DE642805C - Anordnung zur Umsteuerung ventilgesteuerter, kollektorloser Motoren beim UEbergang von Motorbetrieb in Generatorbetrieb - Google Patents

Description

Es ist bei kollektorlosen Stromrichtermotoren bekannt,-.dien Übergang von Motorin Generatorbetrieb bzw. umgekehrt ohne Umschaltung in den Hauptstromkreisen auszuführen. Es ist dazu beispielsweise nur nötig, zuerst die nach Art einer Gleichrichtersteueriung arbeitende .netzabhängige Steuerung in die WechseMchterstellung !umzuschalten bzw. den die Steuerung bewirkenden Drehnegier entsprechend zu verdrehen und anschließend dann die nach Art einer Wechselrichtiersteuerung arbeitende drehzahlabhängige, mit Rücksicht auf die Gegien-EMK des Motors erfolgende Steuerung der Entladungsstrecken in die Gleichrichterbetriebsstellung zu bringen, beispielsweise durch entsprechendes Verdrehen der Bürsten des Steuerkommutators. Dadurch ist dann die zuerst als Gleichrichtersteuerung arbeitende Teilsteuerung (in obigem Beispiel der Drehregler) zur Wechselrichtersteuerung ,geworden und die zuerst als' Wechselrichtersteuerung arbeitende Teilsteuerung (in obigem Beispiel der Steuerkommiutator) zur Gleichrichtersteuerung. Es muß dabei jeweils auf die richtige Reihenfolge der Umsteuerung geachtet werden, derart, daß immer zuerst die Gleichrichtersteuierung ,und. dann erst die Wechselrichtiersteuerung' lumgelegt wird. Die Umstevietfung erfolgt beispielsweise in Abhängigkeit von dem Spannungsverhältnis: Netzspannung zu Maschinengegenspanniung oder in Abhängigkeit von der Drehzahl oder ähnliche. Diese Art der Umsteuerung hat den Nachteil, daß wähnend der Zeit bis zur Vollendung des Umstöuervorganges der Motor praktisch überhaupt nicht in Betrieb ist. Er wird zwar nicht starkstromseitig abgeschaltet, aber er ist infolge der Veränderung der Steuerungen auch nicht in der Lage, Arbeit zu leisten oder Arbeit aufzunehmen. Dieser Nachteil wird durch die vorliegende Erfindung' vermieden.

Nach dem neuen Vorschlag wird die Gesamteinrichtung des kollektorlosen Motors in zwei selbständige Teile halber Leistung zerlegt. Diese beiden Einzelteile sind zwar mechanisch wieder weitgehend vereinigt, so daß dadurch keine Verteuerung der Anlage ent-' steht. Vor allem sind die beiden Arbeitswickhingen halber Leistung auf dem Ständer gemeinsam angeordnet. Ferner sind sämtliche Transformatorwicklungen auf einem gemeinsamen Kern untergebracht; desgleichen sind

*) Von dem Patentsucher ist als der Erßnder angegeben worden:

Max Stöhr in Berlin-Hermsdorf.

auch die Motorwicklungen örtlich vereinigt Die gittergesteuerten Anoden können alle in einem einzigen Stromrichtgefäß !untergebracht werden. In elektrischer Hinsicht sind die beiden Teilstromrichteranlagen vollkommen selbständig.

Die Abbildung gibt eine beispielsweise Schaltung eines solchen ia zwei selbständige Teile unterteilten Stromrichtermiotors wieder, ίο Der erste Teüstromrichter besteht aus den Sekundärwicklungen T₂, T₃, T₁ des Transformators T mit der Primärwicklung T₁, der Anodengruppe I des Stromrichtgefäßes G, der Kathodendrossel D₁ und den Motorwicklungen M₁ des Stromrichtermotors M. Der zweite Teilstromrichter besteht dann aus den Sekundärwicklungen T₅, T₆₁ T₁, der Anodengruppe II, der Kathodendnossel D₂ und den Motorwicklungen M₂- Jeder Teilstromrichter ao erhält eine vollständige Gittersteuerungseinrichtung, bestehend aus dem Teil für die Netzsteuerung (z. B. Drehregler) und dem Teil für die Motorsteuerung (z. B. Steiuerkommutator). Beim Übergang von einer Betriebsart des Motors in die andere wird zunächst nur ein Teüstromrichter in der vorgeschriebenen Weise mit Hilfe einer Gittersteuerung umgeschaltet, und erst nach erfolgter Umsteuerung des ersten Teilstromrichters folgt der zweite nach, wenn es die Betriebsverhältnisse erfordern. Auf diese Weise wird mit Sicherheit vermieden, daß während der Umsteuerung der Motor, wenn auch nur kurzzeitig, außer Betrieb ist. Der Umsteuervorgang kann sich beispielsweise folgendermaßen abspielen: Es werde angenommen, daß zunächst Motorbetrieb vorliegt. Wird der Motor mehr und mehr entlastet, beispielsweise auf 5 oder ioO/_ö seiner Nennlast, so wird der eine Teilstnomrichter bereits in die andere Betriebsart, d. i. in vorliegendem Fall Generatorbetrieb, umgesteuert, so daß er sofort bereit ist, die etwa vom Motor abgegebene Energie an das Drehstromnetz zurückzugeben. Erfolgt nun tatsächlich eine Energierückgabe des Motors an das Netz über den einen Teüstromrichter und überschreitet die zurückgelieferte Energie einen bestimmten Betrag (z. B. wieder 5 bis ioo/o des Nennstroms), so wird der andere Teüstromrichter ebenfalls in die Generatorbetriebsschaltung umgesteuert. Der Motor kann also jetzt mit seiner vollen Leistung als Generator betrieben werden. Die Zurückschaltung in den Motorbetrieb erfolgt grundsätzlich genau so, nur daß jetzt die Reihenfolge der Umschaltungen vertauscht wird. Der zuletzt von Motorbetrieb in Generatorbetrieb umgeschaltete Teüstromrichter wird jetzt zuerst wieder in die Motorbetriebsschaltung zurückgebracht, während der andere Teüstromrichter erst nachfolgt, wenn die Belastung im Motorbetrieb einen bestimmten Wert erreicht hat.

Auf diese Weise wird erreicht, daß der Motor praktisch zu jedem Zeitpunkt für beide Betriebsarten betriebsbereit ist. Die erfindungsgemäße Anordnung ist somit einer solchen gleichwertig, bei der zwei getrennte Stromrichtgefäße vorgesehen sind, "von denen das eine dauernd in der Gleichrichterschaltung und das andere dauernd in der Wechselrichterstellung gesteuert wird. Gegenüber der letzteren Anordnung hat aber die Erfindung den Vbrteü, daß nur ein Stromrichtgefäß benötigt und in den eigentlichen Arbeitsbereichen voll im Gleichrichter- bzw. Wechselrichterbetrieb ausgenutzt wird. Die Vergrößerung der Zahl der Transformator- 'und Motorwicklungen sowie die doppelte Anodenzahl bedeutet praktisch keine Vergrößerung der Typenleistung, da die Belastung der einzelnen Wicklungen und Anoden auf die Hälfte herabgesetzt ist.

Die Erfindung gestattet also die Anwendung eines umsteuerbaren Motors mit bei Normalbetrieb voll ausgenutzter Umformungseinrichtung auch in solchen Fällen, wo u.U. wähnend des Umsteuerns plötzliche Belastungsstöße auftreten können und wo deshalb bisher meist je ein besonderer, dauernd nur für eine Betriebsart betriebsbereiter Stromrichter zur Verbindung des Motors mit dem Netz vorgesehen war.

Um wirklich elektrisch unabhängige Teüstromrichter zu erhalten, müssen die beiden Motorarbeitswicklungen M₁ und M₂ voneinander isolierte Sternpunkte erhalten. Auch erhält jeder Teilstromrichter zweckmäßig eine besondere Kathodendrossel zur Glättung des der Motorwicklung M₁ bzw. M₂ zugeführten Gleichstroms.

Es ist im Ausführungsbeispiel angenommen worden, daß die Umsteuerung in Abhängigkeit von der Stromstärke erfolgt. Die Erfindung soll jedoch nicht hierauf beschränkt sein. Die Umsteuerung kann auch in Abhängigkeit von der Spannung (z. B. in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Netzspannung zur Motorgegenspannung) der Leistung oder der Drehzahl u. dgl. erfolgen.·

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zur Umsteuerung ventügesteuerter, kollektorloser Motoren beim Übergang von Motorbetrieb in Generatorbetrieb, und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß der mit zwei gleichen, elektrisch getrennten Arbeitswicklungen arbeitende Motor über zwei gleichartige Gruppen von Entladungsstrecken gespeist wird, welche normalerweise beide entweder im Gleichrichterbetrieb oder im

   Wechselrichterbetrieb !arbeiten, beim Übergang von einer Betriebsart in die andere jedoch derart nacheinander umgesteuert werden, daß unterhalb einer bestimmten, vorzugsweise durch den Strom, die Differenzspannung oder die Belastung gegebenen Grenze die eine Gruppe im Gleichrichterbetrieb, die andere Gruppe im Wechselrichterbetrieb betriebsbereit ist, so daß der Motor zu jedem