DE657383C - Gruppensteuerung von staendergespeisten Drehstrom-Kollektornebenschlussmotoren mit feststehenden Buersten - Google Patents

Description

Mehrere am gleichen Netz hängende ständergespeiste Drehstrom-'Kollektornebenschlußmotoren können gemeinsam geregelt werden, indem man ihren Ankern dieselbe Regel-Spannung zuführt, z. B. durch einen gemeinsamen Doppeldrehregler oder einen gemeinsamen regelbaren Stufentransformator. Wichtig ist dabei, daß die Regelspannung ihre Phasenlage so weit behält, daß die zur Rotorstillstandsspannung senkrechte sogenannte phasenregelnde Komponente ungefähr in gleicher Größe erhalten bleibt, da sonst der Ankerstrom zu groß werden könnte. Man kann z. B. durch eine in den Ständernuten jedes Motors untergebrachte Hilfswicklung für eine phasenregelnde Komponente konstanter Größe sorgen und die gemeinsame Regelspannung in Richtung der Rotorstillstandsspannung, also nur drehzahlregelnd wirken lassen. Einen weiteren Ausgleich, in der Phasenkompensierung zwischen Über- und Untersynchronismus kann man erreichen, wenn man die Bürstenachsen zur gemeinsamen Regelspannung schräg stellt.

²S Beim Gruppenantrieb mit mehreren solchen Motoren ergibt sich nun manchmal die Notwendigkeit, jeden einzelnen Motor innerhalb enger Grenzen fein zu regeln. Dazu muß den einzelnen Läufern noch eine Feinregelspannung vorgeschaltet werden, wobei wieder auf die Erhaltung der Phasenlage der Summenregelspannung aus den bereits dargelegten Gründen zu achten ist. Es liegt deshalb nahe, für die Feinregelspannung wieder einen Doppeldrehregler oder einen Regeltransformator mit Anzapfungen zu verwenden. Diese Mittel sind jedoch verhältnismäßig kostspielig und umständlich. Der Doppeldrehregler besteht aus zwei einzelnen Drehreglern, der Regeltransformator erfordert einen besonderen Regulierschalter oder Kontroller. * Gemäß der Erfindung wird die Feinregelung vereinfacht und mit einem einzigen Drehregler dadurch ermöglicht, daß der insbesondere als Einfachdrehregler ausgebildete Feindrehregler von der Summe der Ankerstillstands- und Hauptregelspannung erregt wird. In Abb. ι ist beispielsweise das Spannungsdiagramm für die Bildung der Regelspannung nach dem Erfindungsgedanken dargestellt. OA ist die Rotorstillstandsspannung, AB die gemeinsame Regulierspannung durch Doppeldrehregler oder Stufentransformator für die Stellung größter Drehzahl. 00' ist die phasenregelnde Komponente der Ständerhilfswicklung von konstanter Größe, so daß der Spannungsvektor der gesamten Regelspannung von 0' an zählt.

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

Dr. Arthur Mandl in Berlin,

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Die Feinregelspannung wird durch einen Einfachdrehregler bei feststehenden "Motorbürsten erzeugt, der nach Abb. 2 geschaltet ist. U₁, V₁, W₁ sind die Klemmen der magnetisierenden Primärwicklung. Diese Wicklung wird mit einer variablen Spannung erregt, die aus der Summe der Stillstandsspannung OA und der Hauptregelspannung des Doppeldrehreglers oder Stufentransformator« AB gebildet ist. Die konstante Stillstandsspannung OA kann in einem besonderen Transformator oder durch eine Hilfswicklung im primären Teil eines oder beider Drehregler des Doppeldrehreglers ge-■ 5 wonnen werden. Diese Summenspahnung beträgt OB bzw. OA bzw. OC, für höchste, synchrone bzw. tiefste Drehzahl und ist also ungefähr proportional der Motordrehzahl. Dieser Drehregler erzeugt die Sekundärspannung in zwei Wicklungen I und II.' I liegt im Rotor und liefert je nach der Rotorstellung die Spannungen BB₁, BB₂ oder -B-B₃. Die Wicklung II liegt im Ständer um 90 elektrische Grade gegen die magnetisierende Wicklung versetzt und liefert die konstante Komponente B₁B₁, B₂B₂' oder -B₃-B₃'. Für die Feinregelspannung ergibt sich dann insgesamt der WtTtBB₁, BB₂' oder BB₃', und ihr geometrischer Ort ist der Kreis K₂, der durch Parallelverschiebung des Kreises K₁ um die Spannung B₁B₁ zustande kommt. In Abb. ι ist z. B. angenommen, daß vom Einfachfeindrehregler 86,6 °/₀ ausgenutzt werden, d.h. daß er um +60° statt um +90° elektrisch verdreht wird. Bei einem Feinregelbereich von + I2°/_O der jeweiligen Drehzahl ergibt sich dann die unerwünschte, zur Stillstandsspannung senkrecht stehende Spannungskomponente mit einem Maximalwert von + 3,46°/₀, liegt also durchaus noch in erträglichen Grenzen. Mit abnehmender Drehzahl wird diese Komponente wie die gesamte Feinregelspannung klein. '

Das Schaltbild einer Anordnung nach der Erfindung zeigt beispielsweise Abb. 3. Es bedeuten darin: 1 den Ständer des Hauptmotors, 1' die Hilfswicklung im Ständer des Hauptmotors, welche vom Ankerstrom durchflossen ist und die phasenregelnde Spannungskomponente erzeugt, 2 den Anker des Hauptmotors, 3 den Doppeldrehregler zur Erzeugung der Hauptregelspannung, die für alle Motoren gemeinsam an den Sammelschienen U₁X₁, V₁Y₁, W₁Z₁ abgenommen wird, 3' eine Wicklung im Ständer des Doppeldrehreglers, mit welcher die konstante Rotorstillstandsspannung gebildet wird, so daß zwischen den Sammelschienen U₁US, V₁V₁, W₁W₁' die Summe von Rotorstillstandsspannung und Hauptregelspannung abgenommen werden kann, mit welcher der Feindrehregler 4 erregt wird, 4 den Feindrehregler, 4' und 4" dessen Sekundärwicklungen, wobei 4' die zur Regelspannung senkrechte und 4" die sich drehende Komponente erzeugt. Statt der Wicklung 4' kann man auch einen besonderen Transformator vorsehen.

Die Speisung des Ankers ist nur einphasig, d.h. da die Maschine entsprechend den drei Wicklungsphasen drei gegeneinander versetzte Durchmesser aufweist, nur für einen der drei Durchmesser eingetragen. Sie entspricht genau dem in Abb. 1 dargestellten Spannungsdiagramm;

Man kann die Einrichtung auch dazu verwenden, um die Lastverteilung mehrerer miteinander mechanisch gekuppelter Drehstrom-Kollektormotoren zu regeln, indem man die Feindrehregler abhängig vom Leistungs- oder Stromunterschied steuert.

Die Schaltung läßt sich in gleicher Weise auch für die Regelung einzelner ständergespeister Drehstrom-Kollektornebenschlußmotoren mit feststehenden Bürsten verwenden. Man verwendet dann beispielsweise für die Grobregelung einen verhältnismäßig grob gestuften Stufentransformator und für die Feineinstellung der Drehzahl den erfindungsgemäß geschalteten Einfachdrehregler.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Gruppensteuerung von ständergespeisten Drehstrom-Kollektornebenschlußmotoren mit feststehenden Bürsten, deren Ankerspannung gemeinsam durch eine von einem Doppeldrehregler oder Regeltransformator erzeugte Hauptregelspannung geregelt wird und bei welchen zur Feineinstellung der Drehzahl jedem Anker ein zusätzlicher Feindrehregler vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der insbesondere als Einfachdrehregler ausgebildete Feindrehregler von der Summe der Ankerstillstands- und Hauptregelspannung erregt wird.
2. 2. Gruppensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feindrehreglerspannung aus zwei in ihrer Größe der Summe der Stillstands- und Haupt- no regelspannung proportionalen Komponenten besteht, von welchen die eine mit der Rotordrehung ihre - Phasenlage ändert, wogegen die andere in konstanter Phasenlage senkrecht zur Hauptregelspannung "5 bleibt.
3. 3. Gruppensteuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Hauptregelspannung senkrechte Spannungskomponente im Feindrehregler selbst oder in einem besonderen Transformator erzeugt wird.