DE636951C - Verfahren zur Unterdrueckung von beim Anlauf von doppelt gespeisten Motoren mit Zwischenlaeufern auftretenden stoerenden Bremsmomenten - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß sich der Selbstanlauf eines als Synchronmotor arbeitenden, doppelt gespeisten Induktionsmotors vom Stillstand bis zur vollen Betriebsdrehzahl, die gleich der doppelten synchronen Drehzahl, also bei einem zweipoligen Motor und 50 Hertz gleich 6000 U/min, ist, durch den Einbau eines in geeigneter Weise aufgebauten Zwischenläufers erreichen läßt.

Es können hierbei jedoch dadurch Schwierigkeiten auftreten, daß beim Durchtritt des Läuferflusses durch den Zwischenläufer in den Ständer 1 bzw. beim Durchtritt des Ständerflusses in den Läufer 2 in der Ständer- und Lauf er wicklung EMKe induziert werden, die Kurzschlußströme / über das speisende Netz 3 zur Folge haben (Abb. 1). Hierdurch ergeben sich zusätzliche Drehmomente. Diese sind in dem Bereich vom Stillstand bis zur einfachen synchronen Drehzahl (z.B. κ =3000U/min) zusätzlich beschleunigende, also den Anlauf fördernde Momente. Beim Durchlaufen der einfachen synchronen Drehzahl wechseln diese Momente aber ihr Vorzeichen; sie werden zu bremsenden, den Anlauf hemmenden Momenten und könnten unter Umständen solche Werte annehmen, daß der Motor seine Betriebsdrehzahl überhaupt nicht erreicht.

Diese Schwierigkeit beseitigt die Erfindung dadurch, daß den Motorwicklungen vorgeschaltete Widerstände, die zunächst eine für die Begrenzung des Anlaufstromes nötige Größe besitzen können, beim Erreichen der einfachen synchronen Drehzahl so weit vergrößert werden, daß sie über das Netz fließende Kurzschlußströme unterdrücken und beim Erreichen der doppelten synchronen Drehzahl abgeschaltet werden.

Es ist nun zwar bereits ein Anlaß verfahren für doppelt gespeiste Motoren bekannt, bei dem nach erfolgtem Anlauf bis zum Erreichen der synchronen Drehzahl ein Widerstand zwischen Netz und Motorwicklung eingeschaltet wird. Bei dem bekannten Anlaßverfahren wird aber der doppelt gespeiste Motor nicht mit Hilfe eines Zwischenläufers, sondern als Drehstrominduktionsmotor angelassen. Der synchrone Anlauf wird hierbei dadurch erzielt, daß zuerst nur ein Motorteil mit dem Netz verbunden wird. Wenn die asynchrone Geschwindigkeit erreicht ist, wird der andere Motorteil über Widerstände ebenfalls mit dem Netz verbunden. Auf diese Weise soll bei dem bekannten Anlaßverfahren der mit verschiedener Polzahl im Ständer und Läufer ausgeführte, doppelt gespeiste Motor auf die synchrone Drehzahl gebracht werden. Im Gegensatz hierzu betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anlassen von im Ständer und Läufer mit gleicher Polzahl

*) Von dem Patenfsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Heins Friebe in Berlin und Dr.-Ing. Ernst Hueter in Darmstadt.

ausgeführten, doppelt gespeisten Motoren mit Zwischenläufer, und es wird nicht nur zwischen dem. Netz und der einen Motorwicklung, sondern zwischen dem Netz und beiden Motorwicklungen beim Erreichen der ein- * fachen synchronen Drehzahl ein Widerstand eingeschaltet. Erst hierdurch ist es möglich, die über das Netz fließenden Kurzschlußströme und damit die bei doppelt gespeisten ίο Motoren mit Zwischenläufern nach dem Erreichen der einfachen synchronen Drehzahl auftretenden, den weiteren Anlauf hemmenden Momente zu unterdrücken.

Eine Anordnung mit gemäß der Erfindung vorgeschalteten Widerständen 4 zeigt die Abb. i.

Sollen die den Wicklungen vorgeschalteten Widerstände nicht nur die Bremsmomente unterdrücken, sondern gleichzeitig den Einao schaltstrom des Motors auf ein für das Netz unschädliches Maß herabsetzen, so ist es zweckmäßig, die in der Abb. 2 dargestellte Schaltung zu verwenden. Beim Einschalten des Motors wird man, um möglichst hohe Anzugsmomente zu erhalten, die Vorwiderstände 5 dann nur zum Teil vorschalten und die Größe dieser Widerstände so wählen, daß der Einschaltstrom die zulässigen Grenzen nicht überschreitet. Man wird dann.bei etwa erreichter einfacher synchroner Drehzahl die Vorwiderstände ganz vorschalten. Ihre Größe richtet sich jetzt nach den Bedingungen, die sich für Unterdrückung der Bremsmomente ergeben. Nach dem Erreichen der doppelten synchronen Drehzahl (z.B. η = 6oooU/min), der Betriebsdrehzahl des Motors, werden die Vorwiderstände dann kurzgeschlossen.

Noch ein weiterer Nachteil des Motors mit Zwischenläufer läßt sich durch die vorge- *o schalteten Widerstände vermeiden. Das Einbauen des Zwischenläufers führt zu stark abweichenden Aufbaumassen für Ständer und Läufer, die, da sie gleich beansprucht werden, auch gleiche Abmessungen erhalten müßten. Es ergibt sich daher eine Überbeanspruchung im Läufer bei. normal ausgelegtem Ständer bzw. eine schlechte Materialausnutzung im Ständer bei normal ausgelegtem Läufer.

Diese Verhältnisse lassen sich nun in an sich bekannter Weise dadurch verbessern, daß man gemäß Abb. 3 vor die Läuferwicklung 2 einen kleinen Vorwiderstand 6 oder · gemäß Abb. 4 vor Ständer- und Läuferwicklung getrennte Vorwiderstände 7 und 8, von denen im doppelten synchronen Lauf (z. B.

η = 6ooo U/min) ein kleiner Restwiderstand vor der Läuferwicklung eingeschaltet bleibt, vorschaltet. Die Größe dieser verbleibenden Vorwiderstände wählt man so, daß sich die Leistungsaufnahmen von Ständer und Läufer und die dadurch gegebenen Beanspruchungen den Abmessungen entsprechend ergeben. Durch die bessere Verteilung der Leistungsaufnahme auf Ständer und Läufer, ist auch der Wirkungsgrad des Motors verbessert. Dies trifft in gleicher Weise für einen doppelt gespeisten Synchronmotor wie auch für einen Doppelasynchronmotor zu.

Um bei getrennten Vorwiderständen von Ständer- und Läuferwicklung während des Anlaufes einen gleichmäßigen Spannungsanstieg an Ständer und Läufer und dadurch einen gleichmäßigen Anlauf zu erzielen, ist es günstig, die vorgeschalteten Widerstände zu koppeln. Ein Ausführungsbeispiel für vorgeschaltete Drosselspulen 9 zeigt Abb. 5.

Die den Wicklungen vorgeschalteten Widerstände können sowohl Ohmsche als auch induktive oder kapazitive Widerstände sein. Wesentlich ist für die Erfindung lediglich, daß durch diese Widerstände die durch die induzierte EMKe hervorgerufenen Kurzschlußströme unterdrückt oder in ihrer Größe auf einen praktisch unschädlichen Wert herabgesetzt werden. Durch induktive und kapazitive Widerstände können die Kurzschlußströme gleichzeitig auch in ihrer Phasenlage nach der wattiosen Seite geschwenkt werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Unterdrückung von beim Anlauf von doppelt gespeisten Motoren mit Zwischenläufern auftretenden störenden Bremsmomenten, dadurch gekennzeichnet, daß den Wicklungen vorgeschaltete Widerstände, die zunächst eine für die Begrenzung des Anlaufstromes nötige Größe besitzen können, beim Erreichen' der einfachen synchronen Drehzahl so weit vergrößert werden, daß sie über das Netz fließende Kurzschlußströme unterdrücken und beim Erreichen def doppelt synchronen Drehzahl abgeschaltet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erreichen der Betriebsdrehzahl den inneren Motorteilen noch ein bestimmter Widerstand vorgeschaltet bleibt, der so bemessen ist, daß die elektrische Ausnutzung 'am inneren und äußeren Motorteil annähernd gleich ist. ·
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vor den einzelnen Wicklungsgruppen liegenden Teilwiderstände miteinander gekoppelt werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen