DE525418C

DE525418C - Arrangement for the mutual synchronization of compensated asynchronous motors

Info

Publication number: DE525418C
Application number: DE1930525418D
Authority: DE
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1929-03-02
Filing date: 1930-01-28
Publication date: 1931-05-23

Description

Das gebräuchliche Verfahren zum gegenseitigen Synchronisieren von Asynchronmotoren, das darin besteht, daß man ihre Sekundärkreise auf einen Widerstand oder eine andere Belastung, beispielsweise einen Hintermotor, parallel arbeiten läßt, ist befriedigend, solange die Periodenzahl in den Sekundärkreisen einen gewissen Wert übersteigt, gibt aber in der Nähe des absoluten Synchronismus eine sehr geringe synchronisierende Kraft. Die Erfindung betrifft eine Anordnung, die auch in dem letztgenannten Gebiete eine genügende synchronisierende Kraft gibt. Die erfindungsgemäße Anordnung besteht darin, daß bei zwei kompensierten Asynchronmaschinen, deren Kompensationsspannung dem Läufer entnommen wird und auf eine in den Ständer verlegte Wicklung wirkt, die beiden Kompensationskreise gekreuzt sind, so daß der Läufer der einen Maschine auf die Kompensationswicklung der anderen einwirkt, wobei die beiden Kreise auf einen gemeinsamen Widerstand arbeiten.The common method of synchronizing asynchronous motors with each other, that consists of putting their secondary circuits on a resistor or another load, for example a rear engine, can work in parallel is satisfactory as long as the number of periods in the secondary circuits exceeds a certain value, but gives close to absolute synchronism a very low synchronizing force. The invention relates to an arrangement that there is also a sufficient synchronizing force in the latter area. the The arrangement according to the invention is that with two compensated asynchronous machines, whose compensation voltage is taken from the rotor and acts on a winding installed in the stator, the two Compensation circles are crossed, so that the rotor of a machine on the compensation winding the other acts, with the two circles working on a common resistance.

Der kompensierte Motor kann im Rahmen des oben Gesagten beliebig ausgebildet sein; er kann beispielsweise ein Osnos- oder ein Schragemotor sein.The compensated motor can be designed as desired within the framework of what has been said above; it can be, for example, an Osnos or an inclined motor.

Eine Ausführungsform der Erfindung der letzteren Art ist inAn embodiment of the invention of the latter type is shown in FIG

Abb. ιFig. Ι

matisch dargestellt, währendillustrated while

der beiliegenden Zeichnung sche-Abb. 2 ein Diagramm der Wirkungsweise zeigt.the enclosed drawing Sche-Fig. 2 shows a diagram of the mode of operation shows.

ι und 2 sind die beiden Motoren, deren Läufern über die Schleifringe 11 bzw. 21 Strom zugeführt wird. Die Stromkreise sind nur für eine Phase dargestellt. Von den Kollektorbürsten 12 des Motors 1 wird der Strom durch die Ständerwicklung 23 des Motors 2 und von den Bürsten 22 des Motors 2 durch die Ständerwicklung 13 des Motors 1 geleitet. Die beiden Ströme fließen dann zusammen durch den zweckmäßig regelbaren Widerstand 14.ι and 2 are the two motors, the rotors of which via slip rings 11 and 21, respectively Electricity is supplied. The circuits are only shown for one phase. Of the Collector brushes 12 of the motor 1 is the Current through the stator winding 23 of the motor 2 and from the brushes 22 of the motor 2 through the stator winding 13 of the motor 1 directed. The two currents then flow together through the expediently controllable Resistance 14.

Im Diagramm der Abb. 2 bezeichnet E₃ beispielsweise die in der Ständerwicklung des Motors ι induzierte Schlupfspannung und Ek die auf die gleiche Wicklung von den Bürsten der anderen Maschine aufgedrückte Spannung. Es sei angenommen, daß die Bürsten so eingestellt sind, daß Ek bei untersynchronem Gang gegenüber E_s um. 90⁰ voreilt. Ek wirkt dann rein kompensierend.In the diagram of Fig. 2, E ₃ denotes, for example, the slip voltage induced in the stator winding of the motor and Ek denotes the voltage impressed on the same winding by the brushes of the other machine. It is assumed that the brushes are set in such a way that Ek around E _s in the case of undersynchronous gear. 90 ⁰ leads. Ek then has a purely compensatory effect.

Falls nun die Geschwindigkeit des Motors 2 die Neigung hat, abzunehmen, so entspricht dies bei untersynchronem Gang einer Neigung zum Erhöhen der Periodenzahl an den Bürsten, d. h. einer Verschiebung des Spannungsvektors im Vorwärtssinne daselbst. Ek wird also in der Pfeilrichtung gedreht und erhält eine Komponente, die E₃ entgegengesetzt gerichtet ist. Zur Überwindung die-If the speed of the motor 2 now has the tendency to decrease, this corresponds to a tendency to increase the number of periods on the brushes, ie a shift of the voltage vector in the forward sense there, in the case of undersynchronous gear. Ek is therefore rotated in the direction of the arrow and receives a component that is directed in the opposite direction to E _3. To overcome the

ser Komponente muß E_s anwachsen, d. h. der Schlupf zunehmen und die Geschwindigkeit des Motors ι also abnehmen, bis das Gleichgewicht, d.h. der gegenseitige Synchronismus, wieder eintritt.This component must E _s increase, ie the slip increase and the speed of the motor ι decrease until the equilibrium, ie the mutual synchronism, occurs again.

Betrachtet man dagegen die Verhältnisse in der Ständerwicklung des Motors 2, so ist hier die Schlupfspannung von Anfang an gewachsen und hat gleichzeitig 'die Neigung erhalten, ihre Periodenzahl zu erhöhen, d. h. sie ist gegenüber der Kompensationsspannung, die vom Motor 1 kommt, etwas vorgerückt worden. In ähnlicher Weise wie bei dem Motor ι findet man dann, daß der Motor 2 unter dem Einfluß der Kompensationswicklung seinen Schlupf vermindern muß.If, on the other hand, the conditions in the stator winding of the motor 2 are considered, then here the slip tension has grown from the beginning and at the same time has' retained the tendency to to increase their number of periods, d. H. it is opposite the compensation voltage, coming from engine 1, a little advanced been. In a manner similar to that of the motor ι one then finds that the motor 2 must reduce its slip under the influence of the compensation winding.

Das Ergebnis ist das gleiche beim Übersynchronismus. Bei Synchronismus selbst liegen die Verhältnisse folgendermaßen: Eine Neigung zum Abnehmen der Geschwindigkeit des Motors 2 bedeutet hier eine Rückwärtsdrehung des räumlichen Feldvektors im Motor selbst und somit auch eine Änderung des Verhältnisses der Ströme in den drei jetzt mit Gleichstrom gespeisten Wicklungsphasen der Kompensationswicklungen des Motors 1 in solchem Sinne, daß die Richtung des Kompensationsflusses hier rückwärts verschoben wird. Da der Kompensationsfluß hier den Gleichfluß eines gewöhnlichen Synchronmotors ersetzt, wird das Verhältnis das gleiche, als ob der Ständer des Synchronmotors rückwärts gedreht wird. Der Läufer folgt dann mit, und dieser Motor bleibt also wie früher der Motor 2 in der Drehzahl zurück.The result is the same with oversynchronism. When synchronism itself lie the relationships are as follows: A tendency to decrease in speed of the motor 2 here means a reverse rotation of the spatial field vector im Motor itself and thus a change in the ratio of the currents in the three now Winding phases of the compensation windings of motor 1 fed with direct current in such a sense that the direction of the compensation flow shifted backwards here will. Since the compensation flux is the same as that of an ordinary synchronous motor replaced, the ratio becomes the same as if the stator of the synchronous motor is reversed is rotated. The runner then follows, and this motor remains as it used to be the speed of the motor 2 decreases.

Zum oben Gesagten ist zu bemerken, daß »rückwärts« im Verhältnis zur Drehrichtung dasselbe wie »vorwärts« im Verhältnis zur Phasenfolge im Ständer beim Untersynchronisrnus bedeutet, weshalb zwischen den Verhältnissen beim Untersynchronismus und beim Synchronismus kein Widerspruch besteht. Falls Eu nicht auf E_s senkrecht steht, wenn kein Ausgleichsbedürfnis vorliegt, d.h. diese Spannung nicht nur kompensierend, 4; sondern auch geschwindigkeitsregelnd wirkt, erhält man das obengenannte Ergebnis, ebenfalls solange E_k nur eine kompensierende Komponente hat; denn ein Drehen von Ek in gewissem Sinne bewirkt dann immer eine Änderung der Geschwindigkeit im entsprechenden Sinne. Je kleiner die kompensierende Komponente von £}, ist, desto kleiner wird jedoch auch die Geschwindigkeitsänderung, die zur Wiederherstellung des Gleichgewichts wirkt, und desto geringer wird deshalb die Stabilität der Schaltung. Bei einer rein geschwindigkeitsregelnden (kompoundierenden) Wicklung fällt die gegenseitig synchronisierende Wirkung ganz weg. Regarding the above, it should be noted that "backwards" in relation to the direction of rotation means the same as "forwards" in relation to the phase sequence in the stator in sub-synchronism, which is why there is no contradiction between the conditions in sub-synchronism and synchronism. If Eu is not perpendicular to E _s , if there is no need for compensation, ie not only compensating this tension, 4; but also has a speed-regulating effect, the above result is obtained, also as long as E _{k has} only one compensating component; because turning Ek in a certain sense always causes a change in speed in the corresponding sense. However, the smaller the compensating component of £}, the smaller the speed change which acts to restore equilibrium, and therefore the lower the stability of the circuit. In the case of a purely speed-regulating (compounding) winding, the mutually synchronizing effect is completely eliminated.

Es ist nicht notwendig, daß die Kompensationsspannung dem Läufer der synchronisierenden Maschine selbst entnommen wird, sondern sie kann auch dem Läufer einer mit ihr mechanisch gekuppelten Hilfsmaschine entnommen werden, z. B. einem Periodenumformer mit oder ohne eigene Kompensationswicklung. In diesem Falle kann die Hauptmaschine auch mit der Ständer- anstatt mit der Läuferwicklung an das Netz angeschlossen sein.It is not necessary that the compensation voltage is taken from the rotor of the synchronizing machine itself, but it can also be the runner of an auxiliary machine mechanically coupled to it be taken, e.g. B. a period converter with or without its own compensation winding. In this case, the main machine can also use the stand instead of the the rotor winding must be connected to the mains.

Claims

Claim:

Arrangement for mutual synchronization of compensated asynchronous motors, whose secondary circuits work in parallel on a resistor or another load and at which the compensation voltage acting on the secondary circuit of a circulating Winding is removed, characterized in that the secondary winding the compensation voltage acting on one machine is taken from the other machine.

1 sheet of drawings