DE496655C - Lokomotivantrieb mit Phasenumformer fuer die Umformung von Ein- oder Mehrphasenstrom - Google Patents

Lokomotivantrieb mit Phasenumformer fuer die Umformung von Ein- oder Mehrphasenstrom

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DE496655C
DE496655C DES67990D DES0067990D DE496655C DE 496655 C DE496655 C DE 496655C DE S67990 D DES67990 D DE S67990D DE S0067990 D DES0067990 D DE S0067990D DE 496655 C DE496655 C DE 496655C
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DE
Germany
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phase
converter
voltage
motors
locomotive drive
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Expired
Application number
DES67990D
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing E H Moritz Schenkel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Schuckertwerke AG
Siemens AG
Original Assignee
Siemens Schuckertwerke AG
Siemens AG
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of DE496655C publication Critical patent/DE496655C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
    • B60L9/24Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines
    • B60L9/26Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines single-phase motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • Lokomotivantrieb mit Phasenumformer für die Umformung von Ein- oder llehrphasenstrom In dein Patent 491 705 ist ein Lokomotivantrieb mit Phasenumformer mit asznchronem Verhalten beschrieben, der zur Ümformun g von Ein- oder Mehrphasenstrom auf Strom beliebiger Phasenzahl dient und bei dem der mehrphasig ausgeführte Läufer durch eine fremderregte Mehrphasenerreg;r:maschine --,rregt wird. Von diesem P.hasenttmformer >ollen Induktionsmotoren gespeist werden. Diese besitzen aber, wenn ihre Regelung durch Polumschaltung oder Iiaskadenschaltung erfolgt, nur einige, wenige Geschwindigkeitsstufen.
  • Dieser Übelstand soll nach der Erfindung dadurch beseitigt werden, daß der Phasenumformer eine oder mehrere für Spann,ungsregelung des den Antriebsmotoren zugeführten Stromes in -weiten Grenzen schaltbare Sekundärwicklungen erhält, .denen verschieden große Spannungen entnommen werden können. An Stelle der Induktionsanotoren werden dann Motoren verwendet, deren Geschwindigkeit von der zugeführten Spannurig abhängt, also für elektrische Lokomotiven z. B. die bekannten E;nphasenkommutatormotoren. Diese werden :dann natürlich nicht für die Frequenz 5o, sondern für eine niedrigere Frequenz gebaut, und ihre Geschwindigkeit wird durch Stufenregelung an der Sekunr_lärwicklung des Phasenumformers geregelt.
  • Die Geschw:ilndigkeitsregelung kann noch weiter dadurch verfeinert werden, daß die Geschwindigkeit zwischen den grobein Stufen durch Veränderung der Feldstärke des Umformers vvrändiert wird. Auf @die Möglichkeit, die Feldstärh; des Umformers zu regeln, ist bereits im Patent 491 7o5 hingewiesen. Die Ausführung wird im folgenden noch näher beschrieben.
  • Es ist an sich gleichgültig, wieviel Sekundärwicklungen mit Anzapfungen -in dem Umformer vorgesehen werden. Man kann eine einzige Sekundärwicklung verwenden, man kann aber auch .mehrere Wicklungen benutzen von verschiedener Phasenlage. In allen Fällen jedoch soll durch die Erregermaschine des Umformers das Drehfeld möglichst vollkommen ausgebildet werden, so daß die Drehstromerregermaschirne ihrerseits stets an eine Mehrphaseustrom liefernde, gegebenenfalls besondere Wicklung im Umformer angeschlossen werden dann. Diese Mehrpha:senwicklung kann entweder für sich ;im Ständer dies Umformers gewickelt sein, in welchem Falbe sic mit beliebigen und von den übrigen Wicklungen abwzicheirder Phasenzahl ausgeführt werden kann, oder sie dann mit ,den für deii Betrieb d:r Motoren vorgesehenen Wicklungen vereinigt werden, unter Umständen unter Zuhilfenahme einer besonderen Phasentransforination mit irgendwelchen hierzu bekannten Mitteln.
  • Es mL-iß noch erwähnt werden, .daß bereits vorgeschlagen wurde, bei Phasenumformern einige in Dreieck geschaltete, am Nullpunkt rmer Sternschaltung liegende Windungen der Seku:ndürwicklung .in Stufen abschaltbar zu lachen. Dies geschah jedoch zu dem Zweck, Aie Spannung der Wicklung zu regeln, soweit sie den Leistungsfaktor beeinflußt. An eine Spannungsregelung in weiten Grenzen, die zur Geschwindigkeitsregelung der Motoren verwendet werden kann, wie :es nach der vorstehenden Erfindung :beabsichtigt ist, wurde bei der bekannten Anordnung .nicht gedacht. Diese Regelung konnte durch die bekannte Anordnung ,auch nicht erreicht werden.
  • In der Figur ist die Ausführung der Erfindung an einem Beispiel erläutert, und zwar ist für den Umformer eine Zuv:eiphasenwicklung für den selzundären Teil gewählt worden. Man kann nämliich die Einphasenmotoren zweckmäßig im mehren. Gruppen teilen, wobei am häufigsten Gruppen von gerader Zahl vorkommen. So wird man Fahrzeuge, bei denen zwei .oder vier Motoren vorhanden sind, mit einem Zweip:h@asensvstem, und solche, bei denen drei Motoren vorhandian sind, finit einem Dreiphaasensvstem versehen. In der Abbildung bedeutet i den Fahrdraht, 2 den Stromabnehmer, 3 die Hochtsp.annungswickhing, .4 die Erdleitung des Umformers 5, dessen Läufer eine regelmäßige Dreip:hasenwicklung 9, io, ii be!siitzt, die an Schleifringen 1a, 13, 14 geführt sind. Die sekundäre Zw eiphasenwickItmg ist mit 7 6 und 78 bezeichnet. Sie hat nach der Erfindung Anzapfpunkte mit verschiebbaren Kontakten auf jeder der beiden Phasen, die mit 74 und 75 bezeichnet sind und die zu zwei Leitungen 72 und 73 führen. Von .diesen beiden Leitungen werden unter Zuhilfenahme der Leitung 77 die Einphasenkommutatormotoren 86 und 87 gespeist. Diese, Motoren besitzen jeder eine Kompensationswicklung 88 und 89 sowie eine Erregerwicklung go und 99. Schalter und Umschalter sind der Einfachheit der Darstellung-wegen weggelassen. Werdm -die Kontakte 7.1. und 75 an den Wicklungen 76 und 78 entlangbewegt, so wird die Spannung an den Motoren 86 und. 87 in groben Stufen geregelt.
  • D=ie Drehstromerr egermaschine 6o ist mit ihren Schleifringen 28, 29 und 3o, wie im Hauptpatent, über die Sekundärwicklung 92 eines Transformators 93 und über Regelkontakte 91 an das Zweiphasennetz, d. h. an die W icklungen 76 und 78 :und die Walleitung ;; fest .angeschlossen und empfängt somit eine während des Regelvorganges zwar nicht konstante, aber doch weit weniger veränderte Spannung als die Motoren 86 und 87. Inder Zeichnung ist die Umstellung von Zweiph:as:enstrom in Drc4iphaas:e:nstrom beispielsweise durch vi:nen Scottschen Transformator dargestellt, dessen Sekundärwicklung 92 drelphlasig ist, während @diiie Primärwicklung zweiphasig ist; die eine Phase ist: mit 9d., -die andere mlit 95 bezeichnet. Es könnten an :dieser Stelle auch andere Phasenumformer verwendet werden. So könnte man z. B. einen dem Hauptumformer 5 ähnlichen rotierenden Phasenumformer kleinerer Ausführungsart verwenden. Damit wäre der Vorteil verbundien, @daß die Regelung bequemer wird undin Stromkreisen von noch geringerer Stromstärke stattfindet als bei Tr ansformatoren der hubgebildeten Art. Diese Art hat ihr ers-eits den Vorteil des ruhenden Apparates für sich.
  • An die gleiche, nahezu konstante Spannung liefernde Leitung, an der der Transformator für :.die Erregermaschine liegt, können beispielsweise noch andere Maschinen, die in der Lokomotive für Ventilation odier für Drucklufterze.tgun g nötig s!inid und bei denen keine Regelbarkeit verlangt ist, angeschlossen "werden. Dies ist z. B. durch Zw eiphasenmotoren 96 und 97 angedeutet -Der Regelvorgang vollzieht sich nun so, d,aß die erforderliche Spannung zunächst mit Hilfe der Kontakte 74 und 75 am Umformer abgegriffen wird, und zwar so, !d@aß die .dort abgegriffene Spannung etwa. .unterhalb derj enigen Spannung bleibt, welche man zu bekommen wünscht. Hierauf wird mit dem Schalter gi diie Erregung des Umformers in der im Hauptpatent beschriebenen Weise verstärkt, so daß :die Spannung .an dien Kontakten 74 und 75 :etwas steigt. Reicht die Spannung, idi@e man auf diese Weise erreicht, bis nahe an diejenige, welche der nächste der Hauptkontakte geben würde, so wird zuiiächst die Spannung mit Hilfe der Kontalde gi wi@edfer etwas verkleinert. Die Kontakte 74 und 75 werden um eine Stufe verschoben, und von dort aaus kann :die Spannung wiederum durch Verstärkung der Erregung des L"informers erhöht wierden. Man ist dadurch in der Lage, den Motoren 86 und 87 eine sehr feinstufig abgepaßte Spannung zuzuführen. Man wird immer danach trachten, die Spannung nicht bloß mit den Kontakten an der Sel;,undärwicklung des Umformens 5, sondern auch durch @stärkeres Erregen :des Umformers mit ,einzustellen, damit man möglichst immer einen guten Leistungsfaktor in der Fahrleitung bekommt.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: z. Lokomotivanttie!b mit Phasenumformer für die Umformung von Ein- oder Mehrphasen.strom nach Patent 49, 705, gekennzeichnet durch eine oder mehrere für die Spannungsregelung dies den Antriebsmotoren (S6, 37) zugeführten Stromes in weiten Grenzen schaltbare Sekundär-«-ickhungen (76, 78) im Phiasenwinformer (5).
  2. 2. Lokomotivantrieb nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß Odile Phasenzahl für die Erregung der Erregermaschine (6o) von der Phas,enzahil der Sel-,undär@vid ilung (76, 78) ödes Umformers verschieden isst.
  3. 3. Verfahren zur Regelung der Sekundärspannung des Phiasenumformers für den Lo'l;o@motivantrneb nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß Zwischenstufen für die Scikunid,är#spannung durc=h Spannungsregelu ng der Mehrpha@senerreg ermaschine (6o) hergestellt werden.
DES67990D 1924-12-12 1924-12-12 Lokomotivantrieb mit Phasenumformer fuer die Umformung von Ein- oder Mehrphasenstrom Expired DE496655C (de)

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