DE594050C

DE594050C - Procedure for starting synchronous three-phase double field motors

Info

Publication number: DE594050C
Application number: DEST50648D
Authority: DE
Original assignee: HELMUT STEUDEL DIPL ING
Current assignee: HELMUT STEUDEL DIPL ING
Priority date: 1933-03-15
Filing date: 1933-03-15
Publication date: 1934-03-12

Description

Das im Patent 569 370 angegebene Verfahren zum Anlassen von Doppelfeldmotoren beruht darauf, daß die Maschine als Drelistromnebenschlußmaschine anläuft, wobei vor 5 oder nach dem Hochlaufen die Wirkung der Doppelfeldmaschine überlagert wird und diese nach dem Hochlaufen verstärkt, die Wirkung der Nebenschlußmaschine dagegen geschwächt wird.The method given in patent 569,370 for starting double field motors is based on the fact that the machine is designed as a Drelistom shunt machine starts up, with the effect of the double field machine being superimposed before 5 or after the start-up and this increased after startup, the effect of the shunt machine, on the other hand, weakened will.

Zur Erreichung einer etwas über dem Doppelsynchronismus liegenden Drehzahl in der Anlaßschaltung als Kommutatornebenschlußmotor muß den Kommutatorbürsten eine nach Phase und Größe festliegende Spannung zugeführt werden, und zwar liegt ihre Größe etwas über der an den offenen Kommutatorbürsten auftretenden Stillstandspannung. Wofern nicht durch entsprechende Dimensionierung der Kommutatorwicklung erreicht wird, daß die aufzudrückende Spannung gleich der Netzspannung wird, muß durch geeignete Vorrichtungen, also am einfachsten durch einen Transformator, diese Spannung von der Netzspannung lier geschaffen werden.To achieve a speed in the Starting circuit as a commutator shunt motor must follow the commutator brushes Phase and size fixed voltage are supplied, namely their size slightly above the standstill voltage occurring at the open commutator brushes. If so is not achieved by appropriate dimensioning of the commutator winding, that the voltage to be applied is equal to the mains voltage must be ensured by suitable devices, The easiest way to do this is by using a transformer to remove this voltage from the mains voltage lier be created.

Gegenstand der vorliegenden zusätzlichen Erfindung ist eine Anordnung, bei der die erforderliche Spannung an dem Kommutator ohne einen besonderen Transformator unter Benutzung der transformatorisclien Verkettung; zwischen Ständerarbeitswicklung und der zur Stabilisierung erforderlichen Hilfswicklung erzeugt wird.The present additional invention is an arrangement in which the required voltage on the commutator without taking a special transformer Use of transformer chaining; between the stator working winding and the auxiliary winding required for stabilization is produced.

In Abb. ι ist ein Beispiel einer solchen Anordnung dargestellt, und zwar bedeutet wieder V-Y die Statorarbeitswicklung, VscU die Schleifringanschlüsse der Läuferarbeitswicklung, Vjr die Kommutatorbürsten der Nebenschlußanlaßwicklung, Vh-O die zur Vermeidung von Pendelungen dienende Hilfswicklung. An example of such an arrangement is shown in Fig., VY again means the stator working winding, VscU the slip ring connections of the armature working winding , Vjr the commutator brushes of the shunt starting winding, Vh-O the auxiliary winding used to avoid oscillations.

Es liandelt sich hierbei um einen Motor, der als Drehstromnebenschlußmaschine angefahren wird und im Betriebe als Doppelfeldmaschine mit Reihenschaltung von Ständerarbeitswicklung V-F und Läuferarbeitswick- imxgVschi betrieben wird. Im Betriebe muß die eine Hälfte der Netzspannung am Ständer, die andere am Läufer liegen; die Schleifringwicklung ist also für die halbe Netzspannung dimensioniert. Wird für Schleifring- und Kornmutatoranschluß im Läufer eine gemeinsame Wicklung benutzt, so ist die normale Bürstenspannung im Betriebe auch gleich der halben Netzspannung. Damit hat die beim Anlauf als Drehstromnebenschlußmotor dem Kornmutator aufzudrückende Spannung etwa die halbe Größe der Netzspannung, wenn ungefähr die doppelsynchrone Drehzahl erreicht werden soll.It is a motor that is started up as a three-phase shunt machine and is operated in operation as a double field machine with a series connection of stator working winding VF and rotor working winding. In operation, half of the mains voltage must be on the stator, the other half on the rotor; the slip ring winding is dimensioned for half the line voltage. If a common winding is used for slip ring and grain mutator connection in the rotor, the normal brush voltage in operation is also equal to half the mains voltage. This means that the voltage to be applied to the grain mutator when starting as a three-phase shunt motor is about half the size of the mains voltage if approximately double-synchronous speed is to be achieved.

Bei eingelegtem Schalter S₁ wird die Hilfswicklung erregt und legt durch die aufgedrückte Netzspannung die Größe des Flusses in der Maschine fest. Transformatorisch hiermit verkettet ist die Ständerarbeitswicklung,When the switch S ₁ is inserted, the auxiliary winding is excited and determines the size of the flux in the machine through the applied mains voltage. The stator working winding is linked with this in terms of transformer,

die mit ihrer Klemme V am Netz liegt, während die Klemme Y offen ist. Da das Übersetzungsverhältnis zwischen Hilfswicklung und Ständerarbeitswicklung etwa 2:1 beträgt, liegt an der Ständerarbeitswicklung V-Y die halbe Netzspannung. Die Anordnung wirkt als Absatztransformator derart, daß an der Klemme Y die für den Kommutator erforderliche halbe Netzspannung auftritt.which is connected to the mains with its terminal V , while terminal Y is open. Since the transformation ratio between the auxiliary winding and the stator working winding is around 2: 1, half the line voltage is applied to the stator working winding VY. The arrangement acts as a step transformer in such a way that half the mains voltage required for the commutator occurs at terminal Y.

Um, wie erforderlich, mit der Anlaufdrehzahl etwas über den Doppelsynchronismus herauszukommen, muß die dem Kommutator aufgedrückte Spannung etwas größer als die halbe Netzspannung sein. Nun liegt bei praktisch ausgeführten Maschinen wegen der Spannungsabfallberücksichtigung das Übersetzungsverhältnis von Hilfswicklung zu Ständerarbeitswicklung etwas über dem Werte zwei, wodurch an den Klemmen die gewünschte, ao etwas über der halben Netzspannung Hegende Spannung entsteht.To, as required, something about the double synchronism with the start-up speed to come out, the voltage impressed on the commutator must be slightly greater than the half the mains voltage. Now lies with practically executed machines because of the Voltage drop consideration, the transformation ratio of auxiliary winding to stator working winding is slightly above the value two, whereby the desired, ao slightly above half the mains voltage, at the terminals Tension arises.

Der Anlaßvorgang der Schaltung nach Abb. ι spielt sich demnach folgendermaßen ab:The starting process of the circuit according to Fig. Ι therefore plays out as follows away:

Durch Einlegen des Schalters S₁ wird das Drehfeld von der Hilfswicklung aus erregt. Die verstellbare Anzapfung £ des Widerstandes/? wird nach/ gelegt, so daß nach Schließen des Schalters S₂ der volle Widerstandswert vor dem Kommutator liegt. Durch allmähliches Verschieben der Anzapfung e nach g wird die als Nebenschlußmotor geschaltete Maschine angelassen, wobei durch den als Zusatztransformator wirkenden Ständer an die Kommutatorbürsten die Spannung gelegt wird, die zur Erreichung einer etwas über dem Doppelsynchronismus liegenden Drehzahl erforderlich ist. Nach dem Hochlaufen wird der Schalter S3 geschlossen und damit ein schwaches Doppelfeldgeneratormoment überlagert. Durch Zurückverschieben der verstellbaren Widerstandsanzapfung e nach / wird gleichzeitig der Drehzahlabfall der Kennlinie des Nebenschlußmotors und die Wirkung der Doppelfeldmaschine vergrößert. Bei Erreichung von f liegt dann die Doppelfeldmaschine direkt am Netz; vor die Kommutatorwicklung ist der volle Widerstand/? geschaltet. Durch Abschaltung von S₂ wird auf reinen Doppelfeldbetrieb übergegangen, wobei die Ständerwicklung und die Schleifringwicklung in Reihe geschaltet sind und die Hilfswicklung die Stabilisierung gegen Pendelungen liefert.By inserting the switch S ₁ , the rotating field is excited from the auxiliary winding. The adjustable tapping £ of the resistance /? is placed after /, so that after closing the switch S _2, the full resistance value is in front of the commutator. By gradually shifting the tap e to g , the machine connected as a shunt motor is started, whereby the voltage required to achieve a speed slightly above the double synchronism is applied to the commutator brushes by the stator acting as an additional transformer. After start-up, switch S3 is closed and a weak double field generator torque is superimposed on it. By moving the adjustable resistance tap e back to /, the drop in speed of the characteristic curve of the shunt motor and the effect of the double field machine are increased at the same time. When f is reached, the double field machine is directly connected to the network; in front of the commutator winding is the full resistance /? switched. By switching off S ₂ , the system switches to pure double field operation, with the stator winding and the slip-ring winding being connected in series and the auxiliary winding providing stabilization against oscillation.

Sollte entgegen den bisher gemachten Erfahrungen die nach dieser Schaltung aufgedrückte Spannung an den Kommutatorbürsten nicht die richtige Drehzahl ergeben, so kann durch an der Hilfswicklung oder an der Ständerarbeitswicklung angebrachte Anzapfungen, die nur während des Anlaufens in Benutzung sind, die erforderliche Korrektur erreicht werden.Should, contrary to the experiences made so far, the one printed after this circuit Voltage at the commutator brushes does not result in the correct speed, this can be caused by the auxiliary winding or the Stator working winding attached taps, which are only in use during start-up, the necessary correction can be achieved.

Ein anderes Mittel zu diesem Zweck ist die verschiedene Dimensionierung von 'Schleifring- und Kommutatorwicklung im Läufer, die bei elektrischer Trennung der beiden Wicklungen ohne weiteres durchzuführen ist. Liegen jedoch Schleifringe und Kommutator an einer gemeinsamen Wicklung, so erhält der Schleifringanschluß einige Spannung zusetzende oder absetzende Windungen.Another means for this purpose is the different dimensioning of 'slip ring and commutator winding in the rotor, which occurs when the two windings are electrically separated can be carried out without further ado. However, are slip rings and commutator on one common winding, the slip ring connection receives some tension or offset turns.

Werden die Bürsten aus der für die Nebenschlußkommutatormaschine erforderlichen Stellung um 90 elektrische Grade verdreht, so ergibt sich für die gegen die Bürstenverdrehungsrichtung laufende Drehrichtung in der Anlaufschaltung die Wirkung eines Reihenschlußkommutatormotors. Damit würde die Abb. ι eine im Patent S58 385 (Stammpatent) behandelte Schaltung darsteEen.Will the brushes be used for the shunt commutator machine required position rotated by 90 electrical degrees, so results For the direction of rotation running against the direction of rotation of the brush in the start-up circuit, the effect of a series commutator motor. This would make the Fig. Ι one in patent S58 385 (parent patent) the circuit shown.

Eine nur kleine Bürstenverschiebung aus der Nebenschlußstellung heraus gibt die Möglichkeit, die erreichbare Anlaufdrehzahl nachzuregeln, wobei allerdings mit der sich ergebenden Tendenz zum Durchgehen gerechnet werden muß. Auch müßte bei Drehrichtungsumkehr die Bürstenverschiebung nach der anderen Seite vorgenommen werden.A slight shift of the brush out of the shunt position gives the possibility of to readjust the attainable start-up speed, although with the resultant Tendency to run away must be expected. If the direction of rotation is reversed, the brush shift would also have to follow the other side.

Außer der Anordnung als Absatztransfor- go mator kann die transformatorische Verkettung zwischen der Hilfswicklung und der Ständerarbeitswicklung auch noch in jeder anderen Transformatorschaltung zur Erzeugung der erforderlichen Kommutatorspannung benutzt werden. Beispielsweise kann man die vom Netz getrennte Ständerarbeitswicklung V-Y bei Y kurzschließen und bei V mit den Bürsten verbinden.In addition to the arrangement as a step transformer, the transformer interlinking between the auxiliary winding and the stator working winding can also be used in any other transformer circuit to generate the required commutator voltage. For example, the stator working winding VY , which is disconnected from the mains, can be short-circuited at Y and connected to the brushes at V.

Claims

Patent claims:

1. Procedure for starting synchronous three-phase double field motors that started up with the help of a shunt commutator winding in the rotor and with stabilized by an auxiliary winding, according to patent 569370, characterized in, that to generate the voltage to be applied to the commutator brushes, the transformer concatenation of Auxiliary winding and stator working winding is used.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that that the transformer chaining of auxiliary winding and stator working winding is used in the circuit of a step transformer.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that for correction the voltage to be applied to the commutator brushes taps of the auxiliary

winding or the stator working winding are provided.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that when common Slip ring and commutator winding in the rotor, the slip ring connections increasing or decreasing voltage obtain.

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the commutator brushes are movable.

6. Apparatus according to claim 2, characterized in that the transmission ratio from the auxiliary winding to the stator working winding is slightly above value 2.

1 sheet of drawings

BERLIN GHÜUL'CIt I 'IN DErt