DE1438020B2 - Anordnung zur speisung eines gleichstrom-reihenschlussmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Speisung eines Gleichstrom-Reihenschlußmotors über mindestens ein im Tastbetrieb arbeitendes steuerbares Stromrichterventil, mit einem parallel zur Ankerwicklung und einem parallel zur Reihenschaltung von Anker- und Feldwicklung angeordneten Freilaufventil. Unter einem im Tastbetrieb arbeitenden steuerbaren Stromrichterventil soll dabei ein Stromrichterventil verstanden sein, das ein- und ausschaltbar ist. Die Ausschaltung kann im Leistungskreis mit Hilfe eines Löschkondensators oder über den Steuerkreis erfolgen. Als Stromrichterventile kommen insbesondere steuerbare Halbleiterzellen, auch Thyratrons oder Vierschichttrioden genannt, in Frage.

Eine Anordnung der eingangs genannten Art ist aus der Zeitschrift »Product Engineering« vom 29. 10.1962, S. 77, bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit wenig Aufwand einen Betrieb im Feldschwächbereich zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein weiteres, zu einer unter Umgehung der Feldwicklung erfolgenden unmittelbaren Speisung der Ankerwicklung bestimmtes, im Tastbetrieb arbeitendes steuerbares Stromrichterventil vorgesehen ist.

Die besondere Art der Anordnung eines solchen weiteren im Tastbetrieb arbeitenden steuerbaren Stromrichterventils weist den Vorteil auf, daß die Steuerimpulse der beiden steuerbaren Stromrichterventile nicht miteinander synchronisiert zu werden brauchen, sondern völlig unabhängig voneinander erzeugt werden können, was einen einfachen Aufbau der Anordnung bei der Steuerung oder Regelung des Gleichstrom-Reihenschlußmotors ermöglicht. Dies wäre nicht der Fall, wenn zwecks Feldschwächung ein entsprechendes Stromrichterventil unmittelbar parallel zur Feldwicklung geschaltet werden würde.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung erläutert.

Die Reihenschaltung der Feldwicklung 1 und der Ankerwicklung 2 eines Gleichstrom-Reihenschlußmotors wird in bekannter Weise über ein im Tastbetrieb arbeitendes steuerbares Stromrichterventil 3 aus einer Stromquelle gespeist. Der Mittelwert der an der Reihenschaltung der Wicklungen 1 und 2 liegenden Gleichspannung ist durch die Höhe der zwischen der Plusklemme und der Minusklemme liegenden Speisespannung und durch das an dem Stromrichterventil 3 eingestellte Tastverhältnis bestimmt.

Parallel zur Reihenschaltung von Feldwicklung 1 und Stromrichterventil 3 ist erfindungsgemäß ein weiteres, zu einer unter Umgehung der Feldwicklung 1 erfolgenden unmittelbaren Speisung der Ankerwicklung 2 bestimmtes, im Tastbetrieb arbeitendes steuerbares Stromrichterventil 5 vorgesehen.

Es ist somit auf eine einfache Art eine Feldschwächung möglich. Wenn beispielsweise die Ankerdrehzahl so hoch ist, daß auch beim ständigen Durchschalten des Stromrichterventils 3 der Motorstrom und damit die an der Welle abgegebene Leistung zu gering sind, dann kann durch periodisches Öffnen und Schließen des weiteren im Tastbetrieb arbeitenden steuerbaren Stromrichterventils 5 ein beliebig großer Teil des Ankerstromes an der Erregerwicklung 1 vorbeigeleitet und somit die Motorleistung auch bei hohen Drehzahlen auf jeden für den Motor zugelassenen Wert gesteigert werden. Das getrennte Tasten der Stromrichterventile 3 und 5 vor den Wicklungen 1 und 2 bedingt, daß in bekannter Weise zwei Freilaufventile 4 und 6 vorgesehen werden, da die Freilaufströme der Feldwicklung 1 und der Ankerwicklung 2 zumindest im Feldschwächbereich verschiedene Größen annehmen. Der Freilaufstrom der Feldwicklung 1 ist immer gezwungen, durch die Ankerwicklung 2 zu fließen. Infolgedessen klingt der Ankerstrom im unteren Drehzahlbcreich, also beim Tasten mit dem steuerbaren Stromrichterventil 3, während dessen Schließzeit nur langsam ab. Die Tastfrequenz bzw. Schwankung des Ankerstromes ist somit begrenzt. Bei Feldschwächung, also beim zusätzlichen Tasten mit dem steuerbaren Stromrichterventil 5, ist der Strom in der Ankerwicklung 2 größer als in der Feldwicklung 1. Über das Freilaufventil 6 erfolgt nur der Freilauf des Differenzstromes. In dem Betriebszustand der Feldschwächung ist die Spannungsdifferenz zwischen der Einspeisung und der EMK der Ankerwicklung 2 nur gering. Dadurch ist die Stromänderungsgeschwindigkeit bei durchgeschaltetem steuerbarem Stromrichterventil 5 klein. Es sind somit keine zusätzlichen Induktivitäten erforderlich, um die Stromschwankungen bzw. die Tastfrequenz zu begrenzen.

Bei einer Störung des steuerbaren Stromrichterventils 5 oder seiner Steuerung, die zu einer ungewollten Sperrung des Stromrichterventils 5 führt, bleibt die Anordnung voll funktionsfähig, es entfällt lediglich die Feldschwächung. Die Bemessung des Stromrichterventils 5 erfolgt zweckmäßig nach dem Grad der Feldschwächung. Wenn beispielsweise eine Feldschwächung um 40 % vorgesehen ist, dann braucht dieses Stromrichterventil nur für 40% des Nennstromes ausgelegt zu werden. Das Freilaufventil 6 ist ebenfalls nur entsprechend der maximalen Feldschwächung zu bemessen.

Selbstverständlich können an Stelle der in dei Zeichnung dargestellten Einzelventile Gruppen parallel und/oder in Reihe geschalteter Stromrichterventile treten. Auch eine Speisung aus einer Stromquelle zeitlich veränderlicher Spannungsamplitude, wie z. B. einem Wechselstromnetz, ist mit der beschriebenen Anordnung möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zur Speisung eines Gleichstrom-Reihenschlußmotors über mindestens ein im Tastbetrieb arbeitendes steuerbares Stromrichterventil, mit einem parallel zur Ankerwicklung und einem parallel zur Reihenschaltung von Ankerund Feldwicklung angeordneten Freilaufventil, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres, zu einer unter Umgehung der Feldwicklung (1) erfolgenden unmittelbaren Speisung der Ankerwicklung (2) bestimmtes, im Tastbetrieb arbeitendes steuerbares Stromrichterventil (5) vorgesehen ist.