DE622893C - Verfahren zum selbsttaetigen asynchronen Anlassen von elektrischen Synchronmaschinen - Google Patents

Description

• Verfahren zum selbsttätigen asynchronen Anlassen von elektrischen Synchronmaschinen Es sind bereits verschiedene Einrichtungen zum selbsttätigen asynchronen Anlassen, Synchronisieren und Anschalten von Synchronmaschinen bekanntgeworden. Bei diesen Einrichtungen wird der Anlaßvorgang in der Regel durch einen beliebigen Impuls ausgelöst. Bei einer bekannten Einrichtung erfolgt "dann die Umschaltung zwischen den einzelnen Schaltstufen zum Teil in Abhängigkeit vön dem Ablauf der an einem Zeitrelais eingestellten Zeit, zum Teil in Abhängigkeit von der Erreichung eines Spannungswertes, der lediglich durch die Drehzahl eines zugehörigen Maschinenteiles bestimmt ist. So ist es beispielsweise bekannt, die Erregermaschine durch den anlaufenden Anker anzutreiben und die Spannung an den Klemmen dieser Erregermaschine zu überwachen, wobei dann die Unterbrechung des kurzgeschlos-. senen Erregerkreises der Synchronmaschine und die Anschaltung dieses geöffneten Kreises an die Erregermaschine in Abhängigkeit von der Spannung der Erregermaschine durchgeführt wird. Sodann wird-der Strom in dem Erregerkreis überwacht und bei dem Überschreiten eines vorbestimmten Stromwertes zur Steuerung derUmschaltung des Maschinenstandes von Teil- auf Vollspannung ausgenutzt. Bei einer anderen bekannten Einrichtung wird der Einschaltvorgang durch das Abfallen der Spannung in einem zu speisenden Netz eingeleitet, wodurch die Maschine zunächst in Teilspannung an das Netz angeschaltet wird; so daß sie asynchron anläuft, worauf in kombinierter Abhängigkeit von der Spannung im Erregerkreis und dem Strom im Ankerkreis die Umschaltung auf volle Spannung erfolgt.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbsttätigen asynchronen -Anlassen von Synchronmaschinen in Abhängigkeit von einem Auslöseimpuls, das sich den verschiedenen - möglichen Belastungsverhältnissen anpaßt und dadurch in allen diesen Fällen ein einwandfreies Anschalten mit geringstmöglichen Stromstößen sicherstellt. Dieses wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dä.ß beim Anlaßvorgang, bei welchem in ähnlicher Weise wie bei den vorgenannten bekannten Anlaßeinrichtungen die Ankerwicklung der anzulassenden Maschine bei über einen` Widerstand kurzgeschlossener Erregerwicklung an eine geringe Netzspannung gelegt, sodann der Erregerkreis selbsttätig von dem Kurzschluß auf die Erregerstromquelle umgeschaltet und hierauf die Ankerwicklung in Abhängigkeit von der durch die Zunähme der Erregerspannung bedingten Änderung in der Wechselstromaufnahme .der Maschine an die volle Netzspannung gelegt wird, in neuer Weise die Umschaltung der Erregerwicklung von dem-Kurzschluß auf die Erregerstromquelle in Abhängigkeit von einem bestimmten Wert des Kurzschlußstromes im Erregerkreis erfolgt, indem diese Umschaltung durchgeführt wird, sobald der Strom in diesem Kreis einen bestimmten Wert unterschreitet. Hierbei wird es im Gegensatz zu der vorbekannten Einrichtung dadurch, daß immer die Vorgänge in der Maschine selbst zur Überwachung und Fortschaltung während des Anlaßvorganges benutzt werden, ermöglicht, genauer als bisher den günstigsten Augenblick für das Fortschalten und insbesondere das Umschalten des Erregerkreises zu erfassen. Hierdurch wird 'eine Beschleunigung des Anlaßvorganges und eine Verringerung der mit dem Anlaßvorgang verbundenen Stromstöße erreicht.
• In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung das Schaltungsschema einer derartigen Einrichtung dargestellt.
• In der Abbildung bezeichnet i den Anker der Synchronmaschine, 2 das Wechselstromnetz, 3 das Hauptschaltschütz für den Anschluß an das Netz, 4 einen einstufigen Anlaßtransformator, -4 ein Anlaßschütz, 5 ein Betriebsspannungsschütz, das die Maschine unmittelbar an die volle Spannung schaltet. 6 stellt die Erregerwicklung der Maschine, 7 die auf der Maschinenachse angeordnete Gleichstromerregermaschine dar. An dem Netz 2 ist weiter ein Hilfstransformator 13 als Stromquelle für die selbsttätigen Schalteinrichtungen vorgesehen.
• Der Impuls, durch den der Anlaßvorgang bei diesem Ausführungsbeispiel eingeleitet wird, erfolgt durch Betätigung eines Druckknopfschalters 15. Hierdurch wird ein Schaltschütz 17 erregt und durch den Kontakt 22 auf Selbsthalten geschaltet. Über den Kontakt 21 wird gleichzeitig das Hauptschaltschütz 3 erregt und eingeschaltet. Auf diese Weise wird der Anker der Maschine i an die Anlaßstufe des Anlaßtransformators 4 gelegt. Die Maschine läuft hierbei mit kurzgeschlossenem Erregerkreis als Asynchronmotor an. Im Erregerkreis tritt zunächst eine hohe Stromstärke auf, die sich mit zunehmender Geschwindigkeit vermindert. Sobald die Drehzahl annähernd synchron wird; ist die Strohistärke soweit gesunken, daß das Schaltschütz 29, in dessen Erregerwicklung 29b @ diese Stromstärke zur Wirkung kommt, während die zweite Erregerwicklung 29a an den Sammelschienen an konstanter Spannung liegt, aus der in der Abbildung dargestellten Stellung, in der es durch die Wirkung der Wick-Jung 29b gehalten wird, heraus angehoben wird, hierbei an der Kontaktstelle 27 den Kurzschluß des Erregerkreises unterbricht und an den Kontakten 32 und 33 den Erregerkreis an die Klemmen der Erregermaschine 7 legt. Außerdem wird an dem Relais 29 in dessen angehobener Stellung auch der Kontakt 31 geschlossen und damit ein Stromkreis vorbereitet, der von dem einen Pol 1:2 der .Erregermaschine 7 über Kontakt 311, über Kontakt 45, über die Erregerspule des Relais 34, über den vorläufig noch geöffneten Kontakt 35 des Relais 36 zu dem anderen Pol ii der Erregermaschine führt. Sobald der von dem Motoranker aufgenommene Strom einen bestimmten Wert unterschritten hat, fällt das von einem -Stromwandler 38 gespeiste Schütz 36 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung ab und schließt damit an dem Kontakt 35 den vorerwähnten Erregerstromkreis des Relais 34, so daß das Relais 34 angehoben wird. An dem Kontakt 42 dieses Relais wird gleichzeitig ein Haltestromkreis für dieses Relais geschlossen. An. dem Kontakt 41 wird der Widerstand io in dem Kreis der Erregerwicklung 8 der Erregermaschine 7 kurzgeschlossen. Dadurch wird eine Erhöhung der Erregerspannung bewirkt. Diese wirkt sich wieder als eine Verstärkung des vom Maschinenanker aufgenommenen Stromes aus. Infolge dieser neuerlichen Stromzunahme wird das Schütz 36 wieder angehoben (das Relais 34 fällt jedoch dank seiner Selbsthalteschaltung nicht ab), das gleichfalls von dem Stromwandler 38 gespeiste Schütz 37 springt ebenfalls an und schließt seinen Kontakt 39 und damit den Erregerkreis des Relais 43; dadurch wird dessen Kontakt 24 geöffnet und das Anlaßschütz 4 dadurch entregt, während gleichzeitig das Betriebsspannungsschütz 5 durch Schließen des unteren Kontaktes des Relais 43 erregt wird, anspricht und dadurch den Maschinenanker von der Anlaßspannung auf die volle Betriebsspannung umschaltet.
• Die Abschaltung der Maschine wird umgekehrt durch die Betätigung eines Druckknopfschalters 48 eingeleitet, durch den die Erregerwicklung des Schützes 17 kurzgeschlossen wird, so daß die wechselstromgespeisten Schalteinrichtungen spannungslos werden und abfallen. Mit abnehmender Drehzahl sinkt dann die Spannung der Erregermaschine, so daß die gleichstromgespeisten Schalteinrichtungen ebenfalls- in ihre ursprüngliche Lage zurückkehren, die gesamte Anlage also für ein neuerliches Anlassen bereit ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum selbsttätigen asynchronen Anlassen von elektrischen Synchronmaschinen mit Auslösung durch einen Einschaltimpuls, bei welchem die Ankerwicklung der anzulassenden Maschine bei über einen Widerstand kurzgeschlossener Erregerwicklung an eine geringe Netzspannung gelegt wird, der Erregerkreis sodann selbsttätig von dem Kurzschluß auf die Erregerstromquelle umgeschaltet und hierauf die Ankerwicklung in Abhängigkeit von der durch die Zunahme der Erregerspannung bedingten Änderung in der Wechselstromaufnahme der Maschine an die volle Netzspannung geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des kurzgeschlossenen Erregerkreises erfolgt, sobald der Kurzschlußstrom in diesem Kreis einen bestimmten Wert unterschreitet. z. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung mit Hilfe eines Schaltschützes (2g) mit zwei entgegengerichteten :Wicklungen erfolgt, von denen die eine (2g11) an konstanter Spannung liegt, die andere (2gb) von dem Strom im Erregerkreis durchflossen wird. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltschütz an einem weiteren Hilfskontakt (3r) -einen Stromkreis. für ein Relais (34) vorbereitet, der von einem in Abhängigkeit von der Größe des von dem Anker aufgenommenen Wechselstromes offen gehaltenen Schütz (36) bei Unterschreitung bestimmter Stromwerte endgültig geschlossen wird, worauf durch das ansprechende Relais eine Steigerung der Spannung der Erregermaschine veranlaßt wird. 4. Einrichtung nach Anspruch :2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte des von dem Wechselstrom des Ankers gesteuerten Schützes (36) bei erregtem Relais (34) durch parallel geschaltete Kontakte (42) an diesem Relais überbrückt sind, so daß dieses bei einem neuen Anstieg des Wechselstromes erregt bleibt. 5. Einrichtung nach Anspruch :2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Ankers der Synchronmaschine auf volle Spannung von einem gleichfalls von der Größe des aufgenommenen Wechselstromes abhängigen Schütz (37) gesteuert wird, das infolge der durch die Steigerung der Erregerspannung bedingten neuerlichen Erhöhung der Stromaufnahme anspricht.