DE494230C - Anordnung zur in Abhaengigkeit vom Belastungszustand oder der Schluepfung selbst-taetigen Regelung der Drehzahl oder der Phasenkompensierung von Asynchronmaschinen mit Kommutatorhintermaschine - Google Patents

Description

• Anordnung zur in Abhängigkeit vom Belastungszustand oder der Schlüpfung selbsttätigen Regelung der Drehzahl oder der Phasenkompensierung von Asynchronmaschinen mit Kommutatorhintermaschine Bei Asynchronmaschinen, deren Kommutatorhintermaschine entweder unmittelbar (im Läufer) oder über einen Frequenzwandler (im Ständer) von einer Netzfrequenz oder annähernde Netzfrequenz führenden Spannungsquelle erregt wird, verwendet man zur selbsttätigen Regelung der Drehzahl oder zur Phasenkompensierung der Asynchronmaschine in Abhängigkeit von deren Belastungszustand bzw. Schlüpfung Anordnungen, bei denen in den Netzfrequenz führenden Teil des Erregerstromkreises der Hintermaschine die Sekundärwicklung eines Stromtransformators eingeschaltet ist, dessen Pri= märwicklung vom primären Belastungsstrom der Hauptmaschine durchflossen wird. Ist nun die asynchrone Hauptmaschine, wie dies bei großen Maschinen meistens der Fall ist, im Ständer für Hochspannung ausgeführt, so muß dieser Stromtransformator ebenfalls für Hochspannung bemessen werden. Dadurch wird, trotzdem die Leistung des Stromtransformators gering ist, die Kompoundierungsanordnung sehr verteuert. Außerdem ist auch die leichte Zugänglichkeit des Erregerstromkreises der Hintermaschine erschwert.
• Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur in Abhängigkeit vom Belastungszustand oder der Schlüpfung selbsttätigen Regelung der Drehzahl oder Phasenkompensierung von Asynchronmaschinen mit Kommutatorhintermaschine, die den geschilderten Nachteil vermeidet, da hier die gesamte Kompoundierungsvorrichtung in Niederspannung führenden Stromkreisen angebracht ist. Die Kommutatorhintermaschine bzw. eine Kommutatormaschine zur Erregung der Hintermaschine .besitzt dabei sowohl im Ständer als auch im Läufer eine Erregerwicklung. Erfindungsgemäß führt die Erregerwicklung im Ständer der Kommutatorhintermaschine in Abhängigkeit vom Belastungszustand oder der Schlüpfung der Asynchronmaschine Strom, während die Erregerwicklung im Läufer von einer im wesentlichen konstanten und Netzfrequenz oder annähernde Netzfrequenz aufweisenden Stromquelle unter Zwischenschaltung von Induktivitäten gespeist wird. Trotzdem das Erregerfeld von zwei verschiedenen Wicklungen .erzeugt wird, so ist doch, wenn man von der Wirkung der zwischengeschalteten Induktivitäten zunächst absieht, seine Gesamtstärke durch die Größe der konstanten, die Läufererregung liefernden Spannungsquelle vorgeschrieben. Bei einer Änderung des Erregerstromes der Ständerwicklang in Abhängigkeit von der Belastung ändert sich bloß der Erregerstrom im Läufer. Schaltet man aber zwischen der konstanten Spannungsquelle und der von ihr gespeisten Erregerwicklung Induktivitäten ein, so bewirkt diese Änderung des Erregerstromes auch eine Änderung der Klemmenspannung an der Erregerwicklung im Läufer, so daß auch das gesamte Erregerfeld durch die in Abhängigkeit vom Belastungszustand der Asynchronmaschine Gespeiste Erregerwicklung beeinflußt wird. Diese Beeinflussung kann leicht derart eingestellt werden, daß beispielsweise die Drehzahl mit steigender Belastung sinkt oder daß die Phasenkompensierung mit steigender Belastung verstärkt wird.
• In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. In Abb. i ist i die asynchrone Hauptmaschine, deren Kommutatorhintermaschine 2 im Läufer über Schleifringe und über einen einstellbaren Transformator ; vom Netz aus erregt wird. Die Kommutatorhintermaschine besitzt im Ständer außer der Kompensationswicklung 3 noch eine zusätzliche Erregerwicklung 4, die an die Sekundärseite eines in den Sekundärstromkreis der Maschine i eingeschalteten Stromtransformators 5 angeschlossen ist. In den Netzfrequenz führenden Erregerstromkreis der Hintermaschine sind nun noch Drosselspulen 6 eingeschaltet. Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende. Für Leerlauf ist die Drehzahl des Gesamtaggregates oder seine Phasenkompensierung mittels des Transformators 7 auf einen gewünschten Wert eingestellt. Das Erregerfeld der Kommutatorhintermaschine wird dann fast ausschließlich vom Läufer aus mit Netzfrequenz erzeugt. Bei Belastung der Hauptmaschine erzeugt auch der Stromtransformator 5 in der Wicklung q. einen Erregerstrom, so daß der vom Transformator 7 gelieferte Erregerstrom sinkt. Dementsprechend steigt infolge Verminderung der Wirkung der Drosselspulen 6 die Spannung an den Schleifringen der Kommutatorhintermaschine an, so daß das Gesamtfeld in der Hintermaschine ansteigt und so beispielsweise eine Drehzahlsenkung herbeiführt.
