DE498441C

DE498441C - Anordnung zur Unterdrueckung der Selbsterregung mit niedriger Frequenz oder Gleichstrom bei mit Netzfrequenz gespeisten Ein- oder Mehrphasenreihenschlusskollektormaschinen

Info

Publication number: DE498441C
Application number: DES77786D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Berlin-Charlottenburg
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1926-12-31
Filing date: 1926-12-31
Publication date: 1930-05-22

Description

Anordnung zur Unterdrückung der Selbsterregung mit niedriger Frequenz oder Gleichstrom bei mit Netzfrequenz gespeisten Ein- oder 1VIehrphasenreihenschlußkollektormaschinen Bekanntlich kann man Ein- oder Mehrphasenkollektormaschinen mit Reihenschlußverhalten als Generator, z. B. zwecks Bremsung, betreiben, wenn man sie entgegen der Motordrehrichtung antreibt. Die Maschinen erregen sich dabei aber nur mit einerniedrigen Frequenz bzw. mit Gleichstrom, so daß eine nutzbare Verwertung der erzeugten elektrischen Energie in den meisten Fällen nicht möglich ist. Es tritt dabei außerdem der Nachteil auf, daß das Wechselstromnetz, an das die Maschinen angeschlossen sind, wegen seiner hohen Frequenz für den niedrigperiodischen Strom einen Kurzschluß darstellt, so daß der Kommutatorgenerator mit zu hohem Strom belastet wird. Um die Selbsterregung mit niederfrequentem Strom oder Gleichstrom zu vermeiden, ist es bereits bekannt, in die Arbeitsstromkreise der Reihenschlußmaschine Ohmsche Widerstände einzuschalten. Obzwar sich dadurch erreichen läßt, daß der Generator Energie mit Netzfrequenz abgibt, die nutzbar verwertet werden kann, so besteht doch noch der Übelstand, daß diese Widerstände einen verhältnismäßig großen Teil der erzeugten Energie verzehren, so daß der Wirkungsgrad der Nutzbremsung nur niedrig ist.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung, mittels der die Selbsterregung mit niedriger Frequenz oder mit Gleichstrom bei generatorisch betriebenen und reit Netzfrequenz gespeisten Ein- oder Mehrphasenreihenschlußkollektormaschinen ebenfalls vermieden werden kann, die aber den Energieverlust der bekannten Anordnung auf einen Bruchteil vermindert. Erfindungsgemäß sind parallel zu den Bürsten der Reihenschlußmaschine Drosselspulen geschaltet, die für die vom Anker erzeugten Spannungen niedriger Frequenz oder für die Gleichspannung einen Kurzschluß darstellen. Dementsprechend ist auch die Selbsterregung mit niedriger Frequenz nicht möglich. Die vom Anker entwickelte Spannung mit Netzfrequenz wird hingegen von den Drosselspulen nicht kurzgeschlossen, so daß die Maschine in der Lage ist als Generator Energie mit Netzfrequenz abzugeben. Um dies zu erreichen, ist es zweckmäßig, die Drosselspulen mit großer Induktivität und mit geringem Ohmschen Widerstand auszurüsten, so daß sie für die niederfrequenten Spannungen zwar einen Kurzschluß darstellen, hingegen aus dem Anker nur einen geringen Magnetisierungsstrom mit Netzfrequenz entnehmen. Der geringe Ohmsche Widerstand der Drosselspulen hat bei Drehstromreihenschlußgeneratoren mit Zwischentransformator außerdem den Vorteil, daß die niederfrequenten Selbsterregungsströme sich zum größten Teil über die Drosselspulen und nicht über die Sekundärwicklung des Zwischentransformators schließen, weil sie hier einen größeren Widerstand zu überwinden- haben. Im Zwischentransformator verursachen die Ströme niedriger Frequenz unerwünschte Sättigungserscheinungen, was zu Betriebsstörungen Veranlassung geben kann. Die letztgenannte Anordnung kann man noch dadurch verbessern, daß man in den Stromkreis des Zwischentransformators auf der sekundären oder primären Seite Ohmsche Widerstände einschaltet. Diese Ohmschen Widerstände brauchen aber nicht so groß zu sein, wie bei der bekannten Anordnung, so daß die Energieverluste ebenfalls nicht groß sind.
An sich ist es bereits bekannt, zur Ankerwicklung von Mehrphasenreihenschlußmaschinen Drosselspulen über Anzapfungen der Ankerwicklung parallel zu schalten. Diese Drosselspulen dienen jedoch nur zur Regelung der Drehzahl der Maschine, wobei sie so bemessen sind, daß sie der Ankerwicklung einen entsprechend großen Magnetisierungsstrorn entnehmen, der die niedrige Periodenzahl in der Ankerwicklung aufweist. Im Gegensatz dazu sollen bei der Erfindung die Drosselspulen auf die Drehzahl der Reihenschlußmaschine nicht einwirken, ihre Induktivität ist daher auch so groß gewählt, daß der aus der Ankerwicklung über die Bürsten entnommene und daher höhere Frequenz aufweisende Magnetisierungsstrom auf das Verhalten der Maschinen keinen Einfluß ausübt. Es ist auch bereits bekannt, bei mit Kompensationswicklung ausgerüsteten Kommutatormaschinen mit Nebenschlußverhalten an die nach außen führenden Enden der Kompensationswicklung . und damit auch an die Ankerwicklung in Parallelschaltung Drosselspulen anzuschließen. Diese Kommutatormaschinen sind jedoch in den Sekundärstromkreis von Asynchronmaschinen eingeschaltet, so daß die Drosselspulen mit der geringen Schlupffrequenz der Asynchronmaschine gespeist werden. Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf die Parallelschaltung von Drosselspulen zu den Bürsten von Reihenschlußkollektormaschinen, die mit Netzfrequenz gespeist werden. Es ergibt sich dabei der Vorteil, daß bei gleicher Wirkung für die Kurzschließung der unerwünschten Selbsterregungsfrequenz die nunmehr mit Netzfrequenz gespeisten Drosselspulen im Verhältnis der Netzfrequenz zur Schlupffrequenz kleiner werden. Bei Einphasenreihenschlußmaschinen ist es ferner bereits bekannt, in den Nebenschlußerregerkreis der Maschine, also in Reihe mit der Erregerwicklung, Drosselspulen einzuschalten, um die Leerlauftourenzahl der Maschine zu erhöhen.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. In Abb. i, die einen Drehstromreihenschlußgenerator mit Zwischentransformator r zeigt, sind parallel zu den Bürsten 2 Drosselspulen 3 geschaltet, die mit hoher Induktivität (zweckmäßig mit geringer Eisensättigung) und mit geringem Ohmschen Widerstand ausgerüstet sind. In die Sekundärwicklung des Zwischentransformators sind hingegen Ohmsche Widerstände q. eingeschaltet. Die Maschine könnte selbstverständlich statt des einfachen Bürstensatzes mit doppeltem Bürstensatz ausgerüstet sein. Ebenso könnte man die Drosselspulen, statt sie an den Kommutator anzuschließen, über Schleifringe zur Ankerwicklung parallel schalten.
Bei Repulsionsgenerätoren mit doppeltem Bürstensatz und zwei Kurzschlußleitungen der Bürsten kann man die Drosselspulen an die beiden Kurzschlußleitungen anschließen.
Abb.2 zeigt die Schaltung für eine einphasige Reihenschlußmaschine, wie sie z. B. als Bahnmotor Verwendung findet. Inder Generatorschaltung sind parallel zur Anker- . wicklung 5 Drosselspulen ,6 geschaltet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Anordnung zur Unterdrückung der Selbsterregung mit niedriger Frequenz oder Gleichstrom bei mit Netzfrequenz gespeisten Ein- oder Mehrphasenreihenschlußkollektormaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Bürsten der Maschine Drosselspulen geschaltet sind, deren Induktivität so groß ist, daß der von den Drosselspulen aus dem Anker der Maschine entnommene Magnetisier ungsstrom auf die Drehzahl der Kollektormaschine keinen wesentlichen Einfuß ausübt.
2. Anordnung nach Anspruch z, bei welcher die Ständer- und die Kommutatorwicklung der Reihenschlußkollektormaschine über einen Zwischentransformator miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, .daß in den in Parallelschaltung mit den Drosselspulen an den Kommutator angeschlossenen Sekundärstromkreis des Zwischentransformators Ohmsche Widerstände eingeschaltet sind.
3. Anordnung zur Unterdrückung der Selbsterregung mit niedriger Frequenz oder Gleichstrom bei Einphasenreihenschlußbahnmotoren in generatorischer Bremsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Kommutatorbürsten des Einphasenmotors Drosselspulen geschaltet sind, deren Induktivität so groß ist, daß der von den Drosselspulen aus dem Anker der Maschine entnommene Magnetisierungsstrom auf die Drehzahl des Einphasenmotors keinen wesentlichen Einfluß ausübt.