DE562201C - Einrichtung zur Nutzbremsschaltung fuer Wechselstromkollektormotoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
22. OKTOBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d² GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Juni 1928 ab

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Nutzbremsung und Stromrückgewinnung bei elektrischen Wechselstrombahnen. Bei den hauptsächlich verwendeten Einphasenreihenschlußkollektormotoren ist eine Energierückgewinnung nicht ohne weiteres erreichbar, da ein derartiger Motor, als Generator angetrieben, Gleichstrom liefern würde. Man mußte zu diesem Zweck die Phasenlage zwischen Ankerstrom und Feld künstlich beeinflussen, was hauptsächlich durch Scheinwiderstände, beispielsweise in den Feldkreis eingeschaltete Kondensatoren, erfolgt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine besonders günstige Einrichtung zur Stromrückgewinnung dadurch gegeben, daß in den Ankerkreis des Motors ein Kondensator eingeschaltet wird. Mit Vorteil wird hierbei in an sich bekannter Weise außerdem auch in den dem Anker parallel geschalteten Feldkreis ein Kondensator eingeschaltet. Durch die neue Anordnung wird es ermöglicht, abgesehen von der günstigsten Phasenlage zwischen Feld- und Ankerstrom nunmehr auch die Phasenlage des Ankerstromes in bezug auf die Netzspannung so einzustellen, daß die Energie in einer Form rückgeliefert werden kann, in der sie ohne weiteres von anderen Verbrauchern verwertet werden kann. Mit besonderem Vorteil wird die Kapazität dieses Kondensators so bemessen, daß sie mit den Induktivitäten der Maschine zusammen einen Schwingungskreis bildet. Außerdem ist hierdurch noch die Möglichkeit gegeben, trotz gleichzeitiger Einstellung auf einen günstigen Phasenwinkel zwischen Feld, Ankerstrom und Netzspannung den Schwingungskreis derart auf Netzfrequenz abzustimmen, daß auch bei einem vorübergehenden Ausbleiben der Netzspannung (Abspringen des Bügels, Trennstellen u. dgl.) die Netzfrequenz in der Maschine aufrechterhalten bleibt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar in Abb. ι das Schema einer Anordnung, bei der der Einphasenkollektormotor als Reihenschlußgenerator Energie zurückliefert, in Abb. 2 die entsprechende Anordnung für den hauptsächlich in Betracht kommenden Fall der Energierücklieferung als Nebenschlußgenerator. Mit ι ist der Anker, mit 2 der Stufentransformator, mit 3 die Erregerwicklung, mit 4 die Wendepolwicklung, mit 5 ein Widerstand, mit 6 eine Kompensationswicklung, mit 7 eine Schaltdrosselspule, mit 8 der Kondensator gemäß der Erfindung bezeichnet. Der Kondensator 8 ist demnach mit dem Motor in Reihe geschaltet und verhindert so in sehr einfacher Weise das Auftreten

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Heinrich Kann in Berlin-Charlottenburg.

von Gleichstrom, so daß nur Wechselstrom in vom Netz aufgedrückter Frequenz rückgeliefert werden kann.

Nach der weiteren Erfindung kann durch entsprechende Bemessung der Kapazität die Phasenverschiebung des rückgelieferten Stromes beliebig eingestellt werden, also auch etwa ein voreilender Strom zur Phasenkompensation geliefert wer.den. Da die Selbstinduktion der Maschine nicht in allen Betriebszuständen dieselbe ist, kann nach der Erfindung der Kondensator veränderlich gemacht werden. Mit besonderem Vorteil kann die Änderung der Kapazität in Abhängigkeit von den Schalteinrichtungen erfolgen, derart, daß jedem einzelnen Schaltzustand zwangsläufig .der entsprechende Kapazitätswert zugeordnet wird. Unter Umständen könnte eine Selbsterregung über die Wendepole in netzfremder Frequenz erfolgen. Um dies zu verhindern, kann weiter nach der Erfindung ein zusätzlicher Widerstand in dem Ankerkreis vorgesehen werden, der während des Motorbetriebes zweckmäßig kurzgeschlossen wird.

»S In Abb. 3 ist der Ankerkreis entsprechend Abb. ι und 2 in der Schaltung für Generatorbetrieb herausgezeichnet. Hierbei ist in Reihe mit der Wendepolwicklung 4 des Motors der Widerstand 5 angeordnet und parallel zu beiden eine Drossel 9 vorgesehen. Durch diese Anordnung ist in sehr einfacher Weise die Möglichkeit gegeben, dem Wendefeld die für eine gute Kommutierung notwendige Phasenlage zu geben. Im Motorzustand sind Wider-SS stand und Wendepolwicklung, wie in Abb. 1 und 2 angegeben, parallel geschaltet und die Drossel ausgeschaltet.

Für Stromrücklieferung ist hauptsächlich Nebenschlußcharakteristik erwünscht. Hierzu wird, wie in Abb. 2 dargestellt ist, je ein Kondensator 8 und 10 in dem zueinander parallel geschalteten Anker- und Feldkreis eingeschaltet. Hierbei kann in gleicher Weise die Frequenz bzw. die Phasenverschiebung durch geeignete Bemessung der Kondensatoren erreicht werden.

Die Abstimmung des Schwingungskreises kann unter Umständen auch die Anordnung einer zusätzlichen, regelbaren Induktivität erfolgen, wenn die Verwendung veränderlicher Kondenstatoren Schwierigkeiten bietet. Die Anwendung des Erfjhdungsgedankens beschränkt sich nicht auf Einphasenreihenschlußmotoren bzw. Einphasennebenschlußmaschinen, sondern kann auch bei Mehrphasenkollektormaschinen Anwendung finden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Nutzbremsschaltung für Wechselstromkollektormotoren, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ankerkreis des Motors ein Kondensator eingeschaltet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den dem Anker parallel geschalteten Feldkreis in an sich bekannter Weise ein Kondensator eingeschaltet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitat der Kondensatoren veränderlich ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren derart dimensioniert sind, daß sje mit den Induktivitäten der Maschine einen Schwingkreis bilden, der auf Netzfrequenz abgestimmt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenschlußerregerkreis des Motors in an sich bekannter Weise an einer besonderen Anzapfung des Transformators angeschlossen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen, im Ankerkreis angeordneten Widerstand, der beim Arbeiten der Kollektormaschine als Motor kurzgeschlossen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Wendepolwicklung in an sich bekannter Weise ein Widerstand und parallel zu beiden eine Drosselspule angeordnet ist, und daß der Widerstand beim Arbeiten der Kollektormaschine als Motor zur Wendepolwicklung parallel geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen