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Kaskade, bestehend aus Asynchronmaschine nnd einer an deren Schleifringe angeschlossenen Kommutatormaschine.
Bei gewissen Drehstromantrieben, z. B. bei Walzenstrassen und Motorgeneratoren ist es erwünscht, entweder allgemein oder innerhalb bestimmter Belastungsbereiche eine sehr starke Kompoundierung zu erreichen. Die bisher bekannten Lösungen führen entweder zu sehr umständlichen Schaltungen und Maschinen oder sie bedingen im Betrieb erhebliche Verluste. Sehr viele der bekannten Schaltungen versagen auch in der Nähe des Synchronismus.
Erfindungsgemäss werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass die die Kompoundierung der Asynchronmasehine bewirkende Kommutatorhintermaschine entweder unmittelbar oder unter Zwischenschaltung weiterer Kommutatormaschinen über einen oder mehrere sekundär parallelgeschaltete Stromwandler erregt wird, von deren Primärwicklungen die eine in an sich bekannter Weise im Stromkreis der Primärwicklung der Asynchronmaschine liegt, während die andere mit einem von der Belastung der Asynchronmaschine annähernd unabhängigen Stromverbraucher in Reihe geschaltet ist.
Fig. 1 zeigt die grundsätzliche Anordnung. a ist die zu kompoundierende Asynchronmaschine, an deren Schleifringe b die läufererregte kompensiert Kommutatormaschine c angeschlossen ist. Den Schleifringen d der Kommutatormaschine c wird der Erregerstrom von den beiden parallelgeschal- teten Sekundärwicklungen der Stromtransformatoren e und t zugeführt. Die Primärwicklung des Transformators e liegt in Reihe mit der Primärwicklung der Asynchronmaschine. Die Primärwicklung des Transformators t ist mit Stromverbrauchern in Reihe geschaltet, und zw.
entweder mit einem Ohmschen, induktiven oder kapazitiven Widerstand oder mit einer beliebigen Kombination solcher Widerstände,
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eine Maschine dargestellt werden.
Die Leerlaufdrehzahl der Kaskade kann durch Änderungen des Ohm'sehen Widerstandes i, der Leistungsfaktor durch Änderung des induktiven Widerstandes h eingestellt werden. Es kann aber auch der Widerstand A zur Drehzahlregelung und der Widerstand i zur Leistungsfaktorregelung verwendet werden, wenn man die Schaltung der Stromtransformatoren oder den Kupplungswinkel zwischen der Asynchronmaschine a und der Kommutatormaschine c entsprechend ändert. Eine weitere Regelungsmöglichkeit ergibt sich, wenn man die Stromtransformatoren mit Anzapfungen versieht oder sie als Drehtransformatoren ausbildet.
Ein besonders zweckmässiges Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 2, wobei auch hier a die Asynchronmaschine ist, an deren Schleifringe b die Kommutatormaschine c angeschlossen ist. Die Erregerwicklung m der Kommutatormaschine wird von dem Frequenzwandler p gespeist, dessen Schleifringe n an die Sekundärwicklung des Stromwandlers q angeschlossen sind. Der Stromwandler hat zwei Primärwicklungen, von denen die eine mit der Primärwicklung der Asynchronmaschine, die andere mit der Primärwicklung einer leerlaufenden Synchronmaschine k in Reihe liegt.
Durch Änderung der Erregung dieser Synchronmaschine, die zweckmässig mit besonders grossem Luftspalt ausgeführt wird, lässt sich jede beliebige unter-oder übersynchrone Drehzahl der Kaskade einstellen.
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Cascade, consisting of an asynchronous machine and a commutator machine connected to its slip rings.
With certain three-phase drives, e.g. B. in roller lines and motor-generators, it is desirable to achieve a very strong compounding either generally or within certain load ranges. The previously known solutions either lead to very cumbersome circuits and machines or they cause considerable losses in operation. Many of the known circuits also fail in the vicinity of synchronism.
According to the invention, these disadvantages are avoided by the fact that the commutator back-end machine causing the compounding of the asynchronous machine is excited either directly or with the interposition of further commutator machines via one or more secondary current transformers connected in parallel, one of whose primary windings is in a known manner in the circuit of the primary winding of the asynchronous machine, while the other is connected in series with a power consumer that is almost independent of the load on the asynchronous machine.
Fig. 1 shows the basic arrangement. a is the asynchronous machine to be compounded, to whose slip rings b the rotor-excited, compensated commutator machine c is connected. The excitation current from the two parallel-connected secondary windings of the current transformers e and t is fed to the slip rings d of the commutator machine c. The primary winding of the transformer e is in series with the primary winding of the asynchronous machine. The primary winding of the transformer t is connected in series with power consumers, and between
either with an ohmic, inductive or capacitive resistance or with any combination of such resistances,
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a machine can be represented.
The idle speed of the cascade can be adjusted by changing the ohmic resistance i, the power factor by changing the inductive resistance h. However, the resistor A can also be used for speed control and the resistor i for power factor control if the circuit of the current transformers or the coupling angle between the asynchronous machine a and the commutator machine c are changed accordingly. A further control option arises if the current transformers are provided with taps or if they are designed as rotary transformers.
A particularly expedient exemplary embodiment of the invention is shown in FIG. 2, with a here also being the asynchronous machine to whose slip rings b the commutator machine c is connected. The excitation winding m of the commutator machine is fed by the frequency converter p, whose slip rings n are connected to the secondary winding of the current converter q. The current transformer has two primary windings, one of which is in series with the primary winding of the asynchronous machine and the other with the primary winding of an idling synchronous machine k.
By changing the excitation of this synchronous machine, which is expediently designed with a particularly large air gap, any under or over synchronous speed of the cascade can be set.
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