DE636694C

DE636694C - Verfahren zum Anlassen von asynchronen Drehstrommotoren mit kurzgeschlossenem Anker

Info

Publication number: DE636694C
Application number: DEA71118D
Authority: DE
Inventors: Dr Arthur Mandl
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1933-08-09
Filing date: 1933-08-09
Publication date: 1936-10-13

Description

Große asynchrone Drehstrommotoren können bekanntlich zur Verringerung des Anlaufstromes mit in Reihe geschaltetem gleichpoligem asynchronem Änwurfmotor zum Anlauf gebracht werden. Nach vollendetem Hochlauf verbleibt jedoch noch immer der größte Teil der Spannung an den Klemmen des Anwurfmotors, so daß beim Überbrücken derselben ein .Ausgleichstrom auftritt, der dem Stoßkurzschlußstrom des Hauptmotors entspricht. Da der Endschlupf des Anwurfmotors für den Hauptmotor sehr groß ist, so ist auch der Anfangswert des stationären Stromes oft unzulässig groß. Wenn der Rotor des Hauptmotors erregt werden kann, besteht die Möglichkeit, die Spannung allmählich vom Anwurfmotor auf den Hauptmotor zu übervvälzen. Es sind bereits hierauf beruhende Schaltungen vorgeschlagen, bei welchen der vollständig spannungslos gemachte Änwurfmotor ohne jeden Stromstoß überbrückt bzw. kurzgeschlossen werden kann.

Es ist nun aber erwünscht, daß die allmähliche Spannungsüberwälzung auf den Hauptmotor auch dann erfolgen kann, wenn der Rotor des Hauptmotors während des Hochlaufens kurzgeschlossen ist, sei es daß der Rotor Kurzschluß- oder Doppelnutwicklung hat oder daß er als Schleifringanker in kurzgeschlossenem Zustand anläuft. Der letztere Fall kann vorkommen, wenn die Stillstandsspannung an den Schleifringen für direktes Einschalten zu hoch ist.

Die Spannungsüberwälzung vom Anwurfmotor auf den Hauptmotor ermöglicht die Erfindung auch in diesen Fällen dadurch, daß der nach dem Hochlaufen mit Gleichstrom erregte Änwurfmotor nach dem Intrittfallen untererregt oder entregt wird, so daß er außer Tritt fällt, und daß während des nun eintretenden Abfalles der Drehzahl der Ständer des Anwurfmotors kurzgeschlossen wird.

Die Erfindung ist in der Abbildung beispielsweise veranschaulicht.

ι ist der Ständer des Anwurfmotors, 2 dessen Rotor, 3 der Anlasser, 4 eine Gleichstromerregermaschine. 5 ist der Ständer des Hauptmotors, 6 sein kurzgeschlossener Rotor. Der Änwurfmotor 1 bis 2 ist als synchronisierter Asynchronmotor ausgebildet. Er wird durch allmähliches Kurzschließen des Anlassers 3 hochgefahren und durch die Gleichstromerregung 4 synchronisiert. Nun wird die Gleichstromerregung allmählich geschwächt, so daß der Änwurfmotor bis an die Kippgrenze kommt. Wird die Erregung noch weiter verringert, so fällt der Änwurfmotor außer Tritt, und das Aggregat fällt in der Drehzahl langsam ab. Der zufließende Strom pendelt hierbei, er ist aber sehr klein. Der Änwurfmotor habe z. B. einen Leerlauf strom von S°/o des Hauptmotor-Vollaststromes I

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

Dr. Arthur Mandl in Berlin-Schöneberg.

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und der die Verluste deckende Wattstrom betrage bei Leeranlauf 2 bis 3°/₀ von'/. Nach dem Außertrittfallen kann man sich den zufließenden Strom aus zwei Teilen zusammen* gesetzt denken: Aus dem Leerlauf strom, dW, falls der Anwurfmotor ausgeprägte Pole hai zwischen Längs- und Querfeldstellung im Verhältnis 1: 1,7 bis 1: 2 schwankt, also 5 bis io°/₀ von / betragen wird. Darüber lagert sich der von der Gleichstromerregung getriebene Kurzschlußstrom. Da der Anwurfmotor bis zur Kippgrenze untererregt wurde, entspricht der Dauerkurzschlußstrom etwa dem Wattstrom, also bei Leeranlauf 2 bis 3°/₀ >5 von /. Insgesamt wird der zufließende Netzstrom dann etwa 7 bis I2°/_O von / betragen. Bei belastetem Anlauf ist er um den vergrößerten Wattstrom größer. Dieser zweite Stromanteil — der Dauerkurzschlußstrom der Gleichstromerregung — nimmt mit kleiner werdender Gleichstromerregung ab und wird mit dieser zugleich Null. Das Untererregen oder Entregen kann beliebig rasch erfolgen. Es ist hier langsam angenommen, um zu zeigen, daß auch in diesem Falle nur geringe Pendelungen des Netzstromes auftreten. Das. elektrische Drehmoment ist zunächst Null, denn der Anwurfmotor ist außer Tritt gefallen und hat kein synchrones Moment; er kann auch kein asynchrones Moment entwickeln, da sein Schlupf zu klein ist. Er läßt wegen seiner großen Induktivität zunächst keinen Strom durch und behält den größten Teil der Spannung, so daß auch der Hauptmotor kein Drehmoment entwickeln kann. Die erforderliche Leistung wird durch den Abfall der Drehzahl gedeckt. Während das Aggregat in seiner Drehzahl abfällt, wird der Ständer des Anwurfmotors allmählich kurzgeschlossen. Der Kurzschluß soll beendet sein, wenn der Hauptmotor denjenigen Schlupf erreicht hat, der der Beharrungsdrehzahl bei kurzgeschlossenem Anwurfmotor entspricht. Dann wird die Erregung der Maschine 4 abgeschaltet, womit der Anlaufvorgang beendet ist. Der hierbei vom Netz bezogene Strom wird begrenzt durch den in Serie geschalteten Hauptmotor und steigt mit zunehmendem Schlüpf vom Leerlaufstrom des Hauptmotors bis zu dem der Beharrungsdrehzahl bei kurzgeschlossenem Anwurfmotor entsprechenden Strom an Das allmähliche Kurzschließen des An- % urfmotorständers 1 kann in verschiedener Weise erfolgen, z. B. durch einen dreipoligen widerstand, der Phase für Phase kurzschließt,

¹ oder, falls die Wicklung I an Hochspannung hegt, durch eine in denselben Nuten liegende Hilfswicklung. Oft wird man zum Kurzschließen des Stators den Rotoranlasser 3 verwenden können. Der Sinn der neuen Schal- ^6a tung besteht darin, daß der stationäre Stromstoß dadurch vermieden wird, daß der Hauptmotor nach Erreichen des Synchronismus auf die richtige"Drehzahl gebracht wird und daß der Ausgleichstromstoß durch allmähliches Kurzschließen desAnwurfmotorständers unterbleibt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Anlassen von asj^rnchronen Drehstrommotoren mit kurzgeschlossenem Anker und mit in Reihe geschaltetem asynchronem Anwurfmotor, der nach dem Hochlaufen mit Gleichstrom ⁷^ erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Anwurfmotor nach dem Intrittfallen untererregt oder entregt wird, so daß er außer Tritt fällt, und daß während des nun eintretenden Abfalles der Drehzahl der Ständer des Anwurfmotors allmählich kurzgeschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurzschließen des Anwurfmotorständers beendet ist, wenn das Aggregat die Drehzahl erreicht hat, die dem Schlupf des Hauptmotors für die vom Netz zufließende Leistung entspricht

3. Verfahren nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurzschließen des Anwurfmotors mit einer in seinen Nuten liegenden Hilfswicklung erfolgt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kurzschließen des Anwurfmotors der Rotoranlasser verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen