DE639322C

DE639322C - Verfahren zum Anlassen von Wechselstrommotoren, die aus einem Wechselstromnetz ueber einen Umrichter gespeist werden

Info

Publication number: DE639322C
Application number: DEA71985D
Authority: DE
Inventors: Max Stoehr
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-05-07
Filing date: 1931-05-07
Publication date: 1936-12-03

Description

Der Betrieb von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäßen arbeitenden Wechselrichtern erfordert mit Rücksieht auf die Eigenart des Gitters, daß es mn/ das Einsetzen des Entladungsstromes bestimmt, eine Spannungsquelle, die den cördnungsmäßigen Ablauf des Kommutiervftigsvorganges, d. h. des Überganges der- Entladung von einer Entladungsstrecke auf die

ίο folgende, bewirkt. Speist der Wechselrichter in ein bereits unter Spannung stehendes Wechselstromnetz, so genügt im allgemeinen die dort vorhandene Spannung. Enthält jedoch das Wechselstromnetz keine taktgebende Spannung, so muß der Kommutierungsvorgang durch auf der Wechselstromseite des Wechselrichters liegende'Kondensatorensichergestellt werden. Wenn man nun Wechselrichter zum Speisen von Wechselstrommotoren verwendet, wobei es von untergeordneter Bedeutung ist, ob Wechselrichter und Motor als getrennte Gebilde aufzufassen sind oder eine geschlossene Einheit bilden, ergeben sich bekanntlich Schwierigkeiten beim Anlassen des Motors aus dem Stillstand. Bisher hat man sich in der Weise beholfen, daß man für den Anlaßvorgang eine besondere Spannungsquelle für den Kommutierungsvorgang bereithielt. Eine solche Spannungsquelle erhöht den Aufwand in beträchtlichem Umfang, wobei noch weiterhin zu beachten ist, daß die zusätzliche Spannungsquelle nur beim Anfahren erforderlich ist. Wenn also die betriebsmäßige Drehzahl annähernd erreicht ist, liefert der Motor selbst die für den Kommu· tierungsvorgang erforderliche Spannung.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Anordnungen zum Anlassen von Wechselstrommotoren, die über einen Umrich- ' ter aus einem Wechselstromnetz gespeist werden, wobei der Umrichter aus einem Gleichrichter, einem Gleichstromzwischenkreis und einem Wechselrichter besteht. Sie bezweckt die Vermeidung einer zusätzlichen Spannungsquelle für den Anlaßvorgang. Erfindungsge- maß werden die Gitter der im Gleichrichter angeordneten Entladungsstrecken derart gesteuert, daß die Gleichspannung im Gleichstromzwischenkreis im Takt eines Vielfachen der Steuerfrequenz des Wechselrichters den Wert Null erreicht. Es ist gemäß einer Weiterbildung ferner vorteilhaft, die Gleichspannung mittels der Gittersteuerung auf Werte zu regeln, die kleiner sind als der der betriebsmäßigen Drehzahl entsprechende Gleichspannungswert.

Der Erfindungsgedanke möge an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.

In Abb. ι der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das besonders für Bahnbetrieb in Frage kommt und eine Ersparnis an Entladungsstrecken gegenüber anderen Schaltungsmöglichkeiten

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

Max Stöhr in Berlin-Tegel.

ergibt. Das primäre Wechselstromnetz ι speist über den Transformator 18 und die in Gleichrichterschaltung angeordneten gitter? gesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstr^- ken 19 und 20 den Wechselrichter mit ^-öig Haupttransformator 3 und den gittergestet^^ ten Dampf- oder Gasentladungsstrecken. 4, St-14 bis 17, an den über die Zuleitungen2 der Motor ι ο,-11 angeschlossen ist. In Abb. 2 ist ein Ausführungsbeispiel zugrunde gelegt, bei dem das primäre Wechselstromnetz ι mehrphasig ist und infolgedessen auch außer den Entladungsstrecken 19 und 20 weitere Entladungsstrecken 21 bis 24 vorgesehen sind.

Im Betrieb erfolgt die Kommutierung von einer der Röhren 4, 5 bzw. 14 bis 17 auf die nächstfolgende in vom Wechselrichter bekannter Weise. Während des Anlaufs muß dagegen der Speisestrom jedesmal, bevor eine Kommutierung erfolgen soll, erst den Wert Null annehmen. Wenn er dann wieder fließen kann, wird ihm der Weg über das nächste Entladungsgefäß ermöglicht. Mit Rücksicht darauf, daß die Speisung des Wechselrichters durch, einen Gleichrichter erfolgt, kann zunächst nicht der Strom von allein erlöschen. Indem jedoch die Entladungsstrecken 19, 20 usw. mit Gittern versehen werden, kann man durch. Beeinflussung der Gittersteuerung der Entladungsstrecken 19, 20 usw. die vom Gleichrichter gelieferte Energie sperren. Je größer die Phasenzahl .des Gleichrichters ist, eine um so kürzere Zeit braucht die Unterbrechung nur zu dauern. Diese Unterbrechung ist um so -bedeutungsloser, je niedriger noch, die Motordrehzahl ist, selbs't dann, wenn wie in Abb. ι und 2 der Motortransformator 3 vielphasig ist und dementsprechend mehrere Male je sekundäre Periode kommutiert werden muß. Die Steuerung der Gleichrichterröhren 19, 20 bzw. 19 bis 24 während des Anlaufes zum Zwecke der richtigen Kommutierung der anderen Röhren erfolgt dabei in Abhängigkeit 4-5 von der SteEung des Motorläufers. Man wird deshalb beispielsweise mit dem Motor einen kleinen Kommutator bzw. Schleifring kuppeln und über diesen die Steuerspannung den Gleichrichterröhren im richtigen Zeitpunkt zuführen, ,so daß der Strom spätestens in dem Augenblick Null ist, in dem auf eine andere Röhre kommutiert werden soll.

Die Abb. 3 und 4 zeigen den beispielsweisen Verlauf der Kommutierung im Anlauf des Motors (bei einer bestimmten Drehzahl), wenn es sich, um Drehstromspeisung wie in Abb. 2 handelt. Dabei ist in Abb. 3 angenomnfen, daß von der Möglichkeit der Spannungsregelung der erzeugten Gleichspannung mittels der Gittersteuerung kein Gebrauch gejnacht wird, während dies in Abb. 4 der Fall sjt. Bei den normalen Betriebsdrehzahlen jjsrauchen die Gleichrichterröhren vom Motor ^er jedoch nicht gesteuert zu werden, da dann ^:die Kommutieirung mit Hilfe der Gegenspannung erfolgt. Es kann aber beispielsweise die Anordnung so getroffen werden, daß im Falle des Versagens der betriebsmäßigen Kommutierung die Anlauf steuerung selbsttätig während einer bestimmten Zeit, z. B. während einiger Wechselstromhalbwellen, wieder eingeschaltet wird. Bei der Anlaufsteuerung werden zweckmäßig sämtliche Gleichrichterröhren gleichzeitig und gleichsinnig beeinflußt.

Eine ähnliche Darstellung wie in Abb. 3 und 4 läßt sich, auch bei einphasiger Speisung nach Abb. 1 zeichnen. Doch würde diese außer einer größeren Welligkeit des Stromes nichts Neues bieten. Diese könnte man aber in bekannter Weise durch eine in eine Gleichstromleitung geschaltete Glättungsdrossel 9 genügend klein halten;

Claims

Patentansprüche:

ι. Verfahren zum Anlassen von Wechselstrommotoren, die aus einem Wechselstromnetz über einen Umrichter, bestehend aus einem Gleichrichter, Gleichstromzwischenkreis und einem Wechselrichter, gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter der Entladungsstrecken des Gleichrichters während des Anlaßvorganges derart gesteuert werden, daß die Gleichspannung im Gleichstromzwischenkreis im Takte eines Vielfachen der Steuerfrequenz des Wechselrichters den Wert Null erreicht.
2. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet i°o durch die Verwendung einer die Gitterkreise der Entladungsstrecken des Gleichrichters steuernden Schaltwalze (Kommutator, Schleifring), die mit dem Motor starr gekuppelt ist.
3. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Gittersteuerung, die zusätzlich die Größe der vom Gleichrichter abgegebenen Gleich- no spannung regelt.
4. Verwendung des Verfahrens zur Steuerung von Wechselstrommotoren und der zugehörigen Anordnungen nach den Ansprüchen 1 bis 3 bei Störungen während des Normalbetriebes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen