DE492902C

DE492902C - Arrangement to improve the commutation on commutator machines (especially on AC commutator machines)

Info

Publication number: DE492902C
Application number: DES80452D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Jaroslav Kozisek
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1927-06-29
Filing date: 1927-06-29
Publication date: 1930-02-28

Description

Anordnung zur Verbesserung der Kommutierung an Kommutatormaschinen (insbesondere an Wechselstromkommutatormaschinen) Es ist bekannt, zur Beseitigung von durch den erzeugenden Generator oder durch stark gesättigte Transformatoren hervorgerufenen Oberschwingungen in Wechselstromnetzen zu diesem Netz einen leerlaufenden Asynchronmotor mit Käfiganker parallel zu schalten. Dieser Käfigankermotor stellt für -die Betriebsfrequenz eine hohe Induktivität dar; die Oberwellen des Netzes sind hingegen durch die. Käfigwicklung kurzgeschlossen, so daß sie sich im Netze nicht mehr störend bemerkbar machen können.Arrangement to improve commutation on commutator machines (especially on AC commutator machines) It is known to eliminate by the generating generator or by highly saturated transformers caused harmonics in alternating current networks to this network an open circuit Connect asynchronous motor with squirrel cage armature in parallel. This squirrel cage motor represents a high inductance for the operating frequency; the harmonics of the network are, however, by the. Cage winding short-circuited so that they are in the network can no longer be noticed in a disturbing way.

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines derartigen sekundär kurzgeschlossenen, insbesondere mit Käfiganker ausgerüsteten Induktionsmotors für die Verbesserung der Kommutierung an Kommutatorrnaschinen, insbesondere an Wechselstromkommutatorinaschinen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß infolge der begrenzten Lamellenzahl und der Nutung der Kommutatormaschinc an dieser Oberfelder und damit Oberschwingungen auftreten, die zwar nach außen hin, also im Netze, wenig in Erscheinung treten, die jedoch in der Läufer- oder der Ständerwicklung für sich betrachtet große Stärke annehmen. Diese Oberschwingungen sind namentlich bei Wechselstromkommutatormaschinen infolge des geringen Luftspaltes und des lamellierten Blechkörpers dieser Maschinengattung sehr stark und wirken auf die Kommutierung der Maschine in sehr ungünstiger Weise ein.The invention relates to the use of such a secondarily short-circuited, especially induction motor equipped with cage armature for improvement commutation on commutator machines, especially on AC commutator machines. It has been shown that as a result of the limited number of lamellas and the grooving the commutator machine at these upper fields and thus harmonics occur, which appear little to the outside world, i.e. in the network, but which do take on great strength in the rotor or stator winding viewed individually. These harmonics are a result of AC commutator machines in particular the small air gap and the laminated sheet metal body of this type of machine very strong and have a very unfavorable effect on the commutation of the machine a.

Gemäß der Erfindung ist der mit Kurzschlußanker ausgerüstete Asynchronmotor unmittelbar (also ohne Zwischenschaltung eines Transformators) zu der Kommutatorwicklung der Kommutatormaschine parallel geschaltet. Wie die Versuche gezeigt haben, wird dadurch die Kommutierung der Maschine sehr verbessert. Es werden nicht nur die den Luftspalt durchsetzenden Oberfelder durch den Kurzschlußankermotor weggedämpft, sondern auch die nur um die Kommutatorwicklung sich schließenden Streufelder mit Oberwellenfrequeriz.According to the invention, the asynchronous motor equipped with a short-circuit armature directly (i.e. without the interposition of a transformer) to the commutator winding connected in parallel to the commutator machine. As the experiments have shown, will this greatly improves the commutation of the machine. It won't just be the den Air gap penetrating upper fields damped away by the short-circuit armature motor, but also the stray fields that only close around the commutator winding Harmonic frequency

