DE611170C - Asynchronmotor oder -generator mit Schwungrad - Google Patents

Description

Bei der Drehzahlregelung von Asynchronmaschinen mit Schwungrad ist es bekannt, in den Sekundärstromkreis der Asynchronmaschine eine Kommutatorhintermaschine einzuschalten, die von den Schleifringen der asynchronen Vordermaschine aus im Nebenschluß erregt wird. Man kann dazu eine Schaltung »gemäß Abb. 1 der Zeichnung benutzen, bei der die mit der Asynchronmaschine 1 mechanisch gekuppelte Kommutatorhintermaschine 2 im Ständer eine Kompensationswicklung 3 besitzt. Dem in dieser Kompensationswicklung fließenden Strom wird noch ein Nebenschlußerregerstrom überlagert. Dazu ist die Kompensationswicklung aus der reinen Kompensationsstellung in eine auch als Erregung wirkende Stellung verschoben. Zur Erzeugung der Nebenschlußerregung ist ein von den Schleifringen der Maschine 1 gespeister Regeltransformator 4 vorgesehen, dessen Spannung der Wicklung 3 zugeführt ist und dort einen auf die Drehzahl einwirkenden ErregerstiOm erzeugt. Zur Beeinflussung des cos φ ist noch ein Drehtransformator 5 vorgesehen.

Gemäß der Erfindung wird nun die Hintermaschine von den Schleifringen der Vordermaschine aus über einen Transformator im Nebenschluß erregt und die an der Drehzahlcharakteristik der Vordermaschine sich ergebende Unstetigkeit für die Energiep.ufferung ausgenutzt. Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß Asynchronmaschinen mit derartigen im Nebenschluß erregten Kommutatorhintermaschinen eine" Drehzahlcharakteristik aufweisen, die dem Diagramm der Abb. 2 entspricht." Die Kurve b in diesem Diagramm gibt die Abhängigkeit der Drehzahl η von der Belastung B wieder. Man sieht, däß die Drehzahl bei steigender Belastung zunächst im wesentlichen konstant bleibt bzw. nur einen Abfall zeigt, der einem gewöhnlichen, sekundär kurzgeschlossenen Asynchronmotor entspricht; bei einer bestimmten Belastung fällt indessen die Drehzahl plötzlich stark ab, um dann wieder in langsamerem Maße bei weiter steigender Belastung abzufallen. Diese Abhängigkeit der Drehzahl von der Belastung ist darauf zurückzuführen, daß zunächst bei geringer Belastung und dementsprechend geringer Schlupffrequenz der die Erregerwicklung speisendeTransf ormator unwirksam ist, so daß der Drehstrommotor zunächst in seiner Drehzahl von der Kommutatorhintermaschine aus nicht beeinflußt wird. Steigt nun die Belastung, so wird der bisher für die Hintermaschine als Kurzschluß wirkende Transformator infolge Steigerung der ihn speisenden Schlupffrequenz wirksam und erzeugt in der Erregerwicklung der Kommutatorhintiermaschine einen Erregerstrom, der im Sinne 6q einer erheblichen Senkung der Drehzahl des Drehstrommotors durch die Kommutator-

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

Dipl.-Ing. Jaroslav Kozisek in Berlin-Charlottenburg.

hintermaschine wirkt. Eine derartige Drehzahlcharakteristik ist nun gerade für die Energiepufferung mit Schwungrädern besonders geeignet. Beispielsweise ist der Drehstromantriebsmotor von ligner-Umformern zum Ausgleich, der beim Antrieb auftretenden starken Drehmomentspitzen mit zusätzlichen Schwungmassen ausgerüstet. Diese Schwungmassen sollen erst dann entladen werden, wenn to das Drehmoment einen bestimmten normalen Betrag überschreitet, wenn also eine Leistungsspitze von dem den Motor speisenden Netz ferngehalten werden soll. Bis zur Erreichung des normalen Drehmomentes soll also die Drehzahl des Antriebsmotors annähernd konstant bleiben; bei Überschreitung des normalen Momentes soll sie hingegen rasch absinken, um auf diese Weise die Energie der Schwungmassen für den Ausgleich der Leistungsspitze heranzuziehen. Eine Drehzahlcharakteristik gemäß Abb. 2 erfüllt nun gerade eine solche Bedingung, wenn das Normalmoment des Motors etwa mit dem Punkte der Kurve & zusammenfällt, in dem diese beginnt, scharf abzusinken.

Man kann die beschriebene Anordnung im ■ Sinne der Drehzahlcharakteristik der Abb. 2 j noch verbessern, wenn man zu der Kommu- j tatorhintermaschine bezüglich eines aus der Asynchronmaschine in die Kommutatorhintermaschine fließenden Stromes Drosselspulen \ parallel schaltet. Die Drosselspulen schließen bei niedrigen Belastungen und dementspre- ' cliend geringem Schlupf die Kommutator- , hintermaschine kurz, bei größeren Belastungen und größerem Schlupf fließt jedoch der Sekundärstrom der Asynchronmaschine wegen des nunmehr größeren induktiven Widerstandes der Drosselspulen zum größeren Teil über die Kommutatorhintermaschine und bewirkt so eine Drehzahlsenkung. i

Abb. 3 der Zeichnung zeigt eine derartige Schaltung. Die Kommutatorhintermaschine 2 besitzt hier im Ständer eine besondere, im Nebenschluß von den Schleifringen der Maschine ι aus erregte Erregerwicklung 7; außerdem sind an die Schleifringe in Parallelschaltung Drosselspulen 8 angeschlossen. In Reihe mit diesen Drosselspulen ist noch ein eigenerregter Phasenschieber 9 geschaltet, der von einem Hilfsmotor 10 aus angetrieben wird. Mit Hilfe dieses eigenerregten Phasenschiebers kann man den Einfluß der Drosselspulen 8 auf die Strom- und Spannungsverhältnisse an der Kommutatorhintermaschine und an der asynchronen Vordermaschine 1 regehi und dadurch in dem Diagramm der Abb. 2 diejenige Stelle, an der ein besonders starker Abfall der Drehzahl eintritt, nach links oder rechts verschieben. Dadurch kann derjenige Betrag des Drehmomentes, bei dem ein besonders starker Abfall der Drehzahl eintritt und die Schwungmassen entladen werden, in Übereinstimmung mit dem Betrage des Drehmomentes (z.B. dem Normalwert) gebracht werden, bei dem diese Entladung der Schwungmassen erwünscht ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Asynchronmotor oder -generator mit Schwungrad zur Energiepufferung und mit Kommutatorhintermaschine in Kaskadenschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintermaschine von den Schleifringen der Vordermaschine aus über einen Transformator im Nebenschluß erregt wird, und daß die an der Drehzahlcharakteristik der Vordermaschine sich ergebende Unstetigkeit (Abb. 2) für die Energiepufferung ausgenutzt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1 mit Nebenschlußerregung der Hintermaschine von den Schleifringen der Vordermaschine aus, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Sekundärwicklung der Vordermaschine Drosselspulen geschaltet sind (Abb. 3).

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung des Widerstandswertes der Drosselspulen g₀ mit diesen ein eigenerregter Phasenschieber in Reihe geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen