DE604878C

DE604878C - Blindleistungsmaschine asynchroner Bauart

Info

Publication number: DE604878C
Application number: DES97846D
Authority: DE
Inventors: Dr Erwin Kuebler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1931-04-03
Filing date: 1931-04-03
Publication date: 1934-10-30

Description

Die Erfindung betrifft eine neue Blindleistungsmaschine asynchroner Bauart, die mit einer Drehstromerregermaschine, gegebenenfalls in Verbindung mit 'einer Gleichstromhilfserregermaschine, arbeitet.

Die Verwendung· von Asynchronmaschinen zur Blindleistungsabgahe ist bereits bekannt. Solche Maschinen bieten wegen ihrer Stabilität bei der 'Untererregung, bei der sie mit verhältnismäßig geringer Sättigung arbeiten, synchronem Blindleistungsmasehinen gegenüber erhebliche Vorteile. Bei Übererregung, also kapazitiver Belastung, arbeiten sie jedoch mit verhältnisrnäßäg· großen Verlusten^ diets unter Umständen die Wirtschaftlichkeit in Frage stellen können.

Nach der -Erfindung können diese Nachteile bei einer Blindleis tungsmaschine asynchroner Bauart dadurch vermieden werden, daß der Läufer bei Übererregung mit Gleichstrom gespeist.ist und die Nuten- und Leiterquerschnitte der im übrigen gleichmäßig je Pol und Phase verteilten Leiter für einen bestimmten Autgenblickswert der Drehstromverteilung bei Vollast-Übererregung bemessen sind.

Die Leiter und Nuten einer Phase sind z. B. für J_{2 max} des Läuferstromes bei Volllast-Übererregung, die Leiter und Nuten der beiden anderen Phasen nur für 1/2 J'2 max dimensioniert. Dadurch ergeben sich unter der Polmitte des Läufers schmalere Nuten und breitere Zähne, an den neutralen Zonengrenzen hingegen breitere Nuten und schmalere Zähne als bei der gleichmäßigen Drehstromnutung. Dadurch wird der Aufwand an elektrischer Durchflutung für die Magnetisierung des Läufereisens verkleinert. Die Verbreiterung der Läuferzähne unter der Polmitte bringt außerdem, noch den Vorteil einer erheblich geringeren Luftspaltkontraktion des malerischen Feldes mit sich, so daß sich gegenüber normalen asynchronen Blindleistungsmaschinen insgesamt eine Verminderung des Läuferstromes auf etwa 85 o/_o erreichen läßt. Dies entspricht aber bei gleichem Kupferaufwand einer Verminderung der Kupferverluste im Läufer auf etwa 64 0/0, während außerdem infolge der geringeren Sättigung in den breitenen Zähnen auch die Eisenverluste herabgesetzt sind. Bei Übererregung, d.h. bei kapazitiver Belastung, wird der Läufer der Blindleistungsmaschine durch die Drehstromerregermaschine mit Gleichstrom erregt; ler entspricht also in elektrischer Hinsicht voll-

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

Dr. Erwin Kubier in B' erlin-Siemensstadt."

ständig dem .einer Synchrarunaschiine. Die Drehstromerregerniaschine wird hierbei mit Vorteil für ungleiche Phasemspaninungen ausgelegt, um die Verschiedenheit deis Wider-Standes in den drei Läuferphasien der Hauptmaschine auszugleichen. Hierbei wird auch. der Kollektor der Drehstromerregiermaschainie der besonderen Stromverteilung angepaßt. Die Verschiedenartigikeit der Nutung des Läufers der Hauptmaschine gibt diesiem die Charakteristik des Läufers einer Reaktionsmaschine, so daß. sich bei Übererriegung durch, das Reaktionsmoment von selbst ein synchrones Arbeiten einstellt, das damn in-1.5 folge der Gleichstromerregung durch die Drehstromerregermaschine beibehalten bleibt. Mit Vorteil kann außerdem eine mit Gleichstrom gespeiste Hilfswicklung im Läufer der Hauptmaschine untergebracht sein, durch die bei kapazitiviem Arbeiten der synchrone Lauf der Maschine erzwungen wird.

Man kann auch einen Teil der Mehrphasenwicklung des Läufers mit Gleichstrom speisen und den übrigen Teil von der Drehstron> erregermaschine versorgen.

Hierbei ist eine unterteilte Wicklung zugrunde zu legen, bei der die einzelnen Teile zwei voneinander unabhängige Wicklungen der !erforderlichen Phasenzahl darstellen. Die eine Wicklung-, also der eine Teil der Geisamtwicklung, wird an eine Gleichstromhilfsierregermaschine angeschlossen, wobei zwei Phasen zueinander parallel mit der dritten in Reihe geschaltet werden können, während die .zweite Wicklung, also der übrige Teil der Gesamtwicklung, an die Drehstronxerregermaschine angeschlossen wird. Zum Beispiel kann also Y₄ der Wicklung der Gleichstromerregung zugeordnet werden, etwa indem diejenigen Stäbe, die in jeder Nut rechts oben liegen, miteinander den gleichstromerregten Wicklungsteil bfldem. Bei Untererregung bleibt lediglich der der Drehstromerregung zugeordnete Teil der Wicklung eingeschaltet.

Man kann, die beiden Erregermaschiinen,

nämlich die Gleichsixomhilfserregermasich&ne und die Drehstromerregermaschine, auch hintereinanderschalten. In diesem Falle wird die GleichstromMifserregerjorasichJne etwa in diejenige der drei Zuführungsleitungen von den drei Bürsten der Dnehstromerregetrmaschine eingeschaltet, die zu dem für die größeren Stromwerte dimensionierten Phasenzweig führt.

Die zusätzliche Gleichstromerregung kann bei geringer Belastung sowie auch bei Untererregung entfallen. Hierbei ist im Läufer der Hauptmaschine infolge der Untererregung nur noch ein Bruchteil des Nennstromes vorhanden, so daß trotz der un-gleichen Phasenwiderstände ein asynchroner Betrieb ohne weiteres möglich ist, wobei infolge der geringen) Sättigung trotz der ungleichen Nutung keine erhöhten Verluste .eintreten. Die Spannungskurve ist bei asynchronem Betrieb lediglich von der Lage der Nuten abhängig; und daher durch die Verschiedenheit der Nutenquerschnitte nicht beeinträchtigt. ~

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In Fig. 1 ist schematisch der Nutenschnitt eines normalen Läufers .einer Drehstrommaschine gezeigt; mit ι sind hierbei das Läufereisen, mit 2 die Nuten und mit 3 die Wicklungen bezeichnet. In Fig. 2 ist der Nutenschnitt eines Läufers einer Drehstrommaschine mit verschiedenartiger Nutung nach der Erfindung gezeigt. Hierbei ist die Lage der einzelnen Nuten aufrechterhalten, jedoch erscheinen diese Nuten gegenüber denen nach Fig. 1 in den neutralen Zonen verbreitert, in der Polmiitöe verschmälert. Der Leiterquerschnitt der mittleren Nuten entspricht hier im Vergleich zu dem der äußeren Nuten der halben dauernden Strombelastung.

Claims

Patentansprüche:

ι. Blindleistungsmaschine asynchroner Bauart, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer bei Ühererregung mit Gleichstrom gespeist ist und die Nuten- und Leiterquerschnitte der im übrigen gleichmäßig je Pol und Phase verteilten Leiter für .einen bestimmten Augenblickswert der Drehstromverteilung bei Vollast-Übererregung bemessen sind. ...
2. Blindleistungsmaschine nach Anspruch ι mit Erregung durch Drehstromerregermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstromerregerniaschine für ungleiche Phasenspannung und ungleiche Stromverteilung am Kollektor ausgelegt ist und daß ihre für den größten Stromwert bestimmte Kollektorbürsite mit dem Schleifring der stärker dimensionierten Phase der Blindleistungsmaschine verbunden ist. no
3. Blindleistungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Drehstromerregarmaschinia noch .eine GleitistromhiiLfserregernmscihine für Übererregung vorgesehen ist.
4. Blindleistungsmaschine nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer der Blindleistungsmaschine .eine besondere Hilfswicklung erhält, die der Gleichstromhilfaerregermaschine zugeordnet ist.
5. Blindleistungsmaschinie nach An-

Spruch, ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Mehrphasenwicklung des Läufers von der GleichstromMIifslerregermaschiine, der übrige Teil von der Drehstromerregermaschine gespeist wird.
6. Bündle tstung/Eiiaschinie nach Amspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die GleichstronUElfserregennaschirie mit der Drehstromerrqgermaschiine in Reihe geschaltet ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen