DE595901C

DE595901C - Schaltung fuer kraftschluessig miteinander gekuppelte Asynchronmotoren

Info

Publication number: DE595901C
Application number: DEA67141D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Konrad Lamprecht
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-09-15
Filing date: 1932-09-15
Publication date: 1934-04-23

Description

AUSGEGEBEN AM 23. APRIL 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVe 595 KLASSE 21 d² GRUPPE 19

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. September 1932 ab

Drehstrom-Asynchronmotoren zeigen bei Belastung nur geringen Abfall der Drehzahl. Wenn zwei oder mehrere solcher Motoren über Kraftschlußkupplungen parallel arbeiten, deren Übersetzungsverhältnisse infolge mehr oder weniger großer Abnutzung voneinander abweichen, so werden die Motoren verschieden belastet. Derartige Antriebe finden sich beispielsweise in der Textil- und Papier-

to Industrie, und zwar bei solchen Maschinen, welche von mehreren Asynchronmotoren über Riementriebe oder Reibungskupplungen angetrieben werden. Auch bei Fahrzeugantrieben sind die Motoren kraftschlüssig über die Radkränze miteinander verbunden, so daß bei einer Abweichung der Raddurchmesser infolge ungleicher Abnutzung eine verschiedene Belastung der Motoren auftreten muß. Der Unterschied in der Belastung der einzelnen Motoren ist durch die Größe der Abweichungen in den Übersetzungsverhältnissen bedingt. Erreichen diese Abweichungen Werte, die in der gleichen Höhe liegen wie der Schlupf der Motoren bei Vollast, so kann es leicht vorkommen, daß einer oder mehrere der Motoren, deren Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das der anderen, sehr stark überlastet und die anderen entlastet werden. Sind die Abweichungen noch größer, so kann es sogar vorkommen, daß diejenigen Motoren, welche nicht überlastet laufen, als Generatoren arbeiten und bremsend wirken.

Es sind Anordnungen bekanntgeworden, bei welchen die Ständer der Motoren in Reihe geschaltet sind, die Strombelastung der einzelnen Maschinen also zwangsläufig gleichgehalten wird. Auch hierdurch kann eine gleichmäßige Lastverteilung nicht gewährleistet werden. Sobald nämlich die Motoren infolge der verschiedenen Übersetzungsverhältnisse verschiedene Drehzahlen annehmen, verteilt sich die Ständerspanmmg ungleichmäßig auf die beiden Maschinen. Mit der Ständerspannung sinkt aber das Kippmoment des Motors, und zwar proportional zum Quadrate der Ständerspannung. Durch die Verschiedenheit des Kippmomentes ergibt sich also gleichfalls eine verschiedene Leistung, d. h. eine schlechte Ausnutzung der. einen und eine Überlastung der anderen Maschine.

Durch die Erfindung wird eine praktisch gleichmäßige Verteilung der Motorbelastung erzielt, und zwar dadurch, daß die Ständerwicklungen unterteilt sind, wobei Teile der S tänder wicklungen beider Maschinen untereinander in Reihe liegen, während die übrigen Teile zueinander parallel geschaltet sind. Durch diese einfache Kombination wird der

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

Dipl.-Ing. Konrad Lamprechl in Berlin-Steglitz.

besondere Effekt erzielt, daß bei geeigneter Wahl der Windungszahl für die Reihen- und Parallelschaltung das Motordrehmoment fast unabhängig von den in der Praxis auftretenden Drehzahländerungen ist. Diese Wirkungsweise erklärt sich wie folgt: Bei Parallelschaltung der Wicklungen wird derjenige Motor, welcher die geringere Drehzahl aufweist, stärker belastet. Der Motor mit der geringeren Drehzahl hat nämlich den größeren Schlupf, das von ihm ■ entwickelte Drehmoment liegt also etwas näher beim Kippmoment als das Moment des schneller laufenden Motors. Demgegenüber entwickelt bei der Hintereinanderschaltung der Motor mit der geringeren Geschwindigkeit das niedrigere Moment, da auf den Motor mit der niedrigen Drehzahl ein kleinerer Anteil der Netzspannung entfällt, so· daß das vom Motor hergeao gebene Moment gleichfalls absinkt.

Bei der neuen Schaltung wirken Drehmomentserhöhung und Drehmomentserniedrigung bei Drehzahlverringerung so zusammen, daß sich diese Erscheinungen kompensieren und praktisch eine Konstanthaltung der Leistung bewerkstelligen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch angedeutet. Es ist der Einfachheit halber nur je eine Phase pro Motor gezeichnet. In Abb. 1 ist jede Phase der Motoren 1 und 2 in zwei parallele Zweige unterteilt, nämlich a_lt b_x für den Motor ι und a₂, b₂ für den Motor 2. Die Wicklungszweige b_t und b₂ der entsprechenden Phasen der beiden Motoren sind untereinander in Reihe geschaltet, während die Wicklungszweige a_t und a₂ zueinander parallel liegen.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 weist jede Phase der Motoren 1 und 2 nur eine einzige Wicklung auf, welche aber angezapft ist. Durch die Anzapfung sind die beiden Wicklungen in die Teile C₁ und d_t bzw. C₂ und d₂ unterteilt. Die Schaltung ist nun so getroffen, daß die Wicklungszweige d_x und d₂ der beidenMotoren zueinander parallel liegen und daß diese' Einheit mit dem Wicklungsteil C₁ und dem Wicklungsteil C₂ in Reihe geschaltet ist. Es soll noch darauf hinge-50wiesen werden, daß die Unterteilung nicht, wie in der Zeichnung schematisch angedeutet, unbedingt symmetrisch zu sein braucht, sie kann vielmehr entsprechend den jeweiligen Bedingungen derart erfolgen, daß die einzelnen Wicklungsteile zueinander in einem anderen Verhältnis stehen als 1 : 1. Durch entsprechende Einstellung der Wicklungsverhältnisse untereinander lassen sich mit der Erfindung auch Motoren von erheblich verschiedenen Leistungen zusammenschalten.

Werden die Motoren über besondere Transformatoren gespeist, dann ist es vorteilhaft, die Oberspannungswicklungen dieser Transformatoren untereinander in Reihe zu schalten, während die Felder der Motoren an die Unterspannungswicklungen angeschlossen sind.

Die beschriebenen Schaltungen sind nicht nur dann verwendbar, wenn es sich um kraftschlüssig miteinander verbundene Asynchronmotoren handelt, sondern bringen in allen solchen Fällen einen Belastungsausgleich mit sich, bei denen durch die mechanischen Bedingungen eine ungleichmäßige Verteilung der elektrischen Leistung vorliegt. Dies ist z. B. in solchen Betrieben der Fall, bei denen verschiedene Antriebsmotoren zwar über zwangsläufige Kupplungen, wie Zahnräder u. dgl., die Arbeitsmaschine antreiben, bei denen aber das Übersetzungsverhältnis um im allgemeinen kleine Beträge verschieden ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltung für kraftschlüssig miteinander gekuppelte Asynchronmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerwicklungen in Einzelwicklungen unterteilt sind und daß die Einzelwicklungen verschiedener Motoren teilweise untereinander in Reihe liegen und teilweise zueinander parallel geschaltet sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1 für zwei Motoren, dadurch gekennzeichnet, daß jede Phase der Ständerwicklungen in zwei elektrisch unabhängige Zweige (a_i; b_t bzw. a₂, b₂) unterteilt ist, wobei je ein Teil (O₁) pro Phase und Motor mit dem entsprechenden Teil (b₂) des anderen Motors in Reihe liegt, während die übrigen Teile ((Z₁, a₂) der Phasenwick- _1Oo lungen untereinander parallel liegen.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerwicklungen der Motoren durch Anzapfungen unterteilt sind und daß ein Teil (^₁) des einen Motors mit einem Wicklungsteil (^₂) eines anderen Motors parallel geschaltet ist und daß die so gebildete Gruppe Cd₁, d₂) mit den übrigen Wicklungsteilen (C₁ und C₂) in Reihe geschaltet ist. no

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen