DE522684C

DE522684C - Device for reducing the high secondary no-load currents of stationary-fed three-phase current shunt commutator motors

Info

Publication number: DE522684C
Application number: DE1930522684D
Authority: DE
Inventors: Georg Guenner; Fritz Strauss
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-07-10
Filing date: 1930-07-10
Publication date: 1931-04-13

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
13. APRIL 1931ISSUED ON
APRIL 13, 1931

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 d² GRUPPECLASS 21 d ² GROUP

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)General Electricity Society in Berlin *)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Juli 1930 abPatented in the German Empire on July 10, 1930

Die ständergespeisten Drehstrom-Nebenschlußmotoren mit Drehtransformator sind bekanntlich nach dem in Abb. 1 dargestellten Schema geschaltet, wobei jedoch normalerweise der Widerstandr nicht vorhanden ist. In der Abbildung bedeutet A die Ständerhauptwicklung, B 'die Ständerzusatzwicklung, C den Kommutatorläufer des Motors mit den Bürsten F, D die primäre und E die sekundäre Drehtransformatorwicklung. Sie haben wie die meisten kompensierten Drehstrom-Nebenschlußmotoren die Eigenschaft, im Bereich des untersynchronen und synchronen Betriebes bei Leerlauf einen verhältnismäßig hohen Sekundärstrotn aufzuweisen, der bei einer gewissen Belastung bis zu einem Minimum abnimmt. Dieses Verhalten des Motors kann leicht zu Schäden führen. Denn das¹ Bedienungspersonal des Motors nimmt an, daß auch bei diesem Drehstromkommutatormotor, wie es für andere Maschinen natürlich ist, einer mechanischen Entlastung eine elektrische entspricht. Eine Verringerung der Kompensation vermeidet natürlich diese Erscheinung, wirkt sich aber bei Belastung ungünstig aus, indem sie Leistungsfaktor und Drehzahlcharakteristik verschlechtert.The stator-fed three-phase shunt motors with rotary transformers are known to be connected according to the scheme shown in Fig. 1, but normally the resistor is not present. In the figure, A means the main stator winding, B 'the additional stator winding, C the commutator rotor of the motor with the brushes F, D the primary and E the secondary rotary transformer winding. Like most compensated three-phase shunt motors, they have the property of having a relatively high secondary flow in the area of subsynchronous and synchronous operation when idling, which decreases to a minimum with a certain load. This behavior of the motor can easily lead to damage. Because the ¹ operating personnel of the motor assumes that with this three-phase commutator motor, too, as is natural for other machines, mechanical relief corresponds to electrical relief. Reducing the compensation of course avoids this phenomenon, but has an unfavorable effect under load in that it worsens the power factor and speed characteristics.

Erfindungsgemäß wird nun das Ansteigen des Sekundärstromes bei Leerlauf dadurch vermieden, daß die Spannung am Primärteil des Drehtransformators und die Spannung am Primärteil des Antriebsmotors außer Phase sind, wobei sich jedoch diese Phasendifferenz bei zunehmender Belastung selbsttätig verringert. Die Wirkungsweise eines Motors gemaß der Erfindung ist folgende:According to the invention, the increase in the secondary current when idling is now thereby avoided that the voltage on the primary part of the rotary transformer and the voltage on Primary part of the drive motor are out of phase, but this phase difference automatically reduced with increasing load. The operation of an engine according to of the invention is as follows:

Bekanntlich ist die Kompensationsspannung gegeben durch den Winkel zwischen der durch die Bürstenstellung festgelegten Phase der Läuferspannung und der Summenspannung von Hilfswicklung und Drehtransformator. In Abb. 2, welche sich auf untersynchronen Lauf bezieht, bedeutet b den in seiner Phase unveränderlichen Spannungsvektor der Hilfswicklung, e den drehbaren Spannungsvektor des Drehtransformators, F-O die Lage der Bürsten der betreffenden Phase. Die Kompensationsspantiung g- und damit der im Leerlauf besonders hohe Sekundärstrom ist dann vom Winkel α abhängig. Durch eine Änderung der Phase der Klemmenspannung am Drehtransformator kann erreicht werden, daß sich unabhängig von der Stellung des Drehtransformators, welche die Lage der drehbaren Teilspannung und auch gleichzeitig die Stellung der Bürstenbrücke festlegt, die Phase des drehbaren Vektors im Sinne einer Verkleinerung des Winkels αAs is known, the compensation voltage is given by the angle between the phase of the rotor voltage determined by the brush position and the total voltage of the auxiliary winding and the rotary transformer. In Fig. 2, which relates to subsynchronous operation, b denotes the phase-invariable voltage vector of the auxiliary winding, e the rotatable voltage vector of the rotary transformer, FO the position of the brushes of the relevant phase. The compensation voltage g and thus the secondary current, which is particularly high when idling, is then dependent on the angle α. By changing the phase of the terminal voltage on the rotary transformer, it can be achieved that, regardless of the position of the rotary transformer, which determines the position of the rotatable partial voltage and also the position of the brush bridge, the phase of the rotatable vector in the sense of a reduction in the angle α

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker indicated the following as the inventors:

Frit\ Strauss in Berlin und Georg Günner in Berlin-Reinickendorf.Frit \ Strauss in Berlin and Georg Günner in Berlin-Reinickendorf.

ändert. Nimmt man beispielsweise an, zwischen Drehtransformator und Netz sei ein Ohmscher -Widerstand von bestimmter Größer geschaltet, so setzen sich Netzspannung U, Drehtransformatorspannung d und Widerstandsspannung /, r, die in Gegenphase mit: dem primären Drelitransformatorstrom / steht, nach Abb. 3 zusammen. Netzspannung und Gegenspannung an den Klemmen des Drehtransformators d sind nicht mehr um i8o°, sondern um einen kleineren Winkel verschoben. Dies entspricht einer Voreilung des drehbaren Vektors gegen, die durch die Verdrehung des Drehtransformators gegebene Lage, d. h. der Kompensationswinkel wird verkleinert, wie in Abb. 2 gestrichelt eingetragen ist. Wird nun der Motor belastet, so läuft der Endpunkt des Vektors des primären Drehtransformatorstromes auf einem Kreis, entsprechend jenem des Sekundärstromes des Motors, da diese Kreise wie bei einem Stromtransformator voneinander abhängig sind. Die Phase der Widerstandsspannung ändert sich nun derart, daß die Verdrehung der Drehtransformatorspannung gegen die Netzspannung geringer und damit der Kompensatiionswinkel wieder größer wird. Die für das gute betriebsmäßige Verhalten des Motors nötige Kompensations spannung stellt sich also bei Belastung von selbst wieder ein.changes. If one assumes, for example, that an ohmic resistance of a certain size is connected between the rotary transformer and the mains, the mains voltage U, the rotary transformer voltage d and the resistance voltage /, r, which is in phase opposition with: the primary three-phase transformer current /, are made up according to Fig. 3. Mains voltage and counter voltage at the terminals of the rotary transformer d are no longer shifted by 180 °, but by a smaller angle. This corresponds to a lead of the rotatable vector against the position given by the rotation of the rotary transformer, ie the compensation angle is reduced, as shown in broken lines in Fig. 2. If the motor is now loaded, the end point of the vector of the primary rotary transformer current runs on a circle, corresponding to that of the secondary current of the motor, since these circles are interdependent like a current transformer. The phase of the resistance voltage now changes in such a way that the rotation of the rotary transformer voltage against the mains voltage is less and the compensation angle is thus greater again. The compensation voltage necessary for the good operational behavior of the motor is therefore automatically restored when the load is applied.

Claims

Claim:

Device for reducing the high secondary no-load currents of Stator-fed three-phase shunt commutator motors with rotary transformer and with a fixed or inevitably rotatable brush bridge, characterized in that that between the primary winding of the rotary transformer and the network Ohttische resistors, inductors or capacitors are switched on, so that the terminal voltage of the rotary transformer has a phase shift against the terminal voltage of the motor, which acts in such a way that the angle between the im Anchors induced and the voltage impressed on the brushes when idling is automatically reduced.

1 sheet of drawings