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Verfahren zum selbsttätigen asynchronen Anlassen von elektrischen
Synchronmaschinen Es sind bereits verschiedene Einrichtungen zum selbsttätigen asynchronen
Anlassen, Synchronisieren und Anschalten von Synchronmaschinen bekanntgeworden.
Bei diesen Einrichtungen wird der Anlaßvorgang in der Regel durch einen beliebigen
Impuls ausgelöst. Bei einer bekannten Einrichtung erfolgt "dann die Umschaltung
zwischen den einzelnen Schaltstufen zum Teil in Abhängigkeit vön dem Ablauf der
an einem Zeitrelais eingestellten Zeit, zum Teil in Abhängigkeit von der Erreichung
eines Spannungswertes, der lediglich durch die Drehzahl eines zugehörigen Maschinenteiles
bestimmt ist. So ist es beispielsweise bekannt, die Erregermaschine durch den anlaufenden
Anker anzutreiben und die Spannung an den Klemmen dieser Erregermaschine zu überwachen,
wobei dann die Unterbrechung des kurzgeschlos-. senen Erregerkreises der Synchronmaschine
und die Anschaltung dieses geöffneten Kreises an die Erregermaschine in Abhängigkeit
von der Spannung der Erregermaschine durchgeführt wird. Sodann wird-der Strom in
dem Erregerkreis überwacht und bei dem Überschreiten eines vorbestimmten Stromwertes
zur Steuerung derUmschaltung des Maschinenstandes von Teil- auf Vollspannung ausgenutzt.
Bei einer anderen bekannten Einrichtung wird der Einschaltvorgang durch das Abfallen
der Spannung in einem zu speisenden Netz eingeleitet, wodurch die Maschine zunächst
in Teilspannung an das Netz angeschaltet wird; so daß sie asynchron anläuft, worauf
in kombinierter Abhängigkeit von der Spannung im Erregerkreis und dem Strom im Ankerkreis
die Umschaltung auf volle Spannung erfolgt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbsttätigen
asynchronen -Anlassen von Synchronmaschinen in Abhängigkeit von einem Auslöseimpuls,
das sich den verschiedenen - möglichen Belastungsverhältnissen anpaßt und dadurch
in allen diesen Fällen ein einwandfreies Anschalten mit geringstmöglichen Stromstößen
sicherstellt. Dieses wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dä.ß beim Anlaßvorgang,
bei welchem in ähnlicher Weise wie bei den vorgenannten bekannten Anlaßeinrichtungen
die Ankerwicklung der anzulassenden Maschine bei über einen` Widerstand kurzgeschlossener
Erregerwicklung an eine geringe Netzspannung gelegt, sodann der Erregerkreis selbsttätig
von dem Kurzschluß auf die Erregerstromquelle umgeschaltet und hierauf die Ankerwicklung
in Abhängigkeit von der durch die Zunähme der Erregerspannung bedingten
Änderung
in der Wechselstromaufnahme .der Maschine an die volle Netzspannung gelegt wird,
in neuer Weise die Umschaltung der Erregerwicklung von dem-Kurzschluß auf die Erregerstromquelle
in Abhängigkeit von einem bestimmten Wert des Kurzschlußstromes im Erregerkreis
erfolgt, indem diese Umschaltung durchgeführt wird, sobald der Strom in diesem Kreis
einen bestimmten Wert unterschreitet. Hierbei wird es im Gegensatz zu der vorbekannten
Einrichtung dadurch, daß immer die Vorgänge in der Maschine selbst zur Überwachung
und Fortschaltung während des Anlaßvorganges benutzt werden, ermöglicht, genauer
als bisher den günstigsten Augenblick für das Fortschalten und insbesondere das
Umschalten des Erregerkreises zu erfassen. Hierdurch wird 'eine Beschleunigung des
Anlaßvorganges und eine Verringerung der mit dem Anlaßvorgang verbundenen Stromstöße
erreicht.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung das Schaltungsschema
einer derartigen Einrichtung dargestellt.
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In der Abbildung bezeichnet i den Anker der Synchronmaschine, 2 das
Wechselstromnetz, 3 das Hauptschaltschütz für den Anschluß an das Netz, 4 einen
einstufigen Anlaßtransformator, -4 ein Anlaßschütz, 5 ein Betriebsspannungsschütz,
das die Maschine unmittelbar an die volle Spannung schaltet. 6 stellt die Erregerwicklung
der Maschine, 7 die auf der Maschinenachse angeordnete Gleichstromerregermaschine
dar. An dem Netz 2 ist weiter ein Hilfstransformator 13 als Stromquelle für die
selbsttätigen Schalteinrichtungen vorgesehen.
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Der Impuls, durch den der Anlaßvorgang bei diesem Ausführungsbeispiel
eingeleitet wird, erfolgt durch Betätigung eines Druckknopfschalters 15. Hierdurch
wird ein Schaltschütz 17 erregt und durch den Kontakt 22 auf Selbsthalten geschaltet.
Über den Kontakt 21 wird gleichzeitig das Hauptschaltschütz 3 erregt und eingeschaltet.
Auf diese Weise wird der Anker der Maschine i an die Anlaßstufe des Anlaßtransformators
4 gelegt. Die Maschine läuft hierbei mit kurzgeschlossenem Erregerkreis als Asynchronmotor
an. Im Erregerkreis tritt zunächst eine hohe Stromstärke auf, die sich mit zunehmender
Geschwindigkeit vermindert. Sobald die Drehzahl annähernd synchron wird; ist die
Strohistärke soweit gesunken, daß das Schaltschütz 29, in dessen Erregerwicklung
29b @ diese Stromstärke zur Wirkung kommt, während die zweite Erregerwicklung 29a
an den Sammelschienen an konstanter Spannung liegt, aus der in der Abbildung dargestellten
Stellung, in der es durch die Wirkung der Wick-Jung 29b gehalten wird, heraus angehoben
wird, hierbei an der Kontaktstelle 27 den Kurzschluß des Erregerkreises unterbricht
und an den Kontakten 32 und 33 den Erregerkreis an die Klemmen der Erregermaschine
7 legt. Außerdem wird an dem Relais 29 in dessen angehobener Stellung auch der Kontakt
31 geschlossen und damit ein Stromkreis vorbereitet, der von dem einen Pol 1:2 der
.Erregermaschine 7 über Kontakt 311, über Kontakt 45, über die Erregerspule
des Relais 34, über den vorläufig noch geöffneten Kontakt 35 des Relais 36 zu dem
anderen Pol ii der Erregermaschine führt. Sobald der von dem Motoranker aufgenommene
Strom einen bestimmten Wert unterschritten hat, fällt das von einem -Stromwandler
38 gespeiste Schütz 36 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung ab und schließt
damit an dem Kontakt 35 den vorerwähnten Erregerstromkreis des Relais 34, so daß
das Relais 34 angehoben wird. An dem Kontakt 42 dieses Relais wird gleichzeitig
ein Haltestromkreis für dieses Relais geschlossen. An. dem Kontakt 41 wird der Widerstand
io in dem Kreis der Erregerwicklung 8 der Erregermaschine 7 kurzgeschlossen. Dadurch
wird eine Erhöhung der Erregerspannung bewirkt. Diese wirkt sich wieder als eine
Verstärkung des vom Maschinenanker aufgenommenen Stromes aus. Infolge dieser neuerlichen
Stromzunahme wird das Schütz 36 wieder angehoben (das Relais 34 fällt jedoch dank
seiner Selbsthalteschaltung nicht ab), das gleichfalls von dem Stromwandler 38 gespeiste
Schütz 37 springt ebenfalls an und schließt seinen Kontakt 39 und damit den Erregerkreis
des Relais 43; dadurch wird dessen Kontakt 24 geöffnet und das Anlaßschütz 4 dadurch
entregt, während gleichzeitig das Betriebsspannungsschütz 5 durch Schließen des
unteren Kontaktes des Relais 43 erregt wird, anspricht und dadurch den Maschinenanker
von der Anlaßspannung auf die volle Betriebsspannung umschaltet.
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Die Abschaltung der Maschine wird umgekehrt durch die Betätigung eines
Druckknopfschalters 48 eingeleitet, durch den die Erregerwicklung des Schützes 17
kurzgeschlossen wird, so daß die wechselstromgespeisten Schalteinrichtungen spannungslos
werden und abfallen. Mit abnehmender Drehzahl sinkt dann die Spannung der Erregermaschine,
so daß die gleichstromgespeisten Schalteinrichtungen ebenfalls- in ihre ursprüngliche
Lage zurückkehren, die gesamte Anlage also für ein neuerliches Anlassen bereit ist.