DE558385C

DE558385C - Einrichtung zum Anlassen von synchronen Drehstrom-Doppelfeldmotoren

Info

Publication number: DE558385C
Application number: DEST47075D
Authority: DE
Original assignee: HELMUT STEUDEL DIPL ING
Current assignee: HELMUT STEUDEL DIPL ING
Priority date: 1931-02-06
Filing date: 1931-02-06
Publication date: 1933-07-10

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Anlassen von Doppelfeldmotoren (doppelt gespeisten Drehstrommotoren), deren Rotorfeld in zum Statorfeld entgegengesetzter Richtung umläuft. Im Doppelsynchronismus tritt bei derartigen Motoren eine synchronisierende Kraft auf, die einen Betrieb als Synchronmaschine erlaubt. Zur Vermeidung von Pendelungen, wie sie im Betriebe auftreten, wurde der Motor mit einer dämpfend wirkenden Hilfswicklung versehen. Zum Anlassen dient eine im Rotor befindliche Kommutatorwicklung, durch die die Maschine als Drehstrom-Reihenschlußmotor geschaltet werden kann.

In der Zeichnung bedeutet V-Y die Statorarbeitswicklung, VSchi die Schleifringanschlüsse der Rotorarbeitswicklung, Vk die Kommutatorbürsten der Reihenschlußanlaßwicklung und Vjj-0 die Hilfswicklung.

Bei dem bisher bekannten Verfahren wurde der Motor in Reihenschlußschaltung (Schalter S₁ und S₂ eingelegt) bis auf den Doppelsynchronismus heraufgefahren und dann die Synchronisierung über Lampe und Schalter S₃ vorgenommen. Dabei mußte entweder die Klemmenspannung des Motors durch Regulieren am Anlasser A₁ so eingestellt werden, daß der Hauptstrommotor bei der jeweils auftretenden Last ungefähr beim Doppelsynchronismus im Gleichgewicht war, oder es mußte beim Hochfahren der Augenblick zum Schalten benutzt werden, in dem der Doppelsyrichronismus gerade durchlaufen wurde, wobei die Gefahr besteht, daß bei nicht rechtzeitigem Schalten der Motor eine zu hohe Drehzahl annimmt. Beide Verfahren erfordern ein sorgfältiges Parallelschalten von Hand, weil bei auftretenden Stößen die Drehzahl sofort bis unter den einfachen Synchronismus abfällt und die Maschine dann als Asynchronmotor weiterläuft.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, den Motor zwar mit Reihenschlußcharakteristik anzulassen, jedoch ein Überschreiten des Doppelsynchronismus zwangsläufig zu verhindern.

Wird der Doppelfeldmotor in seiner Betriebsschaltung (Schalter S₁ und S₂ geschlossen, S₂, S₄ offen) an ein Netz gelegt, so ist er befähigt, als doppelt gespeister Asynchronmotor (vgl. ToI-winski und Hochberg, Archiv für Elektrotechnik, Bd. XX, S. 162 ff.) etwas unterhalb des einfachen Synchronismus zu laufen. Im Drehzahlintervall zwischen einfachen und doppeltem Synchronismus arbeitet er als Generator, benötigt also zum Hochlaufen ein erhebliches, von einer Anwurfvorrichtung aufzubringendes Drehmoment. Im Doppelsynchronismus gibt die Doppelfeldmaschine bei überschüssigem Antriebsmoment ebenfalls ein bremsendes Generatormoment. Nach der Erfindung wird nun zum Anfahren in der Maschine die Wirkung des Reihenschlußmotors und derDoppelfeldmaschine dadurch überlagert, daß schon beim Anlauf außer der Reihenschlußkommutatorwicklung auch die für den Betrieb bestimmte Schleifringwicklung eingeschaltet ist. Die Einflüsse beider Wicklungen müssen gegeneinander so abgeglichen sein, daß unterhalb des Doppelsynchronismus das antreibende Moment des Reihen-

schlußmotors und im Doppelsynchronismus das von der Doppelfeldmaschine herrührende Generatormoment überwiegt. Dadurch wird ein selbsttätiges Hochlaufen bis zum Doppelsynchronismus ermöglicht, ein Überschreiten dieser Drehzahl aber vermieden.

Da bei unmittelbarem Anschluß der beiden Läuferwicklungen ans Netz für eine Maschine mit der zur Zeit üblichen Wicklungsanordnung das Doppelfeldgenerator moment zwischen einfachem und Doppelsynchronismus überwiegt, muß diese Wirkung abgeschwächt werden, was in einfacher Weise durch Vorschalten eines richtig bemessenen Widerstandes R oder einer »5 Drosselspule Dr vor die Schleifringwicklung geschehen kann. Zur Erzielung eines stoßfreien Überschaltens auf Doppelfeldsynchronbetrieb nach dem Hochlaufen müssen sich diese Vorschaltorgane stufenweise kurzschließen lassen. Auch ein mit Schaltstufen ausgerüsteter Transformator Tr kann für diesen Zweck Verwendung finden. Die Hilfswicklung ist in diesem Zusammenhange als in der Maschine befindlicher Transformator anzusehen.

Außerdem ist es möglich, die nötige Abgleichung durch die Ausbildung der Ankerwicklung zu erreichen. Man kann beispielsweise die getrennten Wicklungen für Kommutator und Schleifringe in ihren Amperewindungsdrücken so bemessen, daß sich das gewünschte Verhältnis der Drehmomente von Reihenschlußmotor und Doppelfeldmaschine ergibt, wobei man, wenn nötig, die Wicklungen für verschiedene Spannungen ausführt. Bei der bekannten Vereinigung der Schleifring- und Kommutatorwicklung zu einer beiderseitig angeschlossenen Wicklung kann dies Verfahren sinngemäß Anwendung finden. Die am Kommutator liegende Gleichstromwicklung wird dann an drei symmetrischen Punkten angezapft und an die Schleifringe angeschlossen. Zwischen Anzapfungen und Schleifringe kann eine Zusatz- oder Absatzwicklung in Form einer offenen Drehstromwicklung geschaltet sein, die die Spannung an den Schleifringen erhöht oder erniedrigt.

Ist durch eine dieser Anordnungen die Reihenschlußwirkung zu groß geworden, so kann eine Abgleichung durch Bürstenverschiebung erfolgen.

Jede dieser angegebenen Methoden — geeignete Ausbildung der beiden Rotorwicklungen und Verwendung von Vorschaltorganen — kann einzeln oder beide in gegenseitiger Ergänzung angewandt werden.

Der Anlaßvorgang geschieht für das in der Figur dargestellte Beispiel in folgender Weise:

Vor dem Einschalten muß der Schalter S₂ eingelegt, S₄ geöffnet sein. Der Schalter S₃ ist durch den Widerstand R ersetzt. Der Anlasser A₁ und der Vorschaltwiderstand R sind mit ihrem vollen Widerstandswert eingeschaltet. Man legt nun den Schalter S₁ ein und schließt den Anlasser ^₁ stufenweise kurz. Dabei läuft die Maschine in den Doppelsynchronismus und wird durch das Doppelfeldgeneratormoment der über den Widerstand R angeschlossenen Schleifringwicklung auf dieser Drehzahl festgehalten. Der Widerstand R kann dann allmählich kurzgeschlossen und gleichzeitig die Kommutatorwicklung durch den Schalter S₂ abgetrennt sowie die Hilfswicklung durch den Schalter S₄ eingeschaltet werden. Wenn erforderlich, müssen auch diese Schaltungen über Vorschaltwiderstände vorgenommen werden, um Stöße zu vermeiden. '

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Anlassen von Doppelfeldmotoren, diemit Hilfe einer Reihenschlußkommutatorwicklung im Läufer hochgefahren werden, dadurch gekennzeichnet, daß während der Anlaßperiode neben der Kommutatorwicklung auch die Läuferschleifringwicklung eingeschaltet ist und daß die beiden Wicklungen so erregt sind, daß oberhalb des einfachen Synchronismus das Motormoment der Kommutatorwicklung, oberhalb des Doppelsynchronismus das Generatormoment der Schleifringwicklung überwiegt. go

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Läuferwicklungen ein regelbarer Ohmscher oder induktiver Widerstand oder ein Stufentransformator vorgeschaltet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 bei Doppelfeldmaschinen mit getrennten Läuferwicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Amperewindungsdrücke der beiden Läuferwicklungen so gewählt sind, daß das im too Anspruch 1 gekennzeichnete Verhältnis der beiden Drehmomente erreicht wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bei Doppelfeldmaschinen mit einer für Kommutator und Schleifringe gemeinsamen Wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schleifringanschlüsse eine Spannung zusetzende oder absetzende Drehstromwicklung eingefügt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genaue Abgleichung der Drehmomente der beiden Rotorwicklungen durch Verschieben der Kommutatorbürsten erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen