DE975345C - Schaltung fuer untersynchronen Betrieb und zum Bremsen fuer Asynchronmaschinen - Google Patents

Description

• Schaltung für untersynchronen Betrieb und zum Bremsen für Asynchronmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung für untersynchronen Betrieb und zum Bremsen für Asynchronmaschinen durch Gleichstromüberlagerung im Ständer der Maschine, wobei der Gleichstromanteil direkt aus dem Drehstromnetz über Gleichrichter in jeder Phase derart bezogen wird, daß sich in zwei Phasen eine Stromrichtung in gleicher und in der dritten Phase in entgegengesetzter Richtung ergibt. Durch regelbare Widerstände bzw. Reaktanzen kann die Größe der Bremsströme und damit auch die Geschwindigkeit bei untersynchronem Betrieb in gewissen Grenzen beeinflußt werden, so daß sowohl bei Belastung als auch bei Leerlauf des Motors bestimmte Umlaufgeschwindigkeiten eingestellt werden können. Besondere Transformatoren für Gleichrichterelemente können hierbei entfallen. Des weiteren ist auch bereits eine Schaltung zum Abbremsen von Drehstrommotoren durch Erregung der Ständerwicklung mittels Gleichstrom bekanntgeworden, bei der zwischen Netz und Ständerwicklung Gleichrichter derart geschaltet sind, daß diese in einer Phase den Strom nur vom Netz zur Motorwicklung, in den beiden anderen Phasen nur von den Motorwicklungen zum Netz fließen lassen, wobei die beiden letzteren Phasen noch mit der ersteren über weitere vier Gleichrichter derart verbunden sind, daß der Strom nur in der Richtung von den letzteren beiden Phasen zu der ersten Phase fließen kann. Dabei verbindet jeder dieser vier Nebenschlüsse zwei Punkte, von denen je einer vor und einer hinter den Gleichrichtern liegt, welche in die Leitungen vom Netz zu den Motorwicklungen geschaltet sind. Um den Bremsstrom regeln zu können, waren ferner noch regelbare Widerstände vorgesehen, die zwischen die Motorwicklungen und die Gleichrichter geschaltet waren, welche in den Verbindungen von Netz und Motorwicklungen lagen. Diese konnten samt den damit in Reihe liegenden Gleichrichtern kurzgeschlossen werden, und es waren parallel dazu regelbare Widerstände oder regelbare Reaktanzen vorgesehen. Eine derartig ausgeführte Schaltung ist, da sie mit sieben Gleichrichtern und sechs regelbaren Widerständen arbeitet, hinsichtlich der zu verwendenden Bauelemente sehr aufwendig und kompliziert und vor allem auch recht teuer. Dazu kommt noch der weitere Nachteil, daß bei untersynchronem Betrieb, bei dem sämtliche Widerstände eingeschaltet sind, eine Anzahl von Strompfaden über die Widerstände und Gleichrichter parallel geschaltet sind. Dies führt aber zu einer starken und verlustreichen Belastung der Widerstände.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung für untersynchronen Betrieb und zum Bremsen von Asynchronmotoren aufzubauen, die mit wesentlich weniger Elementen, insbesondere Gleichrichtern, arbeitet und zudem die Nachteile der bekannten Schaltung vermeidet. Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch die Parallelschaltung eines einzigen Gleichrichters und eines einzigen Widerstandes in jeder Phase und eine Anordnung der einzelnen Gleichrichter derart, daß der Widerstand zumindest zu einem Teil von den Gleichrichtern überbrückt ist.
• Eine vorteilhafte Ausbildung der Schaltung nach der Erfindung, deren Wirkungsweise und deren Vorteile werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
• Mit i, 2, 3 sind die Ständerwicklungen einer Asynchronmaschine und mit q., 5, 6 die entsprechenden Läuferwicklungen bezeichnet.
• Der Läufer arbeitet in bekannter Weise auf die Anlaßwiderstände 7, 8, g, die durch die Schalter io stufenweise kurzgeschlossen werden können. Der dargestellte Asynchronmotor ist zur Drehrichtungsumsteuerung mit einem Schalter ii versehen, der es ermöglicht, die Ständerwicklung umzuschalten. Mittels der Ständervorschaltwiderstände 12 kann die Magnetisierung der Ständerwicklung bzw. die Größe des motorisch wirkenden Drehmomentes geregelt werden. Parallel zu den Ständervorschaltwiderständen oder zu einem wesentlichen Teil der Ständervorschaltwiderstände sind Ventil-Gleichrichter 13 angeschlossen, und zwar derart, daß zwei vom Sternpunkt zu den Wicklungen hin den Strom durchlassen und einer von der Wicklung zum Sternpunkt. Die Ständervorschaltwiderstände sind .als Potentiometer ausgebildet, so daß der durch die Ventil-Gleichrichter kurzgeschlossene Teil eingestellt werden kann. Die Widerstands-Gleichrichter-Kombination kann durch den Schalter 14 überbrückt werden.
• Sofern der Schalter 14 eingelegt ist, arbeitet der Motor im normalen Betrieb, während bei offenem Schalter 14 in dem Motor ein Bremsmoment erzeugt wird. Dieses Bremsmoment hängt von der Größe der Widerstände 12 und dem Abgriff der Ventil-Gleichrichter 13 an diesen Widerständen 12 ab. Die Bremswirkung kommt dadurch zustande, daß in den einzelnen Wicklungen dem Wechselstrom ein Gleichstromfeld überlagert wird. Die Bremswirkung eines Gleichstromfeldes ist allgemein bekannt.
• Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in der Zeichnung der Umkehrschalter ii, der Anlaßschalter io und der Überbrückungsschalter 14 getrennt voneinander dargestellt. In einer praktischen Ausführung wird es sich als vorteilhaft erweisen, diese drei Schalter zu einer baulichen Einheit zusammenzufassen und gegebenenfalls den Schalter 14. mit dem Schalter io so zu koppeln, daß beim Übergang von dem Nennbetrieb auf untersynchronen Betrieb der Anlaßwiderstand oder ein Teil desselben eingeschaltet wird.
• Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Beispiel beschränkt, sondern kann in verschiedener Weise abgewandelt werden. So kann beispielsweise die Widerstands-Gleichrichter-Kombination zwischen Netzanschluß und den einzelnen Phasen angeordnet werden. Bei einer derartigen Abwandlung ist es auch möglich, den Ständer im Dreieck zu schalten. Weiterhin können den einzelnen Ventil-Gleichrichtern auch Widerstände vorgeschaltet werden, die das Ansteigen des Stromes über einen zulässigen Wert mit Sicherheit vermeiden. Weiterhin kann in der Schaltung statt der gezeichneten Widerstände jeweils eine Reaktanz angeordnet werden, ohne daß sich an dem Prinzip oder der Wirkungsweise der Schaltung etwas ändert. Weiterhin kann auch, wie in I'ig. 2 der Zeichnung angedeutet ist, der im Ständerkreis anzuordnende Widerstand als Doppelpotentiometer ausgebildet werden, wobei an dem einen Abgriff der Ventil-Gleichrichter und an dem anderen der Sternpunkt angeschlossen wird.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung für untersynchronen Betrieb und zum Bremsen für Asynchronmaschinen durch Gleichstromüberlagerung im Ständer der Maschine, wobei der Gleichstromanteil direkt aus dem Drehstromnetz über Gleichrichter in jeder Phase derart bezogen wird, daß sich in zwei Phasen eine Stromrichtung in gleicher und in der dritten Phase in entgegengesetzter Richtung ergibt, gekennzeichnet durch die Parallelschaltung eines einzigen Gleichrichters und eines einzigen Widerstandes in jeder Phase und eine Anordnung der einzelnen Gleichrichter derart, daß der Widerstand zumindest zu einem Teil von den Gleichrichtern überbrückt ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1 bei einem im Stern geschalteten Ständer, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstands-Gleichrichter-Kombination zwischen Ständerwicklung und Sternpunkt eingeschaltet ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch einen Schalter zur Überbrückung der Widerstands-Gleichrichter-Kombination. q..
4. Schaltung nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Potentiometers als Widerstand, an dessen Abgriff der Gleichrichter mit einem Anschluß liegt.
5. 5. Schaltung nach Anspruch q., gekennzeichnet durch die Verwendung eines Doppelpotentiometers als Widerstand im Läuferkreis, an dessen einen Abgriff der Gleichrichter und an dessen anderen Abgriff eine Stromzuführung des Widerstandes, 7. B. der Sternpunkt, angeschlossen ist.
6. 6. Schaltung nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet durch eine bauliche Zusammenfassung des Polwendeschalters, des Anlaßschalters und des Schalters zum Kurzschließen der Gleichrichteranordnung, vorzugsweise derart, daß beim Übergang von Normalbetrieb auf Brems- bzw. Untersynchronenbetrieb in dem Läuferkreis Widerstände, z. B. die Anlaßwiderstände, zwangsweise eingeschaltet werden. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 757 i63.