiebebewegung der beiden verhältnismäßig schweren Läufer ist jedoch unbequem, bedarf einer besonders durchgebildeten Schmierung der Achsenbüchsen, ergibt in den Zwischenstellungen Stromverluste und ist für schräg oder senkrecht stehende Motoren kaum anwendbar.You also have the use of two rotors for electric motors proposed to bring about the most extensive possible control of the speed. For this purpose, a working and an idling auxiliary rotor of approximately the same size are used axially shifted together in the stator field. This shifting movement of the two is proportionate However, heavy runners are uncomfortable and require specially trained lubrication of the axle bushings, results in power losses in the intermediate positions and is for oblique or vertical motors hardly applicable.

Die Erfindung betrifft nun einen Motor, der die guten Eigenschaften des Schleifringmotors in bezug auf Anzugsmoment und Anlaufstromstöße mit der Einfachheit der Leitungsführung bei Isurzschlußmotoren verbindet und die Nachteile der vorbeschriebenen Motoren ausschließt, indem das Einschalten des Arbeitsläufers nicht durch axiale Verschiebung, sondern durch gegenseitige Lagenänderung von leer laufendem Hilfs- und Arbeitsläufer unter Benutzung des Schlupfes bewirkt wird. Zu diesem Zweck werden in an sich bekannter Weise zwei auf derselben Welle und in demselben Feld umlaufende Läufer verwendet, nämlich ein fest auf der Welle sitzender Hauptläufer, in dessen Wicklung Widerstände ein- und ausgeschaltet werden können, und ein mit -der Läuferwelle durch eine Federkupplung verbundener Hilfsläufer. Durch die Verdrehung dieser beiden Läufer gegeneinander wird ein Ein- und Ausschalten der -Widerstände herbeigeführt. Beim Anfahren entwickelt zunächst der Hauptläufer schon mit kleinem Stromstoße ein großes Anzugsmoment da in seine Wicklung die Widerstände eingeschaltet sind. Mit wachsender Umdrehungszahl eilt infolge des durch die Widerstände bedingten großen Schlupfes der Kurzschlußläufer, der diesen Schlupf nicht hat, etwas vor und schaltet dadurch die Widerstände im Hauptläufer ab.The invention now relates to a motor that has the good properties of the slip ring motor in terms of starting torque and starting current surges with the simplicity the wiring in short circuit motors connects and the disadvantages of the above Excludes motors by turning on the working rotor not by axial Shift, but by mutual change in position of idle auxiliary and work run is effected using the slip. Be for this purpose in a manner known per se, two revolving on the same shaft and in the same field Runner used, namely a main runner firmly seated on the shaft, in its Winding resistors can be switched on and off, and one with -the rotor shaft Auxiliary rotor connected by a spring clutch. By twisting these two As runners against each other, the resistors are switched on and off. When starting up, the main rotor develops with a small amount of current a large tightening torque because the resistors are switched on in its winding. With The increasing number of revolutions rushes as a result of the large one caused by the resistances Slip of the squirrel cage, which does not have this slip, a little forward and switches this reduces the resistance in the main rotor.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in Abb. i im Längsschnitt, in Abb.2 und 3 im Querschnitt nach den Schnittlinien A-B, C-D der Abb. i dargestellt.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in Fig. I Longitudinal section, in Fig. 2 and 3 in cross section according to section lines A-B, C-D of Fig.i shown.

Der Ständer i ist wie beim gewöhnlichen Drehstrom-Asynchronmotor ausgeführt, während der Läufer in einen Hauptläufer g, und einen Hilfsläufer 3 unterteilt ist, von denen der erstere fest auf der Welle sitzt, während der letztere mittels eines Lagers q. auf der Welle 5 verdrehbar angeordnet und mit ihr durch eine Feder 6 gekuppelt ist. Er kann somit unter Ausübung eines Drehmomentes auf die Welle relativ zu ihr eine Bewegung ausführen. Der Hauptläufer 2 habe etwa eine einem normalen Schleifringläufer entsprechende Wicklung 7, deren drei Enden 8 an die drei Kontaktklötze 9 angeschlossen und hier über die drei Widerstände io miteinander verbunden sind. Der Hilfsläufer 3 ist dagegen mit drei Kontaktstücken ii versehen, die untereinander durch einen Ring 12 verbunden sind.The stator i is designed like the usual three-phase asynchronous motor, while the runner is divided into a main runner g and an auxiliary runner 3, of which the former sits firmly on the shaft, while the latter by means of one Warehouse q. arranged rotatably on the shaft 5 and coupled to it by a spring 6 is. He can thus while exerting a torque on the shaft relative to her perform a movement. The main rotor 2 has a normal slip ring rotor corresponding winding 7, the three ends 8 of which are connected to the three contact blocks 9 and here are connected to one another via the three resistors io. The auxiliary runner 3, however, is provided with three contact pieces ii, which are connected to one another by a Ring 12 are connected.

Im Ruhezustand ist die Stellung des Hauptläufers 2 und des Hilfsläufers 3 infolge der Feder 6 derart, daß die Kontakte i i des Hilfsläufers die Kontakte g des Hauptläufers nicht berühren. Wird aber in der Wicklung des Ständers i ein Drehfeld erzeugt, so entwickelt zunächst der Hauptläufer :2 ein großes Auszugsmoment auf Grund der in seine Wicklung 7 eingeschalteten Widerstände io. Mit wachsender Umdrehungszahl tritt auf Grund des größeren Schlupfes des Hauptläufers eine Verdrehung des Kurzschlußhilfsläufers unter Anspannung der Feder 6 ein, so daß die Kontaktklötze i i mit den Kontaktstücken 9 zum Eingriff gelangen und die Widerstände io des Hauptläufers vermittels des Ringes 12 kurzgeschlossen werden. Durch die Anschläge 13 wird diese Relativbewegung begrenzt, so daß von nun an beide Läufer 2 und 3 mit kurzgeschlossenen Wicklungen arbeiten. Im Falle der Motor leer läuft, kann der Hilfsläufer 3 kein genügendes Drehmoment auf die Federkupplung 6 ausüben, um den Kurzschluß des Hilfsläufers herbeizuführen. Das schadet aber nichts, da der Motor in diesem Falle sowieso eine Umdrehungszahl annehmen wird, die fast gleich der synchronen ist, nennenswerte Ströme im Läufer sich also nicht entwickeln können. Es ist daher belanglos, daß die Widerstände des Hauptläufers bei Leerlauf eingeschaltet bleiben, da eine übermäßige Erwärmung in diesem Falle nicht zu befürchten ist.The position of the main rotor 2 and the auxiliary rotor is in the idle state 3 as a result of the spring 6 such that the contacts i i of the auxiliary rotor are the contacts Do not touch g of the main rotor. But in the winding of the stator i becomes a When a rotating field is generated, the main rotor: 2 develops a large pull-out torque due to the resistors io switched on in its winding 7. With growing Rotation speed occurs due to the greater slip of the main rotor of the short-circuit auxiliary rotor under tension of the spring 6, so that the contact blocks i i get into engagement with the contact pieces 9 and the resistors io of the main rotor be short-circuited by means of the ring 12. By the stops 13 this is Relative movement limited, so that from now on both rotors 2 and 3 with short-circuited Windings work. If the engine runs idle, the auxiliary rotor 3 can not Apply sufficient torque to the spring clutch 6 to short-circuit the auxiliary rotor bring about. But that doesn't do any harm, because in this case the engine is one anyway Speed, which is almost equal to the synchronous one, will assume significant currents therefore cannot develop in the runner. It is therefore irrelevant that the resistances of the main rotor remain switched on when idling because of excessive heating in this case there is no reason to fear.

Claims

.PATENT ANS'PIZÜCHL: i. Automatic starting device for three-phase asynchronous motors with two runners without slip rings, arranged on the same shaft and rotating in a single stator field, one of which (main runner) is fixed, the other (auxiliary runner) sits loosely on the shaft, characterized in that in the main rotor circuit switched on by rotating resistors attached to the two rotors by means of the lower slip of the auxiliary rotor compared to the main rotor that occurs when the motor is started and the mutual rotation of the two rotors caused by this difference in slip.

2. Automatic starting device according to claim i, characterized in that that when the engine is at rest between the individual connected to contact pieces (9) Ends (8) of the winding (7) of the main rotor (2) resistors (io) switched on and - with the engine running - after the rotation of the spring clutch has taken place (6) auxiliary rotor (3) connected to the shaft (5) opposite the main rotor (2) up to limit stops (13) by touching the contact pieces (9) of the main rotor with the contact pieces (i i) of the auxiliary rotor - via the short-circuit ring (12) of the the latter are short-circuited.