DE625769C

DE625769C - Anordnung mit einem Wechselstrommotor, einem Anwurfmotor fuer den Wechselstrommotor und einem Stromkreis fuer Gleichstromverbraucher

Info

Publication number: DE625769C
Application number: DEK132999D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ludwig Schoen
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1934-01-30
Filing date: 1934-01-30
Publication date: 1936-02-15

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 15. FEBRUAR 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT ■

M 625 KLASSE 21 d 2 GRUPPE 18

Fried. Krupp Akt.-Ges. in Essen*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Januar 1934 ab

Die Erfindung bezieht sich auf solche Anordnungen mit einem Wechselstrommotor, einem Anwurfmotor für den Wechselstrommotor und einem Stromkreis für Gleichstromverbraucher, bei denen der Anwurfmotor auch als Generator zur Speisung der Gleichstromverbraucher dient. Bei bekannten Anordnungen dieser Art muß der Anwurfmotor, nachdem er den Wechselstrommotor auf die erforderliche Drehzahl gebracht hat, auf die Wirkung als Generator von Hand umgeschaltet werden. Den Gegenstand der Erfindung bildet demgegenüber eine Anordnung, bei der der Übergang von der Wirkung als Anwurfmotor zu der Wirkung als Generator selbsttätig erfolgt.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Anwendung auf elektrische Lokomotiven mit Einphaseninduk-

ao tionsmotoren von der Bauart Krupp-Schön (Patent 469918) veranschaulicht. Der Anwurfmotor dient hier zum Anwerfen eines gewöhnlichen Einphaseninduktionsmotors, durch den der für die Gleichstromerregung des Zwischenläufers erforderliche Erregeruraformer angetrieben wird, und soll, als Generator mit grundsätzlich gleichbleibender Spannung laufend, die verschiedenen für den Betrieb erforderlichen Gleichstromsteuerschalter speisen. Im einzelnen zeigt Abb. ι ein Schaltbild der Anordnung und Abb. 2 einen Teil der Abb. 1 bei anderer Stellung einzelner Schaltglieder.

A bezeichnet die Sekundärwicklung des den einphasigen Betriebsstrom liefernden Lokomotivtransformators und B den als gewöhnlicher Einphaseninduktionsmotor ausgebildeten Wechselstrommotor, der zum Antrieb des Erregerumformers mit der zur Erregung des Zwischenläufers dienenden Gleichstrommaschine C bestimmt ist. Von den beiden mit ι und 2 bezeichneten Klemmen des Wechselstrommotors B ist die Klemme 1 durch eine Leitung B¹ bei 3 geerdet. Die Klemme 2 ist durch eine Leitung B², die zwei voneinander isolierte Schaltstücke b³ enthält, an einen Punkt 4 der Transformatorwieklung A angeschlossen. Für den Wechselstrommotor B ist ein Anwurfmotor D vorgesehen, durch den der Wechselstrommotor beim Anlauf auf die erforderliche Drehzahl gebracht werden kann. An die mit 5 und 6 bezeichneten Klemmen des Anwurfmotors D sind entsprechend zwei über je zwei isolierte Schaltstücke e¹ und Z¹ führende Leitungen E und F angeschlossen, die den Stromkreis für die Gleichstromvei-

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

Dr.-Ing. Ludwig Schön in Essen,

braucher (Steuerschalter) bilden. Der Anwurfinotor D ist als Einphasenreihenschlußmotor mit lamelliertem Joch ausgebildet und ist an der Klemme 6-über eine Leitung G., die eine Hauptstromerregerwickmng g¹, einen Vorschaltwiderstand g², zwei isolierte Schaltstücke g³ und einen Stromschalter gⁱ enthält, in einem zwischen der Transformatorwicklung A und den Schaltstücken b³ liegenden to Punkt 7 an die Leitung B² angeschlossen. Die Klemme 5 ist über eine im Punkt 8 an die Leitung E angeschlossene Leitung ii, die zwei isolierte Schaltstücke h¹ enthält, bei 9 geerdet. Die Schaltstückpaare e¹, f^x, h\ g³ und b^s können durch je eine ihnen entsprechend zugeordnete Schaltbrücke i¹, i²,i³, i* und i⁵ leitend verbunden werden. Die Schaltbrücken i¹ bis i⁵ sitzen sämtlich isoliert an dem Anker / einer elektromagnetischen Steuervorrichtung, die mit einer Erregerwicklung i° versehen ist. Diese steht einerseits- in einem Punkt 10 mit der Leitung F und andererseits durch eine Leitung i⁷ in einem Punkt 11 mit der Leitung E in Verbindung. Wenn die Erregerwicklung ?^e unwirksam ist, wird der Anker J durch Federwirkung in einer Stellung gehalten, bei der, wie Abb. 1 zeigt, nur die Schaltbrücken i³ und i⁴ die zugehörigen Schaltstückpaare h¹ und g³ verbinden und die übrigen Schaltbrücken i¹, i² und i^B von den zugehörigen Schaltstückpaaren abgehoben sind. Ist dagegen dieErregerwicklungi⁶ wirksam, so wird der Anker J entgegen der Federwirkung in der Stellung nach Abb. 2 gehalten, in der die Schaltbrücken¹ i¹, i² und i^s die zugehörigen Schaltstückpaare e\ f¹ und b³ verbinden und die Schaltbrücken i³ und j⁴ abgehoben sind.

Der Reihenschlußmotor!) ist mit einer Erregerwicklung K¹ versehen, die in einer die Klemme 6 mit einem Punkt 12 der Leitung E verbindenden Nebenschlußleitung K angeordnet ist. Die Leitung K enthält außer der Nebenschlußerregerwicklung K¹ noch einen Regelwiderstand K². Ferner ist der Reihenschlußmotor D noch mit einer Verbundwicklung E^s versehen, die in der Leitung E zwischen den Punkten 8 und 12 angeordnet ist.

Im Anfangszustand, bei dem sich der Schalter g⁴· in der Öffnungsstellung befindet, stehen der Wechselstrommotors, der AnwurfimotorZ) und die ErregermaschineC still; die Erregerwicklung z° ist stromlos, und der Anker J befindet sich in der Stellung nach Abb. i, bei der die Schaltbrücken i³ und i⁴ entsprechend die Schaltstückpaare h¹ und g³ verbinden. Sobald der Schalter g⁴ in die Schließstellung gebracht wird, wird der Anwurfmotor D auf dem Wege A, 4, B², 7, G, p-4 „3 »4 O-2 p-l fi C P S PT J₁I ;3 _n

■ Wechselstrom durchflossen und läuft als Reihenschlußmotor sofort an. Außer der Hauptstromwicklung g¹ werden hierbei auf dem Zweigwege 6, K, K¹, K², 12, E, E², 8 auch noch die Nebenschlußerregerwicklung/i¹ und die Verbundwicklung E² von Wechselstrom durchflossen. Ferner fließt auch auf dem Zweigwege 6, F₁ TO₁ i⁶ ₃ i¹, u, E, E², 8 ein Wechselstrom durch die Erregerwicklung i° der elektromagnetischen Steuervorrichtung/, i^e. Dieser Wechselstrom läßt jedoch infolge der Induktivität die Stellung des Ankers J unbeeinflußt. Da die Maschine D auch die Eigenschaft eines Gleichstromnebenschlußgenerators mit Selbsterregung hat, kann sie auch eine Gleichstromspannung erzeugen. Dies ist jedoch erst möglich, nachdem sie eine ganz bestimmte Drehzahl erreicht hat. Sobald diese Drehzahl, die am Regelwiderstand K² beliebig einstellbar ist, erreicht ist, wird im Anker der Maschine D unter dem Einfluß der Nebenschlußwicklung K¹ und der Verbundwicklung E² eine Gleichstromspannung induziert, die einen sich in dem Stromkreis 5, E₃ 8, E², 12, 11, i\, i\ io, F₁ 6 dem Wechselstrom überlagernden Gleichstrom erzeugt. Ein Gleichstromkurzschluß durch das Wechselstromnetz auf dem Wege S, E₁ S₁ H₁ h\ i³, 9, A, 4, B², 7, G, g\ g³, i\ f, g\ 6 ist hierbei durch den Vorschaltwiderstand g² verhindert. Unter der Wirkung des die Erregerwicklung^⁰ durchfließenden Gleichstromes wird schließlich der Anker J angezogen, so daß er aus der Stellung nach Abb. 1 in die Stellung nach Abb. 2 übergeht, in der er unter der Wirkung der Erregerwicklung i^e, die bei der Verstellung des Ankers / mit den Klemmen 5 und 6 in Verbindung bleibt, festgehalten wird. Die Verhältnisse sind hierbei ioo so gewählt, daß dieser Zustand erst bei einer Drehzahl eintritt, bei der der mit dem Anwurfmotor D gekuppelte Einphasenmotor B betriebsbereit ist. Wenn der Anker I in die Stellung nach Abb, 2 gelangt ist, ist der Einphasenmotor.5 auf dem Wege 4, B², 7, b³, i³ ₃ 2, i, B¹, 3 an die Transformatorwicklung A angeschlossen und läuft nunmehr selbständig weiter, wobei die bisher als Wechselstrom-Reihenschlußmotor wirkende Maschine D, die no jetzt bei g³ von dem Wechselstromnetz abgeschaltet ist, von dem Wechselstrommotor B ebenso wie die Erregermaschine C als Gleichstromgenerator angetrieben wird. Da beim Übergang des Ankers 7 in die Stellung nach Abb. 2 durch die Schaltbrücken i¹ und i² die eitungen E und F bei e¹ und Z¹ geschlossen worden sind, kann jetzt die als Gleichstromenerator mit grundsätzlich gleichbleibender Spannung arbeitende Maschine D auf dem Wege 5, E₁ S₁ E\ 12, 11, e¹ und f\ F₁ 10, 6 die an das Gleichstromnetz E₁ F angeschlosse-

nen Gleichstromverbraucher (Steuerschalter) speisen. Wenn bei einer Unterbrechung der Wechselstromzuführung aus dem Fahrdrahtnetz die Drehzahl des Motors B und der Maschine D unter eine bestimmte Drehzahl sinkt, kehrt der Anker / in die Stellung nach Abb. ι zurück, womit selbsttätig wieder die Anlaufschaltung hergestellt ist.

Die Erfindung ist nicht nur zum Anwerfen

ίο und selbsttätigen Einschalten eines Einphaseninduktionsmotors B verwendbar, sondern kann mit gleichem Vorteil auch beim Betrieb von Synchronmotoren, großen Drehstromkäfigankermotoren und ähnlichen Maschinen benutzt werden, die eines Anwurfmotors bedürfen.

Claims

Patentansprüche:

ι. Anordnung mit einem Wechselstrommotor, einem Anwurfmotor für den Wechselstrommotor und einem Stromkreis für Gleichstromverbraucher, bei der der Anwurfmotor auch a.ls Generator zum

as Speisen der Gleichstromverbraucher dient, dadurch gekennzeichnet, daß der als Wechselstrom-Reihenschlußmotor ausgebildete Anwurfmotor (D), an dessen Anker der Stromkreis (E, F) zum Speisen der Gleichstromverbraucher angeschlossen ist, mit einer Nebenschlußwicklung (K¹) versehen ist, die erst bei einer zum Anschluß des Wechselstrommotors (B) an das Netz ausreichenden Drehzahl für die Gleichstromlieferung wirksam wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schalter (j⁴, g^s, i⁵, b³) zur Umschaltung der Wechselstromspannung von dem Anwurfmotor (D) auf den Wechselstrommotor (B) und eine elektromagnetische Steuerungsvorrichtung (J, i*) für diesen Schalter (i⁴ g³, i^s b³), deren Erregerwicklung (i⁶) an den Anker des Anwurfmotors (D) angeschlossen ist, so daß nach dem Eintreten der Gleich-Stromselbsterregung des Anwurfmotors (D) selbsttätig die Umschaltung der Wechselstromspannung erfolgt.
3. Anordnung nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Neben-Schlußstromkreis (6, K, K\ K², 12) des Anwurfmotors (D) einen Regelwiderstand (K²) enthält, mittels dessen die Umschaltedrehzahl beliebig einstellbar ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem den Anker des Anwurfmotors (D) speisenden Wechselstromkreis (A, 4, B², 7, G₂ gⁱ, g³, i\ g\ 6, S, E, 8, H, h\ i³, 9) zur Vermeidung eines Gleichstromkurzschlusses ein Vorschaltwiderstand
ist.

(g²) angeordnet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen