DE521138C

DE521138C - Double-fed AC machine with a freely rotating intermediate runner

Info

Publication number: DE521138C
Application number: DER75037D
Authority: DE
Original assignee: EMIL RAPPEL DIPL ING
Current assignee: EMIL RAPPEL DIPL ING
Priority date: 1928-07-03
Filing date: 1928-07-03
Publication date: 1931-03-18

Description

Der Steigerung der Drehzahl aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ist bekanntlich bei Wechselstrommaschinen durch die Frequenz eine Grenze gesetzt. Es gibt jedoch einige Mittel, die eine Erhöhung über die synchrone Drehzahl einer zweipoligen Maschine ermöglichen, wie z. B. die Kaskadenschaltung mehrerer Maschinen, die in- oder nebeneinander angeordnet sein können. Bekannt ist auch die Schaltung des doppeltgespeisten Drehstrommotors, der eine Erhöhung der Drehzahl auf den doppelten Wert der synchronen zuläßt. Bei derartigen Motoren hat man zur Erzielung eines selbsttätigen Anlaufes auch bereits zwischen Ständer und Läufer einen Zwischenläufer mit Käfigwicklungen angeordnet. Diese Anordnungen haben aber ingesamt den Nachteil, daß sie zwar als Motor ohne weiteres, als Generator jedoch nur dann betriebenThe increase in speed for reasons of economy is known to occur in AC machines are limited by the frequency. There are a few, however Means that allow an increase above the synchronous speed of a two-pole machine, such as B. the cascade connection of several machines that can be arranged inside or next to each other. That is also known Circuit of the double-fed three-phase motor, which increases the speed double the value of the synchronous one. With such engines one has to achieve of an automatic start-up, there is also an intermediate runner between the stator and runner arranged with cage windings. Overall, however, these arrangements have the disadvantage that, although they can be used as a motor, but only operated as a generator

ao werden können, wenn sie mit anderen Generatoren parallel arbeiten, von welchen sie die erforderliche Erregung erhalten. Ein Einzelbetrieb eines doppeltgespeisten Drehstrommotors, der erfindungsgemäß erreicht wird, ist also nicht möglich.ao if they work in parallel with other generators, from which they the get the necessary excitement. A single operation of a double-fed three-phase motor, which is achieved according to the invention is therefore not possible.

Gegenstand der Erfindung ist eine doppeltgespeiste Wechselstrommaschine, die derart ausgebildet ist, daß zwischen dem Stator und dem mit der doppelten synchronen Drehzahl umlaufenden Rotor ein mit zwei Erregerwicklungen versehener Zwischenrotor sich mit synchroner Geschwindigkeit im gleichen Drehsinne frei bewegt, wodurch ein Betrieb dieser Maschine auch als Generator ohne magnetisierende Wechselstromquelle bei beliebigem Leistungsfaktor ermöglicht wird.The invention is a double-fed alternating current machine, the such is designed that between the stator and that with twice the synchronous speed revolving rotor an intermediate rotor provided with two excitation windings moves at synchronous speed in the same The sense of rotation moves freely, which means that this machine can also be operated as a generator without magnetizing AC power source is made possible at any power factor.

In der Abb. 1 bezeichnet A den Stator und B den Rotor, die beide in normaler Weise eine Wechselstromwicklung als Arbeitswicklung tragen. Die Wicklung des Rotors ist über Schleifringe der Statorwicklung evtl. unter Zwischenschaltung eines Transformators parallel geschaltet. Der Zwischenrotor C trägt in den Nuten N₁ und N₂ je eine Erregerwicklung W₁ und W„ für Gleichstrom, die zu Schleifringen führen. Bei Serienschaltung von W₁ und W₂ kann man sich mit drei Schleifringen begnügen. Die beiden Erregerwicklungen wirken so, daß der von ihnen erzeugte Fluß Sr₁ bzw. ■&„ den Stator und Rotor in dem eingezeichneten Sinne durchsetzt. Der ringförmige Teil R zwischen den beiden Wicklungen dient außer zur mechanischen Festigkeit zur Aufnahme des Difterenzflusses Δ-©", welcher entsteht, wenn Stator und Rotor verschieden stark erregt werden. Dies erweist sich als vorteilhaft zur Erzielung einer günstigen Stromverteilung in den beiden Arbeitswicklungen. Man wird nämlich vorzugsweise den Rotor nur mit reinem Wirkstrom belasten und den phasenverschobenen Strom nach dem Stator verlegen, wo für die Unterbringung des erforderlichen Kupfers genügend Raum zur Verfügung steht. Die Wirklast des Stators ist, abgesehen von den Verlusten, gleich der des Rotors. Die Anordnung wirkt ähnlich wie zwei gleich große parallel geschaltete Synchronmaschinen, derenIn Fig. 1, A denotes the stator and B the rotor, both of which normally carry an alternating current winding as the working winding. The winding of the rotor is connected in parallel via slip rings of the stator winding, possibly with the interposition of a transformer. The intermediate rotor C carries in the slots N ₁ and N ₂ an excitation winding W ₁ and W " for direct current, which lead to slip rings. If W ₁ and W _{2 are connected in series} , you can be satisfied with three slip rings. The two excitation windings act in such a way that the flux Sr ₁ or & generated by them passes through the stator and rotor as shown. The ring-shaped part R between the two windings serves not only for mechanical strength but also for absorbing the differential flux Δ- © ", which arises when the stator and rotor are excited to different degrees. This proves to be advantageous for achieving a favorable current distribution in the two working windings namely, preferably only load the rotor with pure active current and move the phase-shifted current to the stator, where there is enough space to accommodate the required copper. The active load of the stator is, apart from the losses, the same as that of the rotor acts similar to two synchronous machines of the same size connected in parallel, whose

Polräder auf der gleichen Welle sitzen und stillstehen, während sich die Statoren im entgegengesezten Sinne mit synchroner Geschwindigkeit drehen.Pole wheels sit and stand still on the same shaft, while the stators sit in opposition Rotate senses at synchronous speed.

Man kann sich auch mit nur einer Erregerwicklung begnügen. In diesem Falle kann der Zwischenrotor nach Abb. 2 in der Form ausgeprägter Pole mit Polkern K und Polplatten P₁ zwischen welchen die Wicklung W liegt, ausgebildet werden. Eine Verbindung von Pol zu Pol innerhalb des Zwischenrotors (nicht gezeichnet) darf dann nur durch unmagnetisches Material erfolgen, wenn man erreichen will, daß der Fluß den Stator und den Rotor in gleicher Stärke durchsetzt. Verschiedene Stromverteilung in den beiden Arbeitswicklungen kann durch Vergrößerung der Windungszahl im Stator erzwungen werden, wenn die Maschine als Generator vorzugsweise nacheilenden Strom zu liefern hat, oder auch, wenn man den bei einer solchen Regelung zwangsweise sich im Leerlauf einstellenden Ausgleichstrom vermeiden will, durch Zwischenschaltung eines DrehreglersYou can also be satisfied with just one excitation winding. In this case, the intermediate rotor according to FIG. 2 can be designed in the form of pronounced poles with a pole core K and pole plates P ₁ between which the winding W is located. A connection from pole to pole within the intermediate rotor (not shown) may only be made using non-magnetic material if one wants to achieve that the flux penetrates the stator and the rotor to the same degree. Different current distributions in the two working windings can be enforced by increasing the number of turns in the stator, if the machine as a generator preferably has to deliver lagging current, or if you want to avoid the equalizing current that is inevitably set in idle with such a control, by interposing a Rotary control

o. dgl. Im übrigen ist die Arbeitsweise grundo. The like. Otherwise, the way of working is basic

sätzlich die gleiche wie bei der Ausführung nach Abb. 1.additionally the same as in the version according to Fig. 1.

Claims

Patent claims:

1. Double-fed AC riveting machine with stator and rotor connected in parallel and with a freely rotatable intermediate rotor, characterized in that that the intermediate runner on its facing the stand and the runner Scope each carries an excitation winding that changes the current distribution in the stator and in the rotor with variable Direct currents are fed.

2. Double-fed AC machine according to claim 1, characterized in that the two excitation windings of the intermediate rotor are combined into one winding and that the change in the current distribution in the stator and in the Runner by appropriate selection of the number of turns in the stator and in the runner or by turning on a rotary control is achieved in the stator or rotor circle.

1 sheet of drawings