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Werden Einankerumformer von der Wechselstromseite mit Teilspannung angelassen, so hängt die Polarität der Kommutatorbürsten bekanntlich vom Zufall ab, da im Augenblick des Einspringens in den Synchronismus ebensogut ein Nord-wie ein Südpol des Ankerdrehfeldes vor den betrachteten Magnetpolen stehen kann. Es müssen daher bei Einankerumformern besondere Vorkehrungen zum Polarisieren vorgesehen werden. Fast ausnahmslos geschah das Umpolen bisher in der Weise, dass man den mit den Schleifringen an Teilspannung liegenden Anker um eine Polteilung sehlüpfen liess, sei es durch Kreuzung der Nebenschlusswicklung oder durch kurzzeitiges Öffnen des Stromkreises oder auf andere Weise. Diese Umpolungsverfahren haben nun aber verschiedene Nachteile, z.
B. lebhafte Funkenbildung am Kommutator und an den Schaltern, starke Stromstoss, zu grosse Umständlichkeit usw.
Zur Vermeidung dieser Nachteile könnte man den Umformer beim Anlassen mit der gewünschten Polarität der Magnetpole fremd erregen, doch ergeben sich dabei verschiedene neue Schwierigkeiten.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Anlasseinrichtung für Einankerumformer, bei dem der erwähnte Nachteil vermieden ist und durch welches die eingangs gekennzeichnete Aufgabe restlos gelöst wird. Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass das Magnetfeld einer zwecks Selbsterregung des Umformers an dessen Kommutatorbürsten angeschlossenen Erregerwicklung während des Anlassens durch Überlagern eines fremden Hilfsfeldes polarisiert wird. Dabei kann für die Selbsterregung und die Fremderregung entweder je eine besondere oder eine gemeinsame Erregerwicklung vorgesehen sein. Die erste Ausführungsform ist in der Zeichnung durch Fig. 1, die zweite durch Fig. 2 schematisch veranschaulicht.
In Fig. 1, die eine Ausführungsform der Einrichtung gemäss der Erfindung darstellt, welche sich besonders für Umformer mit sehr hoher oder mit sehr niedriger Spannung eignet, bezeichnet 1 den Anker, 2 die Selbsterregerwicklung und 3 einen dieser vorgeschalteten Regelwiderstand, während 4 die über einen
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Hilfserregerwicklung und 5 dieser vorgeschaltete Justierwiderstände darstellen. Der durch den Schleifkontakt 6 eingestellte Teil des Regelwiderstandes : J ist durch einen Schalter 7 kurzschliessbar. Dieser ist in der aus der Fig. 1 ersichtlichen Weise so mit dem Anlassschalter 8 gekuppelt, dass der Kurzschluss aufgehoben ist, wenn mit Teilspannung angelassen wird und besteht, wenn an den Schleifringen 9 die volle Spannung liegt.
Mit dem Anlassschalter 8 ist ferner der Ausschalter 11 so gekuppelt, dass die Hilfserregerwicklung 4 von einem Strome durchflossen ist, so lange an den Schleifringen 9 die Teilspannung herrscht, aber stromlos wird, sobald der Anlassschalter auf die Stufe der vollen Spannung übergeht.
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so dass an diesem beim Anlassen keine unerwünschte Spannungserhöhung auftreten kann. Versagt die Fremderregung, z. B. durch Unterbrechung der Leitungen, so kann ohne weiteres in der bisherigen Weise ohne Vorerregung angelassen und polarisiert werden.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der beschriebenen nur dadurch, dass keine Hilfserregerwicklung vorhanden ist und die zur Fremderregung dienende Gleichstromquelle 10 über den Aussehalter 11 und die Justierwiderstände 5 mit den Klemmen der im Selbsterregerkreise liegenden Feldwicklung 2 verbunden ist.
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Die vorstehend erläuterten Einrichtungen haben vor allem den Vorteil, dass das Zu-und Abschalten der Fremderregung zwangläufig durch einen mit dem Anlassschalter gekuppelten Hilfsschalter erfolgt, so dass beim Anlassen die richtige Polarität stets gesichert ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass eine absichtlich oder unabsichtlich Unterbrechung im Fremderregerkreise nicht zu einer Gefährdung der Isolation der selbsterregten Feldwicklung führen kann, da ja der Selbsterregungskreis niemals unterbrochen wird. Die zwangläufige Verbindung des Schalters 7 mit dem Anlassschalter 8 bringt (bei der Ausführungsform nach Fig. 2) ferner den Vorteil mit sich, dass eine Kurzschliessung der Hilfsspannungsquelle 10 durch den Schleifkontakt 6 (über den nahezu widerstandslosen Anker) ausgeschlossen ist.
Der Umformer wird in der Anlassstellung bis auf seine synchrone Drehzahl gebracht, liegt also, wenn er diese erreicht, noch an Teilspannung. Da in dieser Stellung infolge der dadurch gegebenen Stellung des Schalters 7 der gesamte Regelwiderstand in den Erregerkreis eingeschaltet ist, wird die Stärke des Erregerstromes für diesen Zeitpunkt auf das zulässige Mass beschränkt. In dem Augenblick, als dann auf Vollspannung umgeschaltet wird, erfolgt selbsttätig auch die Ausschaltung eines entsprechenden Teiles deRs egelwiderstandes, wodurch die Erregerstromstärke auf den höheren Wert gebracht wird, der für Vollspannung erforderlich ist.
Die Anordnung von Justierwiderständen in beiden Zuführungsleitungen des Fremderregerkreises bewirkt, dass auch bei einseitigen Störungen (z. B. Erdschluss) stets ausreichender Begrenzungswiderstand im Stromkreise der Hilfsspannungsquelle 10 liegt, übrigens können diese Justierwiderstände auch auf der Batterieseite von dem Schalter angeordnet sein, um auch Kurzschlüsse im Schalter zu verhüten.
Statt von einer Sammlerbatterie kann der Gleichstrom für die Fremderregung auch von einer kleinen mit dem Umformer gekuppelten Erregermaschine geliefert werden, die zweckmässig mit geblätterten Polen zwecks geringer Dämpfung und mit grossem Erregervorschaltwiderstand zwecks Schnellerregung ausgeführt wird.
Es ist nicht notwendig, alle Pole des Einankerumformers fremd zu erregen ; vielfach genügt auch die zusätzliche Erregung einzelner oder auch eines einzigen Poles, was unter Umständen mit Rücksicht auf eine gerade zur Verfügung stehende niedrige Fremdspannung und gegebenenfalls geringe Kosten der Hilfserregerwicklung zweckmässig sein kann.
Das vorstehend beschriebene Anlassverfahren mittels übergelagerten fremderregten Hilfsfeldes lässt sich sinngemäss, ohne am Wesen der Erfindung etwas zu ändern, auch bei Kaskadenumformern anwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Anlassen von Einankerumformern von der Wechselstromseite aus mittels Teilspannung, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetfeld einer zwecks Selbsterregung des Umformers (1) an dessen Kommutatorbürsten angeschlossenen Erregerwicklung (2) während des Anlassens durch Überlagern eines fremderregten Hilfsfeldes polarisiert ist.