DE706708C

DE706708C - Einrichtung zur Erzielung eines pendelungsfreien Laufes des Einankerumformers von Drehstrom-Gleichstrom-Kaskaden

Info

Publication number: DE706708C
Application number: DEM144140D
Authority: DE
Inventors: Ing Dr Techn Rudolf Meller
Original assignee: RUDOLF MELLER ING DR TECHN
Current assignee: RUDOLF MELLER ING DR TECHN
Priority date: 1939-02-05
Filing date: 1939-02-05
Publication date: 1941-06-03

Description

DieDrehstrom-Gleichstrom-Kaskaden'dienen vorzugsweise der wirtschaftlichen Verwertung der Läuferenergie von untersynchron laufenden asynchronen Induktionsmotoren. Bei der bekannten Krämerschaltung wird der Läuferstrom einem· selbständig laufenden Einankerumformer zugeführt, der diesen in Gleichstrom umformt und damit einen Gleichstrommotor speist, welcher mit dem· Asynchronmotor gekuppelt ist und so dessen Drehmoment verstärkt. Der selbständige Lauf des. Einankerumformers als Synchronmaschine ist bei sehr niedrigen Drehzahlen, d. h. bei nahezu synchroner Drehzahl des Asynchronmotors, durch Pendelungserscheinungen sehr gefährdet, weshalb dieses Gebiet im Regelbereiche möglichst vermieden wird.

Die Erfindung vermeidet diese Pendelungserscheinungen des Einankerumformers da-

ao durch, daß dieser über ein im Maschinenbau allgemein bekanntes Differential- oder Planetenradgetriebe mit der Asynchronmaschine und einer zu dieser parallel geschalteten Synchronmaschine gekuppelt wird. Die daraus sich ergebenden Vorteile und Möglichkeiten werden im folgenden an Hand der Zeichnung erörtert. .

In Abb. ι bedeutet A den Asynchronmotor mit Schleifringen und fest aufgekeiltem Kegelrad Ji₁; E den Einankerumformer als Synchronmaschine mit dem Differentialkegelradantrieb D und 5 die zweite ans Netz angeschlossene Synchronmaschine, welche über ihr aufgekeiltes Kegelrad k₂ mit dem Asynchronmotor und dem ^nankenimformer über das Getriebe/¹ zwangsläufig gekuppelt ist. Der durch das Getriebe P vermittelte Synchronlauf ergibt sich aus folgender Überlegung: der Asynchronmotor A und die Synchronmaschine S haben gleiche Polzahl und sind an das gleiche Wechselstromnetz angeschlossen. Bei stillstehendem Einankerumformer E steht auch das Differentialtellerrad T still, Asynchronmotor A und Synchronmotor 5 müssen sich gegenläufig

mit der Synchrondrehzahl Vs drehen, da die Läuferperiodenzahl des Asynchronmotors gleich ο ist. Wird der Läufer des Asynchronmotors A durch die Gleichstromhinter-S maschineM auf den Schlupfs abgebremst, so dreht sich das Kegelrad k_x nur mehr mit der Drehzahl v-v_s — s, der Einankerumformer erhält Drehstrom von der Schlupfperiodenzahl und treibt das Tellerrad T mit

ίο der Drehzahl 5 2 gegen den Drehsinn des Asynchronmotors A an. Beide Drehungen, die des Kegelrades A₁ und die des Tellerrades T, summieren sich über das Differentialgetriebe P stets zur Synchrondrehzahl v_s des Kegelrades A₂ der Synchronmaschine 5. Diese zwangsläufige Kupplung bedingt, daß die Netzsynchronmaschine S entweder leer mitläuft oder als Motor bzw. Generator über das Getriebe/³ Dreh- bzw. Bremsmomente an den Einankerumformer und die Asynchronmaschine übermittelt. Diese Betriebszustände können durch einfaches Verdrehen des Ständers der Synchronmaschine 5 im einen oder andern Sinne herbeigeführt werden. ImFaIIe der beschriebenen Krämerkaskade wären nur die Reibungsverluste des Einankerumformers durch den Synchronmotor 5 zu decken, so daß dieser entsprechend klein bemessen werden kann. Gleichzeitig entfallen die erwähnten Schwierigkeiten, im Bereiche des Synchronismus, wodurch ein stetiger Übergang vom untersynchronen in das übersynchrone Gebiet erzielt werden kann, was den Verwendungsbereich dieser Kaskade wesentlich erweitert.

Abb. 2 zeigt eine Ausführung mit Planetenradgetriebe unter Weglassung des Kegelantriebes Z> für den Umformer f. Der Umformeranker, dessen Polzahl entsprechend der Übersetzung des Planetenradgetriebes gewählt .werden muß, ist hier vorteilhaft mit dem Innenzahnrad k₀ des Planetengetriebes vereinigt, während die Planetenräder/? dem im allgemeinen langsamer laufenden Asynchronmotor A zugeordnet sind. Wenn, wie beispielsweise in Abb. 3 dargestellt ist, die Planetenräder/? gleich groß wie das Ritzel A₄ der Netzsynchronmaschine 5 gewählt werden, so verhalten sich die Übersetzungen wie 1 : 3 : 4, und die Polzahl der Asynchronmaschine muß viermal, die des Einankerumformers dreimal so groß sein wie die Polzahl 'der Netzsynchronmaschine. In seiner Wirkungsweise ist das Planetenradgetriebe dem Differentialgetriebe vollkommen gleichwertig.

Durch den zwangsläufigen Synchronlauf des Einankerumformers ist man in der Wahl der Umformerart viel freier und kann diesen wesentlich günstiger bemessen, da die Rücksichten auf Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge bei Drehzahl- und Laständerungen entfallen. So kann die Felderregung durch Verkleinerung des Luftspaltes viel schwächer gehalten werden, ohne auf die gleichzeitig phasenverbessernde Wirkung des Einankerumformers verzichten zu müssen.

Am Wesen vorliegender Erfindung tritt keine Änderung ein, wenn die Gleichstromhintermaschine M statt mit der Asynchronmaschine .4 mit einer anderen am Netz liegenden Maschine gekuppelt wird, um dorthin ihre Läuferenergie abzugeben.

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zur Erzielung eines pendehingsfreien Laufes des Einankerumformers von Drehstrom-Gleichstrom-Kaskaden, dadurch gekennzeichnet, daß der Einankerumformer über ein Differential- oder Planetenradgetriebe mit der Asynchronmaschine und einer zu dieser parallel geschalteten Synchronmaschine gekuppelt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen