DE1044224B - Pendelfreie elektrische Leitmaschinenwelle - Google Patents

Description

• Pendelfreie elektrische Leitmaschinenwelle Es ist bekannt, daß es bisher sehr schwierig war, eine elektrische Leitmaschinenwelle, die aus einem Leitgenerator und einem oder mehreren Leitmotoren besteht, so einwandfrei auszulegen, daß keine selbsterregten Pendelungen auftreten. Grundsätzlich besteht eine solche Leitmaschinenwelle aus Maschinen in der Bauform von Drehstrom-Asynchronmotoren. Die Ständerwicklungen dieser Maschinen sind an ein gemeinsames Netz angeschlossen. Die meist mehrphasigen Läuferwicklungen dieser Maschinen sind untereinander unter Zwischenschaltung entsprechender Widerstände verbunden. Der Läufer der einen Maschine, der Leitmaschine, führt eine vorgegebene Bewegung aus, wobei es sich um eine bestimmte Drehzahl oder auch um die Zurücklegung eines bestimmten Winkels bei einer Stellungsübertragung handeln kann. Die übrigen Maschinen bilden diese Bewegung nach, indem sie anderen mit ihnen gekuppelten Arbeitsmaschinen dieselbe Bewegung aufzwingen.
• Bei solchen Leitmaschinen ist es sehr leicht möglich, daß selbsterregte Pendelungen auftreten. Bei der Unterdrückung solcher Pendelungen war man bisher auf die mehr oder minder zufälligen mechanischen Dämpfungen in den Lagern der Wellenmotoren, in den Bewegungswiderständen usw. angewiesen. Man hat auch versucht, diese Pendelungen durch Einschaltung von ohmschen Widerständen in den Ständer- bzw. Läuferkreis zu unterdrücken. Befriedigende Lösungen haben sich dabei bis heute noch nicht ergeben, weil die Zahl der Variationsmöglichkeiten sehr hoch ist und weil man bisher noch nicht angeben konnte, wie groß bei einer bestimmten Maschine die ohmschen Widerstände im Ständer- oder Läuferkreis sein müssen, damit ein pendelfreier Betrieb gewährleistet ist. Wenn es hin und wieder gelang, selbsterregte Pendelungen zu unterdrücken, so war dies eine Zufallssache, und die Wiederholbarkeit war keinesfalls gegeben, weil selbst bei einer Leitmaschinenwelle mit gleichen Motortypen andere Arbeitsbedingungen, Dämpfungswiderstände od. dgl. vorliegen, die einen vollständigen Ausgleich erschweren.
• Die Erfindung betrifft eine pendelfreie elektrische Leitmaschinenwelle, bestehend aus einem Leitgenerator und einem oder mehreren Leitmotoren. Erfindungsgemäß ist die Anordnung so getroffen, daß der primäre ohmsche Phasenwiderstand- R1 einschließlich eines etwa vorgeschalteten Dämpfungswiderstandes, die primäre Drehfeldinduktivität L1, der sekundäre ohmsche Phasenwiderstand R2 und die sekundäre Drehfeldinduktivität L2 unter gleichzeitiger Berücksichtigung von Schlupf, Streukoeffizient und Läuferverdrehungswinkel nach einer vorgegebenen Bedingungsgleichung so abgestimmt sind, daß ein pendelfreier Betrieb gewährleistet ist. Zweckmäßig werden in einer Stabilitätskarte Grenzkurven für den Betriebsschlupf s mit dem Läuferverdrehungswinkel p @9 als Parameter eingetragen, die den stabilen und instabilen Bereich trennen. Die Karte wird so ausgelegt, daß auf der Abszissenachse das Verhältnis aufgetragen ist. Darin ist R2 der ohmsche Phasenwiderstand des Läufers einer Wellenmaschine einschließlich der vorzuschaltenden Dämpfungswiderstände, w die Netzkreisfrequenz und L2 die Drehfeld-Hauptinduktivität für den Läuferkreis. Als Ordinate ist das Verhältnis gewählt, wobei R1 der resultierende ohmsche Phasenwiderstand des Ständers einschließlich der vorzuschaltenden Dämpfungswiderstände ist und L1 die Drehfeldnutzinduktivität des Ständerkreises der Wellenmotoren bedeutet. Die Gleichung der Grenzkurven (Bedingungsgleichung) lautet p {ß2 S) a3. S2. (@ -O) (ß2 + ß2) + a2 @0 S2 -I- 2(1 -o) S2 . (1 ) @ S (1 S) ' Slri 2N (1 0 -f- a (1 - O') S 2 2 ( + S) COS - O . 970 62 S3 p' fP0 S (1 - S) Sln 2 S2 2 Darin bedeutet s den Schlupf der Wellenmotoren, 8 den totalen Streukoeffizienten und cpa den die Belastung des betreffenden Wellenmotors kennzeichnenden Läuferverdrehungswinkel gegenüber dem Leitgenerator in elektrischen Graden. Für einen bestimmten, durch ß gekennzeichneten Widerstand des Läuferkreises einer Wellenmaschine einschließlich der Zuleitungen ist unterhalb der Grenzkurve für den betreffenden Verdrehungswinkel kein stabiler Betrieb möglich, oberhalb der Grenzkurve aber doch. In Fig. 1 sind die Grenzkurven für s = 1,8 = 0,08, in Fig. 2 für s = 2,8 = 0;08 dargestellt, und zwar jedesmal für verschiedene Werte von P @o. Es gibt also zu jedem Wert ß einen ganz bestimmten Wert a, von dem ab ein stabiler Betrieb erreichbar ist. Diese Stabilitätskarten müssen für einen bestimmten Antrieb für jeden Betriebsschlupf s gesondert gezeichnet werden, und zwar mit P @o als Parameter.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Pendelfreie elektrische Leitmaschinenwelle, bestehend aus einem Leitgenerator und einem oder mehreren Leitmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre ohmsche Phasenwiderstand R, einschließlich eines etwa vorgeschalteten Dämpfungswiderstandes, die primäre Drehfeldinduktivität L1, der sekundäre ohmsche Phasenwiderstand R2 und die sekundäre Drehfeldinduktivität L2 unter gleichzeitiger Berücksichtigung von Schlupf, Streukoeffizient und Läuferverdrehungswinkel nach einer vorgegebenen Bedingungsgleichung so abgestimmt sind, daß ein pendelfreier Betrieb gewährleistet ist.
2. 2. Pendelfreie elektrische Leitmaschinenwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Stabilitätskarte Grenzkurven für den Betriebsschlupf s mit dem Läuferverdrehungswinkel P po als Parameter eingetragen sind, die den stabilen und instabilen Bereich trennen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 636 693, 93 912.