DE479786C

DE479786C - Device for controlling electrical machines, in particular high-frequency converters

Info

Publication number: DE479786C
Application number: DEL71696D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Schmidt
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1928-04-21
Filing date: 1928-04-21
Publication date: 1929-07-29

Description

Einrichtung zur Regelung elektrischer Maschinen, insbesondere Hochfrequenzumformer Bekanntlich ist es gelungen, durch Fliehkraftkontaktregler, bei denen die Schwerkraft mit der Zentrifugalkraft in Wechselwirkung tritt, eine Drehzahlkonstanz von bis dahin ungeahnter Höhe zu erzielen. Der Regelbereich von derartig gesteuerten Maschinen ist jedoch nicht unbegrenzt. Bei sehr großen Last- oder Spannungschwankungen treten Pendelungen und damit verbunden große Stromstöße im Anker des antreibenden und zu regelnden Motors auf, außerdem wird das Funken an den Kontakten unerträglich stark und führt zu baldigem Abbrand des Kontaktmaterials. Um den durch die Kontakte gesteuerten Strom zu verringern, hat man bereits versucht, wie in Abb. i dargestellt, den Feldstrom des zu regelnden Motors indirekt über eine Zwischendynamo zu steuern. Hierbei wurden die unterbrochenen Ströme zwar geringer, aber gleichzeitig wurde die Zeitkonstante des Regelvorganges in unerwünschtem Maße vergrößert und dadurch der Regelbereich auf einen Bruchteil dessen, was mit der direkten Kontaktsteuerung möglich war, herabgedrückt. In folgendem wird nun eine Einrichtung beschrieben, welche gestattet, den durch die Kontakte unterbrochenen Strom zu verringern und gleichzeitig den Regelbereich nicht nur beizubehalten, sondern ganz beträchtlich zu verbreitern.Device for regulating electrical machines, in particular high-frequency converters As is well known, it has succeeded by centrifugal contact regulators, in which the force of gravity interacts with the centrifugal force, a speed constancy of up to to achieve unimagined heights. The control range of machines controlled in this way however, it is not unlimited. If there are very large load or voltage fluctuations Oscillations and associated large current surges in the armature of the driving force and to regulating motor, and the spark at the contacts becomes unbearably strong and leads to early burn-off of the contact material. To the controlled by the contacts Attempts have already been made to reduce the current, as shown in Fig. I, the field current to control the motor to be regulated indirectly via an intermediate dynamo. Here were the interrupted currents were indeed lower, but at the same time the time constant became of the control process is increased to an undesirable extent and thereby the control range pushed down to a fraction of what was possible with direct contact control. In the following, a device will now be described which allows the by the contacts to reduce interrupted current while increasing the control range not only to maintain, but to widen it considerably.

Zur näheren Erläuterung sei zunächst die bereits obenerwähnte Abb. i Gnäher beschrieben. D ist beispielsweise eine Hochfrequenzmaschine, deren Drehzahl unverändert bleiben soll. Sie wird angetrieben durch einen Motor Mi, dessen Feld von dem auf gleicher Achse mit dem Motor und der Hochfrequenzmaschine sitzenden Regler R bzw. dessen Kontakt k gesteuert wird. Die Steuerung erfolgt jedoch nicht direkt, sondern über einen Zwischengenerator G, dessen Anker mit der Feldwicklung Ei des zu regelnden Motors M1 in Reihe geschaltet ist und dessen Feldstrom durch den Regler R beeinflußt wird. Dieser Hilfsgenerator kann entweder auf gleicher Achse mit dem Hauptaggregat sitzen oder, wie in der Abbildung dargestellt, durch einen besonderen kleinen Motor M2 vom Netz aus angetrieben werden. Wie män leicht erkennt, ist der Feldstrom des Hilfsgenerators, der über die Kontakte geführt wird, erheblich geringer als der des zu regelnden Motors M1.For a more detailed explanation, the above-mentioned Fig. I will first be described. D is, for example, a high-frequency machine whose speed should remain unchanged. It is driven by a motor Mi whose field is controlled by the controller R or its contact k, which is on the same axis as the motor and the high-frequency machine. The control does not take place directly, however, but via an intermediate generator G, the armature of which is connected in series with the field winding Ei of the motor M1 to be regulated and whose field current is influenced by the controller R. This auxiliary generator can either sit on the same axis with the main unit or, as shown in the figure, be driven from the mains by a special small motor M2. As can easily be seen, the field current of the auxiliary generator, which is guided via the contacts, is considerably less than that of the motor M1 to be controlled.

Wie bereits oben erwähnt, tritt die Wirkung des Kontaktes auf die Drehzahl des Motors Ml jedoch erst mit einer beträchtlichen Verzögerung ein, so daß bei großen ausgesteuerten Beträgen die Gefahr vorliegt, daß der Regelvorgang nicht mehr stabil gehalten werden kann und der Motor ins Pendeln gerät.As mentioned above, the effect of contact occurs on the However, speed of the motor Ml only after a considerable delay, so that with large amounts taxed there is a risk that the control process can no longer be kept stable and the motor starts to oscillate.

In der Abb. z wird nun ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt und im folgenden beschrieben.In Fig. Z an embodiment according to the invention is now shown and described below.

Die zu regelnde Dynamo D, beispielsweise eine Hochfrequenzmaschine, der antreibende Motor M1 und der Regler R mit dem Kontakt k rotieren auf gemeinsamer Achse, während wiederum der Zusatzgenerator G von einem besonderen Hilfsmotor M2, der am Netz liegt, angetrieben wird. Der Anker des Zusatzgenerators G liegt in Reihe mit der Feldwicklung El des Motors Ml und ebenfalls mit dem Regler R. Parallel zu dem Regler liegt einerseits ein Widerstand W2, der zweckmäßig regulierbar ist, andererseits die Feldwicklung E4 des Zusatzgenerators. Der Kontakt k wirkt in dieser Anordnung sowohl direkt auf den Feldstrom, indem er den Widerstand W2 kurzschließt, als auch indirekt, indem er beim Öffnen die Feldwicklung E4 des Zusatzgenerators erregt. Bei letzterem Vorgang wird in dem Anker des Zusatzgenerators eine Spannung induziert, welche die Wirkung des Kontaktes k noch unterstützt, d. h. bei öffnen des Kontaktes. liefert der Anker G einen Strom, der dem ursprünglich vorhandenen Feldstrom entgegengesetzt ist und diesen noch weiter schwächt, als es durch Öffnen des Kontaktes und damit Einschalten des Widerstandes W2 allein schon der Fall ist. Je nach dem Übersetzungsverhältnis des Zusatzgenerators kann auf diese Weise mit ganz geringen Kontaktleistungen ein sehr großer Regelbereich erzielt werden.The dynamo D to be controlled, for example a high-frequency machine, the driving force Motor M1 and controller R rotate with contact k on a common axis, while in turn the additional generator G from a special Auxiliary motor M2, which is connected to the network, is driven. The anchor of the auxiliary generator G is in series with the field winding El of the motor Ml and also with the controller R. On the one hand, a resistor W2, which can be appropriately regulated, is located parallel to the regulator is, on the other hand, the field winding E4 of the additional generator. The contact k works in this arrangement both directly on the field current by changing the resistor W2 short-circuits, as well as indirectly by opening the field winding E4 of the additional generator excited. In the latter process, a voltage is generated in the armature of the additional generator induced, which still supports the effect of contact k, d. H. at open of the contact. the armature G supplies a current that corresponds to the originally present Field current is opposite and weakens it even further than it does when it is opened of the contact and thus switching on the resistor W2 alone is the case. Depending on the transmission ratio of the additional generator, this can be done with very low contact power, a very large control range can be achieved.

In der Abb. 3 ist noch eine weitere Verbesserung dargestellt. Die Grundschaltung ist dieselbe wie in Abb. 2, doch befinden sich auf der Zusatzdynamo noch zwei weitere Feldwicklungen E2 und E". E2 liegt an der Netzspannung und schafft für die Dynamo G eine Vormagnetisierung, wodurch die Trägheit des Feldes herabgesetzt wird. E6 liegt parallel zu einem Widerstand im Ankerstromkreis des zu regelnden Motors, wird also von einem Teil des Hauptstromes durchflossen, und zwar in der Weise, daß bei steigender Last der Strom in dieser Feldwicklung ebenfalls eine weitere Verringerung des Stromes in der Wicklung El bewirkt. Auf diese Weise wird der Kontakt k weitgehend entlastet und gleichzeitig ein bedeutend verbreiteter Regelbereich erzielt, ohne dabei auf den Vorteil der Schnellregulierung zu verzichten. Kleinere Last- und Spannungschwankungen werden dabei durch die direkte Einwirkung der Kontakte auf den Motorfeldstrom und den Widerstand W2 ausreguliert, während größere Beträge durch die Wirkung der Zusatzdynamo ausgeglichen werden.Another improvement is shown in Fig. 3. the The basic circuit is the same as in Fig. 2, but are located on the additional dynamo two more field windings E2 and E ". E2 is connected to the mains voltage and creates a premagnetization for the dynamo G, which reduces the inertia of the field will. E6 is parallel to a resistor in the armature circuit of the to be regulated Motor, so part of the main current flows through it, namely in the Way that with increasing load the current in this field winding also increases Reduction of the current in the winding El causes. This way the contact will be made k largely relieved and at the same time a significantly wider control range achieved without sacrificing the advantage of quick adjustment. Smaller ones Load and voltage fluctuations are caused by the direct action of the contacts on the motor field current and the resistor W2, while larger amounts be balanced by the action of the additional dynamo.

Claims

o PATENT CLAIMS: x. Device for regulating electrical machines, in particular high-frequency converters, by means of centrifugal contact regulators and intermediate dynamos in the field circuit of the machine to be regulated, characterized in that the armature of the intermediate dynamo is connected in series with the regulator contact and its field (E4, Fig. 2), parallel to the regulator contact and the regulator resistor.

2. Device according to claim x, characterized in that the intermediate dynamo by another field winding (E2, Fig. 3) fed by the mains voltage is excited.

3. Device according to claim i and 2, characterized in that the intermediate dynamo has another field winding (E6, Fig. 3) whose current is equal to the armature current of the Engine increases and decreases.