DE967627C

DE967627C - Einrichtung zur beschleunigten Umschaltung der Polaritaeten von elektrischen Maschinen, insbesondere von Gleichstrommaschinen

Info

Publication number: DE967627C
Application number: DEA9659D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1945-02-28
Filing date: 1945-02-28
Publication date: 1957-11-28

Description

Einrichtung zur beschleunigten Umschaltung der Polaritäten von elektrischen Maschinen, insbesondere von Gleichstrommaschinen Es ist bereits eine Einrichtung zur beschleunigten Umschaltung von Polaritäten von elektrischen Maschinen, insbesondere von Gleichstrommaschinen, bekannt (deutsches Patent 718 237), bei der der Feldwicklung der elektrischen Maschine ein im Vergleich zum Widerstand der Feldwicklung hoher Widerstand (Vorschaltwiderstand) vorgeschaltet und dieser Vorschaltwiderstand in zwei Teilwiderstände aufgeteilt ist. Der eine Teilwiderstand ist zwischen der Feldwicklung und der die Polaritäten schaltenden Einrichtung und der andere Teilwiderstand zwischen der die Polaritäten schaltenden Einrichtung und dem Netz eingeschaltet. Die Erfindung verbessert diese bekannte Einrichtung zur beschleunigten Umschaltung der Polaritäten von elektrischen Maschinen, insbesondere Gleichstrommaschinen, dadurch, daB der Vorschaltwiderstand in mindestens drei Teilwiderstände aufgeteilt ist, so daB bei den verschiedenen Schaltstufen ein Teil der Teilwiderstände wirksam und ein anderer Teil durch Abschalten oder Überbrücken wirkungslos gemacht werden kann.
Die Erfindung sei nachfolgend an den Fig. i und 2 der Zeichnung beispielsweise näher erläutert: In sämtlichen Figuren sind die Feldwicklung des nur in Fig. i a angedeuteten Generators mit F und die Schaltkontakte der die Polaritäten schaltenden Einrichtung mit 1, 2, 3, 4, 5 und 6 und das Netz mit N bezeichnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. i ist der Vorwiderstand gemäß der Erfindung in drei Teilwiderstände Ri, R2 und R3 aufgeteilt. Die Fig. ia, ib und i c zeigen drei verschiedene Schaltstufen.
Bei der Schaltstufe der Fig. i a sind die Feldwicklung F über den Widerstand R2 und die Schaltkontakte 1, 2, 3 und 5 an das Netz N angeschlossen. Der Strom fließt in Richtung des voll ausgezogen gezeichneten Pfeiles durch die Feldwicklung F.
Soll nun die Stromrichtung in der Feldwicklung F gewechselt werden, so wird zunächst auf die in der Fig. ib dargestellte Schaltstufe übergegangen. Bei dieser Schaltstufe sind die Schaltkontakte 1, 4, 3 und 6 geschlossen. Das Netz ist hierbei über die Widerstände R2 und R3 und die Schaltkontakte 1, 6 und 4, 3 und die Feldwicklung F über den Entregungswiderstand Rl und die Kontakte 1, 4 und 3, 6 geschlossen. Der Feldstrom klingt über den Entregungswiderstand R1 ab.
Hierauf wird auf die in der Fig. i c dargestellte Schaltstufe übergegangen. Bei dieser Schaltstufe sind die Schaltkontakte 4, 2, 5 und 6 geschlossen. Die Feldwicklung wird bei dieser Schaltstufe in Richtung des gestrichelt eingezeichneten Pfeiles, also in der entgegengesetzten Richtung wie bei der Schaltstufe der Fig. i a, vom Strom durchflossen.
Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Widerstand R2 durch eine Anzapfung in zwei Teilwiderstände R2' und R2" unterteilt, und der Teilwiderstand R2" kann durch den Schalter 7 überbrückt werden. Auf diese Weise ist es möglich, durch kurzzeitiges Anlegen einer höheren Spannung an die Feldwicklung F als Stoßspannung einen steileren Stromanstieg zu erhalten. Der Teilwiderstand R2' kann dabei alle Werte zwischen dem Widerstand R2 und 0 haben.
Bei der Schaltstufe der Fig. 2 a fließt der Strom von der Plusleitung des Netzes N durch die Teilwiderstände R2' und R2" über die Schaltkontakte i und 2 zur Feldwicklung F und dann über die Schaltkontakte 3 und 5 zur Minusleitung des Netzes N.
Soll nun die Stromrichtung in der Feldwicklung F gewechselt werden, so wird auf die Schaltstufe der Fig. 2b übergegangen. Bei dieser Schaltstufe sind die Schaltkontakte 1, 4, 3 und 6 geschlossen. Das Netz N ist hierbei über die Widerstände R2', R," und R3 und die Kontakte 1, 6 und 4, 3 geschlossen. Gleichzeitig ist auch die Feldwicklung F über den Entregungswiderstand R1 und die Schaltkontakte 1, 4 und 3, 6 geschlossen. Der Feldstrom kann daher über den Entregungswiderstand R1 abklingen.
Hierauf wird auf die in der Fig.2c dargestellte Schaltstufe übergegangen. Bei dieser Schaltstufe sind die Schaltkontakte 7, 4, 2, 5 und 6 geschlossen. Durch das Schließen des Schaltkontaktes 7 ist der Teilwiderstand R2" überbrückt. Es liegt infolgedessen an der Feldwicklung F eine erhöhte Spannung (Stoßspannung). Man erhält daher einen steilen Anstieg des nunmehr in der umgekehrten Richtung (gemäß dem gestrichelt eingezeichneten Pfeil) die Feldwicklung F durchfließenden Stromes. Nach dem Aufbau des Feldes in der Feldwicklung F wird der Schalter 7 geöffnet (Fig. 2d) und damit die an die Feldwicklung F angelegte Spannung auf den normalen Wert zurückgeführt.
Soll nun wieder die Stromrichtung in der Feldwicklung F gewechselt werden, so wird durch Öffnen der Schaltkontakte 2 und 5 und Schließen der Schaltkontakte i und 3 die Schaltung der Fig. 2b hergestellt und dann durch Schließen der Schaltkontakte 7, 2 und 5 und Öffnen der Schaltkontakte 4 und 6 eine erhöhte Stoßspannung an die Feldwicklung F angelegt (Schaltstufe der Fig. 2e). Nach dem Aufbau des Feldes in der Feldwicklung F kann dann von der Schaltstufe der Fig.2e auf die Schaltstufe der Fig. 9,a übergegangen werden.
Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß durch die Aufteilung der Widerstände jeder einzelne Teilwiderstand in seiner Größe genau seiner Aufgabe entsprechend bemessen werden kann und daß nur diejenigen Teilwiderstände bei den verschiedenen Schaltstufen eingeschaltet sind, die für die jeweilige Schaltstufe benötigt werden. Es werden daher unnötige Verluste vermieden. Durch entsprechende Bemessung der Größe des Widerstandes R3 kann der Netzstrom auf ein Minimum begrenzt werden. Durch Zuschalten eines geeignet bemessenen Entregungswiderstandes R1 kann die Zeitkonstante klein gemacht und damit eine schnelle Entregung der Maschine erzielt werden. Durch eine entsprechende Wahl des Entregungswiderstandes R, kann man ein praktisch induktionsloses Schalten der Kontakte erhalten. Wird der Widerstand R2 kurzzeitig verkleinert oder zu Null gemacht, so wird der Maximalstrom in sehr kurzer Zeit erreicht. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß die Feldwicklung F dauernd eingeschaltet bleibt. Beim Umpolen werden daher große Spannungsstöße auf die Feldwicklung vermieden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur beschleunigten Umschaltung von Polaritäten von elektrischen Maschinen, insbesondere von Gleichstrommaschinen, bei der der Feldwicklung des Generators ein im Vergleich zum Widerstand der Feldwicklung hoher Widerstand (Vorschaltwiderstand) vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschaltwiderstand in mindestens drei Teilwiderstände aufgeteilt ist, so daß bei den verschiedenen Schaltstufen ein Teil der Teilwiderstände wirksam und ein anderer Teil durch Abschalten oder Überbrücken wirkungslos gemacht werden kann.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Teilwiderstände (R3) nur während der Überbrückung der Feldwicklung (F) eingeschaltet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Teilwiderstände (R,) nur während des Entregungsvorganges der Feldwicklung (F) in den Entregungsstromkreis eingeschaltet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Teilwiderstände (R.") zum Zwecke der Stoßerregung der Feldwicklung (F) abschaltbar oder überbrückbar angeordnet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daB einer der Teilwiderstände (R2) durch eine Anzapfung in zwei Teilwiderstände (R,', R2 ') aufgeteilt ist.
6. Einrichtung nach Anspruch i oder den folgenden, gekennzeichnet durch drei Teilwiderstände (R1, R2, R3) und sechs Schalter zum zeitweisen Überbrücken einer oder mehrerer der Teilwiderstände (R1, R3).
7. Einrichtung nach Anspruch x oder den folgenden, ausgenommen Anspruch 6, gekennzeichnet durch vier Teilwiderstände (R1, R2', R2', R3) und sieben Schaltkontakte (i, 2, 3, 4, 5, 6 und 7) zum zeitweisen Überbrücken eines oder mehrerer der Teilwiderstände (R1, R2", R3). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 396 o2o, 6oi o99, 625 48o, 718 237, 745 132.