Haskadenumformeranlage mit Einriehtungen für Selbstanlauf. Es ist bekannt, einen Kaskadenumformer von der Drehstromseite aus mittelst einer Sviicbronisierungsdrossel anzulassen.
Der reine Anlassvorga.ng wird hierbei in .drei :Stu fen bewältigt. In- der eisten Stufe wird Widerstand in einen Teil der Rotorwicklung oder in .die ganze Rotorwioklung des Asyn- chronteils .des Umformers eingeschaltet, so dass der Anlauf erfolgen kann, in der zwei ten Stufe wird ein Teil des vorherbenutzten Anlasswiderstandes mit einer Drossel in Serie geschaltet, worauf der Umformer in den Synchronismus hineinläuft,
in der drit ten Stufe werden die gesamten Anlasseinrich- tung an den Rotorph:asen kurzgeschlossen. Dann erst kann, vorausgesetzt, .dass die Kom- mutatorgleichspa-nnung die richtige Polari- lät und Grösse besitzt, der Umformer an der Gleichstromseite eingeschaltet werden.
Da das Fortschreiten des Anlassvorganges von Bedingungen abhängig ist, welche die Auf merksamkeit des Bedienenden aufs äusserste in Anspruch nehmen, ist es nicht verwunder- lich,- dass sich bei bisher bekannten Anlass verfahren häufig Fehlschaltungen ergeben haben, -die empfindliche Betriebsstörungen ,zur Folge hatten. - Bei Vorhandensein mah- rerer Umformer muss zur Bewältigung der einzelnen Anlassvorgänge zahlreiches Bedie nungspersonal .aufgeboten werden, so dass hierdurch der Betrieb sehr teuer wird.
Erfindungsgemäss wird nun ein selbst tätiger Anlauf des Kaskadenumformers da durch ermöglicht, dass die. Gleichstromseite des Kaskadenumformers mit einer -zusätz lichen, aber nur vorübergehend eingeschaIte- ten Fremderregungseinrichtün- neben der Selbsterregung, deren Stromkreis -dauernd geschlossen ist, versehen ist, wobei die im Anlauf von der Fremderregung hervor- ,gerüfene Gleichstromspannung die selbst tätigen Umschältungseinrichtungen beein- flusst.
Die durch die Fremderregung gleich stromseitig induzierte Spannung ist ab hängig von der Tourenzahl. Der Gleich- Stromteil des Umformers dient (;ewisser- massen als Tachometergenerator, von dessen Spannung zum Beispiel die Auslösung eines Relais abhängig gemacht wird.
Zur Bewältigung des eigentlichen An lassvorganges können drei je zweipolige Schalter benutzt werden. Jeder dieser zwei poligen Schalter bleibt an einer Phase an geschlossen und verbindet diese durch Schliessen mit den andern Phasen. Der erste der zweipoligen Schalter schliesst auf diese Weise :drei an Schleifringe angeschlossene Phasen .des asynchronen Teils des Um formers über Widerstände, der zweite Schal ter schliesst ;die drei Phasen über mit einem Teil der Widerstände in Reihe liegende Dros selspulen, der dritte Schalter schliesst die drei Phasen direkt kurz.
Die Schalteranschlüsse an eine Phase sind hierbei dauernd hergestellt, da ein Strom schluss erst durch das Schliessen der doppel poligen Schalter in den andern Phasen her gestellt wird.
Der gesamte Anlassvorgang einschliesslich der Zuschaltung der Gleichstromseite ist in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Die Einwirkung eines Teils der Anlage auf ein Relais oder auf einen Antrieb ist hierbei durch Pfeil spitzen angedeutet. Jede Pfeilspitze be zeichnet denjenigen Apparat oder der gleichen, auf den die Einwirkung erfolgt. Die gesamte Darstellung ist einpolig gehal ten unter Vermeidung von allen Nebensäch lichkeiten.
In der Abbildung bezeichnet 1 den Dreh- stromölschalter, der .am .Stator des asynchro ner Umformerteils liegt, 6 ist der Umformer, 8 ist der Gleichstromhauptschalter, 4 ist der Anlassumschalter, der aus drei zweipoligen Einzelschaltern, bezw. einer entsprechend ge bauten Kontaktwalze besteht. 5 ist der An lasswiderstand, 3 ist die Kurzschlussvorrich- tung zum Kurzschluss sämtlicher Phasen,des asynchronen Umformerteils (auch der nicht zum Anlassen benutzten).
2 ist ein Null- leiterschalter, 7 ist ein Verriegelungsrelais, das eine Wiedereinschaltung des Drehstrom- Z, nach einer Auslösung von der richtigen Tourenzahl des Umformers ab hängig macht, 9 ist der Antrieb des Dreh- stromölschalters, 10 der Antrieb des Null- leiterschalters, 11 der Antrieb des Kurz schliessers, 12 der Antrieb des Anlassum- schalters,
13 ist der Nebenschlussregler irn Erregerkreis der Gleichstromseite, 14 ist die Erregerwicklung, 15 ist ein Wider stand im Fremderregerkreis der Gleichstrom seite, 16 ist der Antrieb des Gleichstrom hauptschalters, 17, 18, 19, 20 und 21 sind mit dem Drehstromölschalter, dem Nulleiter schalter, dem Kurzschliesser und dem Gleich- stromschalter verbundene Abhängigkeits walzen, 22 ist ein Zeitrelais, 23 ein polari siertes Relais, das .die Einlegung des Gleich stromschalters von der richtigen Polarität des Umformers abhängig macht.
24 ist der Schütz für aas Einschalten der Fremderre- ;;un.g. Der Stromhilfsschütz 25 schaltet bei ausreichender Fremderregung, wenn alz#) dementsprechend die zur Reglung des A?r- lassvorganges genügende Gleichstromspan- nung des Umformers vorhanden ist, den Dreh- stromölschalter 1 ein.
26 ist ein Rücklauf relais und 27 ein Weiterschaltrelais, deren Wirkungsweise weiter unten beschrieben wird.
Die Handwalze 29 ist zum Umschalten der Umformeranlage von selbsttätigem auf handbetätigten Anlauf bestimmt. 28 und 30 sind die Geber für das Einlegen des Dreh stram- bezw. Gleichstromschalters.
Die Wirkungsweise der Anlage sei zu nächst für das automatische Ausserbetrieb- setzen (Abschalten) beschrieben. Der Geber 28 wird in die Ausschaltstellung gebracht. Hierdurch fällt der Ölschalter 1 heraus: gleichzeitig wird über die Abhängigkeits walze 17 des Drehstramschalters (unterste, von der Abhängigkeitswalze 17 ausgehende Einflusslinie) und den Antrieb 16 auch der Gleichstromschalter 8 ausgeschaltet.
Durch die Abhängigkeitswalze 17 an dem Öl- schalter 1 (über der vorigen liegenden Ein flusslinie) wird über das Rücklaufrelais 26 und den durch dieses Relais gesteuerten An- trieb 11 der Rücklauf des Kurzschliessers ;3 eingeleitet. Der Rücklauf erfolgt aber nur, wenn das Rücklaufrelais 26 abfällt, .das heisst wenn die Spannung des Kaskadenum- formers auf einen genügend kleinen Wert gefallen ist, da das Rücklaufrelais an die Gleichstromseite des Umformers (oberste Einflusslinie) angeschlossen ist.
Nachdem der Kurzschliesser 3 geöffnet ist, wird über seine Abhängigkeitswalze 19 und den An trieb 10 (oberste von .der Walze 19 aus gehende Einflusslinie) der lNTulleiterschalter ausgeschaltet. Alle übrigen Apparate und Schalter bleiben in :der Betriebsstellung stehen.
Das selbsttätige Anlassen der Umformer anlage erfolgt nun folgendermassen: Der Geber 28 wird in die:Stellung "ein"- gebracht. Dadurch wird über die Handwalz- 29 (mittelste Einflusslinie) und die ;Ab- hängigkeitswalzen 19 und 17 der Antrieb 12 des Anlassumschalters 4 in die Anlassstel-- lung gedreht.
Hat der Anl.assumschalter und damit auch die mit ihm gekuppelte Ab llängigkeitswalze 20 die Anlassstellung er reicht, dünn wird, ebenfalls vom Geber 28 ausgehend, über die Handwalze 29 und die Abhängigkeitswalze 20 das Fremderreger- schütz 24 an Spannung gelegt, welches nun über das Stromrelais 25 und die Wider stände 15 Fremdspannung an die Erreger wicklung 14 legt.
Hat der Fremderreger strom eine bestimmte Grösse erreicht, dann wird das Relais 25 angezogen; hierdurch wird ein dritter Steuerkreis vom Geber 28 direkt über die Abhängigkeitswalzen 20, 19 und 18 nach dem Antrieb 9 des Drehstrom- ölsch.alters geschlossen und Jadurch der Öl- schalter 1 eingeschaltet.
Die Schaltung zeigt ohne weiteres, dass der Ölschalter nur ein geschaltet werden kann, wenn der Anla.ss- schalter 4, Kurzschliesser 3 und Nulleiter schalter 2 in der richtigen Stellung sind, da der Einschaltstromkreis über die Abhängig- keitswaIzen der letztgenannten drei Schalter geführt ist.
Der Umformer läuft nun als Asynchron motor mit Widerstand im Rötorkreis an. Die Gleichstromseite gibt infolge der Fremd erregung Gleichspannung entsprechend der Drehzahl. Ist die Drehzahl zum Umschalten von "Widerstände" .auf ,>Drosselspulen" er reicht, dann wird durch diese Gleichspan nung über die Abhängigkeitswalze 20 (un terste Einflusslinie) das Weiterschaltrelais 27 angezogen, welches über 17 und Hand walze 29 den Antrieb 12 .des Anla.ssumschal- ters 4 auf die nächste, das ist die zweite, An lassstellung schaltet.
Dadurch wird ein Teil des Anlasswiderstandes kurzgeschlossen und mit dem Rest eine Drosselspule in Reihe ge schaltet, unter deren Einfluss sich der Kas- ka-denumformer synchronisiert.
Da während des ganzen Anlaufvor ganges der Selbsterregerkreis dauernd ge schlossen ist, hat die Maschine im :Synchro nismus Eigenerregung und drückt die Fremderregung in dem Masse zurück, wie die Spannung an den Erregerklemmen steigt.
Die Gleichspannung des Umformers er regt nun das polarisierte Relais 23 über die Abhängigkeitswalze 20, die fremderregte Wicklung des polarisierten Relais gibt Steuerspannung von der Abhängigkeits walze 17 über die Walze 20 (oberste Ein flusslinie) und 21. Ist die Polarität richtig, so schliesst das Relais 23 über die Walze 20 den =von der Abhängigkeitswalze 17 aus gehenden Stromkreis und schaltet .damit .das mit unabhängiger Zeitauslösung versehene Relais 22 ein.
Gleichzeitig wird über den parallel zum Zeitrelais geschalteten Strom kreis durch Verstellung des Nebenschluss- reglers 13 die Eigenerregung ,des Umformers 6 verstärkt, damit der Kurzschliesser 3. ohne Spannungsstoss arbeiten .kann.
Ist das ,Zeitrelais 22 abgelaufen, dann schaltet es über die Handwalze 29 (Einfluss- linie 2 von unten) den Anlassumschalter auf die dritte Stellung, das heisst auf Betriebs- stellung. Über die mit dem Anlassumschal- ter verbundene Abhängigkeitswalze 20, die Handwalze 29 (unterste Einflusslinie) und den Antrieb 11 wird dann,der Kurzschliesser 3 eingeschaltet.
Die mit dem Kurzschliesser gekuppelte Abhängigkeitswalze 19 schaltet in der "Ein"-iStellung den Antrieb 10 des Nulleiterschalters 2 ein. Damit ist der eigentliche Anlaufvorgang beendet und die Maschine belastungsfertig.
Der Gleichstromschalter 8 soll bei rich tiger Polarität und bei belastungsfertiger Maschine eingeschaltet werden. Sein Ein schaltreis wird deshalb über das pol-arisiertc Relais 23 geführt. Durch den von Hand be tätigten Geber 30, welcher mit dem Dreh punkt b an Maschinenspannung liegt, wird über die Abhängigkeitswalze 21 (untere Ein flusslinie) und die Abhängigkeitswalze 20 das polarisierte Relais 23 nochmals erregt. Ist die Spannung richtig und .schliesst das Relais, so schaltet es über die Abhängig keitswalze 19 (mittlere Einflusslinie) und den Drehpunkt a des Gebers 30 den Antrieb 16 des Gleichstromschalters 8 ein.
Die Ein schaltung erfolgt jedoch nur bei eingelegtem Ölschalter 1, von dessen Abhängigkeitswalze 17 dann die ,Steuerspannung zu dem polari sierten Relais gelangt. Das polarisierte Re lais 23 wird nun durch die Abhängigkeits walze 21 endgültig abgeschaltet, so dass wäh rend des Betriebes kein Relais unter Span nung steht.
Der Nulleitersehalter ist für den be schriebenen Anlassvorgang nicht wesentlich. Seine Anführung in dem Ausführungsbei spiel soll beweisen, dass auch die Erfüllung weiterer Forderungen an den Anlauf bei dem beschriebenen Verfahren möglich ist.