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Steuereinrichtung für eine Gleichlaufanordnung Die Erfindung bezieht
sich auf Gleichlaufanordnungen, bei denen ein .als. Asynchronschleifringläufermotor
ausgebildeter Empfängermotor, der beispielsweise zum Antrieb einer Arbeitsmaschine
dient, Ständer- und läuferseitig mit einem gleichausgebildeten Sendermotor verbunden
ist, der von einer Antriebsmaschine angetrieben wird, die gleichzeitig ebenfalls
eine Arbeitsmaschine antreibt. Der ,Sendermotor kann von der Antriebsmaschine entweder
im selben Sinn wie sein Ständerdrehfeld oder gegen dieses angetrieben werden. In
beiden Fällen wird durch die Gleichlaufschaltung zwischen dem Sender- und Empfängermotor
bewirkt, daß der Empfängermotor mit der gleichen Geschwindigkeit und in derselben
Drehrichtung läuft, in der der Läufer des Sendermotors von der Antriebsmaschine
angetrieben wird. -Bei derartigen Gleichlaufschaltungen wurden bisher Sender- und
Empfängermotor im Stillstand .synchronisiert und gemeinsam auf Touren gebracht.
Es wird nun aber häufig verlangt, .daß das von der Antriebsmaschine, dem Sendermotor
und der zugehörigen Arbeitsmaschine gebildete Aggregat zunächst allein betrieben
und der stillstehende Empfängermotor und die von ihm angetriebene Arbeitsmaschine
wähnend des Laufs des Sendermotors zugeschaltet und dann hochgefahren werden sollen,
bis der Gleichlauf zwischen Sender- und Empfängermotor hergestellt ist. Dieses Hochfahren
des Empfängermotors während des normalen Laufs des Sendermotors war jedoch nicht
einwandfrei zu erreichen, sondern der Betrieb der Einrichtung war insofern regellos,
als der Empfängermotor sich beschleunigen oder in Ruhe bleiben konnte; wenn er sich
beschleunigte, entstand fast ebensooft eine Drehung in verkehrte `wie in richtiger
Richtung.
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Die Erfindung bezweckt, diesen Übelstand zu beheben und eine Steuereinrichtung
zu beschaff-en, durch die erreicht wird, daß bei der Kupplung des stillstehenden
Empfängermotors mit dem laufenden S.endermotor der Empfängermotor immer mit Sicherheit
in derselben Drehrichtung hochgefahren wird, in der der Läufer des Sendermotors.
von seiner Antriebsmaschine angetrieben wird. Gemäß der Erfindung werden zum Anlassen
des Empfängermotors gleichzeitig mit der Herstellung der dreiphasigen- Ständer-
und läuferseitigen Verbindung der Motoren, je nachdem ob der
Sendermotor
von der Antriebsmaschine in der gleichen oder in der entgegengesetzten Richtung
wie sein Ständerdrehfeld angetrieben wird, in die Verbindungsleitungen der Läufer
bzw. in die Verbindungsleitungen der Ständer mehrere Widerstände dreiphasig in Reihe
geschaltet, die während des Anlaufs des Empfängermotors nacheinander kurzgeschlossen
werden, um, insbesondere bei der Zuschaltung des stillstehenden Empfängermotors
zu dem bereits laufenden Sendermotor, das Drehmoment, welches den Empfängermotor
entgegen der Drehrichtung des Sendermotors anzutreiben sucht, zu schwächen und gleichzeitig
das Drehmoment in der richtigen Richtung zu verstärken.
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Es ist zwar bekannt, in die Läuferbindungen von zwei oder mehr im
Gleichlauf zu betreibenden Motoren Widerstände einzuschalten, die beim Anlassen
der Motoren kurzgeschlossen werden. Aber diese Widerstände haben eine andere Wirkung
und einen anderen Zweck als bei der Erfindung. In einem Fall dienen die Widerstände
lediglich zum gemeinsamen Anlassen der miteinander verbundenen, unter sich gleichartigen
Motoren, bei denen es. sich nicht, wie bei der Erfindung, um Sender- und Empfängermotoren
handelt. Bei einer anderen bekannten Einrichtung, bei der es sich um eine Parallelschaltung
von Gleichstrommotoren mit angezapften Läufern handelt, haben die Widerstände die
Aufgabe, die Stromverteilung in den Wicklungen der einzelnen Motoren zu regeln.
Bei einer weiteren bekannten Gleichlaufrichtung, bei der zwecks Herbeiführung der
richtigen gegenseitigen -Phasenlage der Läufer die Ständer der Gleichlaufmotoren
im Stillstand zunächst in eine Einph.asenschaltung gelegt werden und darauf erst
die normale dreiphasige Betriebsschaltung hergestellt wird, wird während des Übergangs
vom einphasigen zum dreiphasigen Anschluß der Gleichlaufmotoren in eine Phase der
beiden Ständerkreisen gemeinsamen Netzzuleitung ein Widerstand gelegt, um diesen
während des gemeinsamen Anlassees der beiden Gleichl.aufmotoren zu erleichtern.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in Abb. i bis 3 beispielsweise
veranschaulicht. Eine Maschine oder ein Teil des Apparats io w'ird durch einen geeigneten
Antrieb, beispielsweise durch einen Elektromotor i i, mit einer Drehzahl angetrieben,
die im wesentlichen konstant ist und auf einen bestimmten Wert eingestellt werden
kann. Eine Förderanlage 12 ist in bezug auf den Motor i i entfernt aufgestellt und
soll vom Stillstand an beschleunigt werden und im Synchronismus mit dem Apparat
io angetrieben werden. Ein elektrisches, die Bewegung übertragendes System ist nun
zu#ischen die Welle des Motors i i und die treibende Trommel der Förderanlage i2
geschaltet. Dieses System besteht aus einer die Bewegung übertragenden Einrichtung
13 (Sendermotor) und einer die Be-"@-egting aufnehmenden Einrichtung 11. (Empfängermotor).
Der Empfängermotor 13 ist mit einer mehrphasigen Primärwicklung i 3a und mit einer
mehrphasigen Sekundärwicklung i 3b versehen. Ähnlich hat der Empfängermotor 1,1
mehrphasige primäre und sekundäre Wicklungen i4a und 1q.L. Die Primärwicklungen
13a und i 4.a der Sender- und Empfängermotoren sind mit einer geeigneten
mehrphasigen Stromquelle i 5 durch einen Schalter i 6 verbunden. Entsprechende Phasen
der Sekundärwicklungen 13b und 14b der Sender- und Empfängermotoren sind miteinander
durch die elektrischen Leitungen 17, 18 und i cg vcrbunden. Der Läufer des Sendermotors
13 ist mit der .antreibenden Welle des Motors i i, der Läufer des Empfängermotors
1 4. mit der Trommel 12 verbunden. Die Primär%vicklungen der Sender- und Empfängermotoren
sind in den Ständern und die Sekuiidäri;icklungen in den Läufern untergabracht.
Die entgegengesetzte Anordnung kann natürlich auch benutzt werden, d. h. die primären
Wicklungen können in den Läufern und die sekundären Wicklungen in den Ständern untergebracht
werden. Bei einer solchen Ausführung sind der Sendermotor 13 und der Empfängermotor
1 ¢ physikalisch den mehrphasigen Schleifringläufermotoren ähnlich.
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Wenn der Schalter 16 geschlossen wird, um die mehrphasigen Primärwicklungen
13a und i.la mit der mehrphasigen Stromquelle 15 zu verbinden, werden die Ströme
in den primären Wicklungen i 3a und i 4g drehende magnetische Felder hervorrufen.,
Angenommen, der Motor i i dreht sich in einer solchen Richtung, daß der Läufer des
Sendermotors 13 sich in derselben Richtung dreht wie das durch die Primärwicklung
hervorgerufene magnetische Feld, so ist es nötig, daß der Läufer des Empfängermotors
in derselben Richtung beschleunigt werden muß, in der das durch dessen primäre Wicklung
hervorgerufene magnetische Feld umläuft.
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hm den Läufer des Empfängermotors 14 in der Drehrichtung des primären
Magnetfeldes zu beschleunigen, sind Mittel vorgesehen, die das Drehmoment verstärken,
das die Drehung des Läufers in der Drehrichtung des primären magnetischen Feldes
hervorzurufen versucht, und die das Drehmoment schwächen, das eine Drehung des Läufers
des Empfängermotors in der entgegengesetzten Richtung veranlaßt. Dies wird durch
mehrere Widerstände erreicht, die in Reihe in die Leitungen 1;, iS und i9 zwischen
die entsprechenden Phasen der sekundären Wicklungen
der Sender-
und Empfängermotoren geschaltet sind. Wie zu ersehen ist, sind die Widerstände 20,
21 und 22 in Reihe in die Leitung 17, .die Widerstände 23, 24 und 25 in Reihe in
die Leitung 18 und die Widerstände 26, 27 und 28 in Reihe in die Leitung i9 geschaltet.
Die Schalter29, 30 und 31 sind für ein fortschreitendes Kurzschließen der
Widerstände vorgesehen. Der Schalter 29 schließt in der geschlossenen Stellung die
Widerstände 20, 23 und 26, der Schalter 30 die Widerstände 21, 24 und 27 und der
Schalter 3 i die Widerstände 22, 25 und 28 kurz.
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Betrachtet man einen normalen Schleifringläufermotor, wenn der Sekundärkreis
voltständig kurzgeschlossen ist, so wird-bekanntlich das Drehmoment bei großer Schlüpfung
beträchtlich kleiner als das nahe der synchronen Drehzahl sein, wie dies durch die
Drehzahl- und Drehmom-entenkurven 6o der Abb.3 dargestellt wird. Wenn jedoch ein
sekundärer Widerstand in den Kreis gelegt wird, wird das Drehmoment nahe der synchronen
Drehzahl sehr beträchtlich abfallen, und die Drehmomente bei hoher Schlüpfung werden
ansteigen, wie dies durch die Drehzahldrehmomentenkur ven 61, 62 und 63 der Abb.
3 angezeigt wird, die dis Drebzahldrehmomentcharakteristik eines Scbleifringläufermotors
angeben, bei dem die sekundären Widerstände fortschreitend vergrößertwerden.
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So wird bei dem im Stillstand hefindlichen Empfängermotor durch das
Einlegen von Reihenwiderständen in die Verbindungen der Läufer`vicklungen der Sender-
und Empfängermotoren das Drehmoment sehr beträchtlich vergrößert, das den Läufer
des Empfängermotors in der Drehrichtung des primären Magnetfeldes zu drehen versucht.
Der Grund hierfür beruht darauf, daß der Reihenwiderstand in der Läuferleitung wie
ein Reihenwiderstand in dem Sekundärkreis eines @chleifringläufermotors. wirkt.
So wird durch das Einschalten der Reihenwiderstände 2o bis 28 einschließlich in
die Verbindungen 17, 18, ig der Läufer des Empfängermotors in der Drehrichtung
des primären Magnetfeldes beschleunigt, die auch die richtige Richtung ist.
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Während der Empfängermotor beschleunigt wird, ist es erforderlich,
diesen Widerstand fortschreitend kurzzuschließen, um den besten Wert des Empfängermotordrehmoments
zu erhalten und auch die Beschleunigung zu vergrößern. Dieses wird durch Schließen
des Schalters 64 erreicht, wodurch die Schaltspule des Schalters 29 erregt wird,
so daß die Widerstände 20, 23 und 26 kurzgeschlossen werden. Nach einem Zeitintervall,
bestimmt durch die Zeiteinstellung der Einrichtung 65, wird die Schaltspule des
Schalters 3o erregt, so daß. die Widerstände 21, 24 und 27 "Überbrückt werden. Ähnlich
wird nach einem weiteren Zeitintervall, bestimmt durch die Einstellung des Zeitelements
66, der Schalter 31 geschlossen, so daß die Widerstände 22, 25 und 28 kurzgeschlossen
werden und dadurch eine vollständige Synchronisierung der Sender-und Empfängermotoren
hervorgerufen wird.
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Wenn die Läufer der Sender- und Empfängermotoren sich entgegengesetzt
zur Drehrichtung des primären Magnetfeldes drehen sollen, dann wird nicht die Reihenfolge
der Sekundärphasen in b.ezug auf den Primärkreis geändert; sondern die Läuferfrequenz
über die Leitungsfrequenz erhöht. Wie die Abb. 2 zeigt, werden dann die Widerstände
75 bis 83 einschließlich in Reihe in die Leitungen 84 zwischen die Stromquelle 85
und die Primärwicklung 86a des Empfängermotors geschaltet. Diese Widerstände entsprechen
den Widerständen 2o bis 28 der Abb. i. Das Kurzschließen der Widerstände erfolgt
in derselben Weise wie in Abb. i. In die Leitungen 8 8 der Sekundärwicklungen werden
keine Widerstände eingeschaltet.