DE621659C

DE621659C - Frequency converter

Info

Publication number: DE621659C
Application number: DER81689D
Authority: DE
Original assignee: RUDOLF RICHTER DR ING
Current assignee: RUDOLF RICHTER DR ING
Priority date: 1931-05-21
Filing date: 1931-05-21
Publication date: 1935-11-11

Description

Baut man nach Patent 599 5°9 in den Ständer eines gewöhnlichen Induktionsmotors einen Läufer mit ausgeprägten, aber nicht mit Gleichstrom erregten Polen ein, dessen PoI-zahl das «-fache der Polpaarzahl p der (primären) Ständerwicklung beträgt, wobei η eine ganze Zahl ist, so kann man, wenn der Läufer synchron mit dem Drehfeld umläuft, einer für die (w+ 1)-fache Polzahl der Primärwicklung gewickelten sekundären Ständerwicklung einen Wechselstrom von der in. + ι)-fachen Frequenz des Netzes entnehmen, an dem die Primärwicklung des Umformers angeschlossen ist. In vielen Fällen reicht das Drehmoment, das der Motor als Reaktionsmaschine entwickelt, aus, um den Läufer im ,synchronen Lauf zu erhalten; in andern Fällen kann er durch einen besonderen Motor angetrieben werden. Bei asynchronem Lauf wird die Frequenz der Sekundärwicklung genau so wie beim Induktionsmotor nach Maßgabe der Schlüpfung verringert. Bei diesen Umformern ist der Läufer polwicklungsfrei, trägt aber zweckmäßig eine Kurzschlußwicklung, die ihn zum Selbstanlauf und auch ohne' Antrieb von außen zum asynchronen Lauf befähigt.According to patent 599 5 ° 9, a rotor with pronounced poles, which are not excited by direct current, is built into the stator of an ordinary induction motor, the number of poles being times the number of pole pairs p of the (primary) stator winding, where η is an integer If the rotor rotates synchronously with the rotating field, a secondary stator winding wound for (w + 1) times the number of poles of the primary winding can be supplied with an alternating current from the in . + ι) times the frequency of the network to which the primary winding of the converter is connected. In many cases the torque developed by the motor as a reaction machine is sufficient to keep the rotor running synchronously; in other cases it can be driven by a special motor. With asynchronous running, the frequency of the secondary winding is reduced in the same way as with the induction motor in accordance with the slip. In these converters, the rotor has no pole winding, but it is useful to have a short-circuit winding which enables it to start automatically and to run asynchronously even without external drive.

Solche Umformer besitzen noch Mängel baulicher Art, wenn der Polbogen, wie es bei Synchronmaschinen üblich ist, einen verhältnistnäßig großen Teil der Pol teilung einnimmt und die Polkanten -mehr oder weniger scharf sind. Hierbei sind die induzierte Sekundärspannung je Windung und der größte bei Kurzschluß der Sekundärwicklung auftretende Strom klein, so daß der Umformer für das wichtigste Gebiet seiner Anwendung, der Lichtbogenschweißung, nicht voll ausgenutzt "werden kann. Eingehende Versuche an solchen Umformern haben nun ergeben, daß mit der Verkleinerung des Polbogens sowohl die induzierte Sekundärspannung als auch der Kurzschlußstrom sehr schnell anwächst. Diese Verbesserung des Umformers wird aber erst merklich, wenn der Polbogen kleiner als die halbe Polteilung der Primärwicklung ist.Such converters still have structural defects if the polar arc, as is the case with Synchronous machines is common to have a relatively low profile large part of the pole division occupies and the pole edges - more or less are sharp. Here are the induced secondary voltage per turn and the largest at Short circuit of the secondary winding occurring current is small, so that the converter for the most important area of its application, the arc welding, not fully exploited "Can be. In-depth attempts at such Transformers have now shown that with the reduction in size of the pole arc, both the induced Secondary voltage as well as the short-circuit current increases very quickly. These Improvement of the converter is only noticeable when the pole arc is smaller than the is half the pole pitch of the primary winding.

Den Gegenstand der Erfindung bildet solche Bemessung der Pole des Läufers, daß der Polbogen kleiner als eine halbe Polteilung ist. -The subject of the invention is such a dimensioning of the poles of the rotor that the pole arc is smaller than half a pole pitch. -

Eine weitere Verbesserung des Umformers ermöglicht eine genügend starke Abrundung der Polbogenecken, und zwar wird der Erfolg erst erreicht, wenn der Abrundungsradius größer als 2 °/o 'der Polteilung ist.A further improvement of the converter enables a sufficiently strong rounding the pole arc corners, and success is only achieved when the radius of curvature is greater than 2 ° / o 'of the pole pitch.

Des weiteren hat sich ergeben, daß die Stäbe der Kurzschlußwicklung des Läufers nicht nur in den Polen, sondern auch in denFurthermore, it has been found that the bars of the short-circuit winding of the rotor not only in the Poles, but also in the

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Pollücken angeordnet werden müssen, um genügend große KurzscMußströme zu erhalten. Schaltet man die Primärwicklung, wie ebenfalls im Hauptpatent vorgesehen ist, im Betrieb in Dreieck, so werden die Oberwellen der Spannung der Sekundärwicklung, deren Frequenz das Dreifache der primären Frequenz beträgt oder ein beliebiges Vielfaches davon, mehr oder "weniger abgedämpft. Deshalb ist es bei Umformern, die auf die dreifache Frequenz ader ganze Vielfache davon umformen, vorteilhaft, die Primärwicklung im Betriebe in Stern zu schalten. Wenn in diesem Falle der Anlauf strom unzulässig groß sein sollte, kann die magnetische Beanspruchung im Umformer durch bekannte Mittel verringert werden, entweder durch einen Anlaßtransformator, durch Zuschalten von Windungen zu der Primärwicklung oder durchPole gaps must be arranged in order to obtain sufficiently large short currents. If you switch the primary winding, as is also provided in the main patent, in Operation in triangle, then the harmonics of the voltage of the secondary winding whose Frequency is three times the primary frequency or any multiple of it, more or "less attenuated. That is why it is with converters that on the threefold Converting the frequency to whole multiples thereof, it is advantageous to switch the primary winding in star mode. If in In this case, the starting current should be impermissibly high, the magnetic stress can be reduced in the converter by known means, either by a starting transformer, by connecting turns to the primary winding or through

ao entsprechende Umschaltung der Primärwicklung, beispielsweise Reihenschaltung zweier Zweige im Anlauf, Parallelschaltung im Be-. trieb.ao corresponding switching of the primary winding, for example two series connection Branches in start-up, parallel connection in loading. drove.

Claims

Patent claims:

-i. Frequency converter, especially for arc welding according to patent 599 5 ° 9> consisting of a stator with a primary winding for ρ pole pairs, a secondary winding for (m + i) ρ pole pairs (where η is an integer) and a rotor with np pronounced, but not Poles excited with direct current, characterized in that the pole arc of the rotor is smaller than half the pole pitch.

2. Frequency converter according to claim 1, characterized in that the radius of curvature the pole arc corner is greater than 2% of the pole pitch.

3. Frequency converter according to claim 1, characterized in that 'the short-circuit winding, which the rotor carries, is a cage winding, the bars of which are also arranged in the pole gaps.