DE479509C - Asynchronmaschine mit in Kaskade geschalteter Drehstromreihenschlussmaschine - Google Patents

Description

• Asynchronmaschine mit in Kaskade geschalteter Drehstromreihenschlußmaschine Zur Kompoundierung von Asynchronmaschinen kann man die Asynchronmaschine mit einer Drehstromreihenschlußmaschine etwa gemäß der Schaltung nach Abb. z der Zeichnung in Kaskade schalten. Ein derartiges Aggregat hat die Eigenschaft, daß es etwa dieselbe Leerlaufdrehzahl wie die Hauptmaschine allein annimmt. Da jedoch die Ständerwicklung der Drehstromreihenschlußmaschine bekanntlich nicht nur als die Läuferamperewindungen ganz oder teilweise aufhebende Kompensationswicklung, sondern infolge ihrer Phasenlage gleichzeitig auch als Erregerwicklung wirkt, so tritt bei Belastung der Hauptmaschine r je nach der Bürstenstellung der Drehstromreihenschlußmaschine 2 eine mehr oder weniger starke Senkung der Drehzahl ein. Abb. 2 der Zeichnung zeigt an der Geraden 3 die Senkung der Drehzahl bei Belastung der Hauptmaschine. Die Abszisse des Diagramms ist der Belastungsstrom j, die Ordinate die Drehzahl n. Werden die Bürsten der Reihenschlußmaschine verstellt, dann verläuft die Drehzahl z. B. nach der Geraden q.. Die Drehzahlsenkung vollzieht sich bei. schwach gesättigten Maschinen im linearen Verhältnis zum Ansteigen des Belastungsstromes.la Es ist aber mitunter auch erwünscht, eine Kompoundcharaktenstik gemäß der Kurve 5 in Abb. 2 zu erreichen. Bei dieser Charakteristik findet vom Leerlauf bis beispielsweise 50 ü/. der Belastung keine wesentliche Senkung der Drehzahl statt. Hingegen sinkt die Drehzahl über diese Belastung hinaus in um so schärferem Maße. Die Kompoundcharakteristik ist vor allem dann vorteilhaft, wenn während des Betriebes Schwungmassen zum Ausgleich von Belastungsstößen entladen werden. Es ist bereits eine Anordnung bekannt, durch die eine der Kurve 5 in Abb. 2 ähnliche Charakteristik erzielt werden kann. Bei dieser bekannten Anordnung sind statt der unmittelbaren Hinter einanderschaltung der Läufer- und. der Ständerwicklung der Reihenschlußmaschine die Sekundärwicklung der Asynchronmäschine, die Ständerwicklung der Reihenschlußmaschine und der Primärteil eines in Sparschaltung ausgeführten Stromtransformators in Reihe geschaltet, während der Kommutator der Reihenschlußmaschine vom Sekundärteil des Stromtransformators aus gespeist wird.
• Die Erfindung betrifft nun eine Anordnung, die außer einer der Kurve 5 in Abb. 2 ähnlichen Charakteristik den Vorteil aufweist, daß die Drehstromreihenschlußmaschine auch bei Leerlauf oder schwacher Belastung der Vordermaschine an dieser eine Phasenkompensierung durchführt. Bei der Schaltung nach Abb. z ist eine Phasenkompensierung bei Leerlauf bekanntlich nicht möglich. Auch die oben geschilderte Schaltung, bei der zwischen Ständer-und Läuferwicklung der Reihenschlußmaschine ein Serientransformator eingeschaltet ist, zeigt diesen Nachteil, und zwar in verstärktem Maße, da bei Leerlauf oder bei geringer Belastung der Stromtransformator infolge der geringen Frequenz in seiner Wirkung größtenteils ausgeschaltet ist, so daß sich der Sekundärstrom der Asynchronmaschine überhaupt nur über die Ständerwicklung der Reihenschlußmaschine und die Primärwicklung des Stromtransformators schließt.
• Im Gegensatz dazu ist bei der Anordnung nach der Erfindung die Ständerwicklung der Reihenschlußmaschine lediglich an den Sekundärteil eines primär mit dem Sekundärstromkreis der Asynchronmaschine und der Kommutatorwicklung der Reihenschlußmaschine in Reihe geschalteten Stromtransformators angeschlossen. Bei dieser Anordnung muß also der Sekundärstrom der Asynchronmaschine auf jeden Fall über den Kommutator durch die Läuferwicklung der Reihensehlußmaschine fließen. Da nun die teilweise als Kompensationswicklung wirkende Ständerwicklung der Reihenschlußmaschine infolge ihres Anschlusses an den Stromtransformator bei schwachen Belastungen ausgeschaltet ist, so wirkt die Reihenschlußmaschine bei schwachen Belastungen als vom Belastungsstrom im Läufer erregter Phasenschieber. Dieser Vorteil kann bei den bekannten Anordnungen nicht auftreten, da hier entweder die Ständerwicklung in ihrer Kompensationswirkung bei allen Belastungszuständen voll wirksam ist (Anordnung nach Abb. x) oder andererseits der Sekundärstrom der Asynchronmaschine bei schwachen Belastungen gar nicht durch den Läufer der Reihenschlußmaschine fließt, so daß die Wirkung des eigenerregten Phasenschiebers in beiden Fällen nicht zustande kommt.
• Es ist auch bereits eine Anordnung bekannt, bei der eine. nur für die Kompoundierung dienende Erregerwicklung im Ständer der Kommutatorhintermaschine eines Drehstromregelsatzes mit der Läuferwicklung über einen Stromtransformator gekuppelt ist. Diese Erregerwicklung bewirkt ebenfalls erst bei stärkeren Belastungen eine vergrößerte Senkung der Drehzahl. Bei der bekannten Anordnung wird aber nur diese Erregerwicklung vom sekundären Belastungsstrom über einen Stromtransformator gespeist, während die ebenfalls vorhandene Kompensationswicklung unmittelbar vom sekundären Belastungsstrom durchflossen wird. Die Anordnung zeigt also bezüglich Phasenkompensierung bei schwacher Belastung denselben Nachteil wie die Anordnung nach Abb. z.
• Abb. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. Die Bürsten der Drehstromreihenschlußmaschine 2 stehen über die Primärwicklung 6 eines Stromtransformators mit dem sekundären Stromkreis der Hauptmaschine z in Verbindung. Die Sekundärwicklung ,7 des Stromtransformators speist die Wicklung 8 im Ständer der Reihenschlußmaschine. Die Wicklung 8 erfüllt daher grundsätzlich dieselbe Funktion wie die Ständerwicklung bei der Reihenschlußmaschine nach Abb. z. Während aber die Phasenlage des Stromes in der Ständerwicklung bei der Anordnung nach Abb. = in einem nur durch die Bürstenstellung bedingten Verhältnis zum Strom im Läufer der Kollektormaschine steht, ist bei der Anordnung nach der Erfindung diese Phasenlage auch noch von der Frequenz abhängig, die im sekundären Stromkreis der Asynchronmaschine herrscht. Der Strom in der Wicklung 8 wird bei stärkerem Abweichen vom Synchronismus, also bei stärkerer Belastung der Hauptmaschine, auch gegenüber der dieser Wicklung zugeführten Spannung in der Phase sich verschieben. Diese Verschiebung ist durch die Änderung der Schlupffrequenz in der Wicklung 8 bedingt, die auch eine Änderung des Verhältnisses des Ohmschen zum induktiven Widerstand dieser Wicklung herbeiführt. Man kann daher z. B. durch passende Einstellung der Bürsten an der Reihenschlußmaschine erreichen, daß diese bei stärkerer Belastung eintretende Phasenverschiebung auch eine stärkere Senkung der Drehzahl gemäß der Kurve 6 in Abb. 2 bewirkt.
• Zwischen der Sekundärwicklung des Stromtransformators und der Serienwicklung 8 sind noch Regulierwiderstände g eingeschaltet. Mittels dieser Regulierwiderstände kann die Kurve der Abb. 2 in ähnlichem Sinne wie die Kurven 3 und q. verändert werden, so daß der Beginn einer starken Drehzahlsenkung bei verschiedenen Belastungszuständen eintritt.
• Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist außerdem der Ohmsche bzw. induktive Widerstand in dem durch die Sekundärwicklung des Stromtransformators und die Ständerwicklung gebildeten Stromkreis derartig abgeglichen, daß eine Selbsterregung der Reihenschlußmaschine eintritt. Man kann dann eine Phasenkompensierung des Aggregates auch bei Leerlauf erreichen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Asynchronmaschine mit in Kaskade geschalteter Drehstromreihenschlußmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerwicklung der Reihenschlußmaschine lediglich vom Sekundärteil eines Stromtransformators aus gespeist wird, dessen Primärteil reit der Sekundärwicklung der Asynchronmaschine und der Läuferwicklung der ReihenschluBmaschine in Reihe geschaltet ist. z. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB der Ohmsche bzw. induktive Widerstand des Stromkreises der Ständerwicklung der ReihenschluBmaschine derart abgeglichen ist, daB die DrehstromreihenschluBmaschine sich selbst erregt.