DE210826C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-■ M 210826 KLASSE 21 c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Mai 1908 ab.

In elektrischen Anlagen, die mit Anlaßschaltung arbeiten, d. h. bei denen ein Motor von einer besonderen Anlaßmaschine gespeist und durch Regelung des Feldes der Anlaßmaschine gesteuert, wird, z. B. bei elektrisch betriebenen Walzwerken, hat zu schnelles Steuern, d. h. zu schnelle Änderung der Erregung der Anlaßmaschine ein unzulässiges Anwachsen der Stromstärke zur Folge. Dadurch wird häufig ein Auslösen des selbsttätigen Ausschalters bewirkt.

Das Bestreben des Maschinisten, diese Störungen zu vermeiden, führt zu übermäßig vorsichtigem Steuern und damit zu Zeitverlust.

Zur Vermeidung dieser Übelstände wird gemaß einer älteren Einrichtung im Ankerstromkreis der Anlaßmaschine eine selbsttätige Schaltvorrichtung angeordnet, mittels deren bei Überschreitung der zulässigen Stromstärke die Erregung der Anlaßmaschine ζ. B. durch Einschaltung von Widerstand geschwächt wird, um so den selbsttätigen Ausschalter entbehrlich zu machen. Die Schaltvorrichtung wird durch ein gewöhnliches, im Hauptstrom liegendes Solenoid bedient.

Ein solches Solenoid arbeitet jedoch nur dann richtig, wenn die Anlaßdynamomaschine Strom abgibt, wirkt dagegen schädlich, wenn beim Zurückziehen des Steuerhebels Strom vom Walzwerkmotor zur Anlaßdynamomaschine zurückfließt. Das Solenoid arbeitet nämlich stets so, daß beim Anwachsen des Stromes unabhängig von der Stromrichtimg Widerstand vor das Feld der Anlaßdynamomaschine geschaltet wird, und daß die elektromotorische Kraft der Anlaßdynamomaschine demgemäß verringert wird. Das bedeutet beim Entstehen hohen Rückstromes eine schädliche Verstärkung dieses Rückstromes durch den selbsttätigen Regler selbst und bewirkt eine unzulässige Zunahme der Stromstärke bzw. ein unerwünschtes Ausschalten des selbsttätigen Ausschalters, wo ein solcher vorhanden ist.

Gemäß der Erfindung wird ebenfalls eine vom Hauptstrom — und zwar unmittelbar oder mittelbar — beeinflußte selbsttätige Schaltvorrichtung verwendet. Es ist jedoch die Einrichtung derart getroffen, daß die Schaltvorrichtung bei Rückstrom unwirksam ist, oder daß auch bei Rückstrom eine Dämpfung der Stromstärke erzielt wird. Auch kann man gemäß der Erfindung statt das Feld der als Generator arbeitenden Maschine zu schwächen, das Feld der als Motor arbeitenden Maschine verstärken oder beides gleichzeitig bewirken. Die Erfindung unterscheidet sich hierdurch wesentlich von einer bekannten, zur Beschleunigung der Erregung dienenden Einrichtung, bei welcher den Feldern beider proportional dem Arbeitsstrom erregter Maschinen Widerstände vorgeschaltet sind, die anfänglich beide kurzgeschlossen sind und bei wachsender Stromstärke beide vorgeschaltet werden. Hier werden also beide Felder gleichzeitig, und zwar schon bei verhältnismäßig geringer Stromstärke geschwächt ; es wirkt also hinsichtlich des Einilusses auf die Stromstärke die Schwächung des ' einen Feldes derjenigen des anderen entgegen. Gemäß der Erfindung werden aber beide Felder, wie angegeben, in entgegengesetztem Sinne geändert, so daß sich die Einflüsse beider Anderungen auf die Stromstärke unterstützen. Auch spricht hier die selbsttätige Schaltvorrichtung

fs. Auflage, ausgegeben am 2. Oktober igir.)

erst bei einer bestimmten hohen Stromstärke an, die nahe unterhalb der Ausschaltstromstärke des selbsttätigen Ausschalters liegt bzw. entsprechend der als zulässig erachteten Stromstärke gewählt ist.

Die angegebene Beeinflussung der Feldstärke der Maschinen ist nicht zu verwechseln mit einer Kompoundierung bzw. Gegenkompoundierung, da eine solche ja dauernd dem Hauptstrom der

ίο Maschine proportional wirkt, während die vor-; liegende Erfindung gerade bezweckt, die Feldverstärkung bzw. -Schwächung erst bei Erreichung einer bestimmten Stromstärke herbeizuführen. Diese Beeinflussung kann außerdem mit einer Kompoundierung bzw. Gegenkompoundierung der Maschinen verbunden sein.

