DE507934C

DE507934C - Arrangement for asynchronous motors that are temporarily fed with disconnection from the mains with a frequency that is many times lower than the normal

Info

Publication number: DE507934C
Application number: DES86312D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Jaroslav Kozisek
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1928-06-29
Filing date: 1928-06-29
Publication date: 1930-09-22

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 22. SEPTEMBER 1930ISSUED ON September 22, 1930

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 d² GRUPPECLASS 21 d ² GROUP

Frequenz gespeist werdenFrequency are fed

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Juni 1928 abPatented in the German Empire on June 29, 1928

Für den Antrieb der in der Papierfabrikation benötigten Kalander verwendet man vielfach Asynchronmotoren. Der Antrieb des Kalanders ist insofern schwierig, als der Kalander während des Normallaufes eine verhältnismäßig hohe Drehzahl aufweist, beim Einziehen des Papiers jedoch mit ganz geringer Geschwindigkeit sich bewegen muß. Um diese geringe Geschwindigkeit herzustellen, hat man vorgeschlagen, den Asynchronmotor vom Netze abzuschalten und ihn mit einer gegenüber der Betriebsfrequenz um ein Vielfaches geringeren Frequenz zu speisen. Während dem Asynchronmotor normalerweise eine Spannung mit 50 Perioden zugeführt wird, besitzt diese Spannung beim Einziehen des Papiers nur eine Frequenz von etwa 5 Perioden. Die Herstellung dieser niedrigen Frequenz kann mittels eines Frequenzwandlers oder auch mittels eines besonderen Generators (z. B. eines Kommutatorgenerators) erfolgen. Bei dieser Anordnung zeigt sich jedoch noch folgender Nachteil. Der Asynchronmotor wird für die Verhältnisse des normalen Betriebes dimensioniert. Speist man ihn nun mit der niedrigen Frequenz, so treten, namentlich auch mit Rücksicht auf die gleichzeitige Erniedrigung der Spannung, die Ohmschen Spannungsabfälle in Sekundär- und Primärstromkreis stark in den Vordergrund. Da nun der Motor gerade beim Einziehen des Papiers ein starkes Drehmoment zu entwickeln hat, so können diese Spannungsabfälle das maximale Moment des Motors derart stark herabsetzen, daß der Motor zum Stillstand kommt bzw. überhaupt nicht anläuft.For the drive of the calenders required in paper production, one uses a lot Asynchronous motors. The drive of the calender is difficult inasmuch as the calender during the normal run has a relatively high speed when drawing in the paper but must move at a very low speed. To this low speed to produce, it has been proposed to switch off the asynchronous motor from the network and to feed it with a frequency that is many times lower than the operating frequency. While the asynchronous motor is normally supplied with a voltage of 50 periods, this voltage has a frequency of only about 5 periods when the paper is drawn in. This low frequency can be produced by means of a frequency converter or by means of a special generator (e.g. a commutator generator). With this arrangement however, there is still the following disadvantage. The asynchronous motor is for the proportions of the dimensioned during normal operation. If you now feed it with the low frequency, step especially with regard to the simultaneous lowering of the voltage, the Ohmic Voltage drops in the secondary and primary circuits come to the fore. Now that the motor is just pulling in the The paper has a strong torque to develop, so these voltage drops can reach their maximum Reduce the torque of the motor so much that the motor comes to a standstill or does not start at all.

Man erzielt nun eine erhebliche Verstärkung des Drehmoments, namentlich auch des Anlaufmoments während der Speisung des Motors mit niedriger Frequenz, wenn man gemäß der Erfindung in seinen Sekundär- oder Primärstromkreis einen durch den Belastungsstrom ao erregten Phasenschieber einschaltet. An sich ist die Einschaltung des Phasenschiebers in den Sekundärstromkreis eines mit normaler Betriebsfrequenz gespeisten Asynchronmotors bekannt. Sie dient hier zur Verbesserung des 4S Leistungsfaktors. Im Gegensatz dazu ergibt die Einschaltung des Phasenschiebers bei dem mit abnormal niedriger Frequenz gespeisten Motor den besonderen Effekt, daß das Anlaufmoment stark erhöht wird. Der Phasenschieber kann auch bei Stillstand des Motors, da die ihm zugeführte Frequenz immer nur einen Bruchteil der normalen Netzfrequenz beträgt, eine kapazitive Spannung entwickeln und so, wieA considerable increase in the torque is now achieved, namely also the starting torque while the motor is being powered at a low frequency, if one follows the Invention in its secondary or primary circuit a by the load current ao energized phase shifter switches on. Actually, the activation of the phase shifter is in the secondary circuit of an asynchronous motor fed with normal operating frequency is known. It serves here to improve the 4S power factor. In contrast, results the activation of the phase shifter in the case of the one fed at an abnormally low frequency Motor has the special effect that the starting torque is greatly increased. The phase shifter can even when the motor is at a standstill, since the frequency fed to it is always only a fraction the normal mains frequency, develop a capacitive voltage and so, how

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Jaroslap Ko^isek in Berlin-Charlottenburg.Dipl.-Ing. Jaroslap Ko ^ isek in Berlin-Charlottenburg.

bekannt, auch das Kippmoment des Asynchronmotors erhöhen. Dies ist bei der bekannten Schaltung nicht möglich, da dem Phasenschieber dann im ersten Moment des Anlassens die volle Netzfrequenz zugeführt wird.known to also increase the breakdown torque of the asynchronous motor. This is known with the Switching not possible, because the phase shifter is then full at the first moment of starting Mains frequency is supplied.

Der Phasenschieber kann als gewöhnlicher eigenerregter Phasenschieber (mit oder ohne Kurzschlußwicklung im Ständer) ausgeführt sein. Er kann aber auch im Ständer eine mit demThe phase shifter can be used as a normal self-excited phase shifter (with or without Short-circuit winding in the stator). But he can also stand one with the

ίο Anker in Reihe geschaltete Erregerwicklung besitzen. Für den Antrieb des Phasenschiebers kann ein besonderer Motor vorgesehen sein, man kann ihn aber auch mit derjenigen Maschine kuppeln, die den Generator für die Erzeugung der niedrigen Frequenz antreibt. Obzwar es im allgemeinen zweckmäßiger ist, den Phasenschieber in den Sekundärstromkreis des Motors einzuschalten, so kann er mit Rücksicht darauf, daß der Primärstromkreis eine geringe Frequenz führt, auch in diesen eingeschaltet werden. Auch hier wirkt er infolge Einführung einer kapazitiven Spannung auf das Drehmoment des Motors verbessernd ein.ίο armature in series-connected excitation winding own. A special motor can be provided to drive the phase shifter, but you can also couple it with the machine that generates the generator the low frequency drives. Although it is generally more convenient to use the phase shifter to be switched on in the secondary circuit of the motor, so he can take into account, that the primary circuit carries a low frequency, can also be switched on in these. Even here it acts on the torque of the motor as a result of the introduction of a capacitive voltage improving a.

Die Zeichnung veranschaulicht die neue An-Ordnung. Der für den Antrieb eines Kalanders dienende Asynchronmotor 1 ist beim Normallauf über einen Schalter 3 an das 5operiodige Drehstromnetz angeschlossen. Beim Einziehen des Papiers befindet sich der Schaltet in der gezeichneten, den Motor vom Netz abtrennenden Stellung. Die Läuferwicklung des Motors wird über Schleifringe von einem Frequenzwandler 3 mit einer Spannung von etwa 5 Perioden gespeist. In den Stromkreis der Ständerwicklung ist ein eigenerregter Phasenschieber 4 eingeschaltet, der von einem Hilfsmotor 5 angetrieben wird.The drawing illustrates the new arrangement. The one for driving a calender Asynchronous motor 1 is used during normal operation via a switch 3 to the 5operiodige Three-phase network connected. When the paper is drawn in, the switch is in the position disconnecting the motor from the mains. The rotor winding of the motor is controlled by a frequency converter 3 via slip rings fed with a voltage of about 5 periods. In the stator winding circuit a self-excited phase shifter 4 is switched on, which is driven by an auxiliary motor 5 will.

In die Verbindungen zwischen dem Frequenzwandler 3 und dem Sekundärteil der Maschine 1 ist noch ein Schalter 6 eingeschaltet, mit dem der Sekundärteil der Maschine 1 während des Hochfahrens auf die Betriebsdrehzahl und während des Betriebes an die Anlaßwiderstände 7 angeschlossen und dann kurzgeschlossen wird.In the connections between the frequency converter 3 and the secondary part of the machine 1 is still a switch 6 switched on, with which the secondary part of the machine 1 during the Run up to the operating speed and during operation to the starting resistors 7 connected and then short-circuited.

Nach dem Einziehen des Papiers wird der Asynchronmotor von der Stromquelle mit niedriger Frequenz abgetrennt und an das 5operiodige Netz angeschlossen, so daß er mit der normalen hohen Drehzahl läuft. Der für das Anlaufmoment verwendete Frequenzwandler kann nunmehr abgeschaltet sein. Man kann ihn aber auch in normaler bekannter Weise zur Verbesserung des Leistungsfaktors des Asynchronmotors verwenden.After the paper has been drawn in, the asynchronous motor is connected to the power source low frequency and connected to the 5operiodige network, so that he with running at normal high speed. The frequency converter used for the starting torque can now be switched off. But you can also use it in the normal, known way Use the asynchronous motor power factor improvement.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for asynchronous motors that are temporarily disconnected from the mains with a frequency that is many times lower than the normal operating frequency are fed, characterized in that in the secondary or primary circuit of the asynchronous motor is a phase shifter excited by the load current while it is being fed with the low frequency is switched on.

2. Use of the arrangement according to claim ι for the drive motor of paper calenders when feeding the paper.

1 sheet of drawings

in the mäais