DE652143C - Anordnung zur belastungsabhaengigen Speisung von Erregerwicklungen an Gleichstrommotoren, die ueber Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz gespeist werden - Google Patents

Description

Die Beeinflussung der Erregung von Gleichstrommaschinen mit einem lastunabhängigen und einem lastabhängigen Anteil bereitet große Schwierigkeiten. Bisher wurde diese Beeinflussung dadurch erreicht, daß außer der Erregerwicklung für Nebenschluß- oder Fremderregung noch eine besondere vom Ankerstrom durchflossen« Reihenschlußwicklung benutzt wurde. Diese Reihenschlußwicklungen besitzen meist nur wenige Windungen sehr großen Querschnittes. Abgesehen von der schwierigen Herstellung solcher Wicklungen bereitet auch die Regelung der Reihen-Schlußerregung bezüglich des gewünschten Zusammenwirkens mit der Nebenschluß- oder Fremderregung Schwierigkeiten. Ferner wird bei plötzlichen Laständerungen, die Nebenschlußwicklung durch die Hauptschluß wicklung unerwünscht beeinflußt, indem durch die beginnende Flußänderung der Strom aus der Nebenschlußwicklung herausgedrängt wird; denn die an dieser liegende Spannung besitzt ja keine plötzliche Steigerungsfähigkeit, um der von der Flußänderung herrührenden Spannung zu begegnen.

Diese Nachteile werden bei Gleichstrommaschinen, die über Gleichrichter gespeist werden, durch die Erfindung vermieden. Diese besteht darin, daß unabhängig voneinander regelbare und sich gegenseitig nicht beeinflussende Ströme gewählt werden, die getrennten Stromkreisen entnommen werden, daß diese Ströme im Gleichrichtertransformator in Stromtransformatorschaltung überlagert werden und daß sie über einen Gleichrichter einer einzigen Erregerwicklung zugeführt' werden.

Die getrennte Entnahme der beiden Ströme hat den Vorteil, daß diese sich gegenseitig nicht beeinflussen können. Die Stromtransformatorschaltung ermöglicht es, verschiedene Ströme ohne gegenseitige Beeinflussung und unabhängig voneinander regelbar zu einem Gesamtstrom zu überlagern. Erreicht wird dies dadurch, daß die Ströme Stromkreisen entnommen werden, deren eigene Leistung ein Mehrfaches der abgegebenen Leistung ist. Der leistungsunabhängige Erregerstromanteil wird durch einen am Wechselstromnetz liegenden großen Scheinwiderstand (Drosselspule, Kondensator usw.) geliefert, der leistungsabhängige durch den den Ankerkreis der Gleichstrommaschine speisenden Transformator. Die beiden Stromanteile werden auf der Wechselstromseite durch Stromtransformatoren überlagert "und geregelt. Die Spannung an der Erregerwicklung kann sich dabei frei einstellen, ohne daß ein Strom den anderen stört, auch nicht bei Fluß änderungen. Die Verwendung einer einzigen Erregerwick-

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

Dipl.-Ing. Hermann Harz in Berlin-Siemensstadt.

lung verhütet gegenseitige Beeinflussung von Erregerwicklungen.

Eine einzige Erregerwicklung ist bereitsverwendet worden, aber ohne die im vorlie-■5 gen den Falle vorgesehene Stromtrarisfornia-.."· torschaltung. In einem bekannten Falle lie-·, gen ein Strom- und ein Spannungstransförmator sekundär in Reihe, wobei der Spahnungstransformator ohne großen Widerstand ίο an dem Netz liegt. Diese Anordnung erfordert einen Stromtransförmator mit großem Luftspalt, also ein sehr großes Modell. Bei einer anderen Anordnung wird die belastungsunabhängige Erregung mit Hilfe eines Kon- -> densators erzeugt, der jedoc'h außerordentlich groß ausfällt, wozu -noch ein sehr großes und teures Regelzubehör hinzukommt. Demgegenüber ergeben sich bei der vorliegenden Anordnung bedeutend günstigere Verhältnisse. Die Bemessung des vom Hauptstromkreis unabhängigen Stromkreises wird von diesem unabhängig, und die Regelung braucht nur für die tatsächliche Erregerleistung bemessen zu werden und nicht für ein Vielfaches derselben. Im" folgenden sei die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels, das sich auf einen kompoundierten Gleichstromnebenschlußmotor bezient, näher er läutert. .

In Fig. ι bedeutet 1 einen Gleichstrom-^ motor, dessen Ankerkreis (Anker-j-Kompensationswicklung 10) über den Gleichrichter 2 von dem Haupttransformator 3 gespeist wird. Der Übersichtlichkeit wegen ist im Wechselstromteil nur jeweils eine Phase dargestellt. Zum Gleichrichten des Ankerstroms dient eine besondere Anodengruppe 4. Die Erregerwicklung 5 des Motors ist mit.einem Pol an die Kathode angeschlossen, mit dem anderen an den Nullpunkt der Sekundärwicklung des Stromtransformators 6, dessen Primärwicklung vom Ankerstrom durchflossen wird. Die Gleichrichtung des Erregerstromes erfolgt durch die Anoden 7. Der Stromtransformator 6 liefert lediglich eine dem Ankerstrom des Motors proportionale regelbare Erregerstromkomponente in die Wicklung 5/ Durch den sekundärseitig zu der Sekundärwicklung des Transformators 6. parallel geschalteten Stromtransformator 8 wird der Wicklung 5 außerdem noch eine von der Belastung unabhängige Erregerstromkomponente zugeführt, die sich der dem Ankerstrom proportionalen Erregerstromkomponente überlagert. Die vom Ankerstrom unabhängige Erregerstromkomponente, weiche ebenfalls regelbar ist, bestimmt die Leerlaufdrehzahl, * die vom Ankerstrom abhängige bewirkt eine Kompoundierung, d. h. eine Drehzahländerung in Abhängigkeit von der Belastung. Der Transformator 8 ist primär in Reihe mit einer Drosselspule 9 geschaltet, deren Leistung groß I gegenüber der Leistung des Stromtransformators 8 ist.

Je nachdem, ob ein Drehzahlabfall oder ^ Drehzahlanstieg beabsichtigt ist, wird der ;. Erregerwicklung 5 die Summe oder Differenz der Sekundärströme der Transformatoren 6 und 8 zugeführt. Jeder Stromtransförmator kann dabei nur einen solchen Sekundärstrom führen, wie er durch den Primärstrom und das Übersetzungsverhältnis vorgeschrieben ist. Die Spannung ist für beide Sekundärwicklungen gleich und stellt sich entsprechend dem Spannungsabfall in der. Erregerwicklung selbsttätig ein. Auf die Größe der beiden Teilströme hat die Spannung keinen Einfluß. Die Regelung der Ströme erfolgt zweckmäßig auf der Primärseite. Durch Regelung der dem Ankerkreis zugeführten Spannung, z. B. mittels Anzapfungen am Transformator 3, kann die Drehzahl noch in weiteren Grenzen geregelt werden.

Ein gemäß der Erfindung erregter Motor eignet sich besonders für Antriebe, bei denen sowohl eine Einstellung der Leerlaufdrehzahl als auch des Drehzahlabfalls bei Belastung möglich sein soll, z. B. für Walzenstraßen. Beide Einstellungen können auf einfache Weise vorgenommen werden. Gegenüber der Steuerung mit Gitter ergibt sich der Vorteil, daß im Primärnetz keine'unerwünschte Blindleistung und Verzerrung des Primärstromes " auftritt. ·

Fig. 2 stellt eine ähnliche auf der gleichen Steuerung beruhende Schaltung dar, weshalb auch die gleichen Bezugzeichen gewählt sind. Der Stromtransformator 6 liegt jedoch im Primärkreis des Haupttransformators 3 und speist sekundärseitig die mit der Drosselspule 9 in Reihe geschaltete Primärwicklung des Stromtransformators 8, in dessen Sekundärwicklüng demnach die Summe der beiden Ströme fließt. Man erspart auf diese Weise besondere Anzapfungen am Transformator 6. Die beiden Teilströme in der Sekundärwicklung von 8 werden mit den gleichen primären Anzapfungen geregelt.

In genau der gleichen Weise wie die Schaltung der Kompoundwicklungen bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann bei Hauptstrommotoren die Hauptstromerregerwicklung und bei Gleichstrommaschinen, die mit Wendepolen versehen sind, die Wendepolwicklung geschaltet werden. Diese Wicklungen werden dann einfach an einen Hilfsgleichrichter oder an eine Hilf sanodengruppe eines vorhandenen Gleichrichters angeschlossen. Diesem Gleichrichter bzw. Hilfsanoden wird der Wechselstrom von einem in den, ' Wechselstromkreis des den Motoranker speisenden Gleichrichters eingeschalteten Stromtransformator zugeführt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι . Anordnung zur belastungsabhängigen Speisung von Erregerwicklungen (FeId- und Wendepolwicklungen) an Gleichstrommotoren, die über Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz mit einem lastabhängigen und einem lastunabhängigen Strom gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß beide unabhängig voneinander regelbaren und sich gegenseitig nicht beeinflussenden Ströme getrennten Stromkreisen entnommen, im Gleichrichtertransformator in Stromtransformatorschaltung überlagert und über einen Gleichrichter einer einzigen Erregerwicklung zugeführt werden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der belastungsabhängige Teilstrom beispielsweise durch Anzapfungen auf der Primärseite des den Erregerstromkreis speisenden Stromtransformators und der belastungsunabhängige Teilstrom beispielsweise durch veränderliche oder feste Drosselspulen, Kondensatoren usw., gegebenenfalls über Anzapfungen des zugehörigen Stromtransformators, eingeregelt wird.

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   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI