DE699095C

DE699095C - Einrichtung zur selbsttaetigen Einstellung der Wendepolerregung von Wechselstromkommutatormaschinen

Info

Publication number: DE699095C
Application number: DE1938S0132378
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Stier
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1938-06-02
Filing date: 1938-06-02
Publication date: 1940-11-22

Description

Es ist bekannt, daß man bei Wechselstromkommutatormotoren zu der Wendepolwicfclung einen Nebenschluß anordnet, durch den die Phasenlage des Wendefeldes .beeinflußt wird. Bei Verwendung eines fest eingestellten Nebenschlußwiderstandes ergibt sich nun über den gesamten Arbeitsbereich des Motors noch keine befriedigende Kommutierung. Man kann die Kommutierungsbedingungen der Maschine 'bekanntlich dadurch verbessern, daß der Widerstand des Nebenschlußkreises zur ■ Wendepolwicklung bei hohen Geschwindigkeiten einen anderen Wert erhält als bei niedrigen Geschwindigkeiten. Gegenstand der Erfindung ist nun eine solche Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung der Wendepolerregung von Wechselstromkommutatormotoren, insbesondere Einphasenbahnmotoren, mit Hilfe von im Nebenschluß zur Wendepolwicklung angeordneten und in Abhängigkeit von der Motorgestihwindigkeit zu ändernden Widerständen. Nach der Erfindung ist. mit dem Wechselstromkommutatormotor eine Hilf smaschine gekuppelt, die eine Einrichtung zur stetigen Veränderung der im Neben- 25' schlußkreis zur Wendepolwicklung angeordneten Widerstände speist und dadurch eine stetige Anpassung der Widerstände an jeden Geschwindigkeitswert ermöglicht. Diese Einrichtung ist betriebssicherer und kann sparsamer bemessen werden als bekannte Regelanordnungen mit der Wendepolwicklung vorgeschalteten, also im Hauptstromkreis liegenden Zusatzmaschinen. Der Regelbereich ist größer und die Regelung genauer als bei gleichfalls bekannten Wendepolregelanordnungen mit gesättigten Drosselspulen, deren Oberwellen außerdem die Kommutierung erschweren. ■ '

- Im. folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden, dessen Schaltschema in Fig. 1 der Zeichnung wiedergegeben ist.

ι bedeutet in dieser Figur einen Wechselstromreihenschlußmotor, dessen Feldwicklung mit 2 und dessen Wendepolwicklung

mit 3 bezeichnet ist. Mit der Wendepolwicklung ist induktiv über den Transformator 4 ein 'Nebenschlußkreis gekoppelt, der einen Kondensator 5 und einen veränderlichen Ohmschen Widerstand 6 enthält. Der Widerstandswert des Kondensators ist bei der Nennfrequenz gleich oder größer als der induktive Widerstand der Wendepolwicklung. Die Steuerung des Widerstandes 6 erfolgt in Abhängigkeit von einer Hilfsmaschine 7> welche mit dem Anker des Antriebsmotors 1 gekuppelt ist. Die Maschine/ ist mit Selbsterregung ausgeführt und speist in Reihe mit der.:. eigenen Erregerwicklung und einem regelbaren Widerstand ro' die Erregerwicklung 9 eines Stromreglers, beispielsweise des bekannten Thomareglers 8. Dieser Regler beeinflußt einerseits den in den Stromkreis der Maschine "eingeschalteten Regler 10 derart, ao daß der Strom der Maschine 7, welcher die Feldwicklung 9 des Thomareglers 8 durchfließt, stets konstant bleibt. Zu diesem Zwecke wird durch den Thomaregler der Widerstand 10 bei Änderung der Geschwindigkeit der Maschine 7 auf den geeigneten Wert verstellt. Andererseits dient der Thomaregler dazu, den bereits erwähnten Regelwiderstand 6 zu verstellen. Hierzu werden die Regelbewegungen des Thomareglers benutzt, die sich bei einer Einregelung der Maschine 7 auf konstanten Strom ergeben. Man erzielt somit durch diese Anordnung eine einfache-Beemfmssung des Nebenschlußwiderstandes zur Wendepolwicklung in Abhängigkeit von der jeweils vorhandenen Geschwindigkeit des Fahrmotors 1 und der Hilfsmaschine 7· Jeder Geschwindigkeit ist eine bestimmte Reglerstellung zugeordnet. Bemißt man nun den Regelwiderstand 6 in geeigneter Weise, so wird bei jeder Geschwindigkeit des Motors 1 der Widerstandswert des Nebenschlußkreises zur Wendepolwicklung den jeweils günstigsten Wert für die Einstellung der Phasenlage des Wendefeldes besitzen.

In Einzelheiten kann die beschriebene Anordnung abgeändert werden. Beispielsweise können auch beliebig andere Widerstände im Nebenschlußkreis der Wendepolwicklung 3 vorgesehen sein. An Stelle der selbsterregten Maschine 7 kann auch eine Maschine mit Fremderregung verwendet werden.

Ein andere's Ausführungsbeispiel gibt Fig. 2 der Zeichnung wieder. Der Einphasenreihenschlußmotor ι r ist mit einer Gleichstromhilfsmaschine 13 gekuppelt, die den einen Zweig einer Widerstandsbrücke 12 bildet. 14, 15, 16 sind die anderen Zweige dieser Widerstandsbrücke. In der einen Diagonale der Widerstandsbrücke liegt als Stromquelle eine Sammlerbatterie r7, in der anderen Diagonale ist dagegen ein Schaltrelais 18 angeordnet, welches beim Auftreten von Unsymmetrien in der Brückenschaltung infolge Änderung der Geschwindigkeit der Maschine ■13 einen seiner Arbeitskontakte i8^a oder i8^ö ,'schließt. Durch dieses Relais wird ein Servomotor 19 gesteuert, der zum Antrieb einer Widerstandsregeleinrichtung 20 im Nebenschlußkreis 21 zur Wendepolwicklung des Motors 11 dient. Gleichzeitig dient der Servomotor zur Veränderung des Brückenwiderstandes 14. Die Maschine 13 ist bei der .gezeigten Schaltung mit einer Reihenschlußerregung versehen. Unter Umständen kann auch eine fremderregte Maschine Anwendung finden. Auch bei dieser Anordnung ergibt sich, daß bei Änderung der Drehzahl des Antriebsmotors 11 und der Hilfsmaschine 13 der Widerstand im Nebenschlußkreis zur Wendepolwicklung verändert wird.

Die beschriebene Schaltung läßt sich gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung ohne weiteres so ausbilden, daß eine einzige Einrichtung zur gleichzeitigen Beeinflussung der Wendepolfelder mehrerer Motoren Anwendung finden kann.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung der Wendepolerregung von Wechselstromkommutatormotoren mit Hilfe von im Nebenschluß zur Wendepolwicklung angeordneten Widerständen, die in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit geändert werden, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Wechselstromkommutatormotor eine Hilfsmaschine gekuppelt ist, welche eine Einrichtung zur stetigen Veränderung der im Nebenschlußkreis zur Wendepolwicklung angeordneten Widerstände speist und dadurch eine stetige Anpassung der Widerstände an jeden Gescrnvindigkeitswert ermöglicht. ■
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Größe der Hilfsmaschine, z.B. deren Spannung, mit Hilfe an sich bekannter Spannungsregler oder Relais konstant gehalten wird und der den Widerstand des Hilfsmaschinenerregerkreises einstellende Verstellmotor oder Servomotor gleichzeitig in entsprechender Weise die Widerstände im Nebenschlußkreis zur Wendepolwicklung mit verstellt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmaschine reihenschlußerregt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmaschine als Gleichstrommotor, insbesondere Gleichstromreihensclilußmotor,.. aus-

gebildet ist und als veränderlicher Widerstand einer Brückensciialtung dient, und daß abhängig von der Spannungsverteilung an der Brücke mittels eines Relais ein Servomotor gesteuert wird, der sowohl Widerstände im Nebenschlußkreis der Wendepolwicklung wie in der B.rücke bis zur Erreichung eines neuen Gleichgewichtszustandes verstellt. " ·
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Nebenschlußkreis zur Wendepolwicklung neben dem veränderlichen Widerstand in Reihe mit diesem Widerstand ein kapazitiver Widerstand vorhanden ist, der bei _xder Nennfrequenz gleich oder größer als der · induktive Widerstand der Wendepolwicklung ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehreren Fahrzeugmotoren in der Weise zugeordnet ist, daß sie die Wendepolerregung dieser Motoren gleichzeitig beeinflußt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen