DE964258C - Drehstromregelsatz - Google Patents

Description

• Drehstromregelsatz Für die Drehzahlregelung und Phasenkompensierung von Asynchronmaschinen schaltet: man in deren Sekundärkreis eine Kommutatorhintermaschine ein, die bei größerer Leistung zweckmäßig als mit Schlupffrequenz im Ständer erregte Kommutatormaschine ausgeführt ist (Siemens-Lydallmaschine). Die Erregerwicklung der Kommutatorhintermaschine wird dabei von einem Frequenzwandler gespeist, der auf seiner Netzfrequenz führenden Seite über einen Regeltransformator an die Netzspannung angeschlossen ist. Der Regeltransformator ist beispielsweise als Doppeldrehregler ausgeführt oder als zweifache Anordnung von Doppeldrehreglern zur Darstellung zweier um 9o elektrische Grade verschobener Ströme. Die in Reihe geschalteten Primärwicklungen seiner beiden Einfach- oder Doppeldrehtransformatoren sind über eine Drosselspule an. die Netzspannung angeschlossen. Diese Drosselspule ist gegenüber der an den Frequenzwandler abgegebenen Leistung derart groß bemessen, daß sie den Primärstrom und damit auch den Sekundärstrom des Doppeldrehreglers vorschreibt. Bekanntlich ändert der Strom in der Schlupffrequenz führenden Erregerwicklung der Kommutatorhintermaschine beim Übergang von kleinen, auf größere Schlupffrequenzen infolge des nunmehr vorwiegend induktiven Widerstandes seine Größe und Phasenlage in starkem Maße. Die den Primärwicklungen des Doppeldrehreglers vorgeschalteten Drosselspule erzwingt jedoch unter Änderung der Größe und Phasenlage der Spannungen an der Sekundärseite des Doppeldrehreglers und damit auch über den Frequenzwandler an der Erregerwicklung der Kommutatorhintermaschine einen. nach Größe und Phasenlage gleichbleibenden Erregerstrom, so daß die Regelung der Drehzahl der asynchronen Hauptmaschine durch. die Schlupfabhängigkeit des Erregungsscheinwiderstandes nicht nachteilig beeinflußt werden kann.
• Die Zeichnung zeigt eine derartige Schaltung, wobei I die asynchrone Hauptmaschine ist, an deren Schleifringe die ständererregte Kommutatorhintermaschine 2 angeschlossen ist Ihre Erregerwicklung 3 wird über den Frequenzwandler 4 und über den Doppeldrehregler 5 von der Netzspannung gespeist. Der Frequenzwandrler ist mit der Maschine I gekuppelt, während für die Aufrechterhaltung der Drehzahl der Kommutatorhintermaschine eine gesonderte synchrone oder asynchrone Belastungsmaschine 6 vorgesehen ist. Mit den Primärwicklungen des Doppeldrehreglers 5 ist nun die Drosselspule 7 in Reihe geschaltet, die die geschilderte Funktion, ausübt. Bei zusätzlicher Kompoundierung kann noch über einen, in die Ständerwicklung der Maschine I eingeschalteten Stromtransformator den Schleifringen des. Frequenzwändlers 4 ein der Belastung proportionaler Strom in Stromüberlagerung zugeführt werden.
• Bei derartigen Anordnungen übt die von dem Frequenzwandler und von dem Doppeldrehregler für den Aufbau ihres magnetischen Feldes benötigte Blindleistung noch einen störenden Einfluß auf den Regelvorgang aus, und zwar insofern, als dadurch der über den Doppeldrehregler der Kommutatorhintermaschine zugeführte Erregerstrom nicht nur in Abhängigkeit von der Stellung des Drehreglers bzw. der speisenden Netzspannung steht, sondern auch noch in Abhängigkeit von. der Drehzahl bzw. dem Schlupf der asynchronen Hauptmaschine. Dieser störende Einfluß wurde bisher durch den Anschluß eines. dreiphasigen Kondensators an den Netzfrequenz führenden. Teil des Erregerstromkreises der Kommutatorhintermaschine beseitigt, der die Magnetisierungsblindleistung für den Doppeldrehregler und den Frequenzwandler liefert. Namentlich bei vollständiger Kompensation dieser Blindleistung durch den Kondensator ergibt sich jedoch dabei ein Resonanzkreis, der bereits bei geringer Frequenzänderung eine große Änderung des Phasenwinkels des von der Netzspannung gelieferten, die Differenz zwischen dem Kondensatorstrom und dem Magnetisierungsstrom deckenden. Blindstromes verursacht. Es kann sich dann über den Frequenzwandler, die Kommutatorhintermaschine und die asynchrone Hauptmaschine zurück zu dem Doppeldrehregler eine unerwünschte und gefährliche Selbsterregung mit netzfremder Frequenz ausbilden..
• Die Erfindung betrifft eine Anordnung an einem Drehstromregelsatz der geschilderten Art, die eine derartige Selbsterregung verhindert. Erfindungsgemäß ist zur Kompensierung der von dem Frequenzwandler und von dem Regeltransformator benötigten Blindleistung eine synchrone Blindleistungsmaschine vorgesehen, deren Wechselstromwicklung an die vom Regeltransformator gelieferte Netzfrequenz führende Spannung angeschlossen ist. Eine derartige Blindleistungsmaschine kann im Gegensatz zu einem Kondensator nur einen Blindstrom mit einer Frequenz liefern, da die Frequenz dieses Stromes durch die Drehzahl und durch die Polzahl der Blindleistungsmaschine vorgeschrieben ist.
• Bei der dargestellten. Anordnung ist also an, den Sekundärstromkreis des Doppeldrehreglers 5 an Stelle eines Kondensators. eine Blindleistungsmaschine 8 angeschlossen. Diese Blindleistungsmaschine ist als Synchronmaschine ausgebildet; sie läuft frei um. Ihre Erregung erfolgt von der Sekundärspannung des Doppeldrehreglers über die Trockengleichrichteranordnung g mit einem der Ständerspannung proportionalen. Erregerstrom. Die Maschine ist so bemessen und erregt, daß sie voreilenden. Blindstrom abgibt, der den Magnetisierungsstrom des Doppeldrehreglers 5 und des Frequenzwandlers 4 ganz oder teilweise kompensiert. Dadurch werden. einerseits die geschilderte ungünstige Beeinflussung der Regelung der asynchronen: Hauptmaschine durch die Magnetisierung des Regeltransformators und des Frequenzwandlers vermieden, andererseits aber auch: die geschilderten Selbsterregungserscheinungen. Die Blindleistungsmaschine 8 arbeitet zweckmäßig im gesamten Regelbereich nur mit schwacher Eisensättigung.
• Zur Einstellung der von der Blindleistungsmaschine gelieferten. Blindleistung kann man in ihren Erregerteil regelbare, den Erregerstrom beeinflussende Einrichtungen einschalten, beispielsweise Vorschaltwiderstände, oder auch auf der Wechselstromseite des Gleichrichters 9 einen Regeltransformator. Auch die Ständerwicklung der Blindleistungsmaschine 8 kann. über einen Regeltransformator an die Schleifringspannung des Frequenzwandlers 4 angeschlossen werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Drehstromregelsatz, dessen, asynchrone Hauptmaschine mit der Sekundärwicklung an eine ständererregte Kommutatorhintermaschine angeschlossen ist, wobei die Erregung der Kommutatorhintermaschine über einen Frequenzwanddler und über einen zweckmäßig als Doppeldrehregler ausgebildeten Regeltransformator von der Netzspannung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensierung der von dem Frequenzwandler und von dem Regeltransformator benötigten Blindleistung eine synchrone Blindleistungsmaschine vorgesehen ist, deren Wechselstromwicklung an die vom Regeltransformator gelieferte Netzfrequenz führende Spannung angeschlossen ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung der Blindleistungsmaschine über Gleichrichter, vorzugsweise Trockengleichrichter, von der der Maschine zugeführten Wechselspannung geliefert wird.