DE509279C - Kompensierter Asynchronmotor mit Schlupfregler - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 6. OKTOBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d2 GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Kompensierter Asynchronmotor mit Schlupfregler

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Juli 1929 ab

Schaltet man in den Rotorkreis eines durch eine Drehstromerregermaschine kompensierten Asynchronmotors einen Schlupf regler, der in der üblichen Weise durch einen mit der Primärwicklung des Asynchronmotors in Reihe liegenden Stromtransformator gesteuert wird, so ergibt sich der folgende Übelstand: Beim Eingreifen des Schlupf reglers verschlechtert sich die Phasenkompensation infolge des vergrößerten Widerstandes des Rotorstromkreises der Asynchronmaschine. Der einer bestimmten Leistung zugeordnete Statorstrom ist also bei eingeschaltetem Schlupfwiderstand größer, als er vorher war.

Da nun der Schlupfregler durch den Primärstrom des Asynchronmotors gesteuert wird, erfolgt die Abschaltung des Schlupfwiderstandes unter fallender Belastung bei einer kleineren Leistung als die Einschaltung unter steigender Belastung. Es wird dadurch bei abnehmender Belastung die Beschleunigung der mit dem Motor gekuppelten Schwungmasse verzögert und die Leistungsfähigkeit des Antriebs vermindert. Die Trägheit des Reglers verschlimmert diesen Zustand noch mehr.

Besonders ungünstig liegen die Verhältnisse bei sehr langsam laufenden kompensierten Motoren, da bei ihnen der Vollaststrom bei abgeschaltetem Schlupfregler oft kleiner ist als der Leerlaufstrom bei eingeschaltetem Schlupfregler. Würde in einem solchen Falle der Regler den Schlupfwiderstand bei Volllast einschalten, so würde er bei abnehmender Last den Widerstand überhaupt nicht mehr abschalten. Wünscht man diesem Übelstand dadurch zu begegnen, daß man den Schlupfregler durch den Rotorstrom des Asynchronmotors steuert, so ergeben sich infolge der niedrigen und stark schwankenden Frequenz des Rotorstromes erhebliche Schwierigkeiten.

Erfindungsgemäß sollen die vorstehend angegebenen Übelstände dadurch vermieden werden, daß man dem Schlupfregler einen Strom von konstanter Periodenzahl zuführt, der wenigstens in dem Bereich, in welchem der Schlupfwiderstand eingeschaltet ist, dem Rotorstrom annähernd proportional ist. Die praktische Ausführung ist von der Art der zur Kompensation verwendeten Hintermaschine abhängig.

Abb. ι zeigt beispielsweise eine bei Verwendung eines Frequenzwandlers mögliche Schaltung. An die Schleifringe b des Asynchronmotors α ist der Schlupfwiderstand h angeschlossen, der durch den Regler i gesteuert wird. An die Schleifringe c des Asynchronmotors ist der Frequenzwandler d angeschlossen, der über den Transformator/ gespeist wird. In Reihe mit der Sekundärwicklung

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Wilhelm Weiler in Berlin-Nieder schönhausen und Dipl.-Ing. Erich Reimann in Berlin-Charlottenburg.

des Transformators liegt ein Stromtransformator/, dessen Sekundärwicklung den Steuerstrom für den Schlupfregler liefert. Dieser Strom setzt sich aus zwei Komponenten zu-S sammen, von denen die eine dem Rotorstrom der Asynchronmaschine proportional ist, während die andere, die durch den Magnetisierungsstrom des Frequenzwandlers bestimmt wird, konstant ist. Da diese zweite Komponente innerhalb des Arbeitsbereiches des Reglers klein ist gegenüber der ersten Komponente, so ist auch der Steuerstrom des Schlupfreglers innerhalb seines Arbeitsbereiches annähernd dem Rotorstrom der Asynchronmaschine proportional. Da nun der Rotorstrom eines kompensierten Asynchronmotors für eine gegebene Leistung um so kleiner ist, je größer der Widerstand des Rotorkreises ist, wird also der Regler bei abnehmender Belastung den Schlupfwiderstand bei einer höheren Leistung abschalten, als er ihn bei steigender Last eingeschaltet hatte. In Wirklichkeit geschieht infolge der Massenträgheit des Reglers das Zu- und Abas schalten mit einer gewissen Verzögerung, so daß die Leistungsaufnahme des Motors annähernd konstant bleibt.

Bei Anwendung kompensierter oder eigenerregter Drehstromerregermaschinen erzeugt man den Steuerstrom durch zwei auf der Sekundärseite parallel geschaltete Stromtransformatoren, von denen der eine primär mit der Primärwicklung der Asynchronmaschine in Reihe liegt, während der andere primär mit einem konstanten oder wenigstens innerhalb des Regelbereiches des Schlupfreglers wenig veränderlichen Ohmschen oder induktiven Widerstände, z. B. einer Drosselspule, in Reihe geschaltet wird. In einigen Fällen ist es besonders zweckmäßig, eine der verwendeten Hintermaschinen für diesen Widerstand zu verwenden.

Abb. 2 zeigt eine Schaltung bei Verwendung einer läufererregten kompensierten Hintermaschine, deren Schleifringen im Gegensatz zu dem vorher behandelten Frequenzwandler nur Magnetisierungsstrom zufließt. In diesem Falle wird der Steuerstrom von zwei Stromtransformatoren geliefert, von denen der eine, k, mit der Primärwicklung der Asynchronmaschine in Reihe liegt, während der andere mit der Primär- oder Sekundärwicklung des Erregertransformators/ der Hintermaschine in Reihe liegt.

Die Abb. 3 zeigt eine Schaltung bei Verwendung einer Erregermaschine d mit Reihenschlußerregung durch den Anker. Hier liegt der zweite Stromtransformator g in Reihe mit dem Antriebsmotor der Drehstromerregermaschine, der einen konstanten Strom aufnimmt, ⁶^ da er nur die Reibung der Maschine d zu überwinden hat. Schaltet man je zwei geeignete Phasen der Sekundärwicklung von k und g parallel, so erhält man einen Steuerstrom, dem nach Einschalten des Schlupfwiderstandes eine größere Leistung entspricht als vorher. Die gleiche Schaltung kann auch verwendet werden, wenn d irgendeine ständererregte Drehstromerregermaschine darstellt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Durch eine besondere Drehstromerregermaschine kompensierter Asynchronmotor mit Schlupfregler, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schlupfwiderstand steuernde Regelmotor entweder an einen Stromwandler, der im Stromkreis des die Phasenkompensation des Asynchronmotors bewirkenden, ohne Kompensationswicklung ausgeführten Frequenzwandlers liegt, oder an zwei sekundär parallel geschaltete Stromwandler angeschlossen ist, von denen der eine mit dem Asynchronmotor, der andere mit einem annähernd konstanten Strom aufnehmenden Verbraucher fz. B. einer gleichmäßig belasteten Maschine oder einer Drosselspule) in Reihe liegt, so daß das Einschalten des Schlupfwiderstandes bei steigender Belastung bei einer niedrigeren Leistung erfolgt als das Abschalten desselben bei fallender Belastung.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen