DE589077C

DE589077C - Anordnung zur Speisung einer Schlupffrequenz fuehrenden Erregerwicklung, insbesondere im Staender von Kommutatorhintermaschinen

Info

Publication number: DE589077C
Application number: DES79898D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Michael Liwschitz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1927-05-25
Filing date: 1927-05-25
Publication date: 1933-12-02

Description

AUSGEGEBEN Al
2. DEZEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

. KLASSE 21 d ² GRUPPE 27

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Mai 1927 ab

Bei Asynchronmaschinen, in deren Sekundärstromkreis zwecks Drehzahlregelung eine Kommutatorhintermaschine eingeschaltet ist, die im Ständer mit Schlupf frequenz erregt wird, kann die Erregerwicklung der Kommutatorhintermaschine oder einer mit dieser in Kaskade geschalteten, ebenfalls ständererregten Kommutatormaschine von zwei um 90 ° gegeneinander verschobenen Schlupfspannungen gespeist werden, von denen die eine den induktiven, die zweite den Ohmschen Spannungsabfall in der Erregerwicklung aufhebt. Die erste Spannung wächst proportional dem Quadrate der Schlüpfung

15" an, die zweite proportional der Schlüpfung, da auch die Stärke des Erregerstromes sich

' proportional der Schlüpfung ändert. Für die Erzeugung dieser beiden Spannungen kann man verschiedene Anordnungen verwenden.

Eine bekannte Anordnung ist die, daß die Erregerwicklung in Hintereinanderschaltung von einem an die Schleifringe der asynchronen Vordermaschine angeschlossenen Transformator und von einem vom Netz gespeisten Frequenzwandler gespeist wird. Der Transformator liefert dabei die induktive, der Frequenzwandler die Ohmsche Spannung. Nach einem anderen Vorschlag wird der mit Schlupffrequenz gespeiste Transformator durch einen eigenerregten Phasenschieber ersetzt, der mit einer der Schlupf frequenz proportionalen Drehzahl angetrieben wird und der daher eine mit dem Quadrate der Schlüpfung anwachsende kapazitive Gegenspannung entwickelt, die den induktiven Spannungsabfall in der Erregerwicklung aufhebt. Statt des eigenerregten Phasenschiebers kann man aber auch eine Hilf skommutatormaschine verwenden, die einerseits mit einer der Schlupffrequenz proportionalen Drehzahl läuft und in der andererseits mittels einer Fremdspannung ein proportional der Schlüpfung anwachsendes Erregerfeld erzeugt wird. Dieses Erregerfeld induziert in einer Wicklung der Hilfskommutatormaschine, die in den Stromkreis der obengenannten Erregerwicklung an der Kommutatorhintermaschine eingeschaltet ist, eine mit dem Quadrate der Schlüpfung anwachsende Spannung. Eine weitere Anordnung ist in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, daß die geschilderte Art der Speisung von Schlupffrequenz führenden Erregerwicklungen noch erhebliche Nachteile besitzt. Der Ohmsche Spannungsabfall in der Erregerwicklung ist nämlich in den meisten Fällen sehr klein, er liegt z. B. in der Größenordnung von wenigen Hundertsteln des induktiven Spannungsabfalles. Infolgedessen ist

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

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

auch die den Ohmschen Spannungsabfall deckende eingeführte Spannung, die in ihrer Größe zwecks Änderung der Stärke des Erregerfeldes geregelt werden muß, ebenfalls nur sehr klein, so daß sich eine einwandfreie Regelung z. B. mittels eines Stufentransformators nicht durchführen läßt, da die Spannung pro Regelstufe des Transformators viel zu groß ist. Dieser Nachteil der schlechten ίο Regulierfähigkeit der Spannung zur Überwindung des Ohmschen Abfalles in der Erregerwicklung wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß in den Stromkreis der Erregerwicklung Ohmsche Widerstände eingeschaltet sind, so daß der gesamte Ohmsche Spannungsabfall auf ein Vielfaches erhöht ist und man eine entsprechend größere Regelspannung erhält.

An sich ist es bereits bekannt, in den Er- ■>.o regerstromkreis einer ständererregten Kommutatorhintermaschine Ohmsche Widerstände einzuschalten. Diese Ohmschen Widerstände dienen aber dazu, den Ohmschen Spannungsabfall derart zu vergrößern, daß demgegenüber im gesamten Regelbereich der induktive Spannungsabfall in den Hintergrund tritt, so daß man die Erregerwicklung nur von einer einzigen Spannungsquelle aus zu speisen braucht. Demgegenüber können im vorliegenden Fall die Ohmschen Widerstände weitaus geringer sein, da der induktive Spannungsabfall durch eine zweite Span-, - nung ständig aufgehoben ist. Die Ohmschen Widerstände können bei der Anordnung nach der Erfindung selbstverständlich auch durch äquivalente Mittel, wie mit konstanter Drehzahl laufende Reihenschlußkommutatormotoren, ersetzt sein. Die Ohmschen Widerstände können auch regelbar sein, so daß man mit ihnen die Regelung des Erregerstromes durchführen kann und der speisende Frequenzwandler unmittelbar oder über einen nichtregelbaren Transformator an die Netzspannung angeschlossen ist. Ebenso können \-5 die regelbaren Widerstände in Kombination mit anderen Regelorganen benutzt werden. In der Zeichnung ist die neue Anordnung . an einem Beispiel veranschaulicht. 1 ist eine Asynchronmaschine. Zur Regelung ihrer Drehzahl ist in den Sekundärstromkreis die Kommutatorhintermaschine 2 eingeschaltet, die mit der Maschine 1 oder mit dem Asyn-

- chronmotor 3 gekuppelt ist und hierbei mit etwa konstanter Drehzahl läuft. Die Kommutatorhintermaschine besitzt im Ständer eine Kompensationswicklung 4 und eine Erregerwicklung 5. Diese wird vom Netz über

- den Regeltransformator 6 und über den mit

einer Kompensationswicklung 12 ausgerüsteten Frequenzwandler 7 gespeist. Die Spannung zur Deckung des Ohmschen Spannungsabfalles in der Erregerwicklung 5 wird vom Transformator 6 bzw. vom Netz über den Frequenzwandler 7 der Wicklung 5 zugeführt. Zur Erzeugung einer Spannung, die den induktiven Spannungsabfall in der Erregerwicklung 5 aufhebt, ist in deren Stromkreis ein Stromtransformator 8 eingeschaltet, dessen Sekundärspannung über einen gewöhnlichen Frequenzwandler ohne Kompensationwicklung 9 der Sekundärwicklung des Transformators 6 zugeführt ist, so daß diese Sekundärwicklung die Schleifringe des Frequenzwandlers 7 mit 'zwei Spannungen speist, die z. B. infolge passender Einstellung der Bürsten am Frequenzwandler 9 gegeneinander um 90° verschoben sind und von denen die vom Stromtransformator 8 erzeugte Spannung ihre Stärke einerseits proportional dem Erregerstrom in der Wicklung 5, andererseits proportional der Schlüpfung ändert, so daß sie sich ohne weiteres zur selbsttätigen Aufhebung des induktiven Spannungsabfalles im Stromkreis der Erregerwicklung^ eignet. Die Eigenspannung des 8g Transformators 6, die den Ohmschen Spannungsabfall deckt, wird durch Einstellung der Gleitkontakte 10 an der Sekundärwicklung dieses Transformators geregelt. Um nun die Größe dieser vom Transformator 6 durch Induktion erzeugten Spannung auf einen gut regelbaren Wert zu bringen, sind in den Stromkreis der Erregerwicklung S noch Ohmsche Widerstände 11 eingeschaltet.

Claims

Patentansprüche:

i. Anordnung zur Speisung einer Schlupf frequenz führenden Erregerwicklung, insbesondere im Ständer von Kornmutatorhintermaschinen, deren induktiver . Spannungsabfall durch eine eingeführte Gegenspannung, die sich proportional mit der Schlüpfung und dem Erregerstrom ändert, stets aufgehoben ist und deren Ohmscher Spannungsabfall durch eine der Erregerwicklung aufgedrückte regelbare Spannung gedeckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung der für die Deckung des Ohmschen Spannungsabfalles dienenden Regelspannung Ohmsche Widerstände im Stromkreis der Erregerwicklung eingeschaltet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ohmschen Widerstände regelbar ausgebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen