DE511232C

DE511232C - Arrangement for compensating the inductive voltage drop in the excitation circuit of state-excited commutator rear machines

Info

Publication number: DE511232C
Application number: DES79654D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Michael Liwschitz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1927-05-13
Filing date: 1927-05-13
Publication date: 1930-10-27

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 27. OKTOBER 1930ISSUED ON October 27, 1930

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVe 511232 KLASSE 21A GRUPPEJVe 511232 CLASS 21A GROUP

S6YviIIbld*S6YviIIbld *

Siemens-Schuckertwerke Akt-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)Siemens-Schuckertwerke Akt-Ges. in Berlin-Siemensstadt *)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Mai 1927 abPatented in the German Empire on May 13, 1927

In Schlupffrequenz führenden Erregerstromkreisen elektrischer Maschinen, insbesondere in der im Ständer untergebrachten Erregerwicklung von Kommutatorhintermaschinen von Drehstromregelsätzen verursacht der induktive Spannungsabfall des Erregerstromes infolge seiner einerseits mit dem Erregerstrom, anderseits mit der Schlupffrequenz anwachsenden Stärke eine für denIn excitation circuits of electrical machines, especially in excitation circuits, leading to slip frequencies caused by three-phase current control sets in the excitation winding of the commutator rear machines accommodated in the stator the inductive voltage drop of the excitation current as a result of its on the one hand with the Excitation current, on the other hand with the slip frequency increasing strength one for the

to Regelvorgang unzulässige Veränderung der Phasenlage des Erregerfeldes. Es ist bereits bekannt, den Schlupf frequenz führenden Erregerstromkreis in Reihenschaltung einerseits von einem vom Netz gespeisten Frequenzwandler, anderseits von einem an den Sekundärstromkreis der asynchronen Vordermaschine angeschlossenen Transformator zu speisen. Die Spannung am Transformator hebt dabei den induktiven Spannungsabfallto control process impermissible change in the phase position of the excitation field. It is already known, the slip frequency leading excitation circuit in series on the one hand from a frequency converter fed by the mains, on the other hand from one to the secondary circuit to feed the transformer connected to the asynchronous front machine. The voltage on the transformer increases the inductive voltage drop

ao im Erregerstromkreis, der Frequenzwandler den Ohmschen Spannungsabfall in diesem Kreise auf. Da die vom Transformator gelieferte Spannung nur proportional der Schlüpfung ansteigt, während der induktive Spannungsabfall proportional dem Quadrate der Schlüpfung anwächst, so ist es erforderlich, bei wachsender Schlüpfung die Spannung am Transformator neu einzustellen, so daß sowohl am Transformator als auch am Frequenzwandler Regelapparate für dieVeränderung der abgegebenen Spannung erforderlich sind. Die Regelung wird daher sehr umständlich, insbesondere da auch dieser Transformator, da er Schlupffrequenz führt, sehr groß ausfällt.ao in the excitation circuit, the frequency converter the ohmic voltage drop in this Circles up. Because the voltage supplied by the transformer is only proportional to the slip increases, while the inductive voltage drop increases proportionally to the square of the slip, it is necessary adjust the voltage at the transformer with increasing slippage, so that both on the transformer as well as on the frequency converter regulating devices for the change the output voltage are required. The regulation is therefore very cumbersome, especially since this transformer, because it carries a slip frequency, also turns out to be very large.

Bei der Anordnung nach der Erfindung wird zur Kompensierung des induktiven Spannungsabfalls in den Erregerstromkreis von ständererregten Kommutatorhintermaschinen dadurch selbsttätig eine proportional dem Quadrate der Schlüpfung anwachsende Spannung eingeführt, daß eine in den Erregerstromkreis eingeschaltete Hilfsmaschine vorgesehen ist, die mit einer proportional der Schlüpfung anwachsenden Spannung erregt wird und die ihrerseits eine proportional dem Quadrate der Schlüpfung anwachsende Spannung erzeugt bzw. in den Erregerstromkreis einführt. Dies kann in verschiedener Weise erreicht werden. Beispielsweise kann man eine Hilfskommutatormaschine vorsehen und diese einerseits mit einer der Schlupffrequenz proportionalen Schlupfspannung (z. B. von einer sekundären Haupt- oder Hilfswicklung der asynchronen Vordermaschine aus) erregen und diese Kommutatormaschine außerdem mit einer der Schlupffrequenz proportionalen Drehzahl antreiben.In the arrangement according to the invention to compensate for the inductive Voltage drop in the excitation circuit of stator-excited commutator rear machines as a result, a voltage that increases proportionally to the square of the slip is automatically introduced into the excitation circuit switched-on auxiliary machine is provided, which energizes with a voltage that increases proportionally to the slip and which in turn increases proportionally to the square of the hatching Voltage generated or introduced into the excitation circuit. This can be done in different ways Way to be achieved. For example, an auxiliary commutator machine can be provided and this on the one hand with a slip voltage proportional to the slip frequency (e.g. from a secondary main or auxiliary winding of the asynchronous front machine off) and this commutator machine also with one of the slip frequency drive proportional speed.

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

Dr.-Ing. Michael Liwschit\ in Berlin-Charlottenburg.Dr.-Ing. Michael Liwschit \ in Berlin-Charlottenburg.

Die Kommutatormaschine erzeugt dann eine mit dem Quadrate der Schlüpfung anwachsende Spannung. Man könnte aber auch eine mit der asynchronen Vordermaschine synchron laufende Hilfsasynchronmaschine mit einer proportional der Schlüpfung anwachsenden und Netzfrequenz führenden Spannung erregen, so daß die Sekundärwicklung dieser Hilfsasynchronmaschine ebenfalls eineThe commutator machine then produces one that increases with the square of the slip Tension. But one could also use an auxiliary asynchronous machine running synchronously with the asynchronous front machine a voltage that increases proportionally to the slippage and carries the mains frequency excite, so that the secondary winding of this auxiliary asynchronous machine is also a

ίο proportional dem Quadrate der Schlüpfung anwachsende Spannung liefert.ίο proportional to the square of the hatching supplies increasing voltage.

In der Zeichnung ist die neue Anordnung an einem Beispiel veranschaulicht, ι ist eine in der Drehzahl zu regelnde Asynchronmaschine, 2 ist die hierfür vorgesehene Kommutatorhintermaschine, die mit der Vordermaschine nur elektrisch gekuppelt ist. 3 ist die Belastungsmaschine für die Kommutatorhintermaschine. Die Kommutatorhinterma-In the drawing, the new arrangement is illustrated using an example, ι is a Asynchronous machine whose speed is to be regulated, 2 is the commutator rear machine provided for this purpose, which is only electrically coupled to the front machine. 3 is the loading machine for the commutator back machine. The commutator back ma-

ao schine besitzt im Ständer eine Kompensationswicklung 4 und eine Erregerwicklung 5. In den Stromkreis dieser Erregerwicklung sind nun in Hintereinanderschaltung einerseits ein vom Netz gespeister Frequenzwandler 6, anderseits eine Hilfskommutatormaschine 7 eingeschaltet. Die Hilf skommutatormaschine dient zur Auf hebung des induktiven Spannungsabfalls in der Erregerwicklung 5. Sie wird dazu mit einer der Schlupf frequenz proportionalen Drehzahl durch den Asynchronmotor 8 angetrieben. Der Asynchronmotor 8 ist an die Schleifringe der Maschine 1 angeschlossen, er könnte aber auch vom Frequenzwandler 6 mit Schlupf frequenz gespeist werden oder auch von einer Hilfswicklung im Sekündärteil der Maschine 1 oder von einer besonderen Hilfsasynchronmaschine aus. Die Hilf skommutatormaschine 7 wird im Läufer vom Frequenzwandler 6 aus mit einer proportional der Schlüpfung anwachsenden Spannung erregt, während ihre Ständerwicklung 9 mit der Erregerwicklung 5 in Reihe geschaltet ist. Da das die Ständerwicklung 9 induzierende Läuferdrehfeld einerseits seine Umlaufgeschwindigkeit proportional der Schlüpf ung ändert, anderseits aber auch seine Stärke, so entsteht in der Ständerwicklung 9 eine mit dem Quadrate der Schlüpfung anwachsende Spannung. Die Erregung der Hilfskommutatormaschine im Läufer hat den Vorteil, daß die Stärke des Erregerstromes nicht durch störende induktive Gegenspannungen beeinflußt wird, sofern man den Läufer synchron mit dem über die Bürsten zugeführten und im Raum mit Schlupffrequenz rotierenden Drehfeld laufen läßt. In diesem Fall fließt in der Läuferwicklung der Maschine 7 Gleichstrom, dessen Stärke sich proportional mit der den Bürsten zugeführten Spannung ändert. Wenn man die Anordnung umkehrt, indem von der Hilf skommutatormaschine die Ständerwicklung mit einer der Schlupffrequenz proportionalen Spannung erregt wird, während die Läuferwicklung in den Stromkreis der Erregerwicklung 5 eingeschaltet ist, dann kann man zur Abgleichung des induktiven Widerstandes in der Wicklung 9 dieser Ohmsche Widerstände oder äquivalente Mittel vorschalten. ^ ao machine has a compensation winding 4 and an excitation winding 5 in the stator. In the circuit of this excitation winding, on the one hand a frequency converter 6 powered by the mains and on the other hand an auxiliary commutator machine 7 are connected in series. The auxiliary commutator machine is used to cancel the inductive voltage drop in the field winding 5. It is driven by the asynchronous motor 8 at a speed proportional to the slip frequency. The asynchronous motor 8 is connected to the slip rings of the machine 1, but it could also be fed from the frequency converter 6 with slip frequency or from an auxiliary winding in the secondary part of the machine 1 or from a special auxiliary asynchronous machine. The auxiliary skommutatormaschine 7 is excited in the rotor from the frequency converter 6 with a voltage that increases proportionally to the slip, while its stator winding 9 is connected in series with the excitation winding 5. Since the rotor rotating field inducing the stator winding 9 changes its rotational speed proportionally to the slip, but also changes its strength, a voltage that increases with the square of the slip arises in the stator winding 9. The excitation of the auxiliary commutator machine in the rotor has the advantage that the strength of the excitation current is not influenced by disruptive inductive counter-voltages, provided that the rotor is allowed to run synchronously with the rotating field that is supplied via the brushes and is rotating in space at a slip frequency. In this case, direct current flows in the rotor winding of the machine 7, the strength of which changes proportionally with the voltage applied to the brushes. If you reverse the arrangement by the auxiliary skommutatormaschine the stator winding is excited with a voltage proportional to the slip frequency, while the rotor winding is switched on in the circuit of the excitation winding 5, then you can adjust the inductive resistance in the winding 9 of these ohmic resistances or upstream equivalent funds. ^

Claims

Claim:

Arrangement to compensate for the inductive voltage drop in the excitation circuit of stator-excited commutator rear machines, thus marked draws that an auxiliary machine is switched on in the excitation circuit, the is excited with a voltage proportional to the slip frequency and the in turn, a voltage proportional to the square of the hatch in the excitation circuit introduces.

1 sheet of drawings