DE762745C - Steuerung fuer Wechselstrom-Reihenschluss-Kommutatormotoren - Google Patents

Steuerung fuer Wechselstrom-Reihenschluss-Kommutatormotoren

Info

Publication number
DE762745C
DE762745C DEL101114D DEL0101114D DE762745C DE 762745 C DE762745 C DE 762745C DE L101114 D DEL101114 D DE L101114D DE L0101114 D DEL0101114 D DE L0101114D DE 762745 C DE762745 C DE 762745C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motor
speed
field
switching
contactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEL101114D
Other languages
English (en)
Inventor
Felix Konn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEG AG
Original Assignee
AEG AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AEG AG filed Critical AEG AG
Application granted granted Critical
Publication of DE762745C publication Critical patent/DE762745C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
    • B60L9/24Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines
    • B60L9/26Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines single-phase motors

Description

  • Steuerung für Wechselstrom-Reihenschluß-Kommutatormotoren Es ist bereits bekannt, im Nebenschluß zur Wendepolwicklung von Wechselstromkommutatormaschinen im ganzen Drehzahlbereich einen unveränderlich bleibenden Ohmschen Widerstand vorzusehen. Für einen guten Betrieb von Wechselstrom - Reihenschluß -Kommutatormaschinen kommt es nun darauf an, die Komponenten der Stromwendespannung und der Kurzschlußspannung stets in einem solchen -Verhältnis zu verändern, daß für jeden Betriebszustand die Dreiecke aus diesen Komponenten einander ähnlich bleiben: Dann sind die Phasenlage und die Größe des Wendefeldes stets richtig bemessen. Die Erfindung ermöglicht dies bei einer Steuerung für Wechselstrom-Reihenschluß-Kommutatormotoren mit einem im ganzen Drehzahlregelbereich unveränderlich bleibenden Ohmschen Nebenschlußwiderstand zur Wendepolwicklung dadurch, daß das Erregerfeld drehzahlabhängig so verändert wird, daß die Phasenlage des Wendefeldes annähernd konstant bleibt.
  • Um darüber hinaus die Vorteile eines Betriebes bei höherer Drehzahl mit verringertem Ankerstrom zu erzielen, während gleichzeitig ein günstiges Verhältnis zwischen Erregerfeld und Wendefeld erreicht wird, wird das Erregerfeld bei hohen Drehzahlen über den normalen Wert hinaus verstärkt. Dies kann durch einen Transformator mit Sparschaltung erfolgen, der zu den Feldwicklungen in Reihe bzw. parallel geschaltet ist und, durch drehzahlabhängige Mittel gesteuert, selbsttätig bei der gewünschten Drehzahl das Feld verstärkt.
  • Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung ein Einpllasen-Weehsel-Strommotor für Bahnbetrieb dargestellt.
  • Der Einphasenmotor io ist mit den Reihenschlußfeldwickhungen i i und 12, den Kompensationswicklungen 13 und 16 und den Wendefeldwicklungen 1.4 und 15 versehen. Parallel zu den Urendefeldwicl-;lungen 1.4. 13 ist ein für günstigste Kommutierungsbedirlgungen bemessener -Nebenschlußwiderstand 9 geschaltet. Der Anker des Motors und die Feld"vicklungen werden von der Sekundärseite 17 eines Netztransformators gespeist. dessen Primärwicklung 18 über den Stromabnehmer i9 an die Spannung des Fahrdrahtes -2o und an Erde 2 1 gelegt ist. Das eine Ende der Kompensationswicklung 16 ist mit dem einen Ende der Sekundärwicklung 17 des Netztransformators unmittelbar über eine Leitung 22 verbunden. Das andere Ende 23 der aus den Feldwicklungen i i, 12, 13, 14., 15 und 16 und dem Anker des Motors i o bestehenden Reihenschaltung ist über die Leitung 24 und das Schaltgerät 25 an die Anzapfungen 26 der Sekundärwicklung 17 des Netztransformators angeschlossen. je nach der gewünschten Drehzahl des Motors io kann infolgedessen die entsprechende Spannung von der Sekundärwicklung 17 des -N etztransformators entnommen werden. Das Schaltgerät bzw. die Schalter 25 können elektropneumatisch betätigt sein und werden in geeigneter Weise durch einen Kontroller 27 gesteuert. der mit den Schaltern 25 durch das Steuerkabel 28 verbunden ist. L m die Erregung für die Feldwicklungen i i und 12 erfindungsgemäß zu steuern, sind zwei in Reihe geschaltete Drosselspulen 29 und 30 vorgesehen, die auf einem gemeinsamen Eisenkern 31 angeordnet sind.
  • Das schwächste Erregerfeld wird eingestellt durch Schließen der Schalter bzw. Schütze 32x 33 und öffnen des Schützes 34., wodurch die Drossel 29 den Feldwicklungen i i und 12 parallel geschaltet ist. Die mittlere Feldstärke, die sonst dem normalen vollen Feld entspricht, wird erreicht durch Schließen des Schützes 32 und öffnen der Schütze 33 und 34, so daß der volle Ankerstrom durch die Erregerwicklungen i i und 12 fließt. Das stärkste Feld schließlich wird durch Schaltung der Drosselspulen 29 und 3o als Transformator mit Sparschaltung erreicht, so daß der Erregerstrom einen größeren Wert annimmt als der Ankerstrom. Zu diesem Zweck «erden das Schütz 32 geöffnet und die Schütze 3 3 und 34 geschlossen. Es ist dann die Primärseite des Transformators mit Sparschaltung mit dem Anker in Reihe geschaltet, während seine Sekundärseite den Feldwicklungen i i und 12 parallel geschaltet ist. Diese Anordnung treibt einen größeren Strom durch die Feldwicklungen i i und 12 als durch den Anker, so daß ein verstärktes i Feld die Folge ist.
  • Die Steuerung der Schütze 32, 33 und 34 erfolgt selbsttätig in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bzw. in Abhängigkeit von elektrischen Größen des Motors durch eine drehzahlabhängige Einrichtung 37. Diese besteht aus einem Anker mit der Läuferwicklung 38, die von der Sekundärwicklung eines Transformators 39 (mit dem Übersetzungsverhältnis etwa i : i) gespeist wird. Die Primärwicklung des Transformators 39 ist den Feldwicklungen i i und 12 parallel geschaltet. Die beiden Ständerwicklungen do und .41 der drehzahlabhängigen Einrichtung 37 sind in Reihe geschaltet und über die Leitungen -12 und .43 an zwei Anzapfungen der Sekundärwicklung 17 des -Netztransformators gelegt, so daß die Ständerwicklungen 4o und -.i fest erregt sind. Der Anker der Einrichtung 37 trägt einen Kontaktarm -.4. dessen Einstellung von der Drehzahl des Motors 1o abhängig ist.
  • Wenn sich der Kontaktarm .44 abhängig von der Drehzahl des Motors 1o gegen den L'hrzeigersinn dreht, so «-erden die veränderlichen Widerstände 45 und .46, die entsprechend den drei Feldstärken des Motors io drei verschiedene Werte einzustellen erlauben. nach der Schaltstellung 3 zu nach und nach ausgeschaltet. Die Widerstände 4,3 und 4.6 bilden einen Zweig einer Wheatstoneschen Brücke, während die anderen Zweige durch die veränderlichen Widerstände 4.7 und 4.8, den festen Widerstand 49 und den festen Widerstand 5o gebildet werden. Die Widerstände 47 und 48 haben dieselben Werte wie die Widerstände 45 und 4.6. Wie aus der .Zeichnung ersichtlich ist, kann an die Wheatstonesche Brücke über den Kontroller 27 eine konstante Gleichspannung angelegt «-erden. Gemäß der Zeichnung liegt dann der Verbindungspunkt der Widerstände 45 und 47 an dem positiven Pol und der Verbindungspunkt der Widerstände 49 und 5o über Erde an dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle. An Stelle des sonst üblichen Galvanometers ist ein kleiner Hilfsmotor 51 in die Brückenschaltung eingefügt. Wird nun mittels des Kontaktarmes 44 die Abstimmung der Brücke durch Veränderung des Widerstandswertes des Brückenzweiges gestört, der aus den veränderlichen Widerständen 45 und 46 besteht, so wird ein Strom durch den Motor 51 fließen und diesen hochlaufen lassen. Gleichzeitig wird durch den Motor 51 ein ähnlicher Kontaktarm 52 angetrieben, der die Werte der veränderlichen Widerstände 47 und 48 verändert, um die Brücke wieder abzugleichen.
  • Durch den Motor 51 wird weiterhin eine Schaltwalze- 53 betätigt, wodurch über die Schaltkontakte 54 die Schütze 32, 33 und 34 in vorbestimmter Reihenfolge zum Ansprechen gebracht werden. Die Schaltwalze 53 besitzt Nocken 55 und 56, die'mit der federbelasteten Rolle 57 zusammenarbeiten. Mänerzielt hierdurch drei feste Schaltstellungen 1":2 und 3 mit den dazwischenliegenden Stufen cz und b. Jedoch können diese Zwischenstufen nicht aufrechterhalten werden, da die Rolle 57 im Zusammenwirken mit den Nocken 55 und 56 die Schaltwalze in eine der Schaltstellungen i, 2 oder 3 zwingt.
  • Die Erregerwicklungen der Schütze 32, 33 und 34 sind an eine geeignete Gleichstromquelle angeschlossen, die vorzugsweise mit dem Kontroller 27 so verbunden .ist, daß die Erregerwicklungen entregt werden, wenn der Kontroller sich in der Au's-Stel-lung befindet. Das eine Ende der Erregerwicklung 'des Schützes 32 ist 'über die Leitung 59, die Schaltsegmente 54 der Schaltwalze 53, die Leitung 58 und den Koriträller z7 mit dem Pluspol der Gleichstrorriquelie verbunden. Das andere Ende der Erregerwicklung des Schützes 32 liegt über Erde an dem Minuspol der Gleichstromquelle. In -ähnlicher Weise .besteht der Erregerstromkreis des im stromlosen Zustand geöffneten Schützes 33. aus der Leitung 58, deri'Schaltsegrxienten-54-,: -der Leitung 6o, der Erregerwicklung des Schützes 33 und der Erdleitung. Der Erregerstromkreis des im- stromlosen Zustand geschlossenen Schützes 34 verläuft über den Leiter 58, die Schaltsegmente 54, die Leitung 61, die Erregerwicklung des Schützes 34 und die Erdleitung. ' . _ _ . ; .
  • Die Arbeitsweise der- Steuerung, die durch den handbetätigten Kontroller 27 bewirkt wird, ist folgende: Wird der Kontroller 27 auf die erste Schaltstufe gebracht, so wird einer der Schalter 25 geschlossen und der Motor io an eine niedrige Spannung gelegt. Während dieser Arbeitsperiode nimmt der Anker der drehzahlabhängigen Einrichtung 37 die in der Zeichnung wiedergegebene Stelhing i ein, während gleichzeitig die Schaltwalze 53 mit den Schaltsegmenten 54 sich ebenfalls in der Schaltstellung i befindet. Wie in der Zeichnung für diese Schaltstellung schematisch angedeutet ist, liegen dann die Erregerwicklungen der Schütze 33 und 34 an der Gleichstromquelle. Das Schütz 33 ist infolgedessen geschlossen und das Schütz 34 geöffnet. Die Erregerwicklung des Schützes 32 ist unerregt. Das Schütz 32 ist daher geschlossen.
  • Durch das Schließen des Schützes 33 wird die Drossel 29 über die Leitung 35 zu den Feldwicklungen i i und 12 parallel geschaltet. Hierdurch wird dann ein großer Teil des Ankerstromes bei 36 von den Feldwicklungen i i und 12 abgezweigt und fließt über die Leitung 35 durch die Drossel 29.
  • Wird die eingestellte niedrige Drehzahl entsprechend der Beschleunigung des Motors io und der weiteren Schaltbewegung des Kontrollers 27 allmählich überschritten, so wird sich die Änderung der Motordrehzahl in einer Bewegung des Ankers und des Kontaktarmes 44 der drehzahlabhängigen Einrichtung 37 entgegen dem Uhrzeigersinn auswirken. Hierdurch wird die Abgleichung der Wheatstoneschen Brücke gestört, so daß der Motor 51 anläuft, bis die Wiederabgleichung der Brücke durch eine rechtsläufige Verdrehung des Kontaktarmes 52 erreicht ist, der zunächst einen Teil des Widerstandes 47 abschaltet. Gleichzeitig ist die Schaltwalze 53 in rechtsläufigem Sinne auf ihre Zwischenstellung a gebracht worden, in der die federbelastete Rolle 57 mit dem -Nocken 55 zusammenarbeitet. Die Erregerwicklung des Schützes 33 ist dann stromlos, das Schüfz 33 wird geöffnet, und- die- Parallelschaltung der Drosselspule 29 zu den Feldwicklungen i i und 1ä wird aufgehoben: Das Schütz 32 bleibt weiterhin geschlossen und das Schütz 34 geöffnet. -In dieser Schaltstellung durchfließt der volle Ankerstrom die Feldwicklungen i i und 12. Da die Wheatstonesche Brücke zu diesem Zeitpunkt abgeglichen ist, tritt ein Drehmoment am Motor 51 nicht auf.
  • Gleichzeitig wird aber durch die Rolle 57 die Schaltwalze 53 in die Schaltstellung :2 gebracht; und zwar unabhängig davon, ob der Motor 51 die Schaltwalze in diese Schaltstellung zu drehen beabsichtigt oder nicht. In der Schaltstellung 2 ist die Erregerwicklung des Schützes 34 stromlos und damit das Schütz 34 geschlossen. Da in der Schaltstellung 2 auch die Erregerwicklungen der Schütze 32 und 33 stromlos sind, ist das Schütz 32 geschlossen und das Schütz 33 geöffnet. Von dem Verbindungspunkt zwischen den Schützen 32 und 34 führen dann zwei Stromzweige zu dem Punkt 36. Der eine Stromzweig enthält die Drossel 30 und das Schütz 34 und der andere Stromzweig das Schütz 32.
  • Soll nun die Drehzahl weiterhin gesteigert werden, so wird der Kontroller 27 weiterbeschaltet. Die eintretende Drehzahlerhöhung ist dann ausreichend, um eine weitere Drehbewegung des Schaltarmes 44 in linksläufigem Sinne bis zur Zwischenstellung b oder darüber hinaus zu bewirken. Die Schaltwalze 53 und ihr Kontaktarm 52 «-erden dann durch den Motor 5, in rechtsläufigem Sinne in die Zwischenstellung b verstellt, wobei die Rolle 57 den docken 56 belastet. In dieser Schaltstellung wird die Erregerwicklung des Schützes 32 erregt und das Schütz 32 geöffnet. Die Drosselspule 30 ist dann mit dem Anker io und den Feldwicklungen i i und 12 in Reihe geschaltet. Hierdurch wird der Ankerstrom verringert. Unmittelbar darauf wird der Schaltarm 52 entweder durch die weitere Verstellung des Kontaktarmes 44 in seine Schaltstellung 3 oder unter Einwirkung der federbelasteten Rolle 57 auf die Schaltstellung 3 gebracht.
  • Die Schaltstellung 3 ergibt die höchste Feldstärke. Bei dieser Schaltstellung sind die Erregerwicklungen der Schütze 32 und 33 erregt. Die Erregerwicklung des Schützes 34 ist stromlos. Infolgedessen ist das Schütz 33 geschlossen, das Schütz 32 offen und das Schütz 34 geschlossen. Die Wicklung der Drosselspule 30 _chört dann zur 1;iederspannungs- bz-%v. Primärseite des Transformators mit Sparschaltung und ist mit dem Anker *des Motors io und der aus der Drosselspule 29 und dem Schütz 33 einerseits und den Feldwicklungen i i und 12 und der Leitung 35 andererseits bestehenden Parallelschaltung in Reihe geschaltet. Die Wicklung der Drosselspule 29 bildet dann die Hochspannungsseite des Transformators mit Sparschaltung, die nun einen zusätzlichen Strom durch die Feldwicklungen ii und 12 treibt und so deren Erregung über den vollen Ankerstrom hinaus verstärkt.
  • Soll die Drehzahl herabgesetzt werden, so geschieht das durch eine umgekehrte Schaltfolge des Kontaktarmes 44 über die Schaltstufen b, 2 und a zurück auf die Schaltstellung i. In gleicher Weise werden durch die nunmehr gegenläufige Bewegung des Motors 5i vom Schaltarm 52 und von der Schalt-

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Steuerung für Wechselstrom-ReihenschluB-Kommutatormotoren mit einem im ganzen Drehzahlregelbereich unveränderlich bleibenden Olimschen -Ne1>enschluB-widerstand zur Wendepolwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß das Erregerfeld drehzahlabhängig so verändert wird, daB die Phasenlage des Wendefeldes annähernd konstant bleibt.
  2. 2. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Erregerfeldes des Motors (io) durch zwei in Reihe geschaltete Drosselspulen (29, 3o) erfolgt, indem in einer Schaltstufe die eine Drosselspule (29) zu den Feldwicklungen (11. 12) parallel geschaltet ist, in einer anderen Schaltstufe diese Parallelschaltung aufgehoben ist und die Drosselspulen (29, 30) stromlos sind und in einer weiteren Schaltstufe die Drosselspulen als Spartransformator die Feldwicklungen (11, 12) speisen.
  3. 3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB zur Herstellung der Schaltstufen eine Einrichtung (37) vorgesehen ist, welche einen in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors (io) verstellbaren Kontaktarm (44) besitzt, der in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors (io) die Widerstandswerte eines Zweiges einer Wheatstoneschen Brückenanordnung verändert und dadurch bewirkt, daB ein vom Brückenstrom gespeister Hilfsmotor (5i) eine Schaltwalze (53) verstellt, die beispielsweise mit Hilfe von Schützen (32, 33. 34) die Schaltstufen herstellt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Schenkel, »Die Kommutatormaschinen«, Berlin i924, S. 124 und 125. walze 53 die Schaltstufen b. 2, a und i geschaltet.
DEL101114D 1939-06-20 1940-06-21 Steuerung fuer Wechselstrom-Reihenschluss-Kommutatormotoren Expired DE762745C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US762745XA 1939-06-20 1939-06-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE762745C true DE762745C (de) 1954-03-15

Family

ID=22130956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEL101114D Expired DE762745C (de) 1939-06-20 1940-06-21 Steuerung fuer Wechselstrom-Reihenschluss-Kommutatormotoren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE762745C (de)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE762745C (de) Steuerung fuer Wechselstrom-Reihenschluss-Kommutatormotoren
DE1095932B (de) Wechselstrommotor mit mehrpoliger Laufwicklung und Bremswicklung
DE641003C (de) Regeleinrichtung fuer ueber gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsstrecken gespeiste Elektromotoren
DE304703C (de)
DE691817C (de) Regeleinrichtung fuer ueber gittergesteuerte Entladungsgefaesse gespeiste elektrische Maschinen, insbesondere Gleichstrommotoren
DE380586C (de) Elektrischer Geschwindigkeitsregler, insbesondere fuer Antriebsmotoren fuer elektrische Maschinen
DE689220C (de) Einrichtung zum selbsttaetigen Bremsen zwei- oder mehrphasiger Wechselstrommotoren
DE541707C (de) Selbsttaetige Anlassvorrichtung fuer Induktionsmotoren
DE735366C (de) Einrichtung zur selbsttaetigen spannungsabhaengigen Steuerung von Anlass- und Bremsvorgaengen bei Elektromotoren
DE480202C (de) Einrichtung zur Kuehlung eines Roehrengleichrichters mittels eines an das Wechselstromnetz angeschlossenen Ventilators
DE276609C (de)
DE3128605A1 (de) Steuervorrichtung fuer asynchronmotor
DE679011C (de) Einrichtung zur Aufhebung der Transformatorspannung bei Wechselstromkommutatormaschinen, insbesondere Einphasenbahnmotoren
DE552617C (de) Schaltung zum Betrieb mittels Einphasenwechselstromes von Drehstrom-Nebenschluss-Kommutatormotoren mit Drehtransformator und verschiebbaren Buersten
DE646775C (de) Anordnung zum Betriebe von elektrischen Triebfahrzeugen
DE304138C (de)
DE699095C (de) Einrichtung zur selbsttaetigen Einstellung der Wendepolerregung von Wechselstromkommutatormaschinen
DE908627C (de) Einrichtung fuer die Fernueberwachung und -steuerung von zwischen zwei Endlagen verstellbaren Vorrichtungen, wie Weichen, Signalen, Fahrsperren u. dgl.
DE969070C (de) Selbsttaetige Blindleistungs-Regeleinrichtung
DE539955C (de) Einrichtung zum Regeln der Spannung oder einer anderen elektrischen Groesse von Dynamomaschinen
DE902403C (de) Einrichtung zur Erregung von Synchronmaschinen
DE227856C (de)
DE48186C (de) Regulirvorrichtung für dynamo-elektrische Maschinen
AT81917B (de) Einrichtung zum Anlassen von Synchronmaschinen. Einrichtung zum Anlassen von Synchronmaschinen.
DE478857C (de) Einrichtung zur Regelung des Bohrvorschubes bei Erdbohranlagen