CH460918A - Anordnung zum Betrieb eines Hauptschlussmotors - Google Patents

Description

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    Anordnung   zum Betrieb eines    Hauptschlussmotors   Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Betrieb eines    Hauptschlussmotors   durch vier Quadranten seines    Drehzahl-Drehmomentenkennlinienfeldes.   



  Der Anordnung liegt die Aufgabe zugrunde, den Betrieb eines    Hauptschlussmotors   in den vier Quadranten seines    Drehzahl-Drehmomentenkennlinienfeldes   in der Weise durchzuführen, dass möglichst wenig, insbesondere mechanische Schalthandlungen erforderlich sind. Es soll dabei der Regel- bzw. Steuerbereich der Anordnung keine Einschränkung gegenüber vergleichbaren, mit Umschaltkontakten    versehenen   Anordnungen erfahren. 



  Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung zum Betrieb eines    Hauptschlussmotors   durch vier Quadranten seines    Drehzahl-Drehmomentenkennlinienfeldes   nach der Erfindung dadurch gelöst, dass eine Wicklung der Reihenschaltung von Erregerwicklung und Ankerwicklung in der Diagonalen einer in diese Reihenschaltung eingefügten einphasigen Brückenschaltung mit vier    ungesteuerten   Ventilen    liegt   und die Reihenschaltung an Mittel zur    Änderung   der Spannung nach Grösse und Richtung angeschlossen ist. 



  Als Mittel für die    Änderung   der Spannung nach Grösse und Richtung bietet sich ein an sich bekannter    Pulswechselrichter   an, an den die Reihenschaltung gegebenenfalls über eine zusätzliche    Induktivität   angeschlossen wird. 



  Bei    generatorischem   Betrieb des Motors besteht die Gefahr, dass ein zu grosser Strom in der Erregerwicklung eine der Selbsterregung vergleichbare weiterhin stromsteigernde Wirkung hat. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann dieser Nachteil dadurch vermieden werden, dass beim Überschreiten eines    vorgebba-      ren      maximalen   Stromwertes in der Brückendiagonalen ein zu der Wicklung parallel angeordnetes steuerbares Ventil gezündet wird. Damit ist die Reihenschaltung zwischen der Ankerwicklung und der Erregerwicklung hinsichtlich eines durch beide fliessenden gleichen Stromwertes aufgehoben.

   Trotz eines möglicherweise in der    Ankerwicklung   weiterhin steigenden Stromes wird aufgrund des parallel angeordneten steuerbaren Halbleiterventils der Strom in der Erregerwicklung geringer. 



  Zur Verringerung der Zeitkonstanten des Stromabklingens innerhalb der Brückenschaltung kann in einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ein zusätzlicher Widerstand parallel oder in Reihe zur Wicklung in der Brückendiagonalen vorgesehen werden. Zu ihm kann in an sich bekannter Weise ein steuerbares, jederzeit löschbares Halbleiterventil parallelgeschaltet sein, so dass sich der wirksame Gesamtwiderstand dieser Parallelschaltung, bestehend aus Widerstand und Halbleiterventil, dadurch verändern lässt, dass man die Zeit, in der der Strom durch den Widerstand fliesst, und die Zeiten, in denen er über das zum Widerstand parallele Halbleiterventil fliesst, variiert. Es ist dabei an eine pulsartige Veränderung gedacht. 



  Der insbesondere für diesen    generatorischen   Betrieb vorgesehene Widerstand innerhalb der Brückendiagonale wird beim motorischen Betrieb    zweckmässigerweise   durch Zünden des parallel liegenden Halbleiterventils kurzgeschlossen. 



  Anhand einer Zeichnung sei ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. An die Klemmen einer    Gleichspannungsquelle      U,   ist ein    Pulswech-      selrichter   mit vier steuerbaren, jederzeit löschbaren Ventilen 1, 2, 3 und 4 angeschlossen. Das Löschen dieser Ventile kann mit an sich bekannten Mitteln,    z.B.   einer    Kondensatorlöschschaltung   durchgeführt werden. Des weiteren besitzt der    Pulswechselrichter   vier    unge-      steuerte   Ventile 5, 6, 7 und B. Die beiden Parallelzweige I und    1I   des    Pulswechselrichters   sind in der Verbindung der Strompfade a und b mit Drosseln D versehen.

   Diese Drosseln verhindern ein    schnelles   Abfliessen der    Lösch-      energie   des Kondensators einer Löschanordnung. Jede 

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 der Drosseln D besitzt eine    Mittelanzapfung,   an die die Reihenschaltung der Ankerwicklung A und der Erregerwicklung E des    Gleichstromhauptschlussmotors   angeschlossen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Erregerwicklung E des Motors in der Diagonalen einer aus vier    ungesteuerten   Ventilen bestehenden    Brük-      kenschahung   angeordnet.

   Die    Stromflussrichtung   in dieser Erregerwicklung bleibt demzufolge, unabhängig von der    Stromflussrichtung   in der nachgeschalteten Ankerwicklung,    immer   gleich.    Im   Strompfad der Reihenschaltung der Erregerwicklung und der Ankerwicklung liegt eine    Zusatzinduktivität   L. Ohne eine    Veränderung   des Betriebsverhaltens der Anordnung lassen sich die Rollen von Erregerwicklung und Ankerwicklung    hinsichtlich   ihrer schaltungstechnischen Lage vertauschen. 



  Falls die    Gleichspannungsquelle   nicht dazu geeignet ist, Strom aufzunehmen, ist es    zweckmässig,   einen Verlustwiderstand R vorzusehen, der bei    generatorischem   Betrieb des Motors durch Schliessen des Schalters S eingeschaltet wird. In der praktischen Ausführung ist der Schalter S ein elektronisch schaltendes Element,    z.B.   ein    Thyristor.   Vor dem Eingang des    Pulswechselrichters   ist noch ein Pufferkondensator C vorgesehen. 



  Der Betrieb der Anordnung wird so durchgeführt, dass die    Reiehenschaltung   der Erregerwicklung und der Ankerwicklung aus der    Gleichspannungsquelle   über die Ventile 1 und 2 gespeist wird bzw. im Falle entgegengesetzter Drehrichtung über die Ventile 3 und 4. Nicht nur die Richtung, sondern auch die Grösse der die Reihenschaltung speisenden Spannung U lässt sich mit    Hilfe   des    Pulswechselrichters   steuern. Dies geschieht in an sich bekannter Weise dadurch, dass der Mittelwert der Energiezufuhr durch Veränderung des    Tastverhältnis-      ses,      d.h.   durch Variation des Verhältnisses der    Zeiten,   da die Ventile stromführend sind, zu den Zeiten, da sie gelöscht sind, bestimmt wird.

   Sinkt die Gleichspannung unter den Wert der    Motor-EMK,   befindet sich der Motor unter Umkehr der Stromrichtung in    generatori-      schem   Betrieb, er bremst. 



  Parallel zu der Erregerwicklung E in der Brückenschaltung ist ein steuerbares Halbleiterventil 10 geschaltet. Wächst der Strom in der Brückendiagonalen mit der Erregerwicklung E über einen    vorgebbaren      maximalen   Stromwert    Imax   an, so wird das Gitter des steuerbaren    Halbleiterventils   nach einem mit an sich bekannten Mitteln durchgeführten    Soll-Ist-Vergleich   des Stroms gezündet. Es fliesst dann der Ankerstrom des    Haupt-      schlussmotors   über das steuerbare Ventil 10, während die in der Erregerwicklung E gespeicherte Energie in dem mit dem Widerstand    R1   behafteten Stromkreis über die    Dioden   11 und 12 abklingt.

   Die vorstehend beschriebene Anordnung, bei der zur Speisung ein    Pulswechselrichter   benutzt wird, lässt sich auch in der Weise ausführen, dass die Speisung aus einem Drehstromnetz über    antiparallelgeschaltete   Ventile erfolgt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Anordnung zum Betrieb eines Hauptschlussmotors durch vier Quadranten seines Drehzahl-Drehmomenten- kennlinienfeldes, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wicklung der Reihenschaltung von Erregerwicklung und Ankerwicklung in der Diagonalen einer in diese Reihenschaltung eingefügten einphasigen Brückenschaltung mit vier ungesteuerten Ventilen liegt und die Reihenschaltung an Mittel zur Änderung der Spannung nach Grösse und Richtung angeschlossen ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Stromes in der Diagonalen der Brückenschaltung parallel zu der in der Diagonalen der Brückenschaltung liegenden Wicklung ein steuerbares Halbleiterventil angeordnet ist. 2.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Halbleiterventil in der Diagonalen mit Mitteln verbunden ist, die den Istwert der in der Diagonalen fliessenden Stromes mit einem vorgegebenen Sollwert vergleichen und es dann zünden, wenn der Strom in der Diagonalen einen vorgebbaren Wert Im"" überschreitet. 3. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verringerung der Zeitkonstanten zu der in der Diagonalen der Brückenschaltung liegenden Wicklung ein zusätzlicher Widerstand hinzugeschaltet ist. 4. Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu dem Widerstand ein steuerbares Halbleiterventil vorgesehen ist. 5.

   Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Änderung der Spannung nach Grösse und Richtung die Reihenschaltung von Ankerwicklung und Erregerwicklung gegebenenfalls über eine zusätzliche Induktivität an einen Pulswechselrichter angeschlossen ist.