• Abb. 2 zeigt eine Anordnung, die hauptsächlich für Asynchrongeneratoren, bei denen sich der Schlupf nur in geringem Maße ändert, bestimmt ist, wobei allerdings der Schlupf doch ein Maß für den Belastungszustand der Hauptmaschine darstellt. Die Erregerwicklung q. der Kommutatorhintermaschine wird hier nicht von einem Stromtransformator, sondern von der Sekundärwicklung einer mit der Hauptmaschine synchron laufenden Hilfsasynchronn-iaschine g gespeist, deren Primärwicklung konstant erregt ist. Sie ist dazu an einen Fixpunkt des Reguliertransformators 8 angeschlossen. Damit die von der Sekundärwicklung der Maschine g gelieferte Spannung, die sich proportional dem Schlupf ändert, auch in der Wicklung q. einen mit :dem Schlupf proportional sich ändernden Erregerstrom erzeugt, ist der Ohmsche Widerstand .des Erregerkreises der Wicklung q. derart gewählt, daß er innerhalb des Regelbereichs den induktiven Widerstand überwiegt. Dies läßt sich bei geringen Abweichungen von der synchronen Drehzahl leicht erreichen, es reicht dazu unter Umständen bereits der normale Ohmsche Widerstand der Wicklung q. aus. Statt die Ständererregerwicklung q. von einem Stromtransformator 5 oder von einer Hilfsasynchroninaschine g zu speisen, könnte man sie auch an die Schleifringe der Maschine i anschließen.
• Abb. 3 zeigt eine Anordnung, bei der die beiden Erregerwicklungen im Ständer und im Läufer nicht an der Kommutatorhintermaschine selbst vorgesehen sind, sondern an einer Kommutatormaschine 13, die die Erregerwicklung i r der mit der Hauptmaschine i nur elektrisch gekuppelten Kommutatorhintermaschine io speist. Diese Hilfskommutatormaschine 13 wird in derselben Weise wie bei der Anordnung nach Abb. i über Drosselspulen 6 und über den Transformator 7 vom Netz aus im Läufer erregt, im Ständer von dem Stromtransformator 5.
• Die in Abhängigkeit von der Belastung gespeiste Erregerwicklung im Ständer der Kommutatorhäntermaschine kann auch dadurch erreicht werden, daß die Kommutatorhintermaschine in bekannter Weise im Ständer mit: einer vom Belastungsstrom durchflossenen Kompoundwicklung ausgerüstet bzw. daß die Kompensationswicklung mit Kompoundwirkung (beispielsweise durch Über- oder Unterdimensionierung oder durch Verschiebung aus der richtigen Lage) ausgebildet ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur in Abhängigkeit vom Belastungszustand oder der Schlüpfung selbsttätigen Regelung der Drehzahl oder der Phasenkompensierung von asynchronen Vordermaschinen mit Kommutatorhintermaschine, wobei die Kommutatorhintermaschine (oder eine Kommutatormaschine zur Erregung der Hintermaschine) im Läufer und im Ständer mit magnetisch miteinander gekuppelten Erregerwicklungen ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung im Ständer in Abhängigkeit vom Belastungzustand oder von der Schlüpfung der Asynchronmaschine Strom führt, während die Erregerwicklung im Läufer von einer im wesentlichen konstanten und etzfrequenz oder annähernde Netzfrequenz aufweisenden Spannungsquelle unter Zwischenschaltung von Induktivitäten gespeist wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Stromtransformator im Sekundärstromkreis der Asynchronmaschine, der die Erregerwicklung im Ständer derKommutatorhintermaschine speist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, unter vorzugsweiser Verwendung eines Generators als asynchrone Vordermaschine, gekennzeichnet durch eine konstant erregte und mit der Vordermaschine synchron laufende asynchrone Hilfsmaschine, deren Sekundärwicklung die Erregerwicklung im Ständ er:der Kommutatorh intermaschine speist.