In der Zeichnung ist die neue Anordnung an zwei Beispielen veranschaulicht. Abb. r zeigt einen Drehstromreihenschlußkommutatormotor mit Zwischentransformator, dessen Kommütatorwicklung noch an Hilfsschleifringe i angeschlossen ist. Mit den Hilfsschleifringen ist die Ständerwicklung des zur Wegdämpfung der Oberfelder dienenden leerlaufenden Kurzschlußankermotors 2 verbunden. Der Motor läuft mit der in der Läuferwicklung des Reihenschlußmotors herrschenden Schlupffrequenz. Bei der Anordnung nach Abb.2 ist die Verbesserung der Kommutierung an einem Reihenschlußkommutatormotor noch erhöht. Der Kurzschlußankermotor 2 ist mit seiner Läuferwicklung zur Läuferwicklung des Reihenschlußmotors parallel geschaltet. Außerdem sind beide Motoren miteinander mechanisch gekuppelt. Damit der Kurzschlußankermotor für die im Läufer herrschende Betriebsfrequenz eine hohe Induktivität und für die Oberwellen einen Kurzschluß darstellt, ist der mit der Kurzschlußwicklung 3 ausgerüstete Ständer des Motors drehbar gelagert. Der Ständer läuft daher mit der Netzfrequenz entsprechender, annähernd synchroner Drehzahl. Die Anordnung nach Abb. 2 hat den Vorteil, daß man infolge der unmittelbaren Kupplung des Reihenschlußmotors mit dem Kurzschlußankermotor die Läuferwicklung des Kommutatormotors an beliebig vielen Stellen mit der Läuferwicklung des Kurzschlußankermotors verbinden kann, beispielsweise derart, daß die Kommutatorwicklung des Reihenschlußmotors ebensoviel Verbindungen mit dem eigenen Kommutator wie mit der Läuferwicklung des Kurzschlußankermotors besitzt. Es sind daher die kommutierenden Spulen des Reihenschlußmotors unmittelbar über den Kurzschlußankermotor kurzgeschlossen, so daß die Gleichstromkommutierung sehr verbessert wird. Die drehbare Lagerung des Ständers des Kurzschlußankermotors kann in beliebiger Weise, beispielsweise durch Anbringung von Rollenlagern am äußeren Umfange des Ständers, herbeigeführt werden.In the drawing, the new arrangement is illustrated using two examples. Fig.r shows a three-phase series commutator motor with an intermediate transformer, whose commutator winding is still connected to auxiliary slip rings i. With the Auxiliary slip rings is the stator winding of the one used to dampen the upper fields idling short-circuit armature motor 2 connected. The engine runs at that in the Rotor winding of the series motor prevailing slip frequency. In the arrangement according to Fig.2 is the improvement of the commutation on a series commutator motor still elevated. The squirrel cage armature motor 2 is with its rotor winding to the rotor winding of the series motor connected in parallel. Also, both engines are with each other mechanically coupled. So that the short-circuit armature motor for the prevailing in the rotor Operating frequency has a high inductance and a short circuit for the harmonics is the stator equipped with the short-circuit winding 3 of the motor rotatably mounted. The stator therefore runs more or less correspondingly with the mains frequency synchronous speed. The arrangement according to Fig. 2 has the advantage that you as a result the direct coupling of the series motor with the short-circuit armature motor Rotor winding of the commutator motor at any number of points with the rotor winding of the short-circuit armature motor can connect, for example in such a way that the commutator winding of the series motor just as many connections with its own commutator as with the rotor winding of the squirrel cage armature motor. It is therefore the commuting ones Coils of the series motor short-circuited directly via the short-circuit armature motor, so that the direct current commutation is greatly improved. The rotatable mounting of the Stator of the short-circuit armature motor can in any way, for example by Attachment of roller bearings on the outer circumference of the stator.

Selbstverständlich kann der Anschluß des Kurzschlußankermotors an die Kommutatorwicklung auch bei beliebigen anderen Kommutatormaschinen Anwendung finden, insbesondere bei einphasigen Reihenschlußkommutatormaschinen, wie Repulsionsmotoren, oder bei ständergespeisten Drehstromnebenschlußkommutatormotoren oder auch bei Kommuta.tormaschinen beliebiger Bauart, die zwecks Drehzahlregelung oder Phasenkompensierung in den Sekundärstromkreis von Asynchronmaschinen eingeschaltet sind. Bei einphasig gespeisten Kommutatormaschinen, z. B. Repulsionsmotoren, ergibt sich der weitere Vorteil, daß durch den Kurzschlußankermotor das an sich etwas unsymmetrische Drehfeld vergleichmäßig wird. Bei Einankerumformern wird man den Kurzschlußankermotor unmittelbar an seine Hauptschleifringe anschließen.Of course, the short-circuit armature motor can be connected to the commutator winding can also be used in any other commutator machine find, especially in single-phase series commutator machines such as repulsion motors, or with stator-fed three-phase shunt commutator motors or with commutator machines of any design that is used for speed control or phase compensation in the secondary circuit are switched on by asynchronous machines. With single-phase fed commutator machines, z. B. repulsion motors, there is the further advantage that by the short-circuit armature motor the rotating field, which is somewhat asymmetrical in itself, becomes uniform. With single armature converters the short-circuit armature motor will be connected directly to its main slip rings.

Statt den Kurzschlußankermotor an die Kommutatorwicklung anzuschließen, kann man auch eine mit der Kommutatorwicklung magnetisch eng verkettete Hilfswicklung am Läufer der Maschine vorsehen und diese mit dem Kurzschlußankermotor verbinden.Instead of connecting the short-circuit armature motor to the commutator winding, you can also use an auxiliary winding that is magnetically closely linked to the commutator winding on the rotor of the machine and connect it to the short-circuit armature motor.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Arrangement to improve commutation Commutator machines (especially on AC commutator machines), characterized in that, that to the commutator winding of the machine a secondary short-circuited, in particular Asynchronous motor equipped with a squirrel cage armature is connected directly in parallel.

2. Arrangement according to claim z, characterized in that the asynchronous motor over Auxiliary slip rings is connected to the commutator winding.

3. Arrangement according to Claim z, characterized in that the asynchronous motor with the commutator machine is mechanically coupled and the rotor windings of both machines are parallel to each other are connected, while the stator equipped with the short-circuit winding of the Asynchronous motor is rotatably mounted. ¢. Arrangement according to claim 3, characterized in that that the rotor winding of the commutator machine is as much or almost as much Has connections to the rotor winding of the asynchronous motor as well as to the commutator.