DE708609C - Einrichtung zur genauen Einstellung und Einhaltung der gewuenschten Betriebsdrehzahl bei Leonardantrieben - Google Patents

Description

• Einrichtung zur genauen Einstellung und Einhaltung der gewünschten Betriebsdrehzahl bei Leonardantrieben Bei vielen elektrischen Antrieben, deren 1VI'otoren in Leonardschaltung gespeist werden und bei verschiedenen Betriebsdrehzahlen arbeiten sollen, kommt es darauf an, die jeweils neue Betriebsdrehzahl möglichst sicher, leicht und genau einstellen zu können und sie ohne Änderung auch bei Belastungsschwankungen sowie nach einer erfolgten Umsteuerung des Motors selbst bei starker Übererregung des Generators beizubehalten. Schließlich besteht die Forderung, daß durch die zu dem genannten Zweck erforderlichen Maßnahmen die Erregerverluste nicht über Gebühr erhöht werden. Die bisher getroffenen Anordnungen erfüllen die heute gestellten höheren Ansprüche in der genannten Hinsicht nicht mehr.
• Es ist nun bekanntgeworden, zur Anlauf-und Drehzahlregelung von in Leonardschaltung gespeisten Motoren, insbesondere auch zur Beschleunigung des Anlassens solcher Motoren, Hilfsmaschinen zu verwenden, die als Motor arbeiten und, in Reihe mit der aus einer Fremdspannungsquelle erregten Haüptfeldwicklung des Leonardgenerators liegen.
• Es ist ferner bekanntgeworden, zum Zweck der Konstanthaltung der Drehzahl von Leonardantrieben mit dem Arbeitsmotor einen ausschießlich nebenschlußerregten Hilfsgenerator zu kuppeln, dessen Widerstandsgerade mit dem geraden Teil seiner Spannungskurve zusammenfällt und der eine besondere Erregerwicklung des Leonardgenerators im feldschwächenden Sinne speist. Hierbei kann es aber vorkommen, daß der Hilfsgenerator sich nicht erregt, und die Mittel, die zur Sicherung seiner Erregung dienen könnten, würden wiederum die Genauigkeit der Drehzahlkonstanthaltung beeinträchtigen. Außerdem ist für die Zusatzwicklung auf dem Leonardgenerator je nach dem Regelbereich de's- Antriebes u. U. sehr viel Erregerkupfer erforderlich, so daß der Generator groß, schwer und teuer wird.
• Nach der Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Auch bei ihr wird die rasche Einstellung und genaue Einhaltung der Motordrelizahl durch eine vom Arbeitsmotor angetriebene, ausschließlich im Nebenschluß er-,,

  regte Hilfsmaschine erreicht, die eine Feltf-°.;

  Wicklung des Leonardgenerators oder seinee';

  Erregermaschine im Sinne einer Geg

  erregung des Leoliardgenerators speist. Dä-

  Wesen der Erfindung besteht jedoch darin, daß die als Motor arbeitende Hilfsmaschine, deren Selbsterregung erst unmittelbar vor Erreichen der gewünschten Betriebsdrehzahl des Arbeitsmotors eintritt, in Reihe mit der aus einer Fremdstromquelle erregten Hauptfeldwicklung des Leonardgenerators oder finit der aus einer Frenidstromquelle erregten Feldwicklung seiner Erregermaschine liegt.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für die Erfindung schematisch dargestellt. Mit dein Arbeitsmotor nt, dessen Feld b von der Stromquelle e aus fremd erregt wird, ist eine schwach gesättigte Hilfsniaschine h gekuppelt, die in Reihe mit der Erregerwicklung a des Leonardgenerators g liegt und im Beharrungszustand der Gruppe der Erregerspannung entgegenwirkt. Sobald die Erregerwicklung a des mit gleichbleibender Drehzahl angetriebenen Generators g Spannung erhält, beginnt der fremderregte 1lotor Ix. zu laufen und würde bei kurzgeschlossener -Hilfsmaschine h die der Spannung der Maschine g und seinem Feld b entsprechende Höchstdrehzahl erreichen. Liegt nun aber die Hilfsmaschine h im Stromkreis der Erregerwicklung a, so wird infolge der einsetzenden Gegenerregung die Spannung des Generators g kleiner. und der Motor läuft z. B. nur bis zur Drehzahl u.,, die dein Schnittpunkt der Widerstandsgeraden mit der Spannungskurve der Maschine li bei dieser Drehzahl entspricht. In Fig. z ist die Spannung E der Maschine h in Abhängigkeit von der Drehzahl dargestellt, und zwar für drei verschiedene Werte des Erregerwiderstandes w. Die Punkte Ei, E. und E3 sind die den Drehzahlen n,, n-, und il;, entsprechenden stabilen Spannungswerte. Durch Änderung der Neigung der Widerstandsgeraden, also durch Verstellen des Widerstandes zc ini Stromkreis der Ei-regerwickltuig c, kann elie jeweils gewünschte Drehzahl des 'Motors lli von Hand eingeregelt werden. Die Hilfsniaschine Ir wirkt somit für den Motor ni als Drehzahlregler, indem sie die Drehzahl durch Beeinflussung der Spannung des Generators g konstant zu halten sticht; denn, wie Iran aus Fig. 2 erkennt, tritt bei Abweichungen der Drehzahl von der eingestellten Drehzahl sofort eine bedeutende Spannungsänderung Infolge Über- oder Untererregung der Maschine li und damit eine entsprechende Ah-oder Auferregung des Generators g ein, die

  den Motor ;ri auf die gewünschte Drehzahl

  zurückführt.

  Gemäß Fig. i ist finit dem Umschalter u

  'iles Erregerfeldes der Leonardmaschine ein

  weiter Unischalter z, gekuppelt, der bei Dreh-

  das Feld c der Hilfs-

  uinaschine lt umschaltet. damit deren Polarität

  für X'or- und Rücklauf stimmt. Sollen Vor-

  und Rücklauf verschieden rasch erfolgen, wie

  es z. B. beim Hobelmaschinenantrieb vor-

  kommt, dann können mit den Umschaltern u

  und v weitere Schaltkontakte verbunden wer-

  den, durch die verschiedene Werte des Wi-

  derstandes w zwangsläufig eingestellt werden.

  Die Schaltung hat den großen Vorteil, daß

  beine Alllassen und Unisteuern des Motors m.

  diesem eine besonders hohe Spannung durch

  starke l'bererregung des Generators g aufge-

  drückt werden kann, um kleinste Anlaß- und

  Umsteuerzeiten zu erzielen, ohne daß im

  Dauerbetrieb zusätzlicU Verluste in Er-

  regerwiderständen in Kauf genommen werden

  müßten. Denn die Verkleinerung der an-

  fänglichen Übererregung auf den Betriebs-

  wert erfolgt beim Hochlaufen des Motors m

  selbsttätig dadurch, daß die Hilfsmaschine h

  die Überschußspannung motorisch verzehrt

  und dabei ihre Energie an die Welle des

  Hauptmotors in abgibt. Infolgedessen lassen

  sich auch kleine Betriebsdrehzahlen stets mit

  gleichbleibender Lebererregung umsteuern, so

  daß die Urnsteuerzeiten für kleine Arbeits-

  geschwindigkeiten nicht nur relativ, sondern

  sogar absolut kleiner werden und hier noch-

  nials ein Zeitgewinn erreicht wird.

  Die Hilfsmaschine h, die im Beispiel der

  Fig. i etwa die Größenordnung einerErreger

  inaschine hat, läßt sich wesentlich kleiner

  halten, wenn man sie statt auf die Haupt-

  erregerwicklung a des Leonardgenerators g

  gemäß Fig. 3 auf die Erregerwicklung i der

  Erregermaschine f einwirken läßt. Zwar ist

  dann noch eine zweite, unabhängige Erreger-

  stromquelle e nötig, aber unter Umständen,

  besonders bei großer Leistung und weitem

  Regelbereich, ist diese Lösung vorteilhafter.

  Will man den Umschalter v für die Feld-

  umschaltung sparen, so kann man statt dessen

  in den Erregerkreis eine Gleichrichter-

  gruppe r in Vollwegschaltung, z. B. in

  Graetzscher Schaltung, einschalten, wie in

  Fig.3 dargestellt. Dann ist die Stromrich-

  tung in der Erregerwicklung c stets die

  gleiche, und die Maschine h polt sich mit

  wechselnder Drehrichtung um.

Claims (2)

1. l>ATIiNTANSI'ItÜCIIL: i. Einrichtung zur genauen Einstellung und I~inlialtung der gewünschten Betriebs- drehzahl bei I-eonardantrieben, deren Ge- neratoren beim Anlassen des Arbeits- motors stark übererregt werden, mittels einer vom Arbeitsmotor angetriebenen, zweckmäßig mit ihm gekuppelten, ausschließlich im Nebenschluß erregten Hilfsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die als Motor arbeitende Hilfsmaschine, deren Selbsterregung erst -unmittelbar vor Erreichen * der gewünschten Betriebsdrehzahl des Arbeitsmotors eintritt, in Reihe mit der aus einer Fremdstromquelle erregten Hauptfeldwicklung des Leonardgenerators oder mit der aus einer Fremdstromquelle erregten Feldwicklung seiner Erregermaschine -liegt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der Feldwicklung der Hilfsmaschine ein dem einstellbaren Drehzahlbereich des Arbeitsmotors entsprechend bemessener Regelwiderstand liegt.