DE580153C - Anordnung zur Erweiterung des Regelbereiches von laeufergespeisten Drehstrom-nebenschlussmotoren, die zur Regelung mittels Buerstenverschiebung mit doppeltem Buerstensatz ausgeruestet sind - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM
6. JULI 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d² GRUPPE 39o2

Bürstensatz ausgerüstet sind

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. August 1930 ab

Läufergespeiste Drehstromnebenschlußmotoren werden gewöhnlich mit einem Regelbereich ι : 3 ausgeführt, wobei die oberste Drehzahl das 1,5 fache der synchronen Drehzahl beträgt, während die unterste Drehzahl gleich der halben synchronen Drehzahl ist. Man könnte an sich den Motor für einen noch größeren Regelbereich ausführen, jedoch würde dann der Kommutator unwirtschaft-Hch groß werden. Um diesen Nachteil bei der Erweiterung des Regelbereiches zu vermeiden, hat man verschiedene Mittel vorgeschlagen. Man kann z. B. die Ständerwicklung mit Anzapfungen versehen und je nach dem gewünschten Regelbereich mehr oder weniger Windungen an den Kommutator anschließen. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß die Ständerwicklung nur teilweise ausgenutzt wird. Dies wird vermieden, wenn man eine

ao Umschaltung der Ständerwicklung von Reihen- in Parallelschaltung oder umgekehrt vornimmt. Für den normalen Regelbereich τ : 3 sind z. B. zwei Zweige pro Phase der Ständerwicklung in Reihe geschaltet, während für den erweiterten Regelbereich, der bis zur Drehzahl Null des Motors reichen kann, die beiden Zweige in Parallelschaltung an den Kommumator angeschlossen sind.

Es ist nun bereits ein Verfahren bekannt, das zur Erweiterung des normalen Regelbereiches von läufergespeisten, mit doppel¹-tem Bürstensatz versehenen und durch Bürstenverschiebung geregelten Drehstromr nebenschlußmotoren dient. Nach diesem Verfahren wird der Motor zuerst bis zur oberen oder unteren Grenze des normalen Regelbereiches mittels der Bürstenverschiebung geregelt und danach zwischen den Kommutator und die von diesem gespeiste Sekundärwicklung ein Transformator mit beliebig einstellbarem Übersetzungsverhältnis eingeschaltet. Dabei kann ein Spartransformator angewendet werden.

Die vorliegende Erfindung, bezieht sich auf eine besonders vorteilhafte und einfache An-Ordnung zur Ausübung des oben geschilderten Verfahrens. Das Wesen der Erfindung besteht dabei darin, daß das eine Wicklungsende des offen geschalteten Spartransformators mit dem einen Pol der Bürsten und einem Ende der Ständerwicklung des Motors dauernd, gegebenenfalls über einen Hilfsschalter, das zweite Wicklungsende des Spar- ■ transformator dagegen bzw. eine Anzapfung desselben wahlweise über einen Umschalter mit dem zweiten Pol der Bürsten· oder dem

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

Dipl.-Ing. Hermann Harz in Berlin-Siemensstadt.

zweiten Ende der S tänder wicklung des Motors verbunden ist.

Der zur Verwendung kommende Spartransformator wird dabei äußerst klein, einmal, weil er nur. eine Wicklung besitzt, und dann, weil er infolge'des meist nur selten benötigten großen Regelbereiches äußerste Ausnutzung ermöglicht. Denn im Betrieb mit normalem Regelbereich ist der Transformator to abgeschaltet oder unbelastet. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Schalter zur Umschaltung des Regelbereiches in den Ständerstromkreis verlegt werden können, der bei Vergrößerung des Regelbereiches eine »5 kleinere Stromstärke aufweist als der Läufer. Die Schalter werden daher billiger.

Das Wesen der Erfindung soll an zwei Ausführungsbeispielen erläutert werden. In Fig. ι bezeichne ι den läufergespeisten Drehstromnebenschlußmotor, der von einem Netz 2 über Schleifringe gespeist wird. 3 stelle eine Phase der Ständerwicklung dar, 4 und 5 die Kommutatorbürsten der zugehörigen Läuferphase, die in bekannter Weise gegeneinander verschoben werden können. 6 bedeutet den Spartransformator in offener Schaltung, der in dem angenommenen Fall außer den beiden Normalklemmen 7 und 8 noch eine Anzapfung 9 in der Mitte haben soll. Die -eine Bürste 5 ist an diese Anzapfung 9 angeschlossen, . die andere Bürste 4 über einen Schalter 10 an die freie Klemme 8: die Ständerwicklung 3 ist mit dem einen Ende ebenfalls mit der Bürste 4 verbunden, mit dem anderen Ende zu einem Umschalter 11 geführt, so daß sie mit diesem Ende wahlweise an das freie Ende 7 oder an die Anzapfung 9 gelegt werden kann. Liegt der Schalter 11 auf der Anzapfung 9, so entsteht die bekannte Normal-.schaltung des läufergespeisten Drehstromnebenschlußmotors mit direkt an den Kommutator geschalteter Ständerwicklung. Es sei angenommen, daß das Verhältnis von Läuferwindungszahl zur Ständerwindungszahl 1: 2 betrage, so daß sich also in dieser Schaltung eine Regelung von 1 : 3 erzielen läßt. Hierbei liegt der Spartransformator 6 durch seine beiden Klemmen 8 und 9 leer laufend parallel zum Kommutator und nimmt dabei nur den äußerst geringen Erregerstrom auf, der durch den Schalter 10 leicht abgeschaltet werden kann. Dies empfiehlt sich mit Rücksicht darauf, daß beim Durchgang durch den Synchronismus der Transformator 6 seine Eigenschaft als solcher verliert und dadurch das Erreichen des übersynchronen Gebietes erschweren könnte. In den meisten Fällen wird man jedoch auf den Schalter 10 verzichten können, weil im Synchronismus die beiden Bürsten 4 und 5 nahezu in Deckungsstellung sind, so daß die geringe Ohmsche Spannung¹ i von dem Ohmschen Widerstand der Transformatorwicklung oder einem zusätzlichen Widerstand aufgenommen werden kann. Ist der Schalter 11 nach oben auf die Klemme 7 des Transformators gelegt, so ergibt sich folgende Wirkungsweise. Zwischen den Klemmen 8 und 9 liegt die von den'Bürsten 4 und S abgegriffene Kommutatorspannung. Da die Anzapfung 9 sich in der Mitte der Trans-* formatorwicklung befindet, erhält man also zwischen den Klemmen 7 und 8 die doppelte Kommutatorspannung, die an die Ständerwicklung zu liegen kommt. Bei Stillstand und Durchmesserstellung der beiden Bürsten ist die Ständerspannung wegen der hier angenommenen doppelten Windungszahl des Ständers doppelt so hoch wie die Durchmesserspannung des Läufers. Während also vor dem Umlegen des Schalters 11 Gleichgewicht der beiden Spannungen erst bei beispielsweise der halben synchronen Drehzahl eintritt, ist dies jetzt schon bei Stillstand der Fall, d. h. durch das Umlegen des Schalters 11 ist es möglich, die Drehzahl bis auf Null herab und entsprechend bis zum doppelten Synchronismus hinauf zu regeln. Der Ständerstrom fließt hierbei für einen angenommenen Zeitmoment durch die Wicklung 3 von oben nach unten nach 7, 8 über den Schalter 10 nach 3 zurück, der Läuferstrom hat entgegengesetzte Richtung, er fließt von 5 nach 4, 10, 8, 9 nach 5 zurück, in. der Verbindungsleitung mit dem Schalter 10 fließt daher nur die Differenz der beiden Ströme, die bei dem angenommenen Übersetzungsverhältnis von ι : 2 zwischen Läufer und Ständer gleich dem Ständerstrom ist. Es ist natürlich möglich, sowohl am Motor als auch an dem Zwischentransformator beliebige Übersetzungsverhältnisse und damit beliebige Regelungen zu wählen.

Fig. 2 zeigt eine im Grunde gleiche Ausführungsform, weswegen auch die gleichen Bezeichnungen gewählt worden sind. Sie i°5 unterscheidet sich lediglich dadurch, daß der Schalter 11 die Kommutatorspannung statt der S tänder spannung an verschiedene Punkte der Traiisformatorwicklung legt. Der Schalter 11 ist hierbei für den Kommutatorstrom «» zu bemessen, der in den meisten. Fällen größer ist als der Ständerstrom nach der Umschaltung, so daß diese Schaltung weniger in Betracht kommt.

Die Erfindung kann insbesondere bei Dreh-Stromnebenschlußmotoren, die zum Antrieb von Papiermaschinen, Kalandern u. dgl. dienen, verwendet werden. Bei Kalandern ist es bekanntlich erforderlich, die Drehzahl beim Einziehen des Papiers, auf einen Betrag herabzusetzen, der nur einen Bruchteil der gewöhnlichen Drehzahl beträgt. Die Erfindung

Claims (2)

1. gestattet, diese geringe Drehzahl in einfachster Weise einzustellen und bequem und rasch auf die normale Betriebsdrehzahl überzugehen.

   Patkntansi'Rkchis:

   i.. Anordnung zur Erweiterung des Regelbereichs von läufergespeisten Drehstromnebenschlußmotoren, die zur Regelung mittels Bürstenverschiebung mit doppeltem Bürstensatz ausgerüstet sind, mit einem zwischen die Kommuta torbürsten und die Ständerwicklung des Nebenschlußmotors eingeschalteten Spartransformator, dadurch gekennzeichnet,' daß" das eine Wicklungsende des offen geschalteten Spartransformators mit dem einen Pol der Bürsten und einem Ende der Ständerwicklung des Motors dauernd (gegegebenenfalls über einen Hilfsschalter io), das zweite Wicklungsende·des Spartransformators dagegen bzw. eine Anzapfung desselben wahlweise über einen Umschalter (ii) entweder mit dem zweiten Pol der Bürsten oder dem zweiten Ende der Stän.derwicklung des Motors verbunden ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter in den geringeren Strom aufweisenden Stromkreis der Ständerwicklung gelegt ist (Fig. 1).

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen-