DE648987C

DE648987C - Schaltanordnung zur Verbesserung des Gleichlaufes mehrerer ueber Stromrichter gespeister Elektromotoren

Info

Publication number: DE648987C
Application number: DES121114D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Leukert
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1936-01-11
Filing date: 1936-01-11
Publication date: 1937-08-12

Description

Schaltanordnung zur Verbesserung des Gleichlaufes mehrerer über Stromrichter gespeister Elektromotoren Es wird häufig verlangt, daß mehrere Motoren ohne besondere Einrichtungen, die einen Gleichlauf erzwingen, ein angenähert konstantes Drehzahlverhältnis bei allen Belastungen beibehalten. Diese Aufgabe tritt beispielsweise auf bei kontinuierlichen Walzenstraßen, z. B. Bandeisenstraßen. Die einzelnen Walzmotoren sind hier über das Walzgut miteinander gekuppelt, und es müssen zwischen ihnen entsprechend dem fortschreitenden Walzprozeß bestimmte Drehzahlunterschiede eingehalten werden. Sind nun beispielsweise härtere Stellen im Walzgut vorhanden, so werden diese Stellen beim Durchlaufen durch das Walzgerüst eine höhere Belastung des zugehörigen Motors zur Folge haben. Wenn dieser Motor eine weiche Charakteristik hat, d. h. einen großen Drehzahlabfall zwischen Leerlauf und Vollast, so wird er unter dem Einfluß der höheren Belastung in seiner Drehzahl stark heruntergehen, und es kann auf diese Weise in dem Walzgut eine Schlingenbildung eintreten.
Wenn jeder einzelne der Walzmotoren über einen besonderen Stromrichter gespeist ist, wird der Drehzahlabfall noch erheblich größer; denn zu dem Drehzahlabfall, der durch den Belastungsstrom selbst hervorgerufen wird, und der bei größeren Motoren etwa q. bis 5 °/o beträgt, kommt noch der Spannungsabfall in der Stromrichteranlage hinzu, der bei den beispielsweise für Walzwerke in Betracht kommenden Leistungen 8 bis zo°/o betragen kann.
Um den Gleichlauf von Elektromotoren, von denen jeder einzelne Motor aus einem gemeinsamen Wechselstromnetz über je einen besonderen Stromrichtertransformator und Stromrichter gespeist wird, zu verbessern, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, zwischen das Wechselstromnetz und die Stromrichteranlage eine für alle Stromrichter gemeinsame und für den höchstzulässigen Kurzschlußstrom sämtlicher Stromrichter bemessene Reaktanzdrossel zu schalten und die einzelnen Stromrichterabzweige mit geringer Reaktanz, insbesondere die Stromrichtertransformatoren mit geringer Streuung, auszuführen.
Durch die Erfindung wird der Einfluß von Schwankungen in der Belastung der einzelnen Motoren auf die eingestellten Drehzahlunterschiede erheblich herabgemindert. Mit Rücksicht auf die zu fordernde Kurzschlußsicherheit der einzelnen Stromrichter war es nämlich bisher üblich, die Stromrichtertransformatoren mit einer verhältnismäßig großen Streuung zu bauen, die so bemessen war, daß der Kurzschlußstrom in dem betreffenden Stromrichter einen bestimmten Wert nicht überschreiten konnte. Eine derartige künstlich vergrößerte Streuung ruft aber auch iip: normalen Betrieb einen erheblichen SpAn=, nungsabfall hervor, und dieser Spannungsabfall ist es mit in erster Lisiie, der einen. Gleichlauf der einzelnen Motoren bei schwankender Belastung unmöglich macht. Verwendet man dagegen gemäß der Erfindung eine allen Stromrichtern vorgeschaltete gemeinsame Reaktanzdrossel, so kann man auf die Streuung der einzelnen Transformatoren verzichten, da ja die gemeinsame Reaktanzdrossel bei entsprechender Bemessung die Kurzschlußsicherheit der ganzen Anlage bereits gewährleistet. Darüber hinaus wird aber gerade durch das Vorhandensein dieser geineinsainen Drossel durch gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Motoren die Innehaltung des Gleichlaufs wesentlich gefördert. Wenn nämlich beispielsweise die Belastung eines der an dem gemeinsamen Netz arbeitenden Motoren steigt, so ruft der höhere Belastungsstrom dieses Motors einen höheren Spannungsabfall in der allen Motoren gemeinsarnen Reaktanzdrossel hervor, so daß damit auch die Spannung an den übrigen Motoren sinkt und deren Drehzahl ebenfalls geringer wird.
In Fig. i der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Schaltanordnung gemäß der Erfindung dargestellt. Die vier Gleichstrommotoren i, die beispielsweise zum Antrieb je eines Walzgerüstes einer Bandeisen-Straße dienen möge, sollen aus dem Drehstromnetz -2 gespeist werden. Zu diesem Zweck ist jedem Motor eine Stromrichteranordnung, bestehend aus einem Entladungsgefäß 3 und einem Stromrichtertransformator .I, zugeordnet. Auf der Primärseite der Stromrichtertransformatoren sind die einzelnen Motorstromkreise zusammengeschaltet und mit dem speisenden Drehstromnetz 2 verbunden. Anstatt nun, wie man es bisher zu ctin pflegte, die Streuung jedes der Stromrichtertransforinatoren -. so groß zu wählen, daß der Kurzschlußstrom innerhalb der zulässigen Grenzen bleibt, sind hier die Transformatoren mit einer Streuung ausgeführt, die so klein ist, wie es Fabrikations- und sonstige Betriebsrücksichten angezeigt erscheinen lassen. Statt dessen ist allen eine gemeinsame Drossel 5 vorgeschaltet, die allein zur Begrenzung des Kurzschlußstromes dient. Wenn die Gleichlaufbedingungen nicht allzu scharf sind, ist es auch ohne weiteres :möglich, nur einen Teil der erforderlichen Kurzschlußreaktanz in die gemeinsame Dros-":@el zu verlegen und den Rest in den einzelnen A-tromrichterabzweigen, insbesondere in den einzelnen Transformatoren, unterzubringen.
Die Wirkungsweise einer Anlage gemäß der Erfindung möge an Hand des Diagramms nach Fig. 2 näher erläutert werden. Das Diagramm zeigt die Drehzahl eines leer laufenden und eines belasteten Motors in Abhängigkeit von der prozentualen Belastung des belasteten Motors. Wenn die gemeinsame Drossel nicht vorhanden wäre, so würde die Belastung eines Einzelmotors keine Rückwirkung auf die Belastung der übrigen Motoren ausüben. Zwischen einem Motor, dessen Belastungscharakteristik unter Einbeziehung des durch den Stromrichter hervorgerufenen Spannungsabfalls gemäß der Kurve 7 verläuft, und einem leer laufenden Motor, dessen Kennlinie durch die Parallele 6 zur Abszissenachse dargestellt ist, würde dementsprechend bei Volllast ein Drehzahlunterschied 0 n auftreten. Das Vorhandensein der gemeinsamen Reaktanzdrossel bewirkt dagegen, daß die Drehzahl des leer laufenden Motors in Abhängigkeit von der Belastung des anderen Motors anstatt nach der Kennlinie 6 nunmehr nach der Kennlinie 6' verläuft. Der Drehzahlunterschied zwischen dem belasteten Motor und dem leer laufenden Motor beträgt bei Vollast des belasteten Motors nunmehr nur noch 0 n'.

Claims

PATENTANSPRUCH: Schaltanordnung zur Verbesserung des Gleichlaufes mehrerer Elektromotoren, von denen jeder einzelne Motor aus einem gemeinsamen Wechselstromnetz über je einen besonderen Stromrichtertransformator und Stromrichter gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wechselstromnetz und Stromrichteranlage eine für alle Stromrichter gemeinsame und für den höchstzulässigen Kurzschlußstrom sämtlicher Stromrichter bemessene Reaktanzdrossel geschaltet ist und die einzelnen Stromrichterabzweige eine geringe Reaktanz, insbesondere die Stromrichtertransformatoren eine geringe Streuung, besitzen.