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Verfahren zum Betrieb-- eines Dreiphasen-Reihenschluß-Kommutatormotors
Wird die Drehzahl eines Dreipliasen-Reihenschluß-Kommutatormotors sehr weit nach
unten geregelt, so besteht oft die Gefahr des unstabilen Laufes, wobei die Drehzahl
des Motors auch bei konstanter Belastung nur konstant gehalten werden kann, wenn
die Bürstenstellung dauernd nachreguliert wird. Je größer Drehmoment und Drehzahl
des Motors sind, desto mehr tritt die Gefahr des unstabilen Ganges zurück. Nun liegen
oft im normalen Betrieb Drehzahl und Drehmoment so hoch, claß die Gefahr des unstabilen
Laufes nicht vorhanden ist und somit gegen die Verwendung des Dreiphasen-Reilienscliluß-Komtnutatormotorskein
Bedenken besteht. In Ausnahmefällen aber, z. B. bei Vorbereitungsarbeiten für den
eigentlichen Arbeitsprozeß der angetriebenen Maschine, muß dabei die Drehzahl des
Motors soweit nach unten reguliert werden, daß der Dreiphasen-Reihenschlußrnotor
nicht mehr stabil arbeitet, wodurch bisher oft die Verwendung des Dreiphasen-Reihenschluß-Kommutatormotors
für bestimmte Antriebe sehr erschwert oder auch ganz unmöglich gemacht wurde.
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Erfindungsgemäß kann aber auch in solchen Fällen der durch Bürstenverschiebung
geregelte Dreiphasen-Reilienscliluß-I,,ommutatormotor verwendet und damit dessen
bekannte Vorzüge für den normalen Betrieb ausgenutzt werden, wenn er für diese ausnahmsweise
verlangten Betr iebzustä nde in einen -; ebenschluß-Kommutatormotor umgeschaltet
wird. Da das Drehmoment des Dreiphasen-'Tebenschluß-Kommutatormotors sich schon
bei kleiner Drehzahländerung sehr stark ändert, ist für ihn die Gefahr unstabilen
Laufes nicht vorhanden. Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Abb. i. i ist das Netz,
2 die Ständerwicklung und 3 die Läuferwicklung des Dreiphasen-Kommutatormotors;
d. und 5 sind Primärwicklung und Sekundärwicklung des zugehörigen Serientransformators;
C und ; sind zwei miteinander gekuppelte dreipolige Umschalter. Bei deren Stellung
a ist ,der Motor als Dreiphasen-Reihenschluß-Kommutatormotor geschaltet. Bei Stellung
b des Schalters sind die Ständerwicklung 2 und die Läuferwicklung 3 des Motors in
Parallelschaltung an das Netz angeschlossen. Zwischen dem Netz und der Läuferwicklung
liegt der Transformator B. Die Wicklungen .4 und 5 des Serientransformators sind
bei Stellung b des Schalters offen. In dieser Schaltung arbeitet der Motor mit Nebenschlußcharakteristik,
clie Drehzahl hängt von der Bürstenstellung und von der Übersetzung des Transformators
8 ab. Soll der Motor mit ioo s=°/" seiner synchronen Drehzahl leerlaufen, so muß,
wenn auf Phasenkompensation verzichtet wird, die Sekundärspannung des Transformators
etwa s °/ß der vom Drehfeld des Motors bei Stillstand in der Läuferwicklung induzierten
Spannung betragen. Soll gleichzeitig Phasen-
Immpensation erreicht
werden, muß die Sekundärspannung des Transformators 8 noclgrößer sein.
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Der Transformator 8 der Abb. r wird füi i die Nebenschlußschaltung
entbehrlich, wenn der Serientransformator 4/5 auch in der Nebenschlußschaltung verwendet
wird. Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Abb. 2, in :der i bis 7 gleiche Bedeutung
wie in Abb. i haben. 8 ist ein weiterer mit ( und 7 mechanisch gekuppelter Umschalter.
Bei Stellung a der Umschalter ist die Schaltung identisch mit Abb. i, wenn auch
in dieser die Schalter in Stellung a liegen. Bei Stellung b liegt die Stärnderwicklung
2 in Dreieckschaltung unmittelbar am Netz, :die Läuferwicklung 3 ist an die Sekundärwicklung
5 des Serientransformators angeschlossen, dessen Primärwicklung d. in Dreieckschaltung
am Netz liegt. Der Motor hat also wieder Nebenschlußschaltung. In Abb. 2 sind bei
Stellung b des Schalters andere Windungszahlen der Wicklungen4 und 5 angeschlossen
als bei Stellung a, wodurch Übersetzung und magnetische Sättigung des Transformators
in beiden Schaltungen auf den günstigsten Wert eingestellt werden können. Bei geeigneter
Bemessung des Transformators ist es aber auch möglich, für eine der beiden Wicklungen
¢ und 5, und zwar vorzugsweise für die Sekundärwicklung 5, in beiden Schaltungen
die gleiche Windungszahl beizubehalten, -wodurch der Umschalter 6 entbehrlich -wird.
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In an sich bekannter Weise ist in den Abb. i und 2 an Stelle der gezeichneten
Dreieckschaltung der Wicklungen Stern- oder offene Schaltung möglich. Ferner können
auch .die Wicklungen bei Stellung a des Umschalters anders geschaltet sein als bei
Stellung b, beispielsweise die Läuferwicklung bei Stellung a in Sechsbürstenschaltung,
in Stellung b dagegen in Dreibürstenschaltung. Schließlich ist auch eine Ausführung
einzelner Wicklungen mit überlappten Phasen möglich. Statt den Läufer in der Nebenschlußschaltung
über einen Transformator an das Netz anzuschließen, kann er auch in an sich ebenfalls
bekannter Weise an Anzapfstellen der Ständerwicklung angeschlossen werden.
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In der Nebenschlußschaltung ist auch eine Regelung der Drehzahl des
Motors z. B. durch Übersetzungsänderung des Transformators oder durch Wahl anderer
Anzapfstellen der Ständerwicklung möglich.
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Soll die Umschaltung von Reihenschlußauf Nebenschlußschaltung und
umgekehrt stoßfrei oder nur mit geringem Strom- und Leistungsstoß erfolgen, so darf
nur bei bestimmten Werten der Drehzahl und der Bürstenverschiebung umgeschaltet
werden, wobei je nach Schaltung der Wicklungen die Bürstenstellung vor und nach
der Umschaltung die gleiche oder auch eine andere sein muß, um einen möglichst kleinen
Stoß bei der Umschaltung zu erreichen. Es ist zunächst möglich, den Motor vor der
Urischaltung stillzusetzen, ihn umzuschalten und dann wieder anzulassen. Statt dessen
können aber auch der Umschalter und die Bürstenbrücke mechanisch oder elektrisch
derart gegeneinander verriegelt werden, daß die Umschaltung im Lauf, aber nur beim
richtigen Wert der Bürstenstellung möglich ist, und daß, wenn die Bürstenstellung
nach der Umschaltung eine andere sein muß als vor der Umschaltung, durch das Umlegen
des Schalters auch die entsprechende Verschiebung der Bürsten bewerkstelligt wird.
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Um in der Reihenschlußschaltung des Motors noch bei möglichst kleiner
Drehzahl stabil arbeiten zu können, können alle an sich bekannten Mittel, wie Dreieck-Stern-Umschaltung
des Motors, hohe Sättigung des Serientransformators u. dgl., angewendet werden.