CH124611A - Anordnung zur Verminderung der Kommutator-Anlaufströme bei Wechselstromreihenschlussmotoren, insbesondere Kranmotoren. - Google Patents

Description

  Anordnung zur Verminderung der Kommutator-Anlaufströme bei Wechselstromreihen  schlussmotoren, insbesondere Kranmotoren.    Für den elektrischen Antrieb von Kra  nen, insbesondere für das Heben und Senken  der Last, verwendet man bekanntlich mei  stens Reihenschlussmotoren, da bei diesen die  Hubgeschwindigkeit sich selbsttätig der  Grösse der Last anpasst, insofern als bei einer  grösseren Last auch die     Hubgeschwindigkeit-          eine    kleinere ist. Steht für den Betrieb des  Kranes nur ein Wechselstromnetz zur Ver  fügung, dann kann man als Kranmotor  ein- oder mehrphasige Wechselstromreihen  schlussmotoren, wie Repulsionsmotoren oder  Drehstromreihenschlussmotoren, verwenden.

    Nimmt man dazu, wie dies bisher der  Fall war, einen Wechselstromreihenschluss  motor der üblichen Bauart, so ergeben sich  aber gegenüber gewöhnlichen Induktions  motoren oder auch gegenüber Gleichstrom  reihenschlussmotoren sehr hohe Anlagekosten,  ausserdem ist auch der Platzbedarf des Mo  tors verhältnismässig gross. Dies liegt vor  allem daran, dass man mit Rücksicht auf die  Anlaufperiode des Motors, die ja beim Kran-    betrieb besonders häufig vorkommt, gezwun  gen ist, die Lamellenspannung am Kommu  tator verhältnismässig gering zu halten, um  eine unzulässige Funkenbildung zu unter  drücken. Die Lamellenspannung beträgt ge  wöhnlich etwa 3 bis 3,5 Volt. Die geringe  Lamellenspannung hat aber hohe Kommuta  torströme und damit einen grossen und teuren  Kommutator zur Folge.  



  Die Erfindung betrifft nun eine Anord  nung, die es insbesondere bei Wechselstrom  reihenschlussmotoren, die für den Kran  betrieb Verwendung finden, ermöglicht, den  Kommutator bei gleicher Leistung wesent  lich zu verkleinern und damit die Kosten  und den Raumbedarf des Motors erheblich  herabzudrücken. Erfindungsgemäss ist die  Kommutatorwicklung für eine übernormale  Lamellenspannung bemessen, und es sind  Massnahmen getroffen für die künstliche Er  höhung der Induktivität des Motorstromkrei  ses. So können beispielsweise in den Arbeits  stromkreis des Motors Drosselspulen einge-      schaltet sein. Die Erhöhung der Lamellen  spannung über das normale Mass hinaus  würde für sich allein keine brauchbare An  ordnung ergeben, da dann der Motor während  des Anlassens eine heftige Funkenbildung  zeigen würde.

   Da aber anderseits in dem  Arbeitsstromkreis noch Drosselspulen einge  schaltet sind, so wird während der Anlass  periode infolge des starken Anlaufstromes  die dem Motor zugeführte Spannung wesent  lich vermindert. Mit der Verminderung der  zugeführten Spannung sinkt aber auch pro  portional das Feld und die Lamellenspan  nung, so dass auch während des Anlassens  eine Funkenbildung nicht zu befürchten ist.  Die hohe Lamellenspannung, die zum Bei  spiel die doppelte Grösse der bisherigen besit  zen kann, ermöglicht nun, den Kommutator  entsprechend dem geringeren Strom kleiner  zu bauen, bezw. bei gleichem Kommutator  kann die Leistung des Motors durch Vergrö  sserung der achsialen Eisenlänge gesteigert  werden.  



  Die Einschaltung von Drosselspulen in  den Arbeitsstromkreis, erweist sich noch aus  folgenden Gründen als besonders zweck  mässig: Bekanntlich besitzt der Reihenschluss  motor im Anlaufmomente einen schlechten  cos. 99, da er dann im wesentlichen als Dros  selspule wirkt. Strom und Spannung besit  zen dann eine Phasenverschiebung von fast  90 . Da die Spannung der Drosselspule ge  genüber dem Strom ebenfalls eine Phasen  verschiebung von 90  besitzt, so ist im An  lassmoment die dem Motor zugeführte Span  nung durch die algebraische Subtraktion der  Drosselspulenspannung von der Netzspan  nung gegeben, so dass die Wirkung der Dros  selspule eine sehr kräftige ist. Anderseits  besitzen bekanntlich Reihenschlussmotoren in  der Nähe der synchronen Drehzahl einen  sehr guten cos. 9P, Strom und Spannung sind  nahezu in Phase.

   Die Vorschaltung der  Drosselspulen bewirkt also in der Nähe des  Synchronismus keine wesentliche Verminde  rung der dem Motor zugeführten Spannung,  sondern nur eine kleine Verschlechterung  des cos. 9p, die in Kauf genommen werden    kann. Würde man statt der Drosselspulen  Ohmsche Widerstände verwenden, dann  würde erstens gerade im Anlassmoment aus  den oben geschilderten Gründen die dem Mo  tor zugeführte Spannung nicht so stark ver  mindert werden ausserdem ergäben sich stän  dige und bedeutende Energieverluste.  



  Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbei  spiel der neuen Anordnung, 1 ist ein Dreh  stromreihenschlussmotor für Kranbetrieb, des  sen Ständer- und Kommutatorwicklung über  einen Zwischentransformator 2 miteinander  verbunden sind. Die Lamellenspannung der  Kommutatorwicklung ist gemäss der Erfin  dung bemessen, ebenso sind der Ständer  wicklung noch Drosselspulen 3 vorgeschaltet.  



  Statt in den Arbeitsstromkreis besondere  Drosselspulen einzuschalten, kann man die  selbe Wirkung auch dadurch erreichen, dass  man irgend einen Teil des Arbeitsstromkrei  ses mit einer vergrösserten Streuung aus  rüstet, beispielsweise kann der Zwischen  transformator 2 mit einer vergrösserten  Streuung (zum Beispiel durch Anordnung  eines Luftspaltes oder eines magnetischen  Streupfades) versehen werden, oder man  kann auch die Nutstreuung der Netzfrequenz  führenden Wicklung im Ständer des Motors  durch Vergrösserung der Nuthöhe erhöhen.  



  Um eine Verschlechterung des Leistungs  faktors infolge der Einschaltung von Dros  selspulen während der normalen Betriebs  drehzahl zu vermeiden, kann man auch noch  selbsttätige Vorrichtungen anordnen, durch  welche die Drosselspulen in der Nähe des  Synchronismus kurzgeschlossen bezw. abge  schaltet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Verminderung der Kom mutator-Anlaufströme bei Wechselstromrei henschlussmotoren, insbesondere Kranmoto ren, dadurch gekennzeichnet, dass die Kom- mutatorwicklung für eine übernormale La mellenspannung bemessen ist, und da.ss ausser dem Massnahmen getroffen sind für eine künstliche Erhöhung der Induktivität des Motorstromkreises. UNTERANSPRÜCHE: 1. Anordnung nach Patentanspruch mit Zwi schentransformator für den Motor, da durch gekennzeichnet, dass der Zwischen transformator eine vergrösserte Streuung besitzt. 2. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzfrequenz führende Wicklung des Motors eine ver grösserte Nutstreuung besitzt. 3.

   Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um zur Erhöhung der Induktivität vorgesehene Drosselspulen während der normalen Betriebsdrehzahl abschalten zu können.