Fig. ι zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der fremderregten Feldwicklung der Anlaßmaschine Widerstand durch die selbsttätige Schälvorrichtung vorgeschaltet wird. Letztere besteht aus einem Hilfsmotor, welcher jedoch nicht als Hauptstrommotor geschaltet sein darf. Es wird vielmehr gemäß der Erfindung das Drehmoment des Hilfsmotors bzw. die Zugkraft einer anderen an seiner Stelle verwendbaren elektromagnetischen Vorrichtung von der Richtung des Ankerstromes der Anlaßdynamomaschine abhängig gemacht, indem man durch den einen Teil, z. B, das Feld, einen dem Hauptstrom proportionalen Strom leitet und dagegen den anderen Teil, in diesem Falle den Anker, von einer konstanten Stromquelle, z. B. der Erregermaschine aus, speist. Bei dieser Schaltung wird bei einer bestimmten Drehrichtung des Walzwerkmotors die Stromabgabe der Dynamomaschine durch den selbsttätigen Regler gedämpft, beim Rückstrom vom Motor zur Dynamomaschine ist die Vorrichtung wirkungslos, da bei Rückstrom ihr Drehmoment im gleichen Sinne wirkt wie die vorhandene Gegenkraft (Gewicht o. dgl.), und sie daher stets in derjenigen Grenzstellung stehen bleibt, in welcher der regelbare Widerstand kurzgeschlossen ist. Beim Reversieren muß die Stromrichtung in dem einen Teile des Hilfsmotors umgekehrt werden durch einen Umschalter, welcher von dem Steuerschalter beeinflußt wird, oder man kann einfacher das Feld des Hilfsmotors an die Zuleitung zum Feld der Anlaßdynamomaschine anschließen, und zwar zwischen dem Umschalter und dem Regler.

In Fig. ι und 2 haben die einzelnen Bezugszeichen folgende Bedeutung: α Anlaßmaschine, b fremderregte Feldwicklung der Anlaßmaschine, c Hilfswicklung. der Anlaßmaschine (Fig. 2), d fremderregte Feldwicklung des Walzwerkmotors m, e Erregermaschine, f Regler (Steuerschalter), g Umschalter für Feldwicklung b, h Hilfsstromerzeuger (Fig. 2), i FeIdwicklung des Hilfsstromerzeugers h (Fig. 2), k Hilfswicklung des Walzwerkmotors m (Fig. 2), /..Umschalter für die Hilfswicklung k (Fig. 2). m Walzwerkmotor, η selbsttätiger Ausschalter, 0 Schaltspule des selbsttätigen Ausschalters n, r selbsttätiger Regler und s Feldwicklung des selbsttätigen Reglers f.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist das Feld s des selbsttätigen Reglers r in den Hauptstromkreis geschaltet, sein Anker an dje Erregermaschine e zwischen dem Umschalter g und dem Regler / für die Feldwicklung b der Anlaßmaschine α angeschlossen.

Vollkommener als die angeführte Schaltung 'wirkt die Verwendung eines selbsttätigen Reglers zur Beeinflussung der .Stromstärke in einer Gegenkompoundwicklung der Anlaßdynamo-.maschine oder einer verstärkenden Kompp.undwicklung der Arbeitsmotoren. Derartige Wicklungen sind in Betrieben mit Anlaßschaltung, .bei welchen sehr plötzlich geregelt werden muß, angewendet worden, um zu plötzliche Stromstöße abzudämpfen. Die Bemessung und die Wirksamkeit dieser Wicklungen, welche dauernd eingeschaltet sind, ist jedoch dadurch begrenzt, daß bei hohen Belastungen nicht ein zu starker Tourenabfall, bei Entlastungen nicht eine unzulässige Tourenerhöhung gegenüber mittlerer Belastung eintreten soll.

Der selbsttätige Regler kann nun dazu verwendet, werden, bei Erreichung einer wenig unter der Ausschaltstromstärke des selbsttätigen Ausschalters liegenden Stromstärke die begrenzte Wirkung dieser Wicklungen plötzlich zu verstärken, dadurch, daß ein im Nebenschluß zu diesen Wicklungen liegender Widerstand unterbrochen wird, um hierdurch ein Ausschalten des selbsttätigen Ausschalters zu verhindern.

Wird statt der unmittelbaren Kompoundierung bzw. Gegenkompoundierung ein Hilfsstromerzeuger z. B. wie in der Patentschrift 186058 verwendet, dessen Feldwicklung vom Hauptstrom durchflossen wird und dessen Anker eine feldverstärkende Hilfswicklung (k in Fig. 2) des Arbeitsmotors speist und auch' eine, gegenwirkende Hilfswicklung c der Anlaßdynamomaschine speisen kann, so kann der selbsttätige Regler einen im Ankerstromkreise dieses Hilfsstromerzeugers liegenden Widerstand bei der betreffenden kritischen Stromstärke kurzschließen und hierdurch die Wirkung einer oder beider Hilfswicklungen verstärken.

Es kann auch die Einrichtung so getroffen werden, daß diese Wicklungen überhaupt erst bei der betreffenden Stromstärke durch den Hilfsmotor eingeschaltet werden. Das gleiche ist im früheren Falle der unmittelbaren Kompoundierung bzw. Gegenkompoundierung durch Unterbrechung eines kurzschließenden Nebenschlusses zur betreffenden Wicklung möglich.

Eine Schaltung bei Verwendung eines Hilfs- iao Strömerzeugers h ist z. B. in Fig. 2 gezeigt. Der Regler r, dessen Widerstand der kompoundie-

Claims (3)

1. renden Hilfswicklung k des Motors und der gegenkompoundierenden Hilfswicklung c der Anlaßmaschine vorgeschaltet ist, ist hier insofern abweichend von Fig. ι ausgebildet, als er jetzt bei Erreichung eines bestimmten Hauptstromes den Widerstand aus dem Hilfsfeldkreis abschaltet und schließlich ganz kurzschließt. Sowohl bei unmittelbarer als auch bei mittelbarer Kompoundierung und Gegenkompoundierung ist der Hilfsmotor einfach als Reihenmotor auszuführen, der vom Hauptstrom oder einem diesem proportionalen Strom durchflossen wird, z. B. beim gezeichneten Ausführungsbeispiel vom Strom des Hilfsstromerzeugers. h, wodurch eine unwillkommene Verlängerung des Hauptströmkreises und eine Vermehrung seines Widerstandes vermieden wird. Hierbei erhält man im Gegensatze zur ersten Ausführungsform auch bei Rückstrom und ohne jede Umschaltung die richtige Wirkung, weil der Sinn des Drehmomentes des Hauptstrommo|ors unabhängig von der Stromrichtung ist, und bei einmaliger richtiger Einstellung unter allen Bedingungen durch den Regler das Feld der als Motor arbeitenden Maschine (d. i. bei Rückstrom die Anlaßdynamomaschine) verstärkt, das Feld der als Dynamo arbeitenden Maschine (d. i. bei Rückstrom der Arbeitsmotor) geschwächt wird. Denn es ist zu berücksichtigen, daß sich bei Rückstrom auch die Haupterregerströme jeweilig umkehren und die Kompoundwicklung zu einer Gegenkompoundwicklung bzw. umgekehrt wird. Statt des beispielsweise angenommenen Hilfsmotors können natürlich auch andere elektromagnetisch wirkende Vorrichtungen verwendet werden, z. B. bei Fig. 2 ein gewöhnliches Solenoid und bei Fig. 1 z. B. eine polarisierte Vorrichtung.

   Naturgemäß kann die Änderung der Stromstärke in einer oder mehreren Erregerwicklungen der Anlaßmaschine mit der Änderung in einer oder mehreren Erregerwicklungen des Motors verbunden werden. Auch kann* man für jede einzelne Änderung eines Erregerstromes ein Relais benutzen oder mehrere ein gemeinsames Relais herbeiführen

   besonderes

   durch

   lassen.

   Das Verfahren kann selbstverständlich auch in allen den dem Walzwerksbetriebe ähnlichen Betrieben Anwendung finden, in denen allgemein in Anlaßschaltung arbeitende Dynamomaschinen verwendet werden und in denen plötzliche Belastungsstöße vorkommen.

   P ate ν τ-Ansprüche:

   ι. Einrichtung zur selbsttätigen Begrenzung der Stromstärke von Anlaßdynamomaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichung eines bestimmten Höchstwertes des zwischen Anlaßdynamomaschine und Motor fließenden Stromes durch eine von diesem mittelbar oder unmittelbar beeinflußte selbsttätige, bei Rückstrom im Hauptstromkreise unwirksame oder ebenfalls stromverkleinernd wirkende Vorrichtung (Hilfsmotor r) die Erregung der Anlaßdynamomaschine geschwächt oder die Erregung des von der Anlaßdynamomaschine gespeisten Motors verstärkt oder beides gleichzeitig bewirkt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch die selbsttätige Vorrichtung bei Erreichung des bestimmten Höchststromwertes eine gegenkompoundierende Hilfsfeldwicklung (c) der Anlaßdynamomaschine oder eine kompoundierend wirkende Hilfsfeldwicklung (k) des Motors oder beide eingeschaltet oder stärker erregt werden.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Vorrichtung von dem die Hilfskompoundwicklungen (c und k) der Anlaßdynamomaschine und des Motors speisenden Hilfsstromerzeuger (Ji) Strom erhält, dessen Erregung unter dem Einfluß des zwischen Anlaßdynamomaschine und Motor fließenden Stromes steht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.