Anlaßeinrichtung für Synchronmotoren Das Hauptpatent befaßt sich mit
einer Anlaßeinrichtung für Asynchronmaschinen und asynchron anlaufende Synchronmaschinen.
Gemäß der Erfindung des Hauptpatentes ist eine Umrichteranordnung vorgesehen, deren
Entladungsgefäße vorzugsweise mit Hilfe von Gittern so gesteuert werden, daß nicht
nur die Frequenz von Null beginnend beispielsweise auf den Betriebswert gesteigert
wird, sondern auch die Anlaßspannung auf einen dem verlangten Drehmoment entsprechenden
Wert geregelt wird. Man erhält mit diesem Anlaßverfahren bei geringem Strom ein
sehr gutes Anlaufen der Synchrontnaschine.Starting device for synchronous motors The main patent deals with
a starting device for asynchronous machines and asynchronous starting synchronous machines.
According to the invention of the main patent, a converter arrangement is provided whose
Discharge vessels are preferably controlled with the help of grids so that not
only the frequency starting from zero, for example, increased to the operating value
but also the starting voltage to a level corresponding to the required torque
Value is regulated. This low current tempering process gives a
very good start-up of the synchronous machine.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine derartigeAnlaßeinrichtung
fürSynchronmotoren mit permanentmagnetischen Läufern verwendet, insbesondere für
den Antrieb elektrischer Fahrzeuge. Es ergeben sich dabei gerade für den Anlauf
solcher Synchronmotoren neue und wesentlicheVorteile. Synchronmotoren mit Permanentmagneten
als Läufer arbeiten zwar im Betrieb bei voller Drehzahl einwandfrei, jedoch bereitet
der Anlauf große Schwierigkeiten. Läßt man sie von einem Netz mit konstanter Frequenz
aus an, so müssen sie asynchron anlaufen. Dabei kommt jedoch der Permanentmagnetismus
des Läufers nicht zur Wirkung, er wird im Gegenteil durch den asynchronen Anlauf
zerstört. Läßt man hingegen den Motor gemäß der Erfindung über die Umrichteranordnung
des Hauptpatentes an, bei der dem Motor eine auch in der Frequenz stetig ansteigende
Spannung zugeführt wird, so bleibt der remanente Magnetismus des Permanentmagneten
im Synchronmotor voll erhalten, sofern die Steigerung der Frequenz so allmählich
erfolgt, daß während des gesamten Anlaufvorganges niemals eine Überlastung des Synchronmotors
eintritt, so daß ein Außertrittfallen des Läufers gegenüber der zugeführten Ständerfrequenz
vermieden wird.In accordance with the present invention, there is provided such a starting device
used for synchronous motors with permanent magnet rotors, especially for
driving electric vehicles. It just results for the start-up
such synchronous motors have new and significant advantages. Synchronous motors with permanent magnets
as runners work perfectly in operation at full speed, but prepared
the approach great difficulty. Leaving them from a network with constant frequency
off on, they must start asynchronously. However, this is where permanent magnetism comes in
of the rotor does not have an effect; on the contrary, it becomes effective through the asynchronous start-up
destroyed. If, on the other hand, the motor according to the invention is left over the converter arrangement
of the main patent, in which the motor has a steadily increasing frequency
If voltage is supplied, the remanent magnetism of the permanent magnet remains
fully preserved in the synchronous motor, provided the increase in frequency is so gradual
takes place that during the entire start-up process there is never an overload of the synchronous motor
occurs, so that the rotor falls out of step with respect to the stator frequency supplied
is avoided.
Für die Anlaßeinrichtung der Erfindung werden Stromrichter für die
Herstellung der ansteigenden Frequenz verwendet, die in Umrichter- oder Wechselrichterschaltung
auf ihrer Sekundärseite Einphasenstrom oder Drehstrom beliebiger Phasenzahl von
veränderbarer Frequenz ergeben, wenn man ihre Steuerung nach bekannten Gesichtspunkten
zweckmäßig einrichtet. Dieselben können nach Abb. i von Einphasen-, Drehstrom- oder
Gleichstromnetzen
6 aus gespeist werden und liefern dem Synchronmotor mit permanentmagnetischem Läufer
Strom, der von Gleichstrom ausgehend seine Frequenz allmählich erhöht und den Synchronmotor
mit permanentmagnetischem Läufer dadurch zum stetigen Anlauf bringt.For the starting device of the invention, converters for the
Manufacture of increasing frequency used in converter or inverter circuit
on their secondary side single-phase current or three-phase current of any number of phases
variable frequency result if you control them according to known criteria
appropriately set up. The same can according to Fig. I of single-phase, three-phase or
DC networks
6 are fed from and supply the synchronous motor with permanent magnet rotor
Current that gradually increases its frequency starting from direct current and the synchronous motor
with a permanent magnet rotor thereby brings it to a steady start-up.
Stromrichterschaltungen eignen sich ferner besonders gut für den Betrieb
von Synchronmotoren mit permanentmagnetischem Läufer, weil diese Motoren in allen
Phasenwicklungen von sich aus eine drehende Spannungsverteilung erzeugen und damit
eine Gegenspannung an allen einzelnen Anoden in einem solchen Takte ergeben, wie
er gerade zum richtigen Betrieb des Wechselrichters erforderlich ist. Es gelingt
sogar, in an sich bekannter Weise ein derartiges System von Wechselrichter und Synchronmotoren
mit permanentmagnetischen Läufern im Anlauf so zu steuern, daß nur die Spannung
des Wechselrichters geregelt zu werden braucht. Die.Frequenz stellt sich dann durch
dieRückwirkung vom Motor her stets auf einen solchen Wert ein, der der Spannung
entspricht. Man erhält also einen sehr weichen Anfahrvurgang für den Motor.Converter circuits are also particularly suitable for operation
of synchronous motors with permanent magnet rotors, because these motors in all
Phase windings generate a rotating voltage distribution by themselves and thus
a counter voltage at all individual anodes result in such a cycle as
it is just necessary for the correct operation of the inverter. It succeeds
even, in a manner known per se, such a system of inverters and synchronous motors
with permanent magnetic rotors during start-up to be controlled in such a way that only the voltage
of the inverter needs to be regulated. The frequency then asserts itself
the feedback from the motor always has a value equal to that of the voltage
is equivalent to. So you get a very smooth start-up for the engine.
Die Anlaßeinrichtung für die Synchronmotoren mit permanentmagnetischen
Läufern ist überall dort -besonders zweckmäßig, wo der Motor betriebsmäßig oft angelassen
wird. Besonders angebracht ist ihre Anwendung auf elektrischen Lokomotiven oder
Triebwagen, -wie es in Abb. a dargestellt ist. Hier ist gezeigt, wie aus einer Fahrleitung
7 hochgespannter Gleichstrom entnommen wird, der beispielsweise aus dem üblichen
Drehstrornnetz 8 durch Transformatoren 9 und Gleichrichter io zugeführt werden kann.
Er wird auf dem Fahrzeug durch einen Wechselrichter ii und der an sich bekannten
Steuereinrichtung in Gleichstrom und anschließend in Drehstrom von veränderbarer
Frequenz und Spannung umgeformt und so den Antriebsmotoren 13 zugeführt. Durch Erhöhen
der Spannung- nach Abb. 3 von einem geringen Werte an, der zur Überwindung des Ohmscheu
Widerstandes der Wicklung ausreicht, und durch gleichzeitige stetige Erhöhung der
Frequenz f laufen die Motoren sanft, aber doch mit großer Zugkraft an und steigern
ihre Geschwindigkeit bis zu dem durch die Endspannung und die Endfrequenz gegebenen
Wert.The starting device for the synchronous motors with permanent magnetic
Runner is particularly useful wherever the engine is often started during operation
will. Its application to electric locomotives or locomotives is particularly appropriate
Railcar, as shown in Fig. A. Here is shown how from a catenary
7 high-voltage direct current is taken, for example from the usual
Three-phase network 8 can be fed through transformers 9 and rectifiers io.
He is on the vehicle by an inverter ii and the known per se
Control device in direct current and then in three-phase current of changeable
The frequency and voltage are converted and thus fed to the drive motors 13. By increasing
the voltage - according to Fig. 3 from a low value, which is used to overcome the resistance to ohms
Resistance of the winding is sufficient, and by simultaneously increasing the
At frequency f, the motors start up and increase gently, but with a great deal of pulling power
their speed up to that given by the final voltage and the final frequency
Value.