DE744557C - Einrichtung fuer den Betrieb von Motoren in Umkehrantrieben - Google Patents

Einrichtung fuer den Betrieb von Motoren in Umkehrantrieben

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DE744557C
DE744557C DEA92386D DEA0092386D DE744557C DE 744557 C DE744557 C DE 744557C DE A92386 D DEA92386 D DE A92386D DE A0092386 D DEA0092386 D DE A0092386D DE 744557 C DE744557 C DE 744557C
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voltage
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DEA92386D
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English (en)
Inventor
Erwin Kern
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BBC Brown Boveri France SA
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BBC Brown Boveri France SA
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/24Controlling the direction, e.g. clockwise or counterclockwise

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

  • Einrichtung für den Betrieb von Motoren in Umkehrantrieben Durch Einführung der Spannungsregelung bei Stromrichtern mit Dampf- oder Gasentladungsstrecke durch Gittersteuerung sind Stromrichter auch in das Gebiet der Walzwerkantriebe eingedrungen. In den letzten Jahren sind vor allem kontinuierliche Antriebe von Gleichstromwalzenzugmotoren in steigendem Maße unter Verwendung von Stromrichtern mit Spannungsregeliirig gebaut worden. Umkehrantriebe weisen zwei hauptsächliche Unannehmlichkeiten auf, welche bisher durch Anwendung von Ilgner-Antrieben vermieden werden konnten. Es sind dies die ungedämpfte Übertragung aller Belastungsstöße auf das speisende Wechselstromnetz und der -große Blindstrombezug beim Anfahren der Motoren. Zur Vermeidung von solchen Belastungsstößen ist vorgeschlagen worden, parallel zu dem als Gleichstrom-Kollektormotor arbeitenden Antriebsmotor eine mit Schwungmasse versehene Hilfsmaschine zu schalten, wobei zur Beschleunigung der Schwungmasse ein über einen besonderen Stromrichter gespeister Hilfsmotor verwendet wird. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß das Ausgleichsaggregat aus zwei Kommutatormaschinen mit besonderem Stromrichter besteht.
  • Es ist ferner vorgeschlagen «-orden, an Stelle von Kollektormotoren Induktionsmotoren als Arbeitsmotoren zu verwenden, die über einen ruhenden Frequenzwandler von einem an das Netz angeschlossenen Wechselstromgenerator mit Schwurgrad gespeist werden. Bei dieser Lösung sind jedoch Motorgenerator und Arbeitsmotor leistungsmäßig hintereinandergeschaltet, woraus entsprechend der zweimaligen Leistungsumformung ein schlechter Wirkungsgrad und hohe Anschaffungskosten sich ergeben. Es besteht schließlich. die kIöglichkeit, Umkehrantriebe für Walzwerke unter Verwendung von gittergesteuerten Stromrichtern mit walztechnisch gleichen Ergebnissen wie bei den bisherigen Leonhard-Antrieben zu bauen. Dabei zeigt sich, daß es bei Verwendung von Stromrichtern mit Gittersteuerung für die Spannungsregelung zwar möglich ist, die beim Anfahren der U mkehrinotoren auftretenden großen Dlindströnrie durch an das primäre Wechselstromnetz angeschlossene, auf konstante Spannung geregelte Synchronmaschinen aufzunehmen und auf diese Weise das Primärnetz vorn Blindstrorn zu entlasten, daß aber der Nachteil der ungedämpften Übertragung der Belastungsstöße auf das Primärnetz bestehen bleibt, was auf die Wirkungsweise des Stromrichters als statischer Apparat zurückzuführen ist.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist nun die, auch für diejenigen Fälle, in denen sowohl die Aufnahme großer Blindströme aus dein Primärnetz als auch die Übertragung der Überlastungsstöße in das Primärnetz vermieden werden muß, eine Lösung zu finden. U m dabei sowohl die beim Anfahren. auftretenden Blindströme als auch die Belastungsstöße des Umkehrmotors aufzunehmen, wird erfindungsgemäß ein besonderes rotierendes Ausgleichsaggregat, im folgenden Speicher genannt, vorgesehen, welches ebenfalls als mehrphasiger Stromrichtermotor geschaltet ist. Dieser Speicher wird mit dem U rnkehrmotor derart zusammengechaltet, claß der Speicher beim Anfahren des Umkehrmotors die Blindströme mit der der Drehzahl und Polzahl des Speichers entsprechenden Frequenz liefert, so daß ein Dlindstrornbezug aus dein Netz wegen der verschiedenen Frequenzen grundsätzlich nicht auftreten kann. Da die Drehzahl des Speichers von der Netzfrequenz unabhängig ist, weil er als Stromrichtermotor sich gleich verhält wie eine Gleichstrommaschine, kann durch entsprechende Regelung der Gittersteuerung und des Feldes am Speicher diesem letzteren wahlweise Leistung zu- oder abgeführt werden, was die Übernahme von positiven und negativen Belastungsstößen des Umkehrmotors durch den Speicher erlaubt, so daß in gleichem -Maße das Netz von diesen Belastungsstößen befreit wird. Die Regelung der Drehzahl des Umkehrmotors erfolgt dabei in bekannter Weise entsprechend der Steuerung des mehrphasigen Stroinrichtermotors durch Gittersteuerung, wobei bekanntlich die dein 'Motor zugeführte Spannung und seine Drehzahl proportional sind, d. 11. der Motor eine spannungslineare Drehzahltrennlinie besitzt.
  • Gegenstand der Erfindung ist somit eine Einrichtung für den Betrieb von Motoren mit spannungslinearer Drelizahlkennlinie in Umkehrantrieben, unter Verwendung von Stromrichtern mit Gittersteuerung für die Drehzahlregelung, wobei erfindungsgemäß eine als kollektorloser Stromrichtermotor geschaltete 1?inankerspeicherniaschine vorgesehen ist und wobei sowohl die Sekundärwicklung des Strornrichtertransforrnators bzw. das Primärnetz selbst als auch die Arbeitswicklung des Umkehrmotors parallel zueinander in gleicher Schaltung je über gesteuerte Entladungsstrecken an die Arbeitswicklung der Speichermaschine angeschlossen sind, wobei die Steuerspannungen der dem Primärnetz bzw. dem Uml@ehrmotor zugeordneten Anoden je aus einer Wechselspannung mit der Frequenz der Speichermaschine und aus einer Wechselspannung mit Netzfrequenz bz«-. Motorfrequenz zusammengesetzt sind.
  • In der Zeichnung sind :@usführungsbeispiele der Erfindung schematisch in Fig. i und 2 dargestellt, bei welchen sowohl der Umkehrmotor als die Speicherinascbine Stromrichtermotoren sind.
  • Beim Beispiel nach Fig, i ist die Verwendung von normalen mehranodigen Stromrichtergefäßen, im vorliegenden Fall eines Ouecksilberstromrichters mit 2.4 Anoden, vorausgesetzt. Das Netz i speist über den Schalter 2 die Primärwicklung 3a des Transformators 3. Die Sekundärwicklung 3b jeder Säule ist in zwei getrennte Wicklungen mit je einer Mittelanzapfung aufgelöst, wobei die Außenklemmen dieser tTicklungen mit zwölf Anoden des Stromrichters io, die Mittelpunkie derselben über die Wicklungen einer dreischenkligen Drosselspule6 und dieWicklungen einer zweischenkligen Glättungsdrosselspule 8 mit den Klemmen einer Phase der Arbeitswicklung5a der Speichermaschine 5 verbunden sind. Die Mittelpunkte der Arbeitswicklung 5a sind miteinander und mit der Kathode des Stromrichters io verbunden. In genrau gleicher Weise wie die Sekundärwicklung 3b des Transformators 3 ist die Arbeitswicklung q.b des U mkehrrnotors q. aufgelöst und einerseits mit 12 Anoden des Stromrichters io, anderseits über die entsprechenden Drosselspulen 7 bzw. 9 mit der Arbeitswicklung 5a der Speichermaschine 5 verbunden. Kennzeichnend für diese Schaltung ist die bezüglich der in der Wicklung 5a induzierten Spannung parallele Anordnung der Sekundärwicklung 311 des Transformators und der Arbeits-Wicklung 41' des Umkehrmotors. llit 5h bzw. 4.a sind die mit Gleichstrom erregten Feldwicklungen der konstruktiv als Synchronmaschinen gebauten 'Maschinen 5 und .I angedeutet.
  • Die Steuerung der mit der Wicklung 3b bzw. db verbundenen Anoden des Stromrichters io erfolgt in bekannter Weise entsprechend der Steuerung von mehrphasigen Stromrichtermotoren, welche ihrerseits grundsätzlich mit der Steuerung von unmittelbaren Kupplungen von 1Ielirpliasennetzen verschiedener Frequenz übereinstimmt. Hierbei setzen sich die Steuerspannungen der der Wick- Jung 35 zugeordneten Anoden je aus einer Wechselspannung der Frequenz des Primärnetzes i und einer Wechselspannung der Frequenz der Speichermaschine 5 und die Steuerspannungen der der Wicklung e zugeordneten Anoden je aus einer Wechselspannung mit der Frequenz des Umkehrmotors d. und einer Wechselspannung mit Frequenz der Speichermaschine 5 zusammen. Die Drosselspulen 6 und S bzw. 7 und g dienen zur Aufnahme der den verschiedenen Frequenzen entsprechenden momentanen Spannungsdifferenzen zwischen den Spannungen der beiden gekuppelten Systeme. In gleicher Weise wie bei der bekannten direkten' Kupplung zweier Mehrphasennetze über einen einzigen Stromrichter erfolgt nun nach Maßgabe der Steuerung der Anoden des Stromrichters io wahlweise ein Energiefluß aus dem Primärnetz i über den Transformator 3 in den Speicher 5, wobei dieser letztere entsprechend seinem Massenträgheitsmoment beschleunigt wird, oder aber es tritt ein Energiefluß auf aus dem Speicher 5 in den Umkehrmotor q., wobei in gleicher Weise der Speicher 5 entladen und der Motor q. beschleunigt wird. Beim Bremsen des Umkehrmotors tritt ein Leistungsfluß nur von dem dann als Generator arbeitenden Motor nach dem nun als Motor arbeitenden Speicher auf, dessen Drehzahl dabei zunimmt. Endlich tritt auch ein unmittelbarer Energiefluß aus dem Netz i in den Umkehrmotor q. auf, wobei die Frequenzen des Speichers 5 lediglich als unbeteiligte Zwischenfrequenz zu bewerten ist. Um nun bei Stoßbelastung die Leistungsstöße vom Netz fernzuhalten, muß das Verhältnis der gegen die Gleichspannung des Netzes gerichteten Gleichspannung des Speichers zur ersteren bei Zunehmen der Belastung des Motors zunehmen, so daß die aus dem Netz fließende Leistung abnimmt und die vom Speicher abgegebene Leistung zunimmt. Da die gezündete Spannung des Netzes in Rücksicht auf den Leistungsfaktor des Netzstromes praktisch konstant gehalten werden soll, muß die gegen die Netzgleichspannung gerichtete Speichergleichspannung mit zunehmender Motorbelastung zunehmen. Zu diesem Zweck muß entweder. das Feld des Speichers verstärkt oder die Voreilung. des Zündpunkten der mit dem Transformator verbundenen Anoden gegenüber der Speicherwechselspannung vermindert werden. Diese Zustandsänderungen lassen sich praktisch am besten durch automatische Regler ausführen. Man kann beispielsweise den Speicher durch einen an dessen Wechselspannung angeschlossenen und auf dessen Erregung wirkenden automatischen Regler auf konstante Spannung regeln und die Reglerkonstante durch einen von der Netzleistung beeinflußten Leistungsbegrenzungsregler so beeinflussen, daß die vom Spannungsregler eingehaltene Spannung beim Überschreiten einer festgelegten Grenzleistung im Netz ansteigt und dadurch das Netz entlastet, so daß diese Grenzleistung nicht überschritten werden kann. Dieselben Regler können aber auch nur auf die Zündpunkte oreilung bzw. die Speicherspannung der an den Transformator angeschlossenen Anoden einwirken. Endlich lassen sich beide Einwirkungen gleichzeitig durchführen. Solange die der Netzfrequenz entsprechende Komponente der Steuerspannung der der Wicklung 3b zugeordneten Anoden in ihrer Phase nicht beeinflußt wird, solange kann auch das Netz i weder auf den Speicher 5 noch auf den Umkehrmotor q. zusätzliche Blindleistung liefern. Die beim Anfahren des Umkehrmotors q. erforderliche Blindleistung wird vielmehr mit der der Drehzahl und Polzahl der Speichermaschine 5 entsprechenden Frequenz aus diesem letzteren gedeckt, wobei durch entsprechende Regelung des Erregerstromes in der Feldwicklung 56 die Spannung dieser Maschinen trotzdem konstant gehalten werden kann. Außerdem kann durch bekannte Mittel der dem Nulleiter der Wicklung 5a zufließende Gleichstrom zur Kompoundierung der Maschine verwendet werden, wobei die Kompoundierung durch bekannte Mittel wieder von der abgegebenen Blindleistung abhängig gemacht werden kann.
  • Die Speichermaschine 5 wird dabei zweckmäßig als raschlaufende Maschine mit großem Massenträgheitsmoment ausgeführt, wobei die Verluste der Maschine auf ein erträgliches Maß gebracht werden können. Grundsätzlich ist es möglich, auch den Speicher 5 als Antrieb für irgendwelche Zwecke zu verwenden, sofern die im Speicher auftretenden, mit den elektrischen Stoßbelastungen desselben zusammenhängenden Drehzahländerungen für den Antrieb zulässig sind. Beispielsweise kann der Speicher auch als Langsamläufer für den Antrieb von kontinuierlichen Walzenstraßen verwendet werden, sofern das Massenträgheitsmoment genügend groß gewählt wird.
  • Beim Beispiel nach Fig.2 sind an Stelle des Stromrichters io mit 24 Anoden der Fig. i Entladungsapparate mit je nur drei Anoden verwendet. In diesem Fall kann auf die Aufstellung des Transformators 3 verzichtet und bei nicht zu großer Netzspannung sowohl die Speichermaschine 5 als auch -der Umkehrmotor q. über die Entladungsapparate i i bis 22 unmittelbar an das Netz angeschlossen werden. Die prinzipielle Wirkungsweise dieser Anordnung ist genau dieselbe -wie diejenige nach Fig. i, wobei die Entladungsapparate i i bis 22 an Stelle des Stromrichters to treten. Die zweischenkligen Drosselspulen 24 und 25 dienen, wie für Fig. i beschrieben, zur Aufnahme der Spannungsdifferenzen zwischen den Spannungen verschiedener Frequenz der gekuppelten Systeme in ähnlicher Weise wie die Glättungsdrosselspulen in Gleichrichteranlagen. Der Umkehrinotor kann, anstatt wie in den beiden beschriebenen Beispielen ein kollektorloser Stromrichterinotor, ebensogut ein normaler Gleichstrommotor sein. In diesem Falle kann für die Umkehrung der Drehrichtung und der Energierichtung die bekannte Kreuzschaltung mit zwei getrennten Stromrichtern oder die bekannte Eingefäßschaltung mit Umschalter verwendet «erden. Anstatt mehrere Entladungsstrecken konstruktiv zu vereinigen, wie bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen, ist es ohne weiteres möglich, für jede Entladungsstrecke ein besonderes Gefäß vorzusehen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung für den Betrieb von Motoren mit spannungslinearer Drehzahlkennlinie in Umkehrantrieben, unter Ver-,vendung von Stromrichtern mit Gittersteuerung für die Drehzahlregelung, dadurch gekennzeichnet, daß eine als kollektorloser Stroinrichterinotor geschaltete Einankerspeicherinaschine vorgesehen ist und daß sowohl die Sekundärwicklung des Stromrichtertransformators bzw. das Primärnetz selbst als auch die Arbeitswicklung des Umkehrmotors parallel zueinander in gleicher Schaltung je über gesteuerte Entladungsstrecken an die Arbeitswicklung der Speichermaschine angeschlossen sind, wobei die Steuerspannungen der dem Primärnetz bzw. dem Umkehrmotor zugeordneten Anoden je aus einer Wechselspannung mit der Frequenz der Speichermaschine und aus einer Wechselspannung mit -Netzfrequenz bzw. Motorfrequenz zusammengesetzt sind. Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei U nikehrbetrieb die Phasenlage der netzfrequenten Steuerspannungskornponenten im wesentlichen festgehalten wird. 3. Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gel:eiinzeiclitiet,.daß die Phase der speicher-, frequenten Steuerspannungskomponenten oder der Erregerstrom in der Feldwicklung der Speichermaschine oder beide Werte gleichzeitig durch einen itn wesentlichen auf@konstante Spannung regulierenden Spannungsregler beherrscht wird, dessen Reglerkonstante ihrerseits durch einen die Netzleistung anessenden Leistungsbegrenzungsregler derart beeinflußt «-ard, daß mit steigender Netzleistung die gezündete Gleichspannung des Speichers steigt. Zur Abgrenzung des -#,nineldtingsgegeiistandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften . . . . 1 r. 639 230, 632 577.
DEA92386D 1940-11-27 1940-11-27 Einrichtung fuer den Betrieb von Motoren in Umkehrantrieben Expired DE744557C (de)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE632577C (de) * 1933-05-24 1936-07-10 Aeg Elektrischer Antrieb von wechselbelasteten Triebwerken
DE639230C (de) * 1930-10-17 1936-12-01 Aeg Anordnung zur Speisung von frequenzgeregelten Induktionsmotoren mit stark schwankender Belastung aus einem Wechselstromnetz konstanter Spannung und Frequenz

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE639230C (de) * 1930-10-17 1936-12-01 Aeg Anordnung zur Speisung von frequenzgeregelten Induktionsmotoren mit stark schwankender Belastung aus einem Wechselstromnetz konstanter Spannung und Frequenz
DE632577C (de) * 1933-05-24 1936-07-10 Aeg Elektrischer Antrieb von wechselbelasteten Triebwerken

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