CH423972A - Maschinengruppe mit schleifring- und kollektorlosem Elektromotor - Google Patents

Description

      Maschinengruppe    mit Schleifring- und     kollektorlosem    Elektromotor    Die Erfindung betrifft eine Maschinengruppe mit       schleifring-    und     kollektorlosem    Elektromotor, welcher  durch umlaufende     Gleichrichteranordnungen    gespeist  wird.  



  Um den Kollektor von Motoren zu ersparen, hat  man bereits vorgeschlagen, die Motoren über Gleich  richterschaltungen zu speisen. Man kann sie auch, ins  besondere Asynchron- und Synchronmotoren, durch       Umrichtereinrichtungen    speisen, bei denen die Fre  quenz geändert wird. Solche Motoren, insbesondere  Synchronmotoren können dann dadurch anfahren,  dass die Frequenz von null allmählich nach oben gere  gelt wird. Bei     Asynchronmotoren    besitzt der Läufer  eine in der Regel in sich geschlossene Wicklung, so  dass Schleifringe nicht erforderlich sind. Da auch das  Anfahren über die     Gleichrichterspeisung        erfolgt,    ist  auch dadurch kein     Anlasswiderstand    erforderlich.

   Bei  Synchron- oder Gleichstrommotoren muss die Erreger  wicklung aus einem Gleichstromnetz gespeist werden.  Ordnet man nun die Hauptwicklung am     Stator    an, so  ist es erforderlich über Schleifringe die Erregerspan  nung zuzuführen. Um auch diese zu ersparen, hat man  vorgeschlagen, auf der Welle einen     Gleichstrom-Ge-          nerator    anzubringen, der sich mit dem Motor mit  dreht. Hierdurch entsteht aber nun der Nachteil, dass  die erzeugte Spannung dieses Wellengenerators     sich     mit der Drehzahl ändert und dass beim Stillstand  keine Spannung vorhanden ist.  



  Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird erfindungs  gemäss vorgeschlagen, dass auf der Motorwelle die  Läufer zweier Asynchron-Generatoren angebracht  sind, deren     Stator    von einem Drehstromnetz gespeist  wird, wobei das erzeugte Drehfeld des einen     Genera-          tors        entgegengesetzt    dem des anderen Generators ist  und die Läufer dieser beiden Wellengeneratoren mit  einer     Gleichrichteranordnung    verbunden sind, die in    Reihe geschaltet und ihrerseits mit der Erregerwick  lung des zu speisenden Motors verbunden sind.  



  In der Figur ist die Schaltung eines Ausführungsbei  spiels der Erfindung dargestellt. Mit 1 ist die     Stator-          wicklung    einer Synchronmaschine bezeichnet. Die  zugehörige     Erregerwicklung    ist mit 4 angegeben. Sie  ist auf dem Rotor der Maschine befestigt. Die     Stator-          wicklung    wird über eine bekannte     Umrichtereinrich-          tung    3     gespeist.    Diese ist so geschaltet, dass sie eine  veränderliche Frequenz erzeugt und dass mit wach  sender Frequenz der Motor angefahren werden kann.  Hierzu ist es aber nun notwendig, dass die Erreger  wicklung 4 von Anfang an eine Spannung erhält.

   Dies  wird nun dadurch erreicht, dass auf der Welle des  Motors zwei Wellengeneratoren angeordnet sind. Die  Erregerwicklungen dieser Wellengeneratoren sind mit  5 für den ersten und mit 6 für den zweiten Generator  bezeichnet. Sie sind auf der     Statorseite    angebracht.  Sie werden aus dem Wechselstromnetz 7 gespeist. Es  handelt sich also um Asynchron-Generatoren. Um  eine Feldschwächung zu ermöglichen, sind noch die  Gleichrichter 8, die in     Antiparallelschaltung    angeord  net sind, vorgesehen. Die Feldschwächung kann durch  die Gittersteuerung dieser Gleichrichter bewirkt wer  den.  



  In den beiden Generatoren werden nun auf der       Rotorseite    zwei entgegengesetzte Drehfelder erzeugt.  Der eine Generator besitzt die Wicklung 9, der andere  die Wicklungen 10. In den Wicklungen 9, die dem  Wellengenerator entsprechen, der ein Drehfeld be  sitzt, das mit der Drehzahl des Rotors gleichlaufend  ist, entsteht eine Frequenz, die bei voller Drehzahl  null und bei     Stillstand    den höchsten Wert besitzt.

   In  den Wicklungen 10 des anderen Wellengenerators,  bei dem das Drehfeld entgegengesetzt der Drehzahl  läuft, entsteht eine Frequenz, die der Summe der      Frequenz des Drehfeldes und der     Drehfrequenz    des  Motors     entspricht.    Beide     in    den Wellengeneratoren  erzeugten Spannungen werden nun über eine Gleich  richterschaltung     hintereinandergeschaltet.    Hierdurch  entsteht eine Ausgangsspannung, die unabhängig von  der     Drehzahl    und der Drehrichtung des Motors ist.  Damit erhält die Erregerwicklung 4 der Hauptma  schine     eine    Spannung, die unabhängig von der Dreh  zahl und der Drehrichtung ist.

   Auch bei Stillstand ist  dann bereits die     volle        Spannung    vorhanden.  



  Macht man nun die Polzahl des Wellengenerators       kleiner    als die     des    Motors, so     wird    die Drehfrequenz  des Motors gegenüber der Umlauffrequenz des Dreh  feldes klein bleiben.     Dies    hat noch den     Vorteil,    dass  der Schwankungsbereich der     Spannung    des     Wellen-          generators    ebenfalls gering bleibt. Jeder Wellengene  rator braucht dann nur etwas grösser als für die halbe       Erregerleistung        dimensioniert    zu werden.  



  Die Erregung der Wellengeneratoren kann man  durch Feldschwächung mit     Hilfe    der Gleichrichter  anordnung 8 steuern.  



  Man kann auch die     Ständerwicklung    der Wellen  generatoren nicht unmittelbar aus einem Drehstrom  netz, sondern über eine     Umrichterschaltung    speisen,  mit deren     Hilfe    die Wechselspannung verändert wer  den kann. Dies     ist    in der     Abbildung    nicht gezeichnet.  Es besitzt aber Vorteile insbesondere bei Bahnanlagen.  



  Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass     unabhän-          gig    von der Drehzahl und der Drehrichtung     immer     eine Erregerspannung für den Motor vorhanden ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Maschinengruppe mit schleifring- und kollektor- losem Elektromotor, welcher durch umlaufende Gleichrichteranordnungen gespeist wird, dadurch ge kennzeichnet, dass auf der Motorwelle die Läufer zweier Asynchron-Generatoren angebracht sind, deren Stator von einem Drehstromnetz gespeist wird,

   wobei das erzeugte Drehfeld des einen Generators entgegen gesetzt dem des anderen Generators ist und die Läufer dieser beiden Wellengeneratoren mit einer Gleich richteranordnung verbunden sind, die in Reihe ge schaltet und ihrerseits mit Erregerwicklung des zu speisenden Motors verbunden sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Maschinengruppe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Polzahl der Wellengenera toren kleiner als -die des zu speisenden Motors ist. 2.

   Maschinengruppe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ständerwicklungen der Wel lengeneratoren mit Stromrichtern in Antiparallel- schaltung verbunden sind, von denen mindestens die Stromrichter der einen Richtung gesteuert sind. 3. Maschinengruppe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ständerwicklungen der Wel lengeneratoren über einen dreiphasigen Umrichter veränderbarer Wechselspannung gespeist sind.