Anordnung zur Beeinflussung der Drehzahlcharakteristik von Induktionsmaschinen. Für den Antrieb von Walzenstrassen wer den bekanntlich Induktionsmotoren verwen det, die für die Phasenkompensierung, bezw. auch für die Drehzahlregelung mit einer Kommutatorhintermaschine im sekundären Stromkreis ausgerüstet sind. Um die Bela stungsstösse, die von der Walzenstrasse aus gehen, möglichst von dem Netz abzuhalten, versieht man den Motor mit Schwungmassen und schaltet ausserdem zwischen der Sekun därwicklung des Motors und der Kommuta torhintermaschine noch Ohmsche Wider stände ein. Die Einschaltung der Ohmschen Widerstände bewirkt ein Absinken der Dreh zahl des Motors bei einem plötzlichen Be lastungsstoss, so dass die Schwungmassen zum Ansprechen kommen und einen Teil der Be lastung übernehmen.
Die Einschaltung von Ohmschen Widerständen hat nun den Nach teil, dass in diesen eine verhältnismässig grosse Energie vernichtet wird. Ausserdem wird da durch die Kommutatorhintermaschine unnütz vergrössert, da sie den Magnetisierungsstrom durch die Ohmschen Widerstände durchdrük- ken muss. Man könnte nun mit Hilfe von Re- lais die Ohmschen Widerstände derart steuern, dass sie nur bei plötzlicher Belastung eingeschaltet werden. Diese Relais sprechen aber nicht genügend rasch an, so dass die Schwungmassen nicht richtig ausgenutzt werden.
Erfindungsgemäss sind daher in den se kundären Belastungsstrom führenden Kreis der Induktionsmaschine in Parallelschaltung Ohmsche Widerstände und Schlupffrequenz führende Streuinduktivitäten eingeschaltet. Diese Streuinduktivitäten besitzen einen möglichst geringen Ohmschen Widerstand. Nachdem die Induktionsmaschine in der Nähe ihrer synchronen Drehzahl arbeitet, so fliesst nunmehr der Sekundärstrom zum grössten Teil durch die parallel geschalteten Streuinduktivitäten, die bei der niedrigen Frequenz praktisch keinen Widerstand bie ten. Die geschilderten Nachteile der Ein schaltung von Ohmschen Widerständen allein werden daher vermieden.
Wird nun die In duktionsmaschine stossweise belastet, dann kann der auch sekundär plötzlich anstei gende Belastungsstrom nicht durch die Streuinduktivitäten hindurch, sondern er muss den Weg über die Ohmschen Wider stände wählen. Das hat zur Folge, dass die Drehzahlcharakteristik des Motors entspre chend sinkt und die Schwungmassen zum Ansprechen kommen. Der von der Erreger maschine gelieferte Magnetisierungsstrom bleibt hingegen unbeeinflusst und geht dauernd durch die Streuinduktivität.
Bei der geschilderten Anordnung ist ausserdem der weitere Vorteil vorhanden, dass die einge schalteten Streuinduktivitäten das Kipp- moment des Induktionsmotors nicht verrin gern können, da deren Streuinduktivität durch eine von der Kommutatorhinterma schine gelieferte entsprechende Gegenspan nung ohne weiteres aufgehoben werden kann. Die Kommutatorhintermaschine kann mit der Induktionsmaschine mechanisch oder auch nur elektrisch gekuppelt sein; sie kann Fremd- oder Eigenerregung besitzen.
Die Zeichnung zeigt die neue Anordnung an einem Ausführungsbeispiel. Die mittelst eines Transformators 11 fremderregte Kom mutatorhintermaschine 2 ist mit dem Induk tionsmotor 1 für den Antrieb einer Walzen strasse mechanisch gekuppelt. Die Kommu tatorhintermaschine besitzt eine Kompen sationswicklung 3. In die Verbindungsleitun gen zwischen Induktionsmotor und Hinter maschine sind in Parallelschaltung zueinan der Ohmsche Widerstände 4 und Drosselspu len 5 eingeschaltet. Dadurch ergibt sich bei Belastungsstössen die bereits geschilderte Wirkungsweise.
Ob zwar bei der neuen Anordnung der Induktionsmotor nicht unbedingt in näch ster Nähe der synchronen Drehzahl laufen muss, so erweist es sich als zweckmässig, die Drehzahlcharakteristik des Induktionsmotors mit Hilfe der Kommutatorhintermaschine derart einzustellen, dass der Motor zum Bei spiel bei Leerlauf übersynchron, bei Vollast oder Überlast dagegen untersynchron arbei tet. Das hat den Vorteil, dass die Frequenz des sekundären Stromes eine möglichst ge ringe ist, so dass die Drosselspulen dem Durchgang des Stromes einen dementspre- chend geringen Widerstand bieten. Die Ver luste werden daher bei diesem Betriebsver fahren besonders gering sein.
Bei einer zwei ten Ausführungsform der Erfindung sind die drei Ohmschen Widerstände 4 nur mit dem einen Ende an die Verbindungsleitungen an geschlossen, die zweiten Enden führen zu einem gemeinsamen Sternpunkt. Der Strom des Belastungsstosses fliesst dann nur durch die Ohmschen Widerstände, während die Hintermaschine der normale Strom durch fliesst. Bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung kann man die Drosselspulen 5 weglassen und die Kommutatorhinterma schine dafür mit einer vergrösserten Streuung versehen. Zum Beispiel kann man die Wick lungen im Ständer in vollkommen geschlos senen Nuten unterbringen.
Besonders zweck mässig ist es in diesem Falle, die im Ständer etwa vorhandene Kompensationswicklung der Hintermaschine mit einer vergrösserten Streuung auszurüsten, da diese Streuung sich dann während der normalen konstanten Be lastung infolge der Schlupffrequenz in der Kompensationswicklung nicht störend be merkbar macht.
Arrangement for influencing the speed characteristics of induction machines. For the drive of roller lines who is known to use induction motors that are used for phase compensation, respectively. are also equipped with a commutator rear machine in the secondary circuit for speed control. In order to keep the load shocks that go from the roller line out of the network as much as possible, the motor is provided with flywheels and also switched between the secondary winding of the motor and the commutator rear machine ohmic resistances. Switching on the ohmic resistors causes the engine speed to drop in the event of a sudden load surge, so that the centrifugal masses respond and take on part of the load.
The inclusion of ohmic resistors now has the disadvantage that a relatively large amount of energy is destroyed in them. In addition, there is uselessly enlarged by the commutator rear machine, since it has to push the magnetizing current through the ohmic resistances. With the help of relays, one could control the ohmic resistances in such a way that they are only switched on when there is a sudden load. However, these relays do not respond quickly enough so that the centrifugal masses are not properly used.
According to the invention, therefore, in the secondary load current leading circuit of the induction machine in parallel ohmic resistances and slip frequency leading leakage inductances are switched. These leakage inductances have the lowest possible ohmic resistance. After the induction machine works close to its synchronous speed, the secondary current now flows for the most part through the parallel-connected leakage inductances, which offer practically no resistance at the low frequency. The disadvantages of switching ohmic resistors alone are therefore avoided.
If the induction machine is now loaded intermittently, then the load current, which also suddenly rises on a secondary basis, cannot pass through the leakage inductance, but must instead choose the path via the ohmic resistances. As a result, the speed characteristics of the motor decrease accordingly and the centrifugal masses respond. The magnetizing current supplied by the exciter, on the other hand, remains unaffected and goes through the leakage inductance continuously.
The described arrangement also has the further advantage that the switched-on leakage inductances cannot reduce the breakdown torque of the induction motor, since its leakage inductance can be easily canceled by a corresponding counter-voltage supplied by the commutator back-up machine. The commutator rear machine can be coupled mechanically or only electrically to the induction machine; it can have external or self-excitation.
The drawing shows the new arrangement in an exemplary embodiment. The by means of a transformer 11 separately excited Kom mutatorhbackmaschine 2 is mechanically coupled to the induction motor 1 for driving a roller line. The commutator rear machine has a compensation winding 3. In the connecting lines between the induction motor and the rear machine, the ohmic resistors 4 and choke coils 5 are connected in parallel to one another. This results in the already described mode of action in the event of load surges.
Whether with the new arrangement the induction motor does not necessarily have to run in close proximity to the synchronous speed, it has proven to be useful to set the speed characteristics of the induction motor with the help of the commutator rear machine so that the motor is oversynchronous when idling, for example, at full load or overload, however, works sub-synchronously. This has the advantage that the frequency of the secondary current is as low as possible, so that the choke coils offer a correspondingly low resistance to the passage of the current. The losses will therefore be particularly low in this Betriebsver drive.
In a two-th embodiment of the invention, the three ohmic resistors 4 are only closed at one end to the connecting lines, the second ends lead to a common star point. The current of the load impulse then only flows through the ohmic resistances, while the normal current flows through the rear machine. In this second embodiment of the invention, the choke coils 5 can be omitted and the commutator rear machine is provided with an increased spread for this purpose. For example, the windings can be placed in completely closed slots in the stand.
In this case, it is particularly useful to equip the compensation winding of the rear machine, which may be present in the stator, with an increased scatter, since this scatter is not noticeable during normal constant loading due to the slip frequency in the compensation winding.