DE524163C - Einrichtung zum Anlassen von asynchronen Drehstrommotoren mittels asynchronen Anwurfmotors - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 2. MAI 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d² GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Juni 1928 ab

Die Herstellung und Dimensionierung von Läufern für Asynchronmaschinen großer Leistung, insbesondere für asynchrone Blindleistungsmaschinen, bereiten große Schwierigkeiten. Man ist nämlich gezwungen, entweder durch Annahme einer Stillstandsspannung von üblichem Werte zu hohe Stromstärken zu erhalten oder zur Erzielung normaler Stromstärken Stillstandsspannungen von gefährlicher Höhe zulassen zu müssen. In ersterem Falle sind große Schleifringdimensionen, vergrößerte Anzahl von Schleifringbürsten, reichliche Bemessung der Verbindungskabel, Anlasser, Schalter usw. erforderlich; auch erhält die Erregermaschine einen ungewöhnlich langen Kommutator und reichliche Bürstenbesetzung, so daß ihre Herstellung abnormal und damit teuer wird. Im zweiten Fall ergeben sich bei der relativ hohen Sekundärspannung ernstliche Schwierigkeiten für eine betriebssichere Isolation der Läuferwicklung, die die Herstellungskosten solcher Maschinen dann in ungewöhnlichem Maße verteuern. In gleich ungünstiger Weise wirkt sich die hohe Sekundärspannung für den Bau des Anlassers aus, dessen Isolierung bei Spannungen von mehr als 1 500 Volt nur mit großen Schwierigkeiten erfolgen kann. Durch derartige ungünstige Verhältnisse leidet natürlich die Betriebssicherheit der Maschine in ganz bedenklichem Maße.

Alle diese Nachteile werden nun dadurch behoben, daß der anzulassende Asynchronmotor in bekannter Weise mit einem asynchronen Anwurfmotor mechanisch gekuppelt wird. Erfindungsgemäß wird der Hauptmotor im Anlauf über eine Drosselspule an das Netz gelegt und seine Sekundärwicklung kurzgeschlossen.

Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der asynchrone Hauptmotor α wird über den Schalter i an das Netz gelegt. Zwischen diesem Schalter und der Ständerwicklung befindet sich eine Drosselspule mit der Primärwicklung c und der Sekundärwicklung d, die über den Widerstand η allmählich kurzgeschlossen werden kann. Der Schalter m dient zum völligen Kurzschließen der Drosselspule. Die Sekundärwicklung des Hauptmotors liegt an den Schleifringen e, an die die Erregermaschine / angeschlossen ist. Während des Anlaufs kann die Sekundärwicklung über den Schalter f unmittelbar oder über die Kommutatorwicklung der Erregermaschine kurzgeschlossen werden. Mit dem Hauptmotor α ist der asynchrone An-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dijpl.-Ing. Ludwig Hartwagner in Dresden.

wurfrhotor b mechanisch gekuppelt, der durch den Schalter k an das Netz gelegt ist. Seine Sekundärwicklung wird über die Schleifringe g durch den Widerstand h allmählich kurzgeschlossen.

Der Anlaufvorgang vollzieht sich nun in der folgenden Weise: Der Hauptmotor a wird über die sekundärseitig offene Drossel c durch den Schalter i, der Anwurfmotor durch ίο den Schalter k unmittelbar an das Netz gelegt. Da die Sekundärwicklung des Hauptmotors kurzgeschlossen ist, wird an seinen Klemmen nur eine geringe, seiner Kürzschlußimpedanz entsprechende Spannung herrsehen und den weitaus größten Teil der Netzspannung die Drossel übernehmen. Mit zunehmendem Hochlaufen des Anwurfmotors steigt die Impedanz des Hauptmotors, und dieser wird daher immer mehr Spannung übernehmen. Hat der mit dem Hauptmotor gleichpolig ausgeführte Anwurfmotor seine Leerlaufdrehzahl erreicht, so wird die Spannungsverteilung zwischen den Klemmen des Hauptmotors und der Drossel annähernd den Impedanzen der Primärwicklung der Drosselspule und der Primärwicklung des Hauptmotors entsprechen, und zwar wird bereits der Hauptmotor einen erheblichen Teil der Netzspannung übernommen haben. Wird jetzt allmählich die Sekundärwicklung der Drosselspule über den Widerstand d kurzgeschlossen, so wird sich die Spannungsverteilung noch weiter zugunsten des Hauptmotors ändern. Ist die Sekundärwicklung dann völlig kurzgeschlossen, so liegt an der Drossel nur noch die geringe, ihrer Kurzschlußimpedanz entsprechende Spannung,, und der überwiegende Teil der Netzspannung ist bereits vom Hauptmotor übernommen. Die Drosselspule kann daher jetzt, ohne daß ein empfindlicher Stromstoß auftritt, durch den Schalter m kurzgeschlossen werden. Damit ist der Anlaufvorgang beendet, und es kann jetzt der Anwurfmotor b vom Netz abgeschaltet werden. Anstatt eine Drossel mit Sekundärwicklung und veränderlichem Sekundärwiderstand zu verwenden, kann auch eine Drossel mit einstellbarer Gleichstromerregung benutzt werden. Bei der Dimensionierung der Asynchronmaschine braucht nun keinerlei Rücksicht mehr auf die Höhe der sekundären Stillstandsspannung genommen zu werden, da die Läuferwicklung dauernd kurzgeschlossen bzw. über den Anker der Erregermaschine geschlossen werden kann und dann keine höhere Spannung als die der Erregermaschine auftritt. Man ist also in der günstigen Lage, die Läuferspannung beliebig hoch wählen zu können und dementsprechend mit dem günstigsten Wert der Lauf er Stromstärke zu arbeiten. Infolge der verhältnismäßig geringen Läuferspannungen weist die Maschine einen hohen Grad der Betriebssicherheit auf. Die Schleif ringbürsten, Verbindungsleitungen usw. können jetzt erheblich schwächer gewählt werden, was nicht nur eine erhebliche Verminderung der Herstellungskosten, sondern auch eine nicht unwesentliche Verminderung der Verluste bedeutet. Besonders günstig wirkt sich aber das erfindungsgemäße Anlaßverfahren auf die Dimensionierung der Kollektormaschine aus. Für dieselbe braucht nämlich nicht mehr eine besondere Konstruktion gewählt werden, sondern es kann, da man mit normalen Stromstärken auskommt, der Kollektor der Erregermaschine in den üblichen Abmessungen gebaut werden. Es ist keine besonders starke Bürstenbesetzung erforderlieh, so daß die gesamte Herstellung der Maschine weitaus einfacher und demzufolge auch erheblich billiger ausfällt.

Als weiterer Vorteil kommt noch hinzu, daß durch die einfache Art des Anlaßvorganges alle Voraussetzungen gegeben sind, um denselben rein automatisch ohne besondere Schwierigkeiten durchführen zu können.

Die Erfindung bringt also einen weiteren, ganz bedeutenden Fortschritt für den Bau großer asynchroner Motorgeneratoren und Blindleistungsmaschinen, da alle die Schwierigkeiten, die ihrer Herstellung und ihrer weitgehenden Verwendung sich bisher entgegengestellt haben, mit einem Schlage behoben sind.

Für die Ausführungsform des Hauptmotors gibt es die verschiedensten Möglichkeiten. Der Läufer kann als Kurzschlußanker ausgebildet sein; er kann ein Schleifringanker sein und an die Drehstromerregermaschine beliebigen Systems angeschlossen werden. Der Hauptmotor kann auch als sogenannter synchronisierter Asynchronmotor betrieben und durch ein Gleichstromdynamo erregt werden. Die Erregerspannung kann auch selbst im Hauptmotor erzeugt werden, und es kann dann jede Art der bisher bekannten kompensierten Motoren Verwendung finden.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   ■i. Einrichtung zum Anlassen von asynchronen Drehstrommotoren mittels asynchronen Anwurfmotors, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem asynchronen Anwurfmotor mechanisch gekuppelte Hauptmotor im Anlauf über eine regelbare Drosselspule an das Netz gelegt und seine Sekundärwicklung kurzgeschlossen ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspule eine Sekundärwicklung besitzt, die während des Anlaufes kurzgeschlossen wird

   und daß die Primärwicklung der Drosselspule anschließend durch einen Kurzschließer überbrückt wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspule eine veränderliche Gleichstromerregung besitzt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärteil des Hauptmotors als Kurzschlußläufer ausgeführt ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärteil des Hauptmotors einePhasenwicklung besitzt, die entweder unmittelbar durch einen Schalter oder über eine Erregermaschine dauernd kurzgeschlossen ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptmotor als kompensierter eigenerregter Motor ausgeführt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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