DE974040C - Elektrische Schlupfkupplung - Google Patents

Description

• Elektrische Schlupfkupplung Es sind elektrische Schlupfkupplungen bekannt, die aus zwei mit Wicklungen versehenen umlaufenden, in der Art elektrischer Maschinen ausgebildeten Teilen bestehen, von denen der eine Teil mit der antreibenden, der andere mit der angetriebenen Welle verbunden ist. Der eine Teil der Kupplung wird mit Gleichstrom erregt, der zweite dagegen meist als Kurzschlußläufer ausgebildet und treibt z. B. die Arbeitsmaschine (Schiffsschraube oder Kolbenmaschine) an. Derartige Schlupfkupplungen sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn von der Antriebsmaschine Drehmomentstöße, insbesondere dauernd auftretende wechselnde Momente mit hoher Schwingungszahl, der Arbeitsmaschine ferngehalten werden sollen. Die Drehmomehtstöße können aber auch umgekehrt von der Antriebsmaschine, z. B. von einem Dieselmotor, ausgehen. Wenn die elektrische Schlupfkupplung konstant erregt ist, besteht jedoch die Gefahr, daß bei einer plötzlichen Überbelastung die Kupplung ebenso wie ein Asynchronmotor kippt. Dies ist in manchen Fällen unerwünscht. Wird zur Vermeidung dieses Kippens die Erregung für das größte vorkommende Drehmoment gewählt, so werden die Abmessungen der Kupplung unnötig groß-Zur Vermeidung des geschilderten Nachteiles ist es bekannt, mit dem gleichgerichteten Strom der Wechselspannungswicklung der Kupplung eine Gleichstrommaschine zu erregen und den von dieser Gleichstrommaschine gelieferten lastabhängigen Gleichstrom, welchem eine konstante Gleichspannung aufgedrückt ist, zur Speisung des Erregerteiles der Schlupfkupplung zu verwenden, so daß bei einem Belastungsstoß die Erregung der Schlupfkupplung in einem das Kippen der Kupplung verhinderndem Maße verstärkt wird. Nachteilig ist bei dieser bekannten Anordnung der durch die Gleichstrommaschine bedingte zusätzliche Aufwand.
• Die Erfindung vermeidet diesen Aufwand, indem der die Wicklung des einen umlaufenden Teiles speisende Gleichstrom von gleichstromseitig parallel geschalteten Gleichrxchteranordnungen geliefert wird; hierbei wird die die lastunabhängige Komponente liefernde Gleichrichteranordnung über eine Drosselspule von einem Wechselstromnetz gespeist, während die eine laststromabhängige Komponente liefernde Gleichrichteranordnung mittelbar oder unmittelbar von der Wicklung des zweiten umlaufenden Teiles gespeist wird. Die die laststromabhängige Komponente liefernde Gleichrichteranordnung kann über einen beispielsweise primärseitig regelbaren Transformator gespeist werden. Die erfindungsgemäße Kupplung eignet sich insbesondere für nicht elektrische Arbeits- und Kraftmaschinen, da hier ein der Belastung dieser Maschine proportionaler elektrischer Strom nicht unmittelbar zur Verfügung steht, und zeichnet sich durch ihren geringen Aufwand aus, insbesondere dann, wenn für die Gleichrichteranordnungen Trockengleichrichter verwendet werden.
• An sich ist es bekannt, den Erregerstrom von Synchronmaschinen durch algebraische Addition einer laststromabhängigen und einer spannungsabhängigen Komponente nach vorheriger Gleichrichtung dieser Einzelkomponenten in parallel geschalteten Gleichrichtern zu bilden, wobei mindestens einer der beiden Gleichrichter eines besonderen Reglers bedarf. Es ist ferner bekannt, den Erregerstrom einer Synchronmaschine ohne besondere Regler durch geometrische Überlagerung aus einer laststromabhängigen und einer spannungsabhängigen Komponente zu bilden wobei im spannungsabhängigen Kreis ein vorzugsweise als Drosselspule ausgebildeter Widerstand größerer Leistung eingeschaltet ist. Von einer solchen Stromüberlagerung wird auch bei der Anordnung gemäß der Erfindung zur Erregung einer elektrischen Schlupfkupplung Gebrauch gemacht. Durch die gemäß der Erfindung vorgesehene Erregung einer Schlupfkupplung, bei der der Erregerwicklung der Kupplung je ein lastströmabhängiger und ein spannungsabhängiger Strom aufgezwungen werden, ergibt sich eine sehr schnelle Auferregung der Kupplung. Es ist mithin gewährleistet, daß auch bei plötzlichen Überbelastungen in der erforderlichen kurzen Zeit eine ausreichende Erregung der Kupplung zur Verfügung steht, so daß ein Kippen der Kupplung nicht zu befürchten ist. Gleichzeitig ist der erforderliche Erregeraufwand sehr gering, und zwar insbesondere dann, wenn für die nichtsteuerbaren Gleichrichter, die die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung benötigt, Trockengleichrichter verwendet werden.
• Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es handelt sich um die Kupplung einer Arbeitsmaschine i mit einer Kraftmaschine 2. Der mit der Kraftmaschine 2 verbundene Teil 3 der Kupplung umgibt den mit der Arbeitsmaschine i verbundenen Teil 4. Der Teil 3 trägt die Gleichstromerregerwicklung, die. über Schleifringe 5 mit Erregerstrom versorgt wird. Der Teil 4 trägt eine mehrphasige, z. B. dreiphasige, Wechselstromwicklung, die über die Schleifringe 6 die mittels Anzapfungen regelbare Primärwicklung eines Stromtransformators 7 speist. Die Sekundärwicklung dieses Stromtransformators speist eine mehrphasige, aus Trockengleichrichtern aufgebaute Gleichrichteranordnung 8, die auf der Gleichstromseite mit den Schleifringen 5 verbunden ist und die laststromabhängige Erregung der Kupplung liefert. Die lastunabhängige Erregung wird von einem Wechselstromnetz (z. B. von einer Lichtleitung) geliefert, wobei die Trockengleichrichter io in Grätzschaltung einerseits einphasig über eine Drosselspule ii an das Wechselstromnetz angeschlossen sind, andererseits auf der Gleichstromseite in Parallelschaltung mit dem Gleichrichter 8 an die Schleifringe 5. Durch die Vorschaltung einer genügend groß bemessenen Drosselspule i i wird erreicht, daß der vom Gleichrichter ro gelieferte lastunabhängige Erregeranteil und der vom Gleichrichter 8 gelieferte laststromabhängige Erregeranteil an der Erregerwicklung der Kupplung unabhängig voneinander in Stromüberlagerung sich ausbilden können, da sowohl die Scheinleistung der Drosselspule i i als auch der Wechselstromwicklung am Teil 4 der Kupplung groß ist gegenüber der nur durch den ohmschen Widerstand der Erregerwicklung bedingten, an den Schleifringen 5 auftretenden Leistung. Die Parallelschaltung der Gleichrichter 8 und io auf ihrer Gleichstromseite ermöglicht ein Parallelarbeiten, trotzdem diese Gleichrichter auf der Wechselstromseite mit Spannungen verschiedener Frequenz gespeist werden, da die Wechselstromwicklung der Kupplung je nach der Belastung mit verschiedener Frequenz induziert wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Schlupfkuppiung, bestehend aus zwei mit Wicklungen versehenen umlaufenden Teilen, von denen die Wicklung des einen umlaufenden Teiles mit einem aus lastabhängigen und lastunabhängigen Komponenten zusammengesetzten Gleichstrom gespeist wird, während die Wicklung des zweiten umlaufenden Teiles zweckmäßig mehrphasig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wicklung des einen umlaufenden Teiles speisende Gleichstrom von gleichstromseitig parallel geschalteten Gleichrichteranordnungen geliefert wird, von denen die die lastunabhängige Kornpönente liefernde Gleichrichteranordnung über eine Drosselspule von einem Wechselstromnetz gespeist wird, während die eine laststromabhängige Komponente liefernde Gleichrichteranordnung mittelbar oder unmittelbar von der Wicklung des zweiten umlaufenden Teiles gespeist wird.
2. 2. Elektrische Schlupfkupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung der die laststromabhängige Komponente liefernde Gleichrichteranordnung über einen beispielsweise primärseitig regelbaren Transformator erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 648 302, 744 201, 846 875; deutsche Patentanmeldung S 23763 VIIId/2rd2 (bekanntgemacht am 2q.. 7. 1952); USA.-Patentschrift Nr. 2 286 778; Elektrotechnische Zeitschrift, 1935, S. 833.