AT234854B - Verfahren zum Anlassen von Asynchronmaschinen mit Schlupfstromerregung - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Anlassen von Asynchronmaschinen mit Schlupfstromerregung 
Es ist bekannt,   zur Vermeidung von Überlastungen die Wiedereinschaltung   eines sich drehenden Asyn- chronmotors an das Netz durch ein Synchronoskop zu steuern. Zur Berücksichtigung der Schaltereigenzeit erfolgt die Zuschaltung bei einer Anzeige von 900 Voreilung   amSynchronoskop.   Bei dieser bekannten Anordnung werden also Betrag und Richtung der Netz- und Maschinenspannung miteinander verglichen und der rotierende Asynchronmotor wird beim Synchronismus beider Spannungen an das Netz geschaltet. 



   Auch der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine heftige elektrische oder mechanische Beanspruchung einer Asynchronmaschine zu vermeiden, die auftritt, wenn die zur Verringerung der Läuferstillstandsspannung und des Anfahrstromes mit verringerter Spannung angelassene Asynchronmaschine auf die volle Netzspannung angeschaltet wird. Diese Umschaltung wird   z. B.   durch eine Stern-Dreieck-Umschaltung der Ständerwicklung der Maschine oder bei Vorhandensein eines Vorderumspanners durch eine Dreieck-Stern-Umschaltung der Zweitwicklung des Vorderumspanners vorgenommen. 



   Gemäss der Erfindung wird dieAsynchronmaschine mit Schlupfstromerregung, die mittelbar, z. B. mit Teilspannung, angelassen wird, bei demZuschalten auf volle Spannung des Netzes über die StromwenderSchlupfmaschine so erregt, dass Maschinenspannung und Netzspannung nach Betrag und Richtung gleich (synchronisiert) sind. Danach kann die Maschine völlig stossfrei auf die volle Netzspannung geschaltet werden, so dass die unerwünschte Beanspruchung entfällt. 



   Es ist zwar bekannt, Asynchronmaschinen, die von einer Kraftmaschine oder von einem besonderen Anwurfmotor hochgefahren werden, in dieser Weise zu erregen. Demgegenüber zeigt die Erfindung, wie die Asynchronmaschine auch ohne Kraftmaschine oder Anwurfmotor stossfrei auf die volle Netzspannung geschaltet werden kann. Man kann die Asynchronmaschine mit Teilspannung hochfahren und dann von der speisendenspannung trennen und sie   nachHerstellung von Spannungs-und Phasengleichheit   der Asynchronmaschine zu dem Netz auf die volle Netzspannung schalten. 



   Im folgenden wird die Erfindung an Hand des in der Fig. l dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. 



     Fig. 1   zeigt   einen Synchron-Asynchron-Netzkupplungsumformer   mit   der Einphasen-Synchronmaschi-   ne 1 und der Asynchronmaschine 2, die durch   dieSchlupfmaschine (Siemens-Lydall-oder Scherbius-Ma-     schine) 3, denErregerfrequenzwandler4, die Drosselspule 5, denDrehzahlwandler   6 und den cos phi-Wandler 7 in bekannter Weise gesteuert wird. Die Asynchronmaschine 2 ist über den Vorderumspanner 8 auf das Hochspannungsnetz 9 geschaltet. Sie kann dabei über den Schalter 10 auf die wahlweise im Dreieck oder Stern verkettet Zweitwicklung des Vorderumspanners 8 geschaltet werden. Mit Hilfe des zweiten Schalters 11 kann dieAsynchronmaschine 2 von der Zweitwicklung des Vorderumspanners 8 getrennt werden, während   das Erregerzubehör   weiter mit ihr verbunden sein kann.

   Mit dem Kurzschlussschalter 12 kann der Erregerfrequenzwandler 4 stromlos gemacht werden. 



   Die Anordnung wirkt   folgendermassen :  
Beim Anfahren der Asynchronmaschine 2 ist die Zweitwicklung des Vorderumspanners 8 durch den Schalter 10 im Dreieck geschaltet und der Kurzschlussschalter 12 eingelegt, so dass die Schlupfstromerregung   der Asynchronmaschine"Null"ist. Wird derSchalter   11 eingelegt, so läuft die Asynchronmaschine 2 

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   mit Hilfe der nicht dargestellten Anfahrwiderstände mit Teilspannung an. Wenn die Asynchronmaschine 2 ihre Nenndrehzahl erreicht hat, wird zunächst der Schalter 11 geöffnet und dann die Zweitwicklung des Vorderumspanners 8 durch den Schalter 10 von Dreieck auf Stern, d. h. auf die volle Spannung. umge- schaltet. Hierauf wird durch den Schalter 12 die Erregung der Asynchronmaschine 2 freigegeben.

   Der cos phi - Wandler 7 wurde vorher schon so eingestellt, dass die durch ihn in der Asynchronmaschine 2bei synchronerDrehzahl erzeugteSpannung nach Betrag und Richtung gleich der Spannung des Vorderumspanners 8 ist. Bei Abweichung von der synchronen Drehzahl weicht auch die Ständerspannung der Asynchronmaschine 2 nach Betrag und Richtung von der bei Synchronismus ab. Durch den Drehzahlwandler 6 wird jedoch die Gleichheit der Spannung wieder hergestellt, und der Schalter 11 kann stossfrei eingelegt werden. Die Asynchronmaschine 2 ist nun bei voller Spannung am Netz und kann Last übernehmen. 



  InFig. 2 ist amZeigerbild der Spannungen und Ströme dargestellt, wie sich das Zuschalten vollzieht. 



  Es bezeichnet UN die Netzspannung, U die Ständerspannung der Asynchronmaschine 2, U die von der Schlupfmaschine 3 den Schleifringen der Asynchronmaschine 2 zugeführte Spannung, J  den Schleifring-    
 EMI2.1 
 
Schlupf. Umit UN, so dass sie in diesem Zustand stossfrei zugeschaltet werden könnte. Da die Asynchronmaschine 2 jedoch während des Umschaltens auf Stern vom Netz getrennt ist, müssen die Verluste des Maschinensatzes aus den umlaufendenMassen gedeckt werden, d.h. die Drehzahl nimmt ab und der Schlupf nimmt zu. Bei 
 EMI2.2 
 usw. kommt,   d. h.   unter der Einwirkung des Drehzahlwandlers 6 wird die Maschinenspannung U in die für das Parallelschalten mit UN richtige Lage und Grösse zurückgedreht, so dass nunmehr stossfrei parallelgeschaltet werden kann.

   Man kann auch, solange die Asynchronmaschine 2 mit schwachem Feld am Netz liegt, die Erregung freigeben und dieAsynchronmaschine 2   durch denDrehzahlwandler   6 und den cos phiWandler in den übersynchronen Bereich,   z. B.   bis an die Grenze des Drehzahlbereiches, hinaufsteuern. Wenn man jetzt die Maschine durch denSchalter il vom Netz trennt und die Umschaltung vornimmt, steht für das Umschalten der ganze   über-und untersynchrone Drehzahlbereich zur Verfügung, d. h.   ein längerer   Zeitraum. während die Drehzahl   der spannungslosenMaschine absinkt. Auch hier wird diePhasengleichheit der beiden Spannungen durch den Drehzahlwandler 6 hergestellt. 



     Das Anlassverfahren   gemäss der Erfindung lässt sich auch bei Netzkupplungsumformern und Drehstromregelsätzen mit andererSchaltung des Erregerkreises,   z. B.   unter Verwendung von Erregerumformern, mit gleich   gutemErfolg   verwirklichen. Ebenso lässt es sich ausführen, wenn kein. Vorderumspanner vorhanden ist und die Asynchronmaschine durch Stern-Dreieck-Umschaltung ihrer Ständerwicklung angelassen wird. 



   DasSynchronisieren in demAnlassverfahren gemäss der Erfindung unterscheidet sich von demSynchronisieren vonsynchronmaschinen dadurch, dass bei der Asynchronmaschine die mechanische Frequenz übereinstimmt, weil die Maschine mit Netzfrequenz erregt wird. Es müssen lediglich die beiden Spannungen nach Betrag und Richtung zur Deckung gebracht (synchronisiert) werden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zum Anlassen von Asynchronmaschinen   mitSchlupfstromerregung,   die mittelbar,   z. B.   mit Teilspannung, angelassen werden, insbesondere bei Netzkupplungsumformern, dadurch gekennzeichnet, dass die Asynchronmaschine vor dem Zuschalten auf volle Spannung des Netzes über die Stromwender-Schlupfmaschine so erregt wird, dass Maschinenspannung und Netzspannung nach Betrag und Richtung gleich (synchronisiert) sind.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Asynchronmaschine mit Teilspannung hochgefahren und dann von derspeisenden Spannung getrennt wird und dass dieMaschine danach nach Herstellung vonSpannungs-und Phasengleichheit der Asynchronmaschine zu dem Netz'auf die volle Netzspannung geschaltet wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Asynchronmaschine mit Teilspannung <Desc/Clms Page number 3> hochgefahren und durch die Erregung in den übersynchronenDrehzahlbereich gebracht wird und danach von der speisenden Teilspannung getrennt wird und nach dem Synchronisieren der Maschinenspannung mit der Netzspannung auf die volle Netzspannung geschaltet wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschalten von Teilspannung auf volle Netzspannung über einen Vorderumspanner vorgenommen wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschalten von Teilspannung auf volle Spannung durch eine Stern-Dreieck-Umschaltung der Ständerwicklung der Asynchronmaschine vorgenommen wird.

   6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlupfstromerregung der Asynchronmaschine durch einen cos phi - Wandler und einen Drehzahlwandler beeinflusst wird, wobei der cos phi - Wandler auf cos phi = 1 bei Leerlauf eingestellt ist und die Drehzahlerregung in Richtung Drehzahlsenkung in dem Masse betätigt wird, dass der Phasenwinkel zwischen Netzspannung und Maschinenspannung zu Null wird.