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Einrichtung zur Erzielung des Gleichlaufs zweier oder mehrerer Triebwerke
mittels Synchronisiermotoren, insbesondere Asynchronmotoren Bei Verwendung von Drehstromasynchronmotoren
zum Zwecke der Synchronisierung von mechanisch ungekuppelten oder nicht starr gekuppelten
Triebwerken kommt es darauf an, beim Einschalten der Motoren die durch Verbinden
der entsprechenden Schleifringe elektrisch verketteten Läufer in Phase zu stellen.
Laufen die Maschinen in dieser Stellung zueinander an, so wird ein Gleichlauf auch
bei ungleicher Belastung auf alle Fälle erreicht. Stehen die Läufer dagegen nicht
phasengleich oder sogar in Phasenopposition, so ist es in den meisten Fällen nicht
möglich, die Synchronisierung bei gleichzeitig erfolgendem Anlauf überhaupt herzustellen.
Nimmt man die Einstellung der Läufer in Phasengleichheit vor dem Anlassen, d. h.
Anlaufen, vor, so sind je nach den verschiedenen Phasenstellungen, in denen die
Läufer beim vorhergehenden Stillsetzen durch die mechanischen Bremsen zur Ruhe gekommen
sind, die für die Einstellung in Phasengleichheit wirksamen Drehmomente verschieden.
Ist das Einstellmoment nun zufällig gering und muß der eine Motor, um mit dem anderen
in Tritt zu kommen, gleichzeitig ein größeres, durch seine Belastung verursachtes
äußeres Moment überwinden, so kann die Einstellung in Frage gestellt sein. Erschwert
wird diese auch dadurch noch, daß die beim. Beginn der Bewegung vergrößerten Reibungswiderstände
der Ruhe überwunden werden müssen. Das Ausbleiben der Gleichstellung der Läufer
hat aber, abgesehen davon, daß der gewünschte Gleichlauf der Triebwerke nicht erreicht
wird, noch den Nachteil zur Folge, daß während: der ganzen Betriebsdauer zwischen
den Läufern Ausgleichströme fließen, die die Maschinen unzulässig erwärmen. Für
den Fall, daß die Antriebsmaschinen selbst in Synchronisierschaltung betrieben werden,
ist damit zu rechnen, daß die Steuerfähigkeit in Frage gestellt ist, da dann der
Läufer des einen Motors einen Widerstand für den anderen darstellt, der dem eigentlichen
Anlaß- und Regelwiderstand parallel geschaltet ist, so daß nunmehr ganz neue Betriebsverhältnisse
bestehen.
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Gemäß der Erfindung lassen sich diese Störungen dadurch vermeiden,
daß man -die Einstellung der Läufer der zu synchronisierenden Motoren in Phasengleichheit
bei abgekuppelten Antrieben, also unbelastet, vornimmt. Zu diesem Zwecke wird zwischen
dem Triebwerk und dem zu synchronisierenden Motor eine lösbare Kupplung angeordnet,
die es ermöglicht, die Läufer der Synchronisiermaschinen vor dem Anlassen bei abgekuppelten
und durch die Bremse festgehaltenen Triebwerken unbelastet in phasengleiche Stellung
einzustellen.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausf,hrungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In den Abb. t bis 3 sind drei verschiedene Anordnungen
für zwei
Antriebe, in den Abb. 4. und 5 zwei Anordnungen für mehr als zwei Antriebe dargestellt.
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Abb. i zeigt eine Anlage, bei der die Antriebsmotoren gleichzeitig
zum Synchronisieren verwendet werden. a und b sind die beiden zu synchronisierenden
Antriebe, die vollkommen unabhängig voneinander sein können, zwischen denen aber
auch eine unstarre Verbindung bestehen kann, wie diese z. B. bei den Fahrantrieben
der Brückenfüße von Verladebrücken durch die Brücke selbst oder bei Antrieben von
Schiffshebewerken durch den Trog ,gegeben ist; c und d sind die beiden Antriebsmotoren,
e und f die elektrisch betätigten Bremsen der beiden Antriebsmotoren und ä die Kupplung,
die ebenfalls zweckmäßig elektrisch betätigt wird. !t sind die Ausgleichsleitungen,
durch die die beiden Läufer elektrisch gekuppelt sind, und i die gemeinsamen Anlaßwiderstände.
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Die Einstellung der Läufer geht folgendermaßen vor sich: Vor Beginn
des Anlaßvorganges wird zunächst die Kupplung g geöffnet, so daß der Läufer des
Motors d frei wird. Gleichzeitig mit dem Lüften des Kupplungsmagneten oder kurze
Zeit darauf werden die beiden Ständer der Motoren eingeschaltet. Der Läufer des
Motors d stellt sieh nunmehr zu dem durch die Bremse noch festgehaltenen Läufer
des Motors c phasengleich ein und bleibt dann stehen. Nach erfolgter Einstellung
wird die Kupplung geschlossen, und werden durch Lüften der beiden Bremsen e und
f beide Triebwerke freigegeben, so daß die Motoren beim allmählichen Kurzschließen
des gemeinsamen A.nlaßwiderstandes i anlaufen können. Die erwähnten Schaltvorgänge
können durch Selbstanlasser in Abhängigkeit von der Zeit vorgenommen werden. Sie
können aber auch durch eine Steuerwalze auf bestimmten, vor den eigentlichen Anlaßstellungen
angeordneten Stellungen ausgelöst werden.
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Abb.2 zeigt eine Anordnung, bei der in bekannter Weise mit den eigentlichen
Arbeitsmotoren besondere Synchronisiermotoren gekuppelt sind, die entweder eine
geringere Polzahl haben als die Hauptmaschinen, oder deren Felder entgegen ihrer
Drehrichtung geschaltet sind. Die durch die Leitungenh verbundenen Läufer der Synchronisiermotoren
L und m sind hier mit den entsprechenden Hauptmotoren c und d in gleicher Phasenstellung
starr gekuppelt. Beim Antrieb b ist die lösbare Kupplung g zwischen dem Triebwerk
und dem starr gekuppelten Motorensatz d und m angeordnet. Dieses Motorenpaar kann
also vor dem Anlassen nach Lösen der Kupplung g zu den feststehenden Motoren L und
c phasengleich eingestellt werden. Beide Anordnungen haben den Vorteil, daß für
beide Motoren nur ein Satz Widerstände benötigt und die gesamte Steuerung dadurch
vereinfacht wird. Da auch die Hauptmotoren durch die Leitungen h elektrisch gekuppelt
sind, ergibt sich besonders beim Anlassen und bei infolge stärkerer Belastung vergrößerter
Schlüpfung ein kräftiges Synchronisiermoment.
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Bei Anlagen, bei denen man Wert darauf legt, daß der Antriebsmotor
mit seinem Triebwerk stets fest verbunden ist, ist es zweckmäßig, die lösbare Kupplung
zwischen den Antriebsmotoren und den Synchronisiermotoren anzuordnen.
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In der Abb.3 ist eine solche Anordnung für eine Anlage dargestellt,
bei der die Antriebsmotoren c und d Gleichstrommotoren sind. L und
m sind wieder Drehstromasynchronmotoren, die die Synchronisierung der beiden
Antriebe u und b bewirken, und deren Läufer durch die Leitungen k miteinander
elektrisch gekuppelt sind. Liegt Drehstrom vor, so sind zum Anlassen und Regeln
der Antriebsmotoren getrennte Widerstände für jeden Antrieb zu verwenden. Ebenfalls
darf auch zwischen den Läufern der Antriebsmotoren keine elektrische Verbindung
bestehen, da diese nicht phasengleich laufen.
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Beim Vorhandensein von mehr als zwei, beispielsweise n Antrieben,
ist es notwendig, die Synchronisiermotoren von n-i Antrieben mit ihren Triebwerken
durch eine lösbare Kupplung zu verbinden. Diese Anordnung ist in Abb. q. gezeigt.
Dargestellt sind vier Antriebe, bei denen Antriebsmotoren von beliebiger Stromart
vorausgesetzt sind, mit denen besondere Synchronisiermotoren gekuppelt sind, und
bei denen die lösbare Kupplung zwischen Synchronisier- und Antriebsmotor liegt.
Man kann aber auch ähnlich wie bei den in den Abb. i und 2 dargestellten Anordnungen
die lösbare Kupplung zwischen Triebwerk und Antriebsmotor anordnen. (c, b,
c, d sind vier Antriebe; e, f, g, h sind die Synchronisiermotoren,
von denen drei mit ihren Triebwerken durch die lösbaren Kupplungen i, h, l
verbunden sind, während der Motor e fest ist. Die elektrische Verbindung der Synchronisiermotoren
f und g kann durch den Schalter m. und die für die Motoren g und la durch einen
Schalter o geschlossen werden.
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Die Einstellung wird folgendermaßen vorgenommen: Zunächst werden die
Kupplungen i, /a und; Z gelöst. Bei geöffneten Schaltern in und o werden dann die
beiden Motoren e und f gleichgestellt. Darauf wird die Kupplung i ,geschlossen,
so daß jetzt auch der Motor/ festgehalten .wird. Nach Einlegen des Schalters nt
wird der Motor g zu
den Motoren :e und f und dann nach Schließen
der Kupplung h und des Schalters o auch der Motork gleichgestellt, der dann ebenfalls
durch Schließen der Kupplung l mit seinem Triebwerk fest verbunden wird.
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Um die für die Einstellung erforderliche Zeit abzukürzen, können die
Motoren verschiedener Paare gleichzeitig, und darauf die Paare untereinander gleichgestellt
werden. Diese Anordnung zeigt Abb.5, wo zur Vereinfachung der Darstellung nur die
Ausgleichsleitungen für die Synchronisiermotoren gezeigt sind. Zunächst wird der
Motor/ zum Motore und gleichzeitig der Motorft zum Motor g eingestellt. Die Kupplung
k vom Antriebe c ist hierbei geschlossen, so daß die Motoren e und ä feststehen.
Der Schalterp ist offen, so daß eine elektrische Verbindung zwischen den Motorenpaaren
e-f und g-Iz nicht besteht. Zum Gleichstellen dieser Paare wird zunächst die Kupplung!
des Antriebs, b geschlossen und dadurch der Motor/ festgestellt. Gleichzeitig wird
die Kupplung k des Antriebs c geöffnet, so daß die bereits. gleichgestellten Motoren
g und li nunmehr beide frei sind. Nach dem Schließen des Schalters p kann dieses
Motorenpaar zu den feststehenden Motoren e und f eingestellt werden. Darauf werden
auch die Kupplungen h und L geschlossen, und, alle Motoren sind gleichgestellt.