DE847920C - Zur Nutzbremsung geeignete Schaltung fuer kompensierte Einphasen-Reihenschlussmotoren, vorzugsweise fuer Frequenzen hoeher als 16 Hz, bei denen mit dem Wendepol ein Widerstand in Reihe und zu dieser Reihenschaltung eine Drosselspule parallel geschaltet ist - Google Patents

Description

• Zur Nutzbremsung geeignete Schaltung für kompensierte Einphasen-Reihenschlußmotoren, vorzugsweise für Frequenzen höher als 162/s Hz, bei denen mit dem Wendepol ein Widerstand in Reihe und zu dieser Reihenschaltung eine Drosselspule parallel geschaltet ist Das Wendefeld bei kompensierten Einphasen-Iteilienschlußmotoren bedarf in der Bremsschaltung einer bestimmten Phasenlage gegenüber dem Läuferstrom. Uni diese zu erreichen, wird bei einer bekannten Schaltung mit Wendepol ein Widerstand in (Zeihe und zu dieser Reihenschaltung eine Drosselspule parallel geschaltet. Dabei muß die parallel geschaltete Drosselspule ebenso wie der mit der Wendepolwicklung in Reibe liegende Widerstand eine bestimmte Größe haben. Diese nur für die Phaseneinstellung iiot#,#@-enciigen Schaltungsteile, der Widerstand und die Drosselspule, ergeben zusätzliche Verluste, die um so schwerer ins Gewicht fallen, je höher <lie Netzfrequenz ist. Wenn daher diese Verluste schon bei der für Bahnanlagen häufig verwendeten Netzfrequenz von 16=/a Hz beachtlich sind, so wird die Verlusthöhe erheblich größer bei Bahnanlagen, die mit der normalen Netzfrequenz von 5o Hz betrieben werden. Die höhere Frequenz bewirkt eine Vergrößerung des induktiven Widerstandes der Drosselspule und zwingt daher zu einer entsprechenden Vergrößerung des mit der Wendepolwicklung in Reihe liegenden Ohmschen Widerstandes.
• Nun ist es zwar schon bekannt, in den Stromkreis des Läufers einen Kondensator einzuschalten, dem die Aufgabe zufällt, den Leistungsfaktor zu vergrößern, jedoch hat dieser Kondensator keinen Einfluß auf den Wendepolkreis und auf die Größe der in diesem preis entstehenden Verluste. Gemäß der Erfindung -,verden die Verluste des Wendepolkreises dadurch verringert, daß durch eine an den Wendepolkreis mittels Stromtransformator angeschlossene Kapazität die induktiven Spannungen des Wendepolstromkreises weitgehend kompensiert werden. Den erforderlichen Kondensator kann man dann gleichzeitig noch ausnutzen, um auch den Leistungsfaktor des Motors zu verbessern, indem derselbe Kondensator auch dazu dient, die induktiven Spannungen des Läufers und der Kompensationswicklung wenigstens teilweise zu kompensieren. Schaltungsmäßig läßt sich dies hesonders einfach und mittels nur eines einzigen Kondensators erreichen, indem der Kondensator über einen Stromtransformator mit einer Zwischenanzapfung angeschlossen wird.
• Durch die Kompensierung eines Teiles der induktiven Spannung der dem Wendepolkreis parallel geschalteten Drosselspule wird der dem induktiven Wert der Drosselspule in seiner Größe angepaßte Widerstand, der mit der Wendepolwicklung in Reihe liegt, verkleinert, und gleichzeitig genügt eine kleinere Drosselspule zur Phasenverbesserung des Stromes in der Wendepolwicklung. Die Wirkung der Kapazität besteht also sowohl in einer Verringerung der Verluste der Drosselspule als auch vor allem in einer Verkleinerung der Verluste des mit der Wendepolwicklung in Reihe liegenden Ohmschen Widerstandes. Bei genügender Größe der an den Wendepolkreis mittels Stromtransformator angeschlossenen Kapazität wird darüber hinaus eine kapazitive Spannung in den Läuferstromkreis eingeführt, wodurch der Leistungsfaktor des Motors verbessert wird.
• Zur l--rläuterung der Erfindung dienen die zwei Figuren der Zeichnung, von denen Fig. i ein Schaltungsbeispiel wiedergibt, während Fig.2 das zugehörige Vektordiagramm zeigt.
• In Fig. i ist mit A der Anker des Motors bezeichnet und mit E dieErregerwicklutig. DerLäuferstrom nimmt seinen Weg über die mit dem Läufer in Reihe liegende Kompensationswicklung K. Solange die Maschine als Motor läuft, ist ein Schalter S, geschlossen und dadurch ein Widerstand R, zur Wendepolwicklung @W parallel geschaltet; ein in Reihe mit der Wendepolwicklung W vorgesehener Widerstand R2 ist in diesem Zustand kurzgeschlossen. Der Strom nimmt weiterhin seinen Weg über zwei Primärwicklungen T, und T2 eines nicht näher bezeichneten Stromtransformators, der auf der ebenfalls nicht näher bezeichneten Sekundärseite durch einen Kondensator C belastet ist. Zwischen den Primärwicklungen Ti und T" des Stromtransformators liegt eine nicht näher bezeichnete Anzapfung, die zu einem Schalter S2 führt. Der Schalter S2 ist bei Motorbetrieb geöffnet. Dadurch ist eine Drosselspule D abgeschaltet, die in der Bremsschaltung, d. h. beim Betrieb der Maschine als Generator, eingeschaltet wird, um die Phasenlage des Wendepolfeldes zu ändern.
• In der Bremsschaltung, d. h. bei Generatorbetrieb, wird der Schalter S, geöffnet und dafür der Schalter S2 geschlossen. Dann liegt der Ohmsche Widerstand R, mit der Wendepolwicklung W in Reihe, der Widerstand Ri ist ausgeschaltet, und die Drosselspule D überbrückt die Wendepolwicklung, den Ohmschen Widerstand R., und die Primärwicklung Ti des Stromtransformators. Die sich daraus ergebenden Verhältnisse werden durch das Vektordiagramm der 1~ ig. 2 erläutert. Der Strom im Anker A ist mit J" bezeichnet. Dieser Strom spaltet sich auf in einen Strom Jd über die Drosselspule D und einen Strom J", über die Wendepolwicklung W. Den Wendepolstrom J", kann man sich aus zwei Strömen zusammengesetzt denken, nämlich aus einem Strom J",', der das Wendefeld bildet, und aus einem Strom J"', welcher das Ankerfeld aufhebt und daher im Vektordiagramm dein Strom J" entgegengerichtet ist. Die Wendefeld-Stromkomponente J",' erzeugt eine Feldspannung e", an der Wendepolwicklung, der über die Wendepolwicklung W fließende Strom J", erzeugt eine Streufeldspannung esrr. Zu diesen beiden Spannungsabfällen addiert sich der Spannungsabfall - J", - R2, den der Wendepolstrom I", in den Ohmschen Widerständen des Wendepolstromkreises, d. h. in der Hauptsache in dem Widerstand R2 erzeugt. Damit erhält man die an der Drosselspule D notwendige Spannung E0. Die Größe dieser Spannung läßt erkennen, daß entweder eine erhebliche lnduktivität für oder ein erheblicher Strom durch die Drosselspule notwendig sind. Hier ergibt sich nun durch die Erfindung eine Verbesserung. Da nämlich in der Primärwicklung T1 des Stromtransformators gegenüber dem Strom J", eine nacheilende Spannung Ek, entsteht, kommt man mit einem wesentlich verringerten Ohmschen Spannungsabfall - J", - R.,' an Stelle des früheren wesentlich größeren Spannungsabfalles -J" - R2 aus. Dies hat wiederum zur holge, daß an Stelle der früher großen Spannung Eo an der Drosselspule nunmehr nur eine wesentlich kleinere Spannung Eo' erforderlich ist, so daß also die gewünschte Phasenverschiebung des Stromes I", in der Wendepolwicklung gegenüber dem Strom J" im Anker durch einen erheblich geringeren Ohmschen Widerstand R2' und eine auch wesentlich verringerte Induktivität der Drosselspule D erreicht ist.
• Die Primärwicklung T2 des Stromtransformators ergibt eine Spannung Ekg der gleichen Phasenlage wie die Spannung Ek, Diese Spannung ist in Fig. 2 in Verlängerung des Vektors Ek i eingetragen. Man erhält an der Reihenschaltung der Wendepolwicklung ZV, der Widerstände R2 und der Primärwicklungen Ti und T2 durch die Kapazität eine SpannungEk3, die zur Verbesserung desLeistungsfaktors der Maschine beiträgt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRGGHE: i. Zur \utzhremsung geeignete Schaltung für kompensierte Einphasen-Reihenschlußmotoren, vorzugsweise für 1# requenzen höher als 162/s Hz, bei denen mit dem Wendepol ein Widerstand in Reihe und zu dieser Reihenschaltung eine Drosselspule parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine an den Wendepol kreis mittels Stromtransformators angeschlossene Kapazität die induktiven Spannungen des Wendepolstromkreises weitgehend kompensiert sind. =. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen einzigen Kondensator gleichzeitig auch die induktiven Spannungen des Läufers und der Kompensationswicklung wenigstens teilweise kompensiert sind. 3. Schaltung nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator an der Sekundärseite eines Transformators mit einer primärseitigenZwischenanzapfungangeschlossen ist.