DE582737C

DE582737C - Anordnung zum Betrieb von Wechselstrommaschinen

Info

Publication number: DE582737C
Application number: DEA64978D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Oskar Krines; Dr-Ing Erich Uhlmann
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-02-05
Filing date: 1932-02-05
Publication date: 1933-08-22

Description

DEUTSCHES REICH

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AUSGEGEBEN AM 22. AUGUST 1933

ψψ REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 582737 KLASSE 21 d² GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*) Anordnung zum Betrieb von Wechselstrommaschinen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5· Februar 1932 ab

Es sind bereits verschiedene Anordnungen zum Betrieb von elektrischen Maschinen mit gesteuerten Entladungsstrecken, insbesondere gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäßen, vorgeschlagen worden. Vorzugsweise beziehen sich diese Anordnungen auf kommutatorlose Maschinen, da hierdurch der an sich empfindlichere Kommutatormotor vermieden werden kann. Bei den meisten dieser Anordnungen ergeben sich jedoch Komplikationen bei Nutzbremsung, da wegen der eindeutigen Stromrichtung der Entladungsgefäße — bekanntlich werden fast ausschließlich Entladungsgefäße mit eindeutiger Durchlaßrichtung verwendet — eine Stromumkehrung innerhalb der Umformungseinrichtung in vielen Fällen nicht möglich ist. Zur Vermeidung dieses Umstandes hat man bereits Umschalter vorgesehen. Jedoch wird da-

durch die Bedienung und Umsteuerung nicht vereinfacht.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine besonders einfache und zweckmäßige Anordnung zum Betrieb von vorzugsweise kommutatorlosen Wechselstrommaschinen, die über Umförmungseinrichtungen mit gesteuerten Entladungsstrecken, insbesondere gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäßen, gespeist werden. Erfindungsgemäß sind mindestens zwei weitere Entladungsstrecken vorgesehen, die je nach der Energierichtung leitend sind, wobei stets mindestens eine dieser Entladungsstrecken gesperrt ist. Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar betrifft die Anordnung eine Wechselstrommaschine 5, die mittels eines Wechselrichters in Parallelanordnung aus einem Gleichstromnetz 6 gespeist wird. Es wird bemerkt, daß an Stelle eines Wechselrichters in Parallelanordnung auch ein Wechselrichter in Reihenanordnung verwendet werden kann. Bei Speisung durch eine Wechselspannung treten an die Stelle von Wechselrichtern Frequenzwandler, sogenannte Umrichter. Der bei dem Ausführungsbeispiel verwendete Wechselrichter in Parallelanordnung enthält vier gittergesteuerte Dampfentladungsgefäße 1 bis 4 in Graetzschaltung und ferner die Gleichstromdrossel 8. Wird nun die Leistungsaufnahme des Wechselrichters zu Null, so erlischt das in die eine Gleichstromleitung eingefügte zusätzliche gittergesteuerte Dampfentladungsgefäß 7. Nachdem dies erfolgt ist, kann

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dipl.-lng. Oskar Krines in Berlin und Dr.-Ing. Erich Uhlmann in Berlin-Charlottenburg.

durch Änderung der Gitterspannungen der Gefäße ι bis 4, sei es durch Verschieben der Phase der Gitterwechselspannung, sei es durch Ändern der Gleichspannungskomponente bei konstant gehaltener Gitterwechselspannung, die Umformungseinrichtung aus dem Wechselrichterbetrieb in den Gleichrichterbetrieb übergeführt werden. Das Nullwerden der Leistungsaufnahme des Wechselrichters, das sich aus dem Ansteigen der Gegenspannung der Maschine ergibt, wird bei hinreichend großer Gleichstromdrossel in einem bestimmten Zeitpunkt erfolgen. Verwendet man, insbesondere bei mehrphasigen Wechselrichtern, nur eine sehr kleine Gleichstromdrossel, so wird kurz vor dem Nullwerden der Leistungsaufnahme des Wechselrichters der Strom in der Röhre 7 periodisch mehrfach unterbrochen werden. In solchen Fällen kann man z. B. einen ordnungsgemäßen Betrieb dadurch erreichen, daß man z. B. mittels einer Hilfsbatterie einen Relaisstrom durch die Röhre 7 treten läßt, der dem Arbeitsstrom entgegengeschaltet ist und das Relais mit einer solchen . Dämpfung ausrüstet, daß bei den zunächst auftretenden periodischen Unterbrechungen ein Ansprechen verhindert wird und erst alsdann das Gitter von 7 hinreichend negativ geladen wird. Den Gittern wird durch Transformatoren o. dgl. die periodische Steuerspannung mit richtiger Phasenlage zugeführt. Im Gleichrichterbetrieb arbeitet nun die Maschine 5 über die in Gleichrichtersehaltung arbeitenden Gefäße 1 bis 4 und das Ventil 13 auf den Widerstand 14. Durch die Gitter 9, 10, 11 und 12 kann eine Regelung der Bremsleistung bewirkt werden.

Wird nun die Röhre 13 wieder stromlos, so werden die Gitter durch eine ähnliche Relaisanordnung wie vorher auf Gleichrichterbetrieb nun auf Wechselrichterbetrieb umgeschaltet. Ist eine Nutzbremsung erwünscht, so bildet man das Gleichstromnetz 6 zweckmäßig als Dreileiternetz aus und verbindet die Anode der Röhre 7 mit dem Plus-Außenleiter, die Anode der Röhre 13 mit dem Minus-Außenleiter und die Kathoden der Röhre 2 und 4 mit dem Mittelleiter. Dann liefert die eine Netzhälfte Energie bei Wechselrichterbetrieb und erhält die andere Netzhälfte Energie bei Gleichrichterbetrieb. Ist eine gleichmäßige Belastung beider Netzhälften erwünscht, so wird man zwei derartige Einrichtungen vorsehen, die wechselseitig auf die Netzhälften arbeiten.

Eine Weiterbildung bezweckt, bei nichtkonstanter Gleichspannung des Netzes 6 die Drehzahl der Wechselstrommaschine herunterregeln zu können. Es sind bereits früher Schalttransformatoren angegeben worden, um den Stromübergang von Anode zu Anode im Überlappungsintervall, d. h. während des Kommutierungsvorganges, zu verbessern und den Kommutierungsvorgang selbst zu steuern. Hier wird von diesen Schalttransformatoren Gebrauch gemacht, um einen Entladungsstrom auch im Wechselrichterbetrieb zu löschen, ohne einen neuen Anodenström zünden zu lassen. Man kann also mit dieser Vorrichtung jeden Stromimpuls eine einstellbare Zeit lang wirken lassen und dadurch den Efifektivwert des Maschinenstromes ohne Regelung der Gleichspannung entsprechend der Gegenspannung verändern, die der Drehzahl der Wechselstrommaschine entspricht. Die Sekundärwicklungen dieser Schalttransformatoren sind mit 15 bezeichnet.

Um die Steuereinrichtungen zwangsläufig im Sinne einer gewollten Drehzahländerung oder -einstellung zu betätigen, werden diese zweckmäßig von einem kleinen Regelsatz betätigt. Beispielsweise kann man die Steuereinrichtung für die Gitterkreise durch eine kleine Gleichstrommaschine in einer Regelschaltung, z. B. Leonardschaltung, antreiben.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Betrieb von Wechselstrommaschinen, insbesondere kollektorlosen Maschinen, die über Umformungseinrichtungen mit gesteuerten "Entladungsstrecken, insbesondere gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefaßen, gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei weitere Entladungsstrecken vorgesehen sind, die je nach der Energierichtung leitend sind, wobei stets mindestens eine dieser Entladungsstrecken gesperrt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1 bei Speisung der Maschine durch einen Wechselrichter, insbesondere in Parallelanordnung für Widerstandsbremsung, dadurch gekennzeichnet, daß in die eine Gleichstromleitung eine gesteuerte Entladungsstrecke (7) eingefügt ist und die Umformungseinrichtung bei Bremsung über eine weitere Entladungsstrecke (13) und Widerstand (14) kurzschließbar ist.

3. Abänderung der Anordnung nach Anspruch 2 für Nutzbremsung unter Zugrundelegung eines Gleichstromdreileiternetzes, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zusätzlichen Entladungsstrecken (7, 13) mit je einem Außenleiter eines Dreileiternetzes verbunden sind und die Umformungseinrichtung mit der Maschine unmittelbar mit dem Mittelleiter verbunden ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder

folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Speisung durch einen Wechselrichter Schalttransformatoren (15) verwendet werden.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet,
die Steuereinrichtung für die Gitterkreise durch eine Ideine Gleichstrommaschine in einer Regelschaltung, z. B. Leonardschaltung, angetrieben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen