DE510476C

DE510476C - Machine group consisting of one or more induction machines connected in cascade with several commutator machines

Info

Publication number: DE510476C
Application number: DES87152D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing E H Moritz Schenkel
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1928-08-23
Filing date: 1928-08-23
Publication date: 1930-10-20

Description

Es ist üblich, Asynchronmaschinen in Drehzahl und Phase dadurch zu regeln, daß man sie mit anderen Maschinen in Kaskade schaltet. Zu einer eindeutigen Regelung ist es nun erforderlich, die Impedanz der Regelstromkreise unabhängig zu machen von der Schlupf frequenz der Asynchronmaschine. Man muß also die Wirkung der in den Stromkreisen vorhandenen Induktivitäten durch besondere Schalteinrichtungen aufheben. Geschieht dies, so sind nur noch die verhältnismäßig geringen Ohmschen Widerstände im Stromkreis der Hintermaschine für den er- : zeugten Regelstrom maßgebend. Eine an sich geringe Änderung des Ohmschen Widerstandes, beispielsweise durch Änderung des Bürstenübergangswiderstandes eines Kollektors oder der Erwärmung der Wicklung, kann eine starke Änderung der Ströme hervorrufen. Besonders unangenehm tritt dies in Erscheinung, wenn die Asynchronmaschine in Kaskade mit einer Hintermaschine verbunden ist, die ihrerseits erst wieder über eine Hilfsmaschine mit besonderer Erregung gespeist wird. Maschinen hoher Leistung müssen dann durch Spannungen von wenigen Volt gesteuert werden, und eine Änderung des Widerstandes ist dann um so mehr bemerkbar. It is common to control asynchronous machines in speed and phase by that they are cascaded with other machines. To a clear regulation is it is now necessary to make the impedance of the control circuits independent of the Slip frequency of the asynchronous machine. So you have to see the effect of the circuits cancel existing inductances by using special switching devices. Happens this, then only the relatively low ohmic resistances in the circuit of the rear machine for the : generated control current decisive. An inherently small change in the ohmic resistance, for example, by changing the brush contact resistance of a collector or the heating of the winding, can cause a large change in the currents. This is particularly unpleasant when the asynchronous machine is in Cascade is connected to a rear machine, which in turn only has an auxiliary machine is fed with particular excitement. High-performance machines then have to be controlled by voltages of a few volts and a change in resistance is then all the more noticeable.

Erfindungsgemäß werden bei einer Ma- 3" schinengruppe, bestehend aus einer oder mehreren Induktionsmaschinen, die mit mehreren Kommutatormaschinen in Kaskade geschaltet sind, besondere Einrichtungen vorgesehen, die unabhängig von dem Aufbau der Kaskade das Verhältnis der Klemmspannungen von Regelmaschinen aus verschiedenen Maschinenstufen der Kaskade unabhängig von Betriebseinflüssen auf einem konstanten Wert erhalten.According to the invention, in a machine group consisting of one or several induction machines, which are connected in cascade with several commutator machines, special facilities provided which, regardless of the structure of the cascade, the ratio of the terminal voltages of regulating machines from different machine levels of the cascade independent of operational influences on one get constant value.

Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Abhängigkeit der in den verschiedenen Stufen der Kaskade erzeugten Spannungen, deren Verhältnis konstant zu halten ist, wird hier durch Kopplung verschiedener Art erreicht. An Stelle der Kopplung können auch andere Mittel verwendet werden, so z. B. ein Maschinenaggregat, das ausschließlich dazu da ist, das nach der Erfindung gewünschte konstante, von äußeren Einflüssen freie Spannungsverhältnis der verschiedenen Kaskadenstufen aufrechtzuerhalten. The figure shows an embodiment of the invention. The dependence of the voltages generated in the various stages of the cascade, the ratio of which is constant is to be kept, is achieved here by coupling different types. Instead of Coupling, other means can also be used, e.g. B. a machine unit, that is only there, the constant desired by the invention, of Maintain tension between the various cascade levels that is free from external influences.

Die zu regelnde Asynchronmaschine 1 ist mit der ständergespeisten kompensierten Kollektorhintermaschine 2 in Kaskade geschaltet. 3 ist die Erregerwicklung der Maschine 2, die über den Frequenzwandler 5 undThe asynchronous machine 1 to be controlled is compensated with the stator-fed one Collector rear machine 2 connected in cascade. 3 is the excitation winding of the machine 2, which are transmitted via the frequency converter 5 and

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

Dr.-Ing. e. h. Morit\ Schenkel in Berlin-Charlottenbnrg.Dr.-Ing. e. H. Morit \ Schenkel in Berlin-Charlottenbnrg.

den Transformator 6 aus dem Netz 7 gespeist wird; 8 und 9 sind die Läufer der Kommutatormaschine und des Frequenzwandlers. Um die Regelung der Maschine 1 von willkürlichen Änderungen des Bürstenübergangswiderstandes der Kollektoren usw. unabhängig zu machen, werden die Spannungen am Kollektor des Frequenzwandlers und am Kollektor der Kommutatorhintermaschine durch den Transformator 4 gekoppelt. Statt eines Transformators, also einer induktiven Kopplung, kann auch eine rein galvanische Kopplung (durch einen Widerstand), eine galvanisch-induktive (durch eine Drossel), eine kapazitive (durch einen Kondensator) usw. treten. Der Transformator bezw. die Kopplungswiderstände oder Kopplungsdrosseln sind so zu bemessen, daß das Verhältnis ihrer Primär- und Sekundärspannun-the transformer 6 is fed from the network 7; 8 and 9 are the rotors of the commutator machine and the frequency converter. To control the machine 1 from arbitrary To make changes in the brush contact resistance of the collectors, etc. independent, the voltages on the Collector of the frequency converter and on the collector of the commutator back machine coupled by the transformer 4. Instead of a transformer, i.e. an inductive one Coupling can also be a purely galvanic coupling (through a resistor), a galvanic-inductive (using a choke), a capacitive (using a capacitor) etc. kick. The transformer respectively. the coupling resistances or coupling chokes are to be dimensioned so that the ratio their primary and secondary voltage

ao gen gleich dem Spannungsverhältnis der Kollektorspannungen der Hintermaschinen ist. In der Abbildung sind die zur Kompensation der Induktivitäten der Regelstromkreise dienenden Einrichtungen nicht angegeben, da sie auf die Wirkungsweise der Erfindung an sich ohne Einfluß sind.ao gen is equal to the voltage ratio of the collector voltages of the rear machines. In the figure are those for compensating the inductances of the control circuits Serving facilities not specified, as they affect the operation of the Invention are in themselves without influence.

Um einen durch die Kopplungseinrichtung fließenden Ausgleichstrom im Regelstromkreis wirksam werden zu lassen, ist es nötig, daß dieser Ausgleichstrom einen ausreichenden Spannungsabfall hervorruft. Falls die Ohmschen Widerstände oder etwa noch vorhandene Induktivitäten der Regelstromkreise hierzu nicht ausreichen, können erfindungsgemäß in den Kopplungsstromkreis zusätzlichen Spannungsabfall erzeugende Induktivitäten oder Ohmsche Widerstände eingebaut werden.To an equalizing current flowing through the coupling device in the control circuit To be effective, it is necessary that this equalizing current has a sufficient Voltage drop. If the ohmic resistances or any existing ones Inductances of the control circuits are not sufficient for this purpose, can according to the invention in the coupling circuit additional voltage drop generating inductances or Ohmic resistances are built in.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist nicht davon abhängig, daß an den Kollektoren reine Ohmsche Spannungen auftreten. Sind in dem Regelstromkreis Induktivitäten enthalten, so müssen diese allerdings so bemessen sein, daß ihre Größen sich wie die Regelspannungen verhalten, und daß sie einander proportional bleiben. Falls also beispielsweise in dem Stromkreis des Frequenzwandlers eine Eisendrossel enthalten ist, so müßte in den Stromkreis der Kommutatormaschine eine Drossel eingeschaltet sein, deren Sättigung im gleichen Verhältnis wie die der Drossel des Frequenzwandlers steigt.The operation of the invention does not depend on the fact that on the collectors pure ohmic voltages occur. If there are inductances in the control circuit, however, these must be dimensioned in such a way that their sizes are like the control voltages behave, and that they remain proportional to one another. So if for example If an iron choke is contained in the circuit of the frequency converter, then in the circuit of the commutator machine has a choke switched on, its saturation increases in the same proportion as that of the frequency converter choke.

Die Kopplungseinrichtungen nach der Erfindung sind dazu bestimmt, das Verhältnis der Spannungen aufeinanderfolgender Maschinen konstant zu halten. Erfindungsgemäß kann dieses im Betriebe konstant bleibende Verhältnis durch besondere Einrichtungen in Abhängigkeit von irgendwelchen Vorgängen auf verschiedene Werte eingestellt werden. Durch Anzapfung am Kopplungstransformator oder durch Verschiebung von Kontakten auf einem Kopplungswiderstand oder einer Kopplungsdrosselspule ist dies ohne weiteres möglich. Die Kopplungseinrichtung kann in diesem Falle neben ihrem eigentlichen Zweck auch für weitere Regelzwecke verwendet werden.The coupling devices according to the invention are intended to reduce the ratio to keep the voltages of successive machines constant. According to the invention This ratio, which remains constant in the company, can be achieved through special facilities depending on some processes to different values can be set. By tapping on the coupling transformer or by shifting of contacts on a coupling resistor or coupling reactor this is easily possible. The coupling device can in this case In addition to their actual purpose, they can also be used for other control purposes.

Claims

Patent claims:

1. Machine group, consisting of one or more induction machines, that are connected in cascade with several commutator machines, characterized by special devices that the ratio of the terminal voltages regardless of the structure of the cascade of control machines from different machine stages of the cascade independent of operational influences on a constant Value received.

2. Arrangement according to claim 1, characterized characterized in that the terminal voltages whose ratio is constant to is held by an additional device galvanic, inductive or capacitive are coupled to each other.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the coupling circuits additional impedances included.

4. Arrangement according to claim 2, characterized in that the transmission ratio the coupling device is variable.

1 sheet of drawings