DE525419C

DE525419C - A machine assembly consisting of two period converters excited by slip rings and two three-phase synchronous motors fed by them

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Publication number: DE525419C
Application number: DESCH89747D
Authority: DE
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Priority date: 1929-03-17
Filing date: 1929-03-17
Publication date: 1931-05-23

Description

Nachfolgend wird ein Aggregat beschrieben, welches aus zwei voneinander räumlich unabhängigen Maschinensätzen besteht, die die Eigentümlichkeit haben, daß ihre Drehzahlen von der Frequenz des dem Aggregat zugeführten Stromes unabhängig sind, wobei aber der Betrieb trotzdem die Merkmale eines synchronen Betriebes besitzt. Dieses Aggregat kann selbst zur Arbeitsleistung verwendet werden, kann aber auch als Hintermaschine einer Kaskade sowie als Regel- und Anlaßaggregat für Synchron- und Asynchronmotoren verwendet werden, wobei ein Anlassen des Synchronmotors mit hohem Leistungsfaktor ermöglicht wird.An aggregate is described below, which consists of two spatially independent machine sets, which have the peculiarity that their speeds are independent of the frequency of the current supplied to the unit, with but the company still has the characteristics of synchronous operation. This The unit can be used for work itself, but can also be used as a rear machine a cascade and as a control and starting unit for synchronous and asynchronous motors be used, starting the synchronous motor with high power factor is made possible.

Das Aggregat besteht entsprechend der Abb. i, die die allgemeine Schaltung im Grundprinzip ohne Einzelheiten angibt, aus den beiden Maschinensätzen I und II. Ein jeder dieser Sätze besteht aus einem Drehstromsynchronmotor 5/ bzw. S// und aus einem Periodenumformer Phj bzw. Phu. Letztere besitzen der Abb. 2 entsprechend, die die allgemeine Schaltskizze der Wicklungen der Maschine angibt, einen Gleichstromläufer, dessen Wicklung einerseits an einen Kommutator, andererseits über Anzapfungen an Schleifringe angeschlossen ist, wobei Bürsten und Schleifringe so und in solcher Anzahl angebracht sind, daß sie die Entnahme und Zuführung von Drehstrom gestatten. Außerdem besitzen die Periodenumformer in bekannter Weise entweder einen Ständer mit Blechen ohne Wicklung oder aber überhaupt keinen Ständer, wobei dann die Läufergleichstromwicklung in bekannter Weise tief in das Eisen eingebettet werden muß, damit sich das Feld im Eisen schließen kann.The unit consists of the two machine sets I and II as shown in Fig. I, which gives the general circuit in the basic principle without any details. Each of these sets consists of a three-phase synchronous motor 5 / or S // and a period converter Phj or Phu . According to Fig. 2, which shows the general circuit diagram of the windings of the machine, the latter have a direct current rotor, the winding of which is connected on the one hand to a commutator and on the other hand to slip rings via taps, with brushes and slip rings being attached in such a way that they allow the withdrawal and supply of three-phase current. In addition, the period converters have in a known manner either a stator with sheets without winding or no stator at all, in which case the rotor DC winding must be embedded deeply in the iron in a known manner so that the field in the iron can close.

Soll das Aggregat zur Arbeitsleistung verwendet werden, so wird die Last mit dem Satz II gekuppelt, wobei der Synchronmotor des Satzes II für die volle Last ausgebaut werden muß. Der Synchronmotor S/ dient dagegen nur zum Antrieb des Satzes I; er hat daher nur dessen Reibungsverluste zu überwinden. Der Periodenumformer Ph/ muß so gebaut werden, daß er die volle Leistung, die S// zugeführt wird, umformen kann, hingegen muß Ph/i nur die Leistung für S/ (Leistung zum Antrieb des Satzes I) umformen. Die allgemeine Schaltung geben die Abb. ι und 2 an. Im Augenblick der Inbetriebsetzung sind alle gezeichneten Schalter offen. Sodann wird der Schalter I eingeschaltet. Dadurch entsteht in dem stehenden Periodenumformer PA// ein Feld, das sich mit synchroner Geschwindigkeit dreht, wobei die Drehrichtung durch die Schaltung bedingt ist. Diese Drehrichtung ist durch die Richtung des eingezeichneten Pfeiles angegeben. Es wird nun zunächst angenommen, daß beim Läufer von Phu die Kommutatorbürsten auf Lamellen liegen, die mit unmittelbar an die Schleifringe angeschlossenen Wicklungselementen verbunden sind. Diese Lage ist in Abb. 3 schematisch angedeutet. In diesemIf the unit is to be used for work, the load is coupled to set II, whereby the synchronous motor of set II must be removed for the full load. The synchronous motor S / is only used to drive set I; he therefore only has to overcome its frictional losses. The period converter Ph / must be built in such a way that it can convert the full power that is supplied to S //, whereas Ph / i only has to convert the power for S / (power to drive set I). The general circuit is shown in Figs. Ι and 2. At the moment of commissioning, all the switches shown are open. The switch I is then switched on. This creates a field in the stationary period converter PA // that rotates at synchronous speed, the direction of rotation being determined by the circuit. This direction of rotation is indicated by the direction of the arrow. It is now initially assumed that the commutator brushes of the Phu rotor lie on lamellae which are connected to winding elements connected directly to the slip rings. This position is indicated schematically in Fig. 3. In this

Falle ist das an die Schleifringe angelegte Spannungssystem ι (Abb. 4) mit dem an den Kommutatorbürsten entstehenden Spannungssystem 2 (Abb. 4) in Phase. Schaltet man nun den Schalter 2 ein, so entsteht im Ständer von S/ ein Feld, das mit dem Netz ebenso synchron rotiert, wie wenn der Ständer von Sf direkt an das Netz geschaltet wäre. Ist der Synchronmotor S/ für asynchronen Anlauf eingerichtet, was ohne weiteres zu erreichen ist, da die Leistung von S/ sehr klein ist, so kann der Schalter 2 unmittelbar eingelegt werden; das Polrad von 5/ läuft an und kann dann nach den üblichen Methoden synchronisiert und durch Einschalten des Schalters 5 erregt werden. Es läuft dann der Satz I in Richtung des Pfeiles (an S/) mit dem Netz synchron um. Legt man nun den Schalter 3 ein, so entsteht im Periodenumformer Ph/ ein stillstehendes Feld und auch ein stillstehendes Spannungssystem an den Bürsten von P/t/. Da nun S/ und Ph/ als aus demselben Netz gespeist betrachtet werden können (da die Spannungssysteme an Ph// in Phase sind), und S/ mit dem Drehfeld synchron umläuft und das Drehfeld an Ph/ relativ zu den festen Anzapfungspunkten der Schleifringe an Ph/ mit derselben Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung rotiert, so muß dieses räumlich stillstehende Feld im Beriadenumformer Ph/ eine feste räumliche Stellung haben, die lediglich durch die gegenseitige Lage der Läufer von Ph/ und S/ bestimmt wird. Sind diese beiden Läufer starr miteinander gekuppelt, so ist die Richtung des stillstehenden Feldes an Ph/ und also auch die Lage des Spannungssystems an den Kommutatorbürsten von Ph/ ein für allemal festgelegt.The case, the voltage system ι (Fig. 4) applied to the slip rings is in phase with the voltage system 2 (Fig. 4) developing on the commutator brushes. If you now switch on switch 2, a field is created in the stator of S / that rotates synchronously with the mains as if the stator of Sf were connected directly to the mains. If the synchronous motor S / is set up for asynchronous starting, which can easily be achieved since the power of S / is very small, then switch 2 can be engaged immediately; the pole wheel of 5 / starts up and can then be synchronized according to the usual methods and excited by switching on switch 5. Record I then runs in the direction of the arrow (at S /) synchronously with the network. If you now insert switch 3, a stationary field and also a stationary voltage system on the brushes of P / t / arise in the period converter Ph /. Since S / and Ph / can now be regarded as being fed from the same network (since the voltage systems at Ph // are in phase), and S / rotates synchronously with the rotating field and the rotating field at Ph / relative to the fixed tapping points of the slip rings Ph / rotates at the same speed in the opposite direction, this spatially stationary field in the converter Ph / must have a fixed spatial position, which is only determined by the mutual position of the rotors of Ph / and S /. If these two rotors are rigidly coupled to one another, the direction of the stationary field at Ph / and thus also the position of the voltage system on the commutator brushes at Ph / is fixed once and for all.

Verdreht man nun den Läufer von Ph// aus der beschriebenen Lage (wo die Spannungssysteme an den Schleifringen und Kommutatorbürsten von Ph// in Phase waren) um den Winkel α (s. Abb. 5) entgegen der Drehrichtung des Drehfeldes in Ph//, also in Richtung des Pfeiles S//, so dreht sich das Drehfeld an den Bürsten und auch das damit synchron rotierende Polrad von S/ relativ zu seiner vorhergehenden netzsynchronen Drehgeschwindigkeit um denselben Winkel α gegen die Richtung des Pfeiles an S/ (Abb. 1) zurück. (Hierbei ist dieselbe Polpaar zahl von S/ und Ph// vorausgesetzt.) Dadurch dreht sich aber auch das stillstehende Feld in dem Phasenschieber Ph// und auch das Spannungssystem an den Bürsten desselben um denselben Winkel α in Richtung des Pfeiles an Ph₁, also in derselben Richtung, wie die Verdrehung des Läufers von Ph// erfolgt ist, vor. Die Lage des Spannungssystems an den Bürsten von Ph/ ist also gegenüber der Lage des Läufers von Ph// und, da Ph// mit dem Polrad von S// starr gekuppelt ist, auch gegenüber der Lage des Polrades von S// festgelegt. Bei einer Verdrehung des letzteren verdreht es sich in derselben Richtung um denselben Winkel. Legt man nun den Schalter 4 ein, so bildet sich im Ständer von S//, dem stillstehenden Spannungssystem an den Kommutatorbürsten von Ph/ entsprechend, ein stillstehendes Feld aus, es fließt also Gleichstrom in den Ständerwicklungen von 5//. Fällt nun die Richtung dieses Feldes mit der Polachse zusammen, bzw. liegt der maximale Amperewindungsdruck in den Standerwicklungen über den Polflächen, so kommt in S// kein Drehmoment zustande. Dreht man nun die Bürsten von Ph// aus dieser Lage, die als die neutrale Lage bezeichnet werden soll, um den Winkel γ gegen die Riehtung des Pf eiles an Ph// zurück, so dreht sich an den Kommutator bürsten von Ph/ das Spannungssystem um denselben Winkel γ vor. Es dreht sich aber auch im Ständer von 5//, da dieser eine Drehstromwicklung besitzt, das Ständerfeld gegenüber der vorherigen Lage, also gegenüber dem Polrad von S// um denselben Winkel γ vor. Wird nun das Polrad mit Gleichstrom erregt, so entsteht dadurch wie beim Betrieb eines jeden Drehstromsynchronmotors ein Drehmoment, welches das Polrad um denselben Winkel γ verdreht. Da aber nun die Lage des Spannungssystems an Ph/ gegenüber der Lage des PoI-raaes von 5//, wie beschrieben, festgelegt ist, so verdreht sich bei der Verdrehung des Polrades um den Winkel γ gleichzeitig auch das Spannungssystem an den Bürsten von Ph/ und auch die Lage des Feldes im Ständer von S//. Die Phasenverschiebung zwischen dem Ständerfeld und dem Polfeld in S// bleibt also bestehen, mithin auch das Drehmoment, d.h. S// läuft in Richtung des Pfeiles (Abb. 1) an. Hierbei liefert bei anwachsender Drehzahl des Satzes II Ph// an seinen Kommutatorbürsten einen Strom immer niedriger werdender Periodenzahl, und es läuft infolgedessen der Satz I auch entsprechend langsamer, und zwar ist die Drehzahl des Satzes I durch ri/=n_s—n// gegeben, wo ti_s die netzsynchrone Drehzahl ist. Die Summe der Drehzahlen der beiden Netze, wobei als positiv die Drehzahlen in Richtung der Pfeile (siehe die Pfeile an 5/ und S//) einzusetzen sind, ist also konstant = n_s gleich der netzsynchronen Drehzahl. Verschiebt man die Kommutatorbürsten von Ph/ in entgegengesetzter Richtung, wie beschrieben, so läuft S// gegen die Richtung des Pfeiles an, und der Satz I läuft dann übersynchron mit immer größer werdender Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles an 5/.If you now turn the rotor of Ph // from the position described (where the voltage systems on the slip rings and commutator brushes of Ph // were in phase) by the angle α (see Fig. 5) against the direction of rotation of the rotating field in Ph // , i.e. in the direction of the arrow S //, the rotating field on the brushes and also the synchronous rotating pole wheel of S / rotates relative to its previous network-synchronous rotational speed by the same angle α against the direction of the arrow on S / (Fig. 1 ) return. (The same number of pole pairs of S / and Ph // is assumed here.) As a result, however, the stationary field in the phase shifter Ph // and also the voltage system on the brushes rotate by the same angle α in the direction of the arrow at Ph ₁ , that is, in the same direction in which the rotor of Ph // was rotated . The location of the power system to the brush of Ph / is thus relative to the position of the rotor of Ph // and because Ph // also relative to the position of the pole of S // is coupled rigidly to the flywheel of S // set. If the latter is twisted, it twists in the same direction by the same angle. If you now insert switch 4 , a stationary field forms in the stator of S //, corresponding to the stationary voltage system on the commutator brushes of Ph / , so direct current flows in the stator windings of 5 //. If the direction of this field coincides with the polar axis, or if the maximum ampere turn pressure in the stator windings is above the pole faces, then no torque occurs in S //. If you now turn the brushes of Ph // from this position, which is to be called the neutral position, back by the angle γ against the direction of the arrow on Ph // , the voltage system rotates on the commutator brushes from Ph / by the same angle γ. However, it also rotates in the stator of 5 //, since this has a three-phase winding, the stator field in front of the previous position, i.e. in relation to the pole wheel of S // by the same angle γ. If the pole wheel is now excited with direct current, this creates a torque, as in the operation of any three-phase synchronous motor, which rotates the pole wheel by the same angle γ. However, since the position of the voltage system at Ph / opposite the position of the PoI-raaes of 5 // is fixed, as described, when the pole wheel is rotated by the angle γ, the voltage system at the brushes at Ph / and also the position of the field in the stand of S //. The phase shift between the stator field and the pole field in S // remains, and therefore also the torque, ie S // starts in the direction of the arrow (Fig. 1). Here, as the speed of set II Ph // increases , its commutator brushes supply a current with an ever decreasing number of periods, and as a result, set I also runs correspondingly slower, namely the speed of set I is given by ri / = n _s -n // given where ti _{s is} the line-synchronous speed. The sum of the speeds of the two networks, whereby the speeds in the direction of the arrows (see the arrows at 5 / and S //) are to be used as positive, is therefore constant = n _s equal to the network-synchronous speed. If you move the commutator brushes from Ph / in the opposite direction, as described, S // runs against the direction of the arrow, and block I then runs over-synchronously with increasing speed in the direction of the arrow at 5 /.

Hierbei ist dann natürlich die Drehzahl von Si/ negativ einzusetzen. Wie hieraus ersichtlich ist, superponiert sich durch das Einschalten des Lastschalters 4 und das Verstellen der Bürsten von Ph/ zu der schon vorhandenen Bewegung der beiden Sätze noch eine zusätzliche Drehung, die bei beiden Sätzen gleich groß ist. Bei einem Zurückstellen der Bürsten von Ph/ gegen die Richtung desIn this case, of course, the speed of Si / is to be used negatively. As can be seen from this, by switching on the load switch 4 and adjusting the brushes from Ph / to the already existing movement of the two sets, an additional rotation is superposed, which is the same for both sets. If the brushes are reset from Ph / against the direction of the

ίο Pfeiles entsteht, wie bereits beschrieben, eine zusätzliche Drehung an dem bisher stillstehenden Satz JI in Richtung" des Pfeiles an 5//, während beim Satz I dieselbe zusätzliche Drehung entgegen der schon vorhandenen Drehung wirkt. Dieselbe Wirkung (also ein Anlauf von S//) läßt sich aber nicht nur durch das Zurückstellen der Bürsten an Ph/ gegen die Drehfeldrichtung, sondern auch durch ein Verstellen der Bürsten von Ph// in der Drehfeldrichtung (Richtung des Pfeiles an Ph//) bewirken. Durch dieses Vorwärtsdrehen der Bürsten von Ph/ wird nämlich ein Zurückdrehen des Polrades von 5/ (gegen die Richtung des Pfeiles an 5/) und dadurch wiederum ein Vorwärtsdrehen des Feldes in Ph/ (in Richtung des Pfeiles an Ph/) bewirkt. Es ist nun aber für den Anlauf von 5// gänzlich gleichgültig, ob die Bürsten von Ph/ gegenüber dem Feld zurückgedreht oder ob das Feld gegenüber den Bürsten vorgedreht wird. Eine Verdrehung der Bürsten von Ph// in Richtung des Drehfeldes ist also einer Verdrehung der Bürsten von Ph/ gegen das Drehfeld¹ gleichwertig und umgekehrt. Durch die Stellung dieser Bürsten wird also der Verschiebungswinkel zwischen dem Ständerfluß und dem Polfeld φ in S// bestimmt. Hierbei ist noch zu berücksichtigen, daß dies nur dann genau stimmt, wenn die Lage des Polrades in S/ nur von der jeweiligen Lage des Drehfeldes abhängt. Tatsächlich ist aber nach dem Diagramm des Synchronmotors zwischen der angelegten Klemmenspannung und der inneren EMK Ei„a ίο arrow, as already described, there is an additional rotation of the previously stationary block JI in the direction of "the arrow at 5 //, while with block I the same additional rotation acts against the already existing rotation. The same effect (i.e. a start-up of S / /) can be brought about not only by moving the brushes on Ph / back against the direction of the rotating field, but also by adjusting the brushes of Ph // in the direction of the rotating field (direction of the arrow on Ph //) Ph / causes the pole wheel to rotate back from 5 / (against the direction of the arrow on 5 /) and this in turn causes the field to rotate forward in Ph / (in the direction of the arrow on Ph /) 5 // wholly immaterial whether the brushes of Ph / over the field turned back, or whether the field is pre-rotates with respect to the brushes. a rotation of the brush of Ph // in the direction of the rotating field is thus a rotation of the Brushing Ph / against rotating field ^{1 is} equivalent and vice versa. The displacement angle between the stator flux and the pole field φ in S // is determined by the position of these brushes. It must also be taken into account that this is only correct if the position of the pole wheel in S / only depends on the respective position of the rotating field. In fact, according to the diagram of the synchronous motor, between the applied terminal voltage and the internal EMF Ei “a

(s. Abb. 6) ein von der Last abhängiger Winkel ψ vorhanden. Dieser Winkel, der übrigens sehr klein ist, da die Last von 5/ ganz gering ist, ist bei der ganz genauen Einstellung der Bürsten von Ph/ und Ph// zu berücksichtigen. (see Fig. 6) there is an angle ψ that is dependent on the load. This angle, which by the way is very small because the load of 5 / is very small, must be taken into account when setting the brushes of Ph / and Ph // very precisely.

Das Aggregat besitzt deswegen besondere Bedeutung, weil es mit seiner Hilfe, also mit Hilfe bereits allgemein bekannter elektrischer Maschinen, wie Periodenumformer und Synchronmotoren möglich wird, einen Synchronmotor, und zwar in dem beschriebenen Falle den Synchronmotor 5// außerhalb des Netzsynchronismus mit synchroner Charakteristik selbsttätig anzulassen und zu betreiben. Der Läufer von 5// läuft nämlich mit dem seinem Ständer zugeführten sich beschleunigendem. Drehfeld synchron um, wobei die Phasenverschiebung zwischen der angelegten Spannung Eu und dem Polfeld der Bürstenverstellung entsprechend konstant ist. Im Diagramm des Synchronmotors 5// ist also der Winkel γ und mithin auch ψ = γ — 90⁰ des Synchronmotordiagramms (Abb. 6) konstant. Da beim Anlauf Ε-_ιηΛ = ο ist, so muß zwischen die Bürsten von Ph/ und 5// ein Anlaßwiderstand geschaltet werden, der allmählich ausgeschaltet wird. Da das Drehmoment vom geometrischen Produkt von; I und φ abhängt und I (da Gleichstrom) mit Eu in Phase ist, so hängt das Anlaßmoment von der Größe des Anlaßwiderstandes und von dem Winkel γ ab. Es kann beliebig groß eingestellt werden. Nimmt nun die Drehzahl von S// zu, so nimmt Et_nd zu, so daß der Anlaßwiderstand' ausgeschaltet werden kann. Es nimmt aber mit steigender Frequenz auch der Scheinwiderstand des Ständerkreises zu, und derselben Entfernung AB im Diagramm (s. Abb. 6) entspricht ein immer kleiner werdender Strom, mithin ein kleiner werdendes Drehmoment. Der Synchronmotor 5// in Verbindung mit dem Aggregat besitzt also Seriencharakteristik; die Geschwindigkeit des Satzes II hängt also von seiner Belastung ab, wobei sich aber durch die Verstellung der Bürsten eine Regelmöglichkeit der Stromaufnahme und des Drehmomentes ergibt. Durch die Geschwindigkeit des Satzes II bestimmt sich aber nach der Gleichung η/ -J- ti// = ils selbsttätig die Geschwindigkeit des Satzes I. Die Geschwindigkeiten der beiden Sätze des Aggregates bestimmen sich also durch die Bürstenstellung und durch die Last des Satzes II. Im Betrieb kann natürlich S// ein beliebiger Synchronmotor sein, der von dem Satz I vollkommen getrennt aufgestellt ist. Kuppelt man ihn mit einem Periodenumformer kleiner Leistung, so besteht die Möglichkeit, ihn mit Hilfe des Hilfssatzes I in der beschriebenen Weise zu betreiben. Noch wichtiger ist aber die Verwendung des Aggregates zum Anlassen von Synchronmotoren. Hierbei kann 5// ein beliebiger anzulassender Synchronmotor sein, der auf die beschriebene Weise (durch Bürstenverstellung und Einschalten des Schalters 4 und mit Hilfe eines Anlaß Widerstandes) angelassen wird. Kommt der Satz II, also der anzulassende Synchronmotor S// nun in Netzsynchronismus, so bleibt der Satz I stehen. Diesen Zustand kann man aber auch erzwingen, indem man in der Nähe des Synchronismus, wo sich der Satz I nur langsam bewegt, den Schalter 1 oder 2 öffnet und den Satz I stillsetzt. In diesem Fall muß 5// mit netzsynchroner Geschwindigkeit rotieren. Ver-. dreht man nun noch außerdem die WelleThe unit is of particular importance because with its help, i.e. with the help of already well-known electrical machines such as period converters and synchronous motors, it becomes possible to create a synchronous motor, and in the case described, the synchronous motor 5 // outside of the mains synchronism with synchronous characteristics automatically to start and operate. Namely, the runner of 5 // runs with the accelerating one fed to its stand. Rotating field synchronously around, whereby the phase shift between the applied voltage Eu and the pole field of the brush adjustment is correspondingly constant. In the diagram of the synchronous motor 5 // the angle γ and therefore also ψ = γ - 90 ^{0 of} the synchronous motor diagram (Fig. 6) is constant. Since Ε- _ιηΛ = ο during start-up, a starting resistor must be connected between the brushes of Ph / and 5 //, which is gradually switched off. Since the torque is derived from the geometric product of; I and φ and I (since direct current) is in phase with Eu , the starting torque depends on the size of the starting resistance and on the angle γ. It can be set to any size. If the speed of S // increases, Et _n d increases so that the starting resistor can be switched off. However, the impedance of the stator circuit also increases with increasing frequency, and the same distance AB in the diagram (see Fig. 6) corresponds to an ever decreasing current, and therefore a decreasing torque. The synchronous motor 5 // in connection with the unit therefore has series characteristics; the speed of set II therefore depends on its load, but the adjustment of the brushes enables the power consumption and torque to be regulated. However, the speed of set II automatically determines the speed of set I according to the equation η / -J- ti // = ils . The speeds of the two sets of the unit are therefore determined by the brush position and the load of set II. In operation, S // can of course be any synchronous motor that is set up completely separately from set I. If you couple it with a period converter of low power, it is possible to operate it in the manner described with the help of auxiliary set I. However, the use of the unit to start synchronous motors is even more important. Here, 5 // can be any synchronous motor to be started, which is started in the manner described (by adjusting the brush and turning on switch 4 and with the help of a starting resistor). If record II, i.e. the synchronous motor S // to be started, is now in mains synchronism, record I remains. This state can also be enforced by opening switch 1 or 2 and stopping block I near the synchronism, where block I only moves slowly. In this case 5 // must rotate at the speed synchronized with the mains. Ver. you now also turn the shaft

des Satzes I so, daß die Spannungssysteme an den Bürsten und Schleifringen von PA/ in Phase sind, so rotiert S// genau so, wie wenn sein Ständer unmittelbar auf das Netz geschaltet wäre. Es kann dann S// unmittelbar auf das Netz umgeschaltet werden, womit das Anlassen beendet ist und der Satz I zum Anlassen einer anderen Synchronmaschine Anwendung finden kann. Diese Anlaßmethodeof theorem I in such a way that the voltage systems on the brushes and slip rings of PA / in Phase, S // rotates exactly as if its stand would be connected directly to the mains. It can then be S // immediately be switched to the network, with which the starting is ended and the sentence I for starting another synchronous machine can be used. This tempering method

ίο hat den Nachteil, daß der anzulassende Synchronmotor erst immer mit dem Periodenumformer Phu gekuppelt werden muß. Dieser Nachteil läßt sich einfach dadurch vermeiden, daß man den anzulassenden Motor parallel zu S// an die Kommutatorbürsten von Phi legt. In diesem Falle dient das Aggregat nicht zur Arbeitsleistung, sondern wirkt lediglich als Anlaßaggregat für beliebige im Betrieb vorhandene Synchronmotoren. Die Maschine 5// muß dann nur für die Leistung ausgebildet werden, die nötig ist, die Reibungsverluste des Satzes II zu überwinden. Der Satz I wird, wie beschrieben, asynchron angelassen, S/ sodann synchronisiert, die Bürsten eingestellt und S// sowie der anzulassende Synchronmotor an die Bürsten von Phi gelegt. Durch die Einstellung der Bürsten ergibt sich die Möglichkeit, das Drehmoment, mithin auch die Beschleunigung des Satzes II, d.h. die Beschleunigung des Drehfeldes in S// und in dem anzulassenden Synchronmotor einzustellen. Ist diese Beschleunigung nicht zu hoch gewählt, so läuft der anzulassende Synchronmotor mit 5// zusammen hoch. In der Nähe des Synchronismus, die sich durch den ganz langsamen Lauf von S/ kennzeichnet, kann dann Schalter 1 oder 2 geöffnet, Satz I zum Stillstand gebracht und in die richtige Lage gedreht und sodann der angelassene und durch das Stillsetzen des Satzes I zwangsweise auf netzsynchrone Drehzahl gebrachte Synchronmotor unmittelbar auf das Netz geschaltet werden. Damit ist der Anlaßvorgang beendet.ίο has the disadvantage that the synchronous motor to be started must always be coupled with the period converter Phu. This disadvantage can be avoided simply by placing the motor to be started parallel to S // to the Phi commutator brushes. In this case, the unit is not used for work, but only acts as a starting unit for any synchronous motors that are in operation. The machine 5 // then only has to be trained for the performance that is necessary to overcome the friction losses of theorem II. As described, set I is started asynchronously, S / is then synchronized, the brushes are set and S // and the synchronous motor to be started are placed on the Phi brushes. The setting of the brushes makes it possible to set the torque, and therefore also the acceleration of set II, ie the acceleration of the rotating field in S // and in the synchronous motor to be started. If this acceleration is not selected too high, the synchronous motor to be started runs up together with 5 //. In the vicinity of the synchronism, which is characterized by the very slow running of S /, switch 1 or 2 can then be opened, set I can be brought to a standstill and turned into the correct position, and then the one that has been started and forcibly opened by stopping set I. synchronous motor brought to the mains synchronous speed can be switched directly to the mains. This ends the starting process.

Am Ende des Anlaßvorganges, der auf dieselbe Weise natürlich auch zum Anlassen von Asynchronmotoren verwendbar ist, steht der Satz I still, während Su synchron rotiert. Um nun wieder zur Anfangslage zurückkehren zu können, muß man den beiden Sätzen eine zusätzliche Drehung erteilen, die der vorhergehenden zusätzlichen Drehung, die während des Anlaufvorganges des zu S// parallel geschalteten Motors ausgeführt wurde, entgegengesetzt ist. Es müssen daher die Bürsten wieder verstellt werden, und zwar müssen die Bürsten von Phi in Richtung des Drehfeldes bzw. die Bürsten von Phu entgegen der Richtung des Drehfeldes aus ihrer neutralen Lage verdreht werden. Schaltet man dann den Schalter ι bzw. 2 ein, so wiederholt sich der Vorgang in entgegengesetzter Richtung so lange, bis nun I wieder synchron rotiert und II zum Stillstand gebracht worden ist. Dann ist das Aggregat zum Anlassen eines anderen Motors wieder gebrauchsfertig. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, mit Hufe des Aggregates eine beliebige Zahl von Synchronmotoren anzulassen. Hierbei ist auch ein Anlassen unter Last möglich, und da im Augenblick des Anlaufes in dem Ständer des Synchronmotors Gleichstrom fließt, so braucht aus dem Netz an Blindstrom nur der Magnetisierungsstrom des Periodenumformers PA/ entnommen werden, so daß der Leistungsfaktor beim Anlaufvorgang ein sehr günstiger ist. Die Synchronmotoren S/ und Su und der Periodenumformer Phu müssen bei dieser Anlaßmethode (anzulassender Motor parallel zu S//) nur für sehr kleine Leistungen bemessen werden; lediglich PA/ muß die volle Anlaßleistung bewältigen können. Diese Anlaßleistung läßt sich aber bei im Anlauf unbelasteten Motoren dadurch verringern, daß man die Beschleunigung von S//, also auch die Beschleunigung des Drehfeldes, im anzulassenden Motor durch geeignete Bürsteneiiistellung klein macht.At the end of the starting process, which can of course also be used in the same way for starting asynchronous motors, record I stands still while Su rotates synchronously. In order to be able to return to the starting position, the two sets must be given an additional rotation that is opposite to the previous additional rotation that was carried out during the start-up process of the motor connected in parallel with S //. The brushes must therefore be adjusted again, namely the Phi brushes must be rotated in the direction of the rotating field or the Phu brushes counter to the direction of the rotating field from their neutral position. If the switch ι or 2 is then switched on, the process is repeated in the opposite direction until I now rotates synchronously again and II has been brought to a standstill. The unit is then ready for use again to start another engine. This makes it possible to start any number of synchronous motors with the aid of the unit. Starting under load is also possible, and since direct current flows in the stator of the synchronous motor at the moment of start-up, only the magnetizing current of the period converter PA / needs to be taken from the network of reactive current, so that the power factor during the start-up process is very favorable . The synchronous motors S / and Su and the period converter Phu only have to be dimensioned for very small powers with this starting method (motor to be started parallel to S //); only PA / must be able to cope with the full starting power. This starting power can, however, be reduced in motors that are not loaded during start-up by making the acceleration of S //, i.e. also the acceleration of the rotating field, small in the motor to be started by means of a suitable brush position.

Die Tatsache, daß der Motor 5// unabhängig von der Netzfrequenz immer einen Strom zugeführt bekommt, dessen Frequenz seiner eigenen Drehzahl entspricht, ergibt die Möglichkeit, das Aggregat als Hintermaschine einer Kaskade zur Zurückgewinnung der Schlupfleistung von Asynchronmotoren zuverwenden, indem man den Satz II mit dem Asynchrojimotor kuppelt ' und die Schleifringe von Ph/ und Phu mit den Schleifringen des Asynchronmotors verbindet. Der Strom zum Betrieb des Aggregates wird also' nicht mehr dem Netz, sondern dem Rotor einer mit S// gekuppelten Asynchronvordermaschine entnommen. S// wird hierbei zur Arbeitsleistung als Hintermaschine ausgebildet, während der Satz I als Hilfssatz dient und S/ lediglich die Leistung aufnimmt, die zur Überwindung der Reibungsverluste des Hilfssatzes I nötig ist. Der Ständer von 5// muß, da sein Läufer mit dem Asynchronvordermotor gekuppelt ist, immer einen Strom no aufnehmen, dessen Frequenz der eigenen Drehzahl entspricht, und seine Stromaufnahme kann durch die Bürstenverstellung an PA/ bzw. PA// 'eingestellt werden. Da dem Ständer von Su der Rotorstrom des Asynchronmotors zugeführt wird und die Stromaufnahme von S/ sehr klein ist, so kann durch Bürstenverschiebung an PA/ bzw. PA//, also durch Regulierung der Stromaufnahme von S// auch der Rotorstrom des Asynchronvordermotors, mithin in bekannter Weise die Stromaufnahme des Ständers des Asynchronvordermotors undThe fact that the motor 5 // is always supplied with a current regardless of the mains frequency, the frequency of which corresponds to its own speed, makes it possible to use the unit as a rear machine in a cascade to recover the slip power of asynchronous motors by adding sentence II the asynchrojimotor couples' and connects the slip rings of Ph / and Phu with the slip rings of the asynchronous motor. The power to operate the unit is no longer taken from the network, but from the rotor of an asynchronous front machine coupled with S //. S // is designed as a rear machine for work performance, while set I serves as an auxiliary set and S / only absorbs the power that is necessary to overcome the friction losses of auxiliary set I. The stator of 5 // must, since its rotor is coupled to the front asynchronous motor, always draw a current no, the frequency of which corresponds to its own speed, and its current consumption can be set by means of the brush adjustment on PA / or PA // '. Since the rotor current of the asynchronous motor is fed to the stator from Su and the current consumption of S / is very small, the rotor current of the asynchronous front motor can also be increased by moving the brush on PA / or PA //, i.e. by regulating the current consumption of S // in a known manner the power consumption of the stator of the asynchronous front motor and

Claims

the torque of the same can also be regulated. L-VENT CLAIMS: 5

1. From two period converters excited by slip rings and two of these powered three-phase synchronous motors existing machine unit, each with a synchronous motor and a period converter are mechanically coupled to a machine set and in which one of these two sets of machines drives a working machine, characterized in that that each of the two synchronous motors with the same phase sequence on the commutator brushes of the period converter of the other machine block and that the slip rings of the two period converters are connected to the network in such a way that their rotating fields have the opposite sense of rotation.

2. Procedure for starting and for regulating the speed and torque of the machine assembly according to claim 1, characterized by displacement the commutator brushes of the period converter not coupled to the driven machine.

3. Device for starting synchronous and asynchronous motors with the help of a machine assembly according to claim i, characterized in that the Motor to be started parallel to the synchronous motor coupled to the load (Fig. 1) or switched on in its place is.

4. A method for starting synchronous and asynchronous motors according to claim 3, characterized by gradual locking of the motor that is not connected in parallel with the motor to be started or the machine set coupled to it.

5. A method for synchronizing synchronous motors according to claim 4 on Network, characterized by rotating the shaft of the motor that is not connected in parallel with or with the motor to be started coupled machine set.

6. Device for recovering the slip power of asynchronous motors with The aid of a machine assembly according to claim i, characterized in that the Asynchronous motor is mechanically coupled to one of the two machine sets and that the slip rings of the two period converters are connected to the rotor slip rings of the asynchronous motor.

For this purpose 2 sheets of drawings