DE640010C - Schaltung fuer aus Wechselstromnetzen ueber zwei Gruppen gittergesteuerter Entladungsgefaesse gespeiste Gleichstrommotoren, die gleichzeitig fuer Energieruecklieferung und Umsteuerung vorgesehen sind - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21c GRUPPE 59

vorgesehen sind

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Dezember 1933 ab

Bei Gleichstromantrieben besteht vielfach ein Bedürfnis nach Verbundschaltungen (Kompoundschaltungen, Kompoundierung), um bei' plötzlichen Belastungsschwankungen ein Nachgeben der Maschinen in der Drehzahl zu ermöglichen und dadurch eine Energieabgabe aus den Schwungmassen zustande zu bringen, wodurch ein sofortiges und hartes Übergehen der Belastungsstöße auf das speisende Netz vermieden wird.

Bei Umkehrantrieben lassen sich solche Verbundschaltungen in der Regel nicht anwenden, weil der Strom in der Ankerwicklung und der mit dieser in Reihe geschalteten Hauptstromwicklung bei Änderung der Drehrichtung der Maschine sein Vorzeichen wechselt und somit nur bei der einen Drehrichtung in gleichem Sinne wie die Nebenschlußwicklung, also feldverstärkend wirkt, hingegen bei der anderen Drehrichtung der Wirkung der Nebenschlußwicklung entgegengesetzt, also feldschwächend arbeitet. Infolgedessen war man beispielsweise bei der bekannten Leonardschaltung gezwungen, von Hauptstromwicklungen auf den Gleichstromas motoren Abstand zu nehmen und das Verbundverhalten auf anderem Wege, ζ. Β. durch sogenannte Gegenkompoundwicklungen bei den Generatoren der Leonardumformer, in nur behelfsmäßiger Weise zu erreichen.

Bekanntlich bietet nun die Reglung von elektrischen Maschinen mit Hilfe von gittergesteuerten Gas- oder Dampf entladungsstrecken sehr bedeutende Vorteile gegenüber den bisher verwendeten Schaltungen, die eine Reglung der . Kenngrößen eines elektrischen Stromkreises durch Widerstandsänderungen ermöglichen. So ist es beispielsweise bekannt, einen Gleichstrommotor über zwei Gruppen gittergesteuerter Gasoder Dampfentladungsstrecken zu speisen, von denen die eine Gruppe den Strom für die Maschine bei Antrieb im Rechtslauf und Bremsung im Linkslauf, die andere Gruppe den Strom bei Antrieb im Linkslauf und Bremsung im Rechtslauf liefert. Bei diesen Schaltungen tritt jedoch der Nachteil auf, daß Gas- oder Dampf entladungsstrecken infolge ihres Ventilcharakters eine Dämpfung von Belastungsstößen, die bei Laständerungen oder Drehrichtungsänderung der Maschine auftreten, nicht ermöglichen, sondern diese ungeschwächt in das speisende Netz weitergeben. Die zu regelnde Maschine arbeitet also eher noch härter, als es bei den vorerwähnten Umkehrantrieben der Fall ist.

Es sei ferner erwähnt, daß es auch bekannt ist, eine betriebsmäßige Änderung der Drehrichtung von Gleichstrommotoren dadurch vorzunehmen, daß Anker- und Feldwicklung unter Zwischenschaltung von elektrischen ungesteuer-

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

Dipl.-Ing. Conrad v. Kißling in Berlin-Siemensstadt

und Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Carl in Berlin-Spandau.

Butt

ten Ventilen derart an eine Gleichstromquelle angeschlossen sind, daß bei Umpolung der Stromquelle die Stromrichtung im Anker oder im Feld gleichbleibt. Die Schaltung konnte hierbei so getroffen werden, daß entweder* die Feldwicklung desTransformators durch eineAnzapfung mit dem Gleichstromnetz und durch zwei elektrische Ventile mit dem Anker verbunden war, wobei die Anode des einen Ventiles ίο und die Kathode des anderen Ventiles an je eine Klemme der Feldwicklung angeschlossen war, oder daß vier elektrische Ventile benutzt wurden, die in den Zweigen einer Wheatstoneschen Brücke lagen, wobei zwei Ventile anodenseitig und zwei Ventile kathodenseitig mit den Enden der als Brückendiagonale geschalteten Feldwicklung des Motors verbunden waren. Die elektrischen Ventile führten also stets den gesamten Ankerstrom und waren deshalb unter ao Umständen sehr groß zu bemessen. Ferner setzte eine solche Anordnung voraus, daß ein Gleichstrom zur Verfügung steht, so daß, wenn dieses nicht der Fall ist, eine besondere Umformeranlage zur Umwandlung des Wechselstromes in den verlangten Gleichstrom bereitgestellt werden mußte. Durch die im letzteren Falle entstehenden hohen Kosten verliert diese Ausführung fast jede praktische Bedeutung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile nun dadurch vermieden, daß der Ständer des Gleichstrommotors mit zwei verschiedenen Hauptstromwicklungen versehen ist, von denen die eine von dem Strom der einen Entladungsstreckengruppe, die andere von dem Strom der anderen Entladungsstreckengruppe durchflossen wird. Trotzdem nun die Maschine gemäß dem Erfindungsvorschlage ein erhöhtes Gewicht an Kupfer und größere Ausmaße als die bisher bei derartigen Schaltungen verwendeten Maschinen benötigt, wird hierdurch jedoch der bedeutende Vorteil einer vollkommen betriebssicheren Kompoundierung der Gleichstrommaschine erreicht. Der ruhende Teil der Gleichstrommaschine kann außer mit den Hauptstromwicklungen in an sich bekannter Weise mit Nebenstromwicklungen, Kompensationswicklungen und Wendepolwicklungen oder Kombinationen derselben ausgerüstet werden. Es kann für manche Verwendungszwecke der Einrichtung vorteilhaft sein, außer der Reglung im Hauptstromkreis durch die Gittersteuerung der Entladungsstrecken auch noch eine Umpolung und/oder eine Reglung in anderen Wicklungen, insbesondere den Nebenschlußwicklungen, durch Beeinflussung der Stromstärke vorzusehen.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Mit ι ist ein Wechselstromnetz bezeichnet, das über die Transformatoren 2 und 3 die gesteuerten Entladungsstreckengruppen 4 und 5 speist. Die beiden Entladungsstreckengruppen4 und 5 arbeiten auf eine Gleichstrommaschine 6, die mit zwei Hauptstromwicklungen 7 und 8 und einer Nebenschlußwicklun'g 9 ausgerüstet ist, wobei die letztere von einem Gleichspannungsnetz 10 gespeist wird. Zwischen der Nebenschlußwicklung 9 und dem Netz 10 kann ein Umschalter für die Anschlüsse der Wicklung vorgesehen sein.

Die beiden Hauptstromwicklungen 7 und 8 sind nun so geschaltet, daß die eine von ihnen in den durch die Sekundärwicklung des Transformators 2, die Entladungsstreckengruppe 4 und den Anker 11 der Maschine 6 gebildeten' Stromkreis, die andere in den durch die Sekundärwicklung des Transformators 3, die Entladungsstreckengruppe 5 und den Anker 11 der Gleichstrommaschine 6 gebildeten Stromkreis eingefügt ist. Solange nun die der Maschine 6 zugeführte Energie vom Wechselstromnetz 1 über die beispielsweise'bei Antrieb mit Linkslauf arbeitende Entladungsstreckengruppe 4 geliefert wird, führt die Hauptstromwicklung 7 Strom. Erfolgt dagegen bei Lauf in entgegengesetzter Richtung die Speisung der Maschine über die Entladungsstreckengruppe 5, so führt die Hauptstromwicklung 8 Strom. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß der Stromverlauf in den beiden Hauptstromwicklungen 7 und 8 stets nur in einer Richtung erfolgen kann, und daß man bei Vorhandensein einer unabhängig gespeisten Nebenschlußwicklung 9 die Stromrichtung in den Hauptstromwicklungen 7 und 8 so wählen kann, daß die Feldstärke der Nebenschlußwicklung 9 durch die Feldstärke der Hauptstromwicklung 7 oder der Hauptstromwicklung 8 stets verstärkt wird.

Auf diese Weise ist es möglich, daß die Gleichstrommaschine bei jeder Drehrichtung das Verhalten einer Verbundmaschine zeigt, also bei Belastungsstößen eine Feldverstärkung erfährt und infolgedessen in der Drehzahl nachgibt.

Die gleiche Feldverstärkung tritt jedoch auch bei der elektrischen Bremsung auf, wenn von den mechanischen Größen Energie an das speisende Wechselstromnetz zurückgegeben wird. Die Feldverstärkung durch den Bremsstrom kann dort besondere Vorteile haben, wo es darauf ankommt, die angetriebenen Maschinen schnell no zum Stillstand zu bringen oder umzusteuern oder bei Bahnfahrzeugen und Hebezeugen die Geschwindigkeit beim Bremslauf niedrig zu halten und ein Durchgehen mit Sicherheit zu verhindern.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltung für aus Wechselstromnetzen über zwei Gruppen gittergesteuerter Gas- oder Dampfentladungsstrecken gespeiste Gleichstrommotoren, die gleichzeitig für

   Energierücklieferung und Umsteuerung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer des Gleichstrommotors mit zwei verschiedenen Hauptstromwicklungen versehen ist, von denen die eine von dem Hauptstrom der einen Entladungsstreckengrnpp,e_s die andere von dem Hauptstrom der anäex'ßti. Entladungsstreckengruppe durchflossen wird.
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer des Gleichstrommotors außer mit den Hauptstromwicklungen in an sich bekannter Weise mit gegebenenfalls regelbaren Nebenschlußwicklungen, Kompensationswicklungen und Wendepolwicklungen oder Kombinationen _lg derselben ausgerüstet ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen