DE563955C - Verfahren zum Anlassen eines Asynchronmotors mit Hilfe eines Anlassaggregates - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
11. NOVEMBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d² GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. März 1925 ab

Es sind bereits Regeleinrichtungen zum Betriebe von asynchronen Drehfeldmotoren bekannt geworden, bei denen eine zweite Asynchronmaschine die beim Regeln auftretende Schlupfenergie aufnimmt. Von dieser als Motor arbeitenden Schlupfmaschine wird eine weitere Drehfeldmaschine angetrieben, welche die von der Schlupfmaschine aufgenommene elektrische Energie wieder an das Netz abgibt, an das der zu regelnde Motor angeschlossen ist.

Der Regelbereich derartiger Einrichtungen kann in einfacher Weise dadurch weitgehend erhöht werden, daß die Schlupfmaschine oder die von der Schlupfmaschine angetriebene Asynchronmaschine polumschaltbar ausgebildet wird.

Man könnte nun den Grundgedanken, auf dem die Regelung bei der beschriebenen Einrichtung beruht, auch verwenden, um gewöhnliche Asynchronmotoren, die betriebsmäßig nicht geregelt werden, verlustlos anzulassen. Wollte man nun die aus der Schlupfmaschine und einer von dieser angetriebenen Asynchronmaschine bestehende Anlaßeinrichtung in der gleichen Weise ausbilden und betreiben wie bei den erwähnten Regeleinrichtungen, so ergibt sich, daß der Motor lediglich bis zu einer durch die Polzahlen der Maschinen bedingten kaskadensynchronen Drehzahl hoch läuft.

Um den Hauptasynchronmotor dann auf seine volle Drehzahl zu bringen, wäre es erforderlich, die Schlupfmaschine abzuschalten und die Sekundärwicklung der Hauptasynchronmaschine unmittelbar oder mittelbar über Widerstände kurzzuschließen.

Es ist klar, daß ein derartiges Verfahren wenig vorteilhaft ist. Nach der Erfindung kann nun in besonders vorteilhafter Weise die asynchrone Hauptmaschine nach dem Erreichen der durch Polumschaltung erzielten Höchstdrehzahl dadurch auf die volle Drehzahl gebracht werden, daß die mit der Schlupfmaschine gekuppelte Asynchronmaschine gegen ihr Drehfeld umgeschaltet wird, so daß sie den Schlupfgenerator bis zum Stillstand abbremst. Durch das Abbremsen des Schlupfgenerators wird allmählich die Frequenz im Sekundärkreis der Asynchronmaschine verringert, so daß diese allmählich ihrer synchronen Drehzahl sich nähert.

An Hand der Zeichnung sei im folgenden das die Erfindung bildende Verfahren näher erläutert.

In Fig. ι bedeutet 4 ein Drehstromnetz, in dem die Frequenz f_x herrscht. An das Netz 4 ist der asynchrone Hauptmotor 1 angeschlossen, dessen Schleifringe mit dem Hilfsasynchronmotor 2 eines Umformers verbunden sind. Die Maschine 2, welche als Schlupf-

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

Dr.-Ing. Michael Liwschits in Berlin-Charlottenburg.

maschine arbeitet, treibt die Drehfeldmaschine 3 an, die als Generator die Schlupfenergie an das Netz 4 zurückgibt. Die Polpaarzahlen der Maschinen 1, 2, 3 seien p_v P» Pz-

Vor Beginn des Anlassens wird das aus den Maschinen 2 und 3 bestehende Anlaßaggregat von 3 aus angelassen Und läuft leer

mit einer Drehzahl n„ = ——. Wird der

»· -■ p_s Motor ι nun auf das Netz geschaltet, so tritt an seinen Schleifringen eine Spannung auf, deren Frequenz f₂ proportional dem Schlupf des Motors, d.h. bei Stillstand, gleich Z₁ ist. Die vom Vordermotor schleifringseitig abgegebene Leistung sucht dann den Motor 2 auf eine Drehzahl zu beschleunigen, deren Größe n_z = - ist. Da die Drehzahl des Anlaß-

P*

aggregates M₃ und damit n₂ fest bestimmt ist durch die mechanische Kupplung von 2 und 3,

so wird f., sich auf den Wert f ₂ = ^J-

Ps

_:_iLx? einzustellen suchen. Wählt man nun Oo

/>8 größer als p_s, so wird f₂ kleiner als f_t werden, d. h. der Motor läuft an. Solange f₂ größer als ^p ist, wird die Läuferleistung des Hauptmotors das Anlaßaggregat zu beschleunigen suchen. Der Motor 2 wird gegenüber der durch die Frequenz f₂ bestimmten synchronen Drehzahl schlüpfen, bis f₂ auf den Wert ^i³? gesunken ist. Der Hauptmotor

läuft dann mit dem Anlaßaggregat als elektrisch gekuppelte Induktionskaskade im Beharrungszustaiid mit der kaskadensynchronen Drehzahl.

In Fig. 2 ist der Anlaßvorgang an Hand eines Anlaßdiagramms veranschaulicht, in dem als Abszisse die Drehzahl des Hauptmotors M₁, als Ordinate die Frequenz f₂ aufgetragen ist. Das Anlaß diagramm ist durch

*5 die Gerade A₁ B, C, D, B gegeben. Die Punkte B, C, D bezeichnen die Beharrungsfrequenzen bei den verschiedenen kaskadensynchronen Drehzahlen entsprechend den verschiedenen Polpaarzahlen der polumschaltbaren Maschine 2.

Da die vom Läufer des Hauptmotors abgegebene Leistung proportional /₂ ist, so stellt die Gerade A-E auch die Leistungslinie für das Anlaßaggregat dar, und zwar entsprechen dann die Ordinaten χ der vom Läufer des Motors ι abgegebenen Leistung. Die Abstände y der Geraden A-E von den durch die Punkte B₁ C₁ D gelegten Parallelen zur Abszisse stellen die Leistung dar, welche in der als Motor arbeitenden Maschine 2 infolge So ihres Schlupfes gegenüber der der Frequenz /₂ entsprechenden synchronen Drehzahl als Schlupfverlust vernichtet wird. ■

Nach der Erfindung wird nun, sobald beim Anlassen Punkt D des Diagramms erreicht ist, der Ständer der Maschine 3 umgeschaltet, so daß diese Maschine gegen ihr Drehfeld läuft. Infolgedessen wird die Drehzahl des aus den Maschinen 2 und 3 bestehenden Aggregates auf Null abgebremst. Entsprechend verringert sich allmählich die Frequenz f₂, so daß gleichzeitig die Drehzahl des Hauptmotors ι ansteigt und sich der synchronen Drehzahl dieser Maschine nähert. Sobald das Hintermaschinenaggregat zum Stillstand gekommen ist, wird die Verbindung der Rotorwicklung der Maschine 1 und des Ständers der Maschine 2 unterbrochen. Die Rotorwicklung der Maschine 1 kann ohne Anwendung zusätzlicher Widerstände kurzgeschlossen werden. Während des Abbremsens des Hintermaschinenaggregates kann naturgemäß keine Energierückgabe an das Netz stattfinden. Vielmehr nimmt die Maschine 3 Energie vom Netz auf, deren Größe durch die Strecke Z im Diagramm bezeichnet ist.

Die Erfindung ermöglicht in der beschriebenen Weise, nachdem mittels des Anlaßaggregates eine weitere verlustlose Steigerung der Drehzahl des Motors 1 nicht mehr möglieh ist, den Motor 1 allmählich, d. h. stufenlos, auf seine volle, in der Nähe der synchronen Drehzahl liegende Tourenzahl zu bringen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Anlassen eines Asynchronmotors mit Hilfe eines Anlaß aggregates, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schlupfleistung an das Netz zurückliefernde Drehfeldmaschine des Anlaßaggregates, welche von der mit dem Asynchronmotor in Reihe geschalteten Schlupfmaschine angetrieben wird, nach dem Erreichen der kaskadensynchronen Drehzahl * so umgeschaltet wird, daß sie gegen ihr Drehfeld läuft und das Anlaßaggregat allmählich stillsetzt, worauf bei Stillstand des Anlaßaggregates die Verbindung der Sekundärwicklung des Hauptmotors und der Schlupfmaschine unterbrochen und der Hauptmotor sekundärseitig kurzgeschlossen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen