DE673601C - Doppelt gespeiste synchrone Drehfeldmaschine - Google Patents

Description

Aus der Theorie der doppelt gespeisten synchronen Drehfeldmaschine folgt die durch die Erfahrung erhärtete Tatsache, daß bei der doppelt gespeisten Drehfeldmaschine unabhängig von den Eigenschaften des speisenden Netzes selbsterregte Pendelungen auftreten, die es praktisch unmöglich machen, sie im Synchronismus zu halten. Um die doppelt gespeiste synchrone Drehfeldmaschine betriebsfähig zu machen, müssen durch Maßnahmen an oder in der Maschine diese Pendelungen gedämpft werden. Dies kann in bekannter Weise durch Vergrößerung ihrer Streuung erreicht werden oder aber durch Maßnahmen, die im gleichen Sinne wirken, d. h. eine Verkleinerung des Durchmessers des Arbeitskreises zur Folge haben.

Eine bekannte Anordnung erreicht die Verkleinerung des Arbeitskreises durch ungleiche

ao Windungszahlen der in Reihe geschalteten Ständer- und Läuferwicklung. Eine andere bekannte Anordnung schaltet bei Reihenschaltung von Ständer- und Läuferwicklung eine Drossel parallel zu einer der beiden Wicklungen, oder bei Parallelschaltung von Ständer- und Läuferwicklung eine Drossel vor eine der beiden Wicklungen. Dadurch wird im ersten Falle eine ungleiche Durchflutung, im zweiten Falle eine zusätzliche Streuung erzielt; in beiden Fällen wird der Durchmesser des Arbeitskreises verkleinert.

Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß die zusätzliche Streuung oder die ungleiche. Durchflutung zwar eine gute Dämpfung der Pendelungen bewirkt, aber gleichzeitig auch das Kippmoment herabsetzt. Das bedeutet aber, da von dem Motor ja ein Kippmoment ganz bestimmter Größe verlangt wird, eine Vergrößerung der für eine bestimmte Leistung erforderlichen Type.

Eine weitere bekannte Anordnung sucht diesen Nachteil mit Hilfe einer Zusatzwicklung zu vermeiden, die jedoch wegen ihres Platzbedarfes auch wieder eine Vergrößerung des Motors bedingt; außerdem bedeuten die Verluste in ihr eine zusätzliche Erwärmung des Motors.

Um diese erwähnten Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden, ist bei einer doppelt gespeisten Drehfeldmaschine mit parallel geschalteter Ständer- und Läuferwicklung gleicher Polzahl und ungleicher Windungszahl gemäß der Erfindung vor die Wicklung mit der kleineren Windungszahl ein Wirk- oder Blindwiderstand von solcher Größe gelegt, daß in beiden Wicklungen (Ständer und Läufer) entweder das Verhältnis von Spannung zu Windungszahl gleich

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

Dipl.-Ing. Or-Ing. Hanskarl Voigt in Hagen, Westf.

ist, wodurch die zusätzliche Streuung vermieder wird, oder daß die Durchflutung beider Wicklungen gleich ist. Im ersten Falle tritt eine geringe Ungleichheit der Durchflutungen, im zweiten Falle eine geringe zusätzliche Streuung auf. In beiden Fällen ist der verkleinernde Einfluß auf den Durchmesser des Arbeitskreises so klein wie möglich zu halten, so klein, daß die Verkleinerung des Arbeitskreises als solche allein noch keine abweichende Dämpfung der Pendelungen ergeben würde.

Die erforderliche Dämpfung kommt bei dem Erfindungsgegenstand auf folgende Weise zustande: beim Auftreten von Pendelungen schwankt der mit beiden Wicklungen ver-. kettete Kraftfluß mit der Frequenz der Pendelungen, die etwa 10% der Nennfrequenz beträgt. Durch diese Flußschwankungen werden in beiden Wicklungen Spannungen von Pendelfrequenz erzeugt, die der Windungszahl jeder Wicklung verhältnisgleich sind. Da die Windungszahlen verschieden sind, sind es auch die Spannungen; es wird also über die beiden parallel geschalteten Wicklungen ein Ausgleichsstrom von Pendelfrequenz fließen, der die ihn erzeugende Kraft., eben die Pendelungen, dämpft. Da dieser Ausgleichsstrom von wesentlich geringerer Frequenz als der Betriebsstrom ist, so hat er auf die Größe des Kreisdiagramms und damit auf das Kippmoment nur unwesentlichen Einfluß. Der Motor nach der Erfindung erreicht also eine Dämpfung der Pendelungen ohne gleichzeitige Herabsetzung des Kippmomentes.

Der Vorschaltwiderstand kann innerhalb oder außerhalb der Maschine angebracht werden. Die letztere Anordnung hat den Vorteil, daß die im Vorschaltwiderstand auftretenden Verluste den Motor nicht zusätzlich erwärmen; außerdem kann, wenn der Widerstand regelbar eingerichtet ist, im Betriebe leicht der richtige Widerstandswert eingestellt werden. Durch einen vorgeschalteten Wirk wider stand wird der Wirkungsgrad des Motors, durch einen Blindwiderstand der Leistungsfaktor naturgemäß etwas herabgesetzt. Dies ist jedoch kein dem Erfindungsgegenstand eigentümlicher Mangel; denn die bisher bekanntgewordenen Mittel zur Stabilisierung von doppelt gespeisten synchronen Drehfeldmaschinen erfordern einen größeren und damit schlechter ausgenutzten Motor, als für eine verlangte Leistung an sich nötig wäre, so daß sein Wirkungsgrad und Leistungsfaktor ebenfalls sinkt.

In der Zeichnung ist das Schaltbild eines Motors gemäß der Erfindung dargestellt, bei dem beispielsweise der Läufer die geringere Windungszahl hat; vor diesem liegt also der Wirk- oder Blindwiderstand R bzw. L₁ der gegebenenfalls regelbar eingerichtet sein kann. Mit dem Schalter S₁ werden die Ständer ι und gleichzeitig die mit der Läuferwicklung verbundenen Schleifringe U_s, V_S! W_s über den Vorwiderstand R oder L mit dem Netz 2 verbunden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Doppelt gespeiste synchrone Drehfeldmaschine mit parallel geschalteter Ständer- und Läuferwicklung gleicher Polzahl und ungleicher Windungszahl, dadurch gekennzeichnet, daß vor die Wicklung mit der kleineren Windungszahl ein Wirk- oder Blindwiderstand von solcher Größe gelegt ist, daß in beiden Wicklungen entweder das Verhältnis von Span- nung zu Windungszahl oder die Durchflutung gleich ist.

2. Doppelt gespeiste synchrone Drehfeldmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand regelbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen