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Einrichtung zur Regelung von Wlehrphasen-Reihenschlußmotoren für Walzwerke
u. dgl. Betriebe. Die Mehrphasenkollektormotoren eignen sich im allgemeinen nicht
zum Antrieb von Walzwerken, denn für diesen Antrieb ist nur eine verhältnismäßig
geringe Schlüpfung (zo bis 15 Prozent) zulässig, und zwar muß dieselbe annähernd
gleich groß für alle Arbeitsgeschwindigkeiten bleiben. Um derartige :Motoren zum
Walzwerksantrieb verwenden zu können, ist schon vorgeschlagen worden, in Nebenschluß
zu dem Rotor des Serienmotors eine Selbstinduktion zu schalten und die Spannung
nach Größe und Phase so zu regeln, daß die Erregung der Maschine durch ihren Rotor
sowohl bei Belastung als beim Leerlauf gesichert ist.
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Bei den bekannten Ausführungsförmen stehen der Regelung der Spannung
und der Selbstinduktion jedoch große Schwierigkeiten entgegen.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, mit welcher bei einfacher
Handhabung die oben erwähnten Bedingungen erfüllt werden können. Diese Einrichtung
kann mit selbsttätigen Vorrichtungen kombiniert werden, welche jede Betriebscharakteristik
zu verwirklichen gestatten und falsche Handhabungen bzw. Steuerungen verhindern.
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Gemäß der Erfindung wird die Spannung des abgezweigten Stromkreises
mittels eines Doppelinduktionsreglers geregelt, dessen besonderes Merkmal darin
besteht, daß seine Primärwicklung durch den Stator des Kollektormotors gespeist
wird anstatt unmittelbar von dem Netze aus.
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Die Selbstinduktion kann mittels Hand oder mittels selbsttätiger Vorrichtungen
so geregelt werden, daß sämtliche Charakteristiken erzielbar sind und falsche Handhabungen
verhindert werden.
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Die Bürsten des Motors können ein für allemal fest eingestellt werden,
so daß die Regelung (mittels Hand oder selbsttätig) einzig und allein auf die Einstellung
des Reglers und der Selbstinduktion beschränkt ist. Diese beiden Apparate können
übrigens miteinander kombiniert werden.
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Die Abbildung gibt ein Schaltbild der Einrichtung nach der Erfindung
wieder.
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Mit M ist ein Dreiphasen-R eihenkollektormotor bezeichnet, welcher
von den Klemmen X aus gespeist wird. R bedeutet einen Doppelinduktionsregler, dessen
Primärwicklungen p1, p2 parallel geschaltet sind und durch den Stator des Motors
M gespeist werden. Die Sekundärwicklungen y1, y2 dieses Reglers R und die regelbare
Selbstinduktion S sind in Reihe geschaltet und dieser Stromkreis in Nebenschluß
zum Läufer des Motors M gelegt.
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Der Induktionsregler R wird durch die gleichzeitige Winkelverschiebung
beider Rotoren y1, y, im selben Sinne geregelt. Sind unter diesen Umständen
die
beiden Teile des Reglers R gleich ausgebildet, so ist die kombinierte Spannung der
Sekundärwicklungen oder Rotoren yi, y2 des Reglers zwar veränderlich in Größe, besitzt
aber eine konstante Richtung mit Bezug zu der Spannung der Primärwicklungen (Statoren
P'i, p2).
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Da diese Statoren pi, p, parallel zu dem Stator des Motors 111 geschaltet
sind, so werden also für eine feste Winkeleinstellung der Bürsten des Motors dessen
Läuferspannung und diejenige der Primärwicklungen pi, p2 des Reglers R ständig um
einen konstanten Winkel verschoben sein, und zwar unabhängig von der Geschwindigkeit
des Motors und der Einstellung des Reglers. Die Größe dieses Winkels kann durch
eine Hilfsreglung vermittels des Reglers geändert werden und ihr jeder geeignete
Wert gegeben werden.
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Insbesondere können die Spannungen des Reglers R und des Motors
111 in Phase gehalten werden. Da in diesem Falle die Reaktanz des abgezweigten
Stromkreises im allgemeinen viel größer als der Widerstand ist, so wird der Strom
in diesem Stromkreis ständig um
gegenüber der Spannung des Rotors des :Motors M verschoben `sein, somit ständig
magnetisierend wirken. Besonders beim Leerlauf wird der magnetisierende Strom ausschließlich
durch den Rotor des Motors 111' geliefert, und der Leistungs- Vorteil, faktor kann
gleich eins sein.
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Unter Belastung wird bei einer bestimmten Ausschal-Geschwindigkeit
die Spannung am Kollektor ters der des Reglers R gleich und entgegengesetzt sein,
so daß dann der Strom in dem abgezweigten Stromkreis gleich Mull wird und der Motor
bei einer seiner Betriebsgeschwindigkeiten als Reihenmotor arbeitet. Der Leistungsfaktor
ist also der eines Reihenmotors bei derselben Geschwindigkeit und für die in Betracht
gezogene Bürstenstellung.
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So kann die Geschwindigkeit für volle Belastung mittels des Reglers
R auf irgendeinen geeigneten Wert eingestellt werden, wobei der Leistungsfaktor
selbsttätig in der Nähe von eins bleibt, sowohl unter Belastung als beim Leerlauf.
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Bis jetzt ist angenommen worden, daß der Widerstand des abgezweigten
Stromkreises gegenüber seiner Reaktanz vernachlässigt werden könnte. Ist dieser
Widerstand verhältnismäßig so kann er kompensiert werden durch Verwendung eines
Doppelreglers, dessen beide yi, yZ eine etwas verschiedene Windungszahl besitzen.
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Der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Betrieb unter Belastung
und Leerlauf ist annähernd konstant, denn derselbe hängt wesentlich von der Selbstinduktion
des abgezweigten Kreises ab.
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Die Schlüpfung kann demnach auf irgendeinen geeigneten Wert geregelt
werden durch Einstellung der Selbstinduktion S mittels Hand, wobei ein beliebiges
bekanntes Verfahren benutzt werden kann, z. B. die Änderung des Luftspaltes der
Spule.
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Anderseits kann der Wert der Selbstinduktion S auch selbsttätig geändert
werden entweder zur Begrenzung der aufgenommenen Leistung auf einen bestimmten Wert
oder zur Begrenzung des Stromes im eigenen Stromkreis oder auch zu irgendeinem anderen
Zweck. Auch können Anlaßmotoren o. dgl. verwendet werden.
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Um den Motor beim Anlassen als Serienmotor arbeiten zu lassen, genügt
es, daß die Selbstinduktion S selbsttätig während des Anlassens einen hohen Wert
annehmen kann, um ihren eigenen Strom zu begrenzen. Dies kann z. B. erreicht werden
durch eine Selbstinduktionsspule mit veränderlichem Luftspalt, deren beweglicher
Teil federnd angeordnet ist. Wenn der Strom in den Windungen der Selbstinduktionsspule
einen gewissen Wert übersteigt, nehmen die Luftspalte durch Zusammendrücken der
Federn ab, und diese selbsttätige Änderung der Selbstinduktion wird den Strom begrenzen.
Diese selbsttätige Regelung besitzt den daß die Unterbrechung des Speisestromkreises
durch irrtümliche Handhabung des verhindert wird.