DE407845C

DE407845C - Selbstanlaufender Synchronmotor, bestehend aus einem Induktionsmotor mit mechanisch gekuppelter Gleichstrom-Reihenschlusserregermaschine

Info

Publication number: DE407845C
Application number: DEY449D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1920-12-07
Filing date: 1921-08-02
Publication date: 1925-01-05

Description

Selbstanlaufender Synchronmotor, bestehend aus einem Induktionsmotor mit mechanisch gekuppelter Gleichstrom-Reihenschlußerregermaschine. Bekanntlich benutzt man Gleichstrom-Reihensc'hlußmaschinen, um sie zwecks Synchronisierung von Induktionsmotoren mit deren Sekundärwindung in Reihe zu schalten, wobei sie mit diesen mechanisch gekuppelt werden.
Eine in dieser Weise zusammengestellte Maschine wird, wenn dem Induktionsmotor ein Wechselstrom zugeführt wird, als ein gewöhnlicher Induktionsmotor anlaufen, wobei die Erregermaschine, die in Reihe mit der Rotorwindung des Induktionsmotors verbunden ist, nur als .ein äußerer Sekundärwiderstand wirkt. Wenn die Gesamtmaschine angelaufen ist und die Geschwindigkeit größer wird, verringert sich die Rotorfrequenz, und es wird, wenn die letztere unter einen gewissen, genügend geringen Wert geht, das magnetische Feld des Seriengenerators in der einen oder anderen Richtung je nach den Umständen erzeugt werden; von diesem; Augenblick ,an wird die Reihenschlußmaschine als Gleichstromgenerator arbeiten und der Rötorwindung des Induktionsmotors einen Gleichstrom liefern. Dieser erzeugt in der Rotorwicklung ein stationäres magnetisches Feld, und der Rotor wird durch das von der Statorwindung erzeugte Drehfeld angezogen und die Gesamtmaschine auf diese Weise selbständig synchronisiert. Sie läuft alsdann als selbsterregter Synchronmotor weiter, wobei der Seriengenerator als Erreger dient.
Nach der Erfindung wird nun in jeder Phase des Sekundärstromes eine hohe Reaktanz vorgesehen, um einen Stromstoß beim Anlaufen zu verhindern und auch die vorzeitige Erzeugung des Feldes in der Serienwicklungsmaschine zu vermeiden, die kaskadenartig mit dem Rotor eines z. B. eine Dreiphasenwicklung aufweisenden Motors verbunden ist. Diese Reaktanz wird durch die Feldwicklung des Seriengenerators gebildet, welche in drei getrennte, der Phasenanzahl der Sekundärwicklung entsprechende Teile unterteilt ist, von denen ein Teil mit einer der Phasenwicklungen des Rotors ,im umgekehrten Sinne zu den beiden andern verbunden wird, so daß die in den Phasen der Rotonvicklung induzierten Strömeelektromagneiisch verstärkend wirken, wenn sie durch die erwähnte Feldwicklung fließen. Die so in dem Sekundärstromkreis eingeführte hohe Reaktanz wird den Sekundärstrom 'und infolgdessen auch den Primärstrom beim Anlaufen wirksam beschränken. Wenn die Maschine an Geschwindigkeit zunimmt, so wird die Reaktanz in demselben Maße abnehmen, als die Sekundärfrequenz abnimmt, und sie wird schließlich beim Synchronismus 0 sein.
Um die Anlaufkraft zu vergrößern, wird ferner gemäß der Erfindung eine Käfigwicklung von hohem Widerstand auf dem Sekundärkern vorgesehen. Beim Übergang der Gesamtmaschine in den Synchronismus wird diese Wicklung von selbst außer Wirkung gesetzt.
Der beschriebene Synchronmotor läuft von selbst ab, sobald der Hauptschalter geschlossen wird, erregt sich selbst und synchronisiert sich selbsttätig.
Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung angegeben, und zwar ist nach Abb. i die Gleichstrom-Reihenschlußmaschine mit der Sekundärwindung eines Induktionsmotors durch einen einstellbaren Widerstand verbunden.
Abb. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei welcher der einstellbare Widerstand weggelassen und der Rotor zum Anlag sen mit einer Käfigwindung versehen ist.
Nach Abb. 3 ist der Anlaßwiderstand nicht im Hauptstromkreis, sondern in einem Sekundärstromkreis ,angeordnet, der juduktiv mit der Feldwindung der Serienmaschine gekuppelt ist.
In Abb. i bezeichnen P die Primärwindung und S die Sekundärwindung eines Induktionsmotors. A ist der Anker einer Gleichstrom-Serienmaschine, deren Feldwicklung in drei Teile F1, F#, und F3 unterteilt ist, d. h. F, F2 und F3 sind die Teile einer Windung, die auf einem entsprechenden Polpaar angeordnet ist. Das eine Polende dieser drei Teile ist mit der Sekundärwicklung des Induktionsmotors über den Serienanlaßwiderstand R verbunden, während die anderen Polenden mit dem Anker A der Serienmaschine in solcher Weise verbunden sind, daß zwei von ihnen, F2 und F3, parallel angeordnet sind und das andere, F1, in umgekehrter Richtung angeschlossen ist, so daß die magnetischen Wirkungen dieser drei Windungsteile sich addieren, wie das an sich bekannt ist. Der Widerstand R dient für die Spannungsregelung, nachdem die gesamte Maschine in Synchronismus eingetreten ist.
In Abb. 2 ist oder Serienwiderstand A weggelassen, dagegen ist auf dem Läufer des Induktionsmotors . eine Käfigwindung von hohem Widerstand vorgesehen, um die gesamte Maschine selbstanlaufend zu machen. In diesem Falle wird in der Käfigwindung während der Synchronenarbeit der Maschine kein Energieverlust auftreten.
In Abb.3 ist der Anlaßwi,derstand nicht wie in Abb. i unmittelbar in den Sekundärstromkreis eingeschaltet, sondern mit einer Sekundärwindung F verbunden, die induktiv mit den Windungen F1, F2 und F3 verbunden ist. In diesem Fallre kann indessen der Widerstand R nicht zur Regelung der Felderregung benutzt werden, nachdem die gesamte Maschine im Synchronismus übergegangen ist. Die Feldregelung kann gewünschtenfalls durch Anbringung eines einstellbaren Nebenschlusses in der Feldwindung der Serienmaschine erreicht werden.
In den Ausführungsbeispielen ist eine dreiphasige Maschine dargestellt. Ähnliche Verbindungen können leicht auch für Zwei- oder andere Mehrphasenwicklungen vorgenommen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Selbstanlaufender Synchronmotor, bestehend aus einem Induktionsmotor mit mechanisch gekuppelter Gleichstrom-Reihenschlußerregermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldwicklung der Erregermaschine unterteilt und jeder Teil mit je einer Phase des mehrphasigen Läufers in Reihe geschaltet ist.
2. Synchronmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Läufer des Induktionsmotors eine Anlaßkäfigwicklung hohen Widerstandes angeordnet ist (Abb. 2). i. Synchronmotor nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe und in induktiver Beziehung zu der Feldwicklung des Seriengenerators eine besondere Wicklung vorgesehen ist, die durch einen einstellbaren Widerstand geschlossen wird.