DE683378C

DE683378C - Elektrischer Antrieb mit mehreren in genauem oder angenaehertem Synchronismus Iaufenden kommutatorlosen Stromrichtermotoren fuer Wechselstromspeisung

Info

Publication number: DE683378C
Application number: DEA84636D
Authority: DE
Inventors: Dr Max Stoehr
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-10-27
Filing date: 1937-10-27
Publication date: 1939-11-04

Description

Bei elektrischen Bahnen mit höheren Fahrdrahtspannungen werden zweckmäßig Stromrichter vorgesehen, da diese die Verwendung sogenannter kommutatorloser Stromrichtermotoren ermöglichen. Bei Wechselstromlokomotiven bestehen nun bei der Verwendung von Stromrichtern Schwierigkeiten. Wegen der niedrigeren Betriebskosten hat sich nämlich bei größeren Lokomotiven der Einzelachsantrieb gegenüber dem Stangenantrieb durchgesetzt. Die einzelnen Motoren des ersteren Antriebes laufen jedoch wegen der etwas ungleichen Abnutzung der Radreifen nicht genau synchron, sondern haben gegeneinander einen kleinen Drehzahlunterschied. Dies bedeutet bei einem Antrieb mit Stromrichtermotoren, daß jeder Motor einen eigenen, von ihm' gesteuerten Stromrichter erhalten muß. Erfolgt ferner die Speisung der Motoren aus dem Wechselstromnetz nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung eines Transformators, so erfordert der Einzelachsantrieb wegen des erwähnten Drehzahlunterschiedes für jeden Motor auch noch einen besonderen Transformator bzw. ein besonderes Sekundärwicklungssystem auf einem gemeinsamen Transformator. Dadurch wird die Anordnung verwickelt und teuer.

Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten dadurch, daß die den Antriebswellen zugeordneten Antriebsmotoren mit je einem auf der Welle des Motors frei umlaufenden, mit Gleichstrom gespeisten Zwischenläufer versehen, di'e Innenläufer der Motoren als Schleifring- oder Kurzschlußläufer ausgebildet sind und daß für die Motoren ein ge-

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meinsamer Stromrichter vorgesehen ist. Dadurch wird der Einzelwellenantrieb in einfacher Weise ermöglicht.

Die Erfindung ist in der Zeichnung bej-'spielsweise veranschaulicht.

Die Abbildung zeigt einen Antrieb mit beispielsweise zwei kommutatorlosen Stromrichtermotoren für Wechselstromspeisungüber einen gemeinsamen Transformator i. Die

ίο Primärwicklung 2 des Transformators ist einphasig ausgeführt und kann mit Anzapfungen zur Spannungsregelung versehen werden. Der Ständer jedes Antriebsmotors 3 hat zwei Wicklungen 4, die über die in geeigneter

^r5 Weise, beispielsweise gemäß der Abbildung geschalteten Entlädungsgefäße S von der Sekundärwicklung 6 des Transformators 1 gespeist werden. Zwischen dem Ständer und

■ dem Läufer des Motors 3 ist ein schmaler Zwischenläufer 8 angeordnet. Im übrigen sind der Ständer 4 und der Innenläufer 7 des Motors 3 praktisch genau so wie bei einem gewöhnlichen Asynchronmotor mit Schleifringen ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Abbildung trägt der Zwischenläufer nur eine einzige dreiphasige Wicklung, die so geschaltet ist, daß sie sowohl die Gleichstromerregung des Motors als auch die Dämpfung der Oberfelder übernimmt, wobei die betreffenden Ströme höherer Frequenz teilweise über die Gleichstromquelle fließen. Es können für diesen Zweck auch zwei getrennte Wicklungen vorgesehen werden. Der Zwischenläufer unterscheidet sich also bezüglich seines Aufbaues in keiner Weise von dem Zwischenläufer der kommutatorlosen Stromrichtermotoren für Gleichstromspeisung.

Der Zwischenläufer des verwendeten Motors verhält sich genau so wie der Läufer eines normalen Stromrichtermotors. Ist der Stromkreis des Innenläufers des erfindungsgemäßen Stromrichtermotors geöffnet, so stellen der Ständer und der Zwischenläufer einen leer laufenden Stromrichtermotor normaler Bauart dar. Wenn der Zwischenläufer in an sich bekannter Weise angelassen ist, kann seine Drehzahl beliebig zwischen einer unteren und oberen Grenze durch Spannungsänderung, und zwar mit Hilfe eines Stufenschalters an dem Transformator oder bzw. und durch Gittersteuerung geregelt werden. Bei geöffnetem Stromkreis des Innenläufers hat dessen Drehzahl keinen Einfluß, sie kann infolgedessen auch gleich Null sein. _:

Wird nun beispielsweise bei niedrigster Drehzahl des Zwischenläufers und stillstehendem Innenläufer der Stromkreis des letzteren mit Hilfe eines dreipoligen Schalters unmittelbar oder über Widerstände geschlossen, so wird der Innenläufer und dadurch die Arbeitsmaschine oder die Lokomotive bis annähernd zur Drehzahl des Zwischenläufers beschleunigt. Durch weitere Spannungserhö-. hung wird dann mit dem Zwischenläufer auch :_vefer Innenläufer auf höhere Drehzahlen ge- --bracht. Der Motor verhält sich genau so wie "ein Drehstromasynchronmotor, nur daß das Drehfeld bei einem normalen Induktionsmotor von außen mit einer bestimmten Fre- quenz zugeführt wird, während es bei dem erfindungsgemäßen Stromrichtermotor vom Zwischenläufer gebildet wird. Dieselben Verhältnisse ergeben sich auch bei den kommutatorlosen Stromrichtermotoren für Gleich-Stromspeisung.

Um den Motor stillzusetzen, wird zunächst die Drehzahl durch Spannungsänderung bis zur unteren Drehzahlgrenze des Zwischenläufers herunter geregelt und dann der Stromkreis des Innenläufers geöffnet. Dieser verzögert sich bis zum Stillstand, während der Zwischenläufer mit seiner niedrigsten Drehzahl dauernd weiterläuft und so jederzeit für den nächsten Anlauf des Motors bereit ist. Es ist aber bei einer Wechselstromspeisung des Motors auch möglich, den Zwischenläufer bis auf Null herunterzuregeln und bei der Anfahrt jedesmal wieder von neuem hochzufahren.

Die Drehzahl des Zwischenläufers und damit des Motors hängt außer von der Höhe der zugeführten Spannung von der Erregung ab. Der Motor verhält sich in dieser Beziehung wie ein normaler Gleichstrommotor. Man kann ihm deshalb auch eine Reihenschlußcharakteristik geben, indem man den Zwischenläufer mit einem dem Gesamtstrom proportionalen Gleichstrom erregt. Allerdings muß darauf geachtet werden, daß auch im Leerlauf und bei stillstehendem Innenläufer eine Grunderregung vorhanden ist, um den Zwischenläufer auf der gewünschten Drehzahl zu halten.

Wird die Anordnung so getroffen, daß der Zwischenläufer in den Arbeitspausen des Motors weiterläuft, so kann ein besonderer Steuerkommutator entbehrt werden, da jederzeit eine Wechselspannung mit einer der Drehzahl der Motoren proportionalen Frequenz zur Verfügung steht.

In der Zeichnung ist ein Antrieb mit einphasiger Wechselstromspeisung veranschaulicht worden. Die Erfindung kann natürlich auch für eine dreiphasige Wechselstromspeisung vorteilhaft Verwendung finden.

Claims

Patentanspruch:

Elektrischer Antrieb mit mehreren in genauem oder angenähertem Synchronismus laufenden kommutatorlosen Stromrichtermotoren für Wechselstromspeisung, ins-

besondere Lokomotivantrieb mit Einzelachsantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die den Antriebswellen zugeordneten Antriebsmotoren mit je einem auf der Welle des Motors frei umlaufenden, mit Gleichstrom gespeisten Zwischenläufer versehen, die Innenläufer der Motoren als Schleifring- oder Kurzschlußläufer ausgebildet sind und daß für die Motoren ein gemeinsamer Stromrichter vorgesehen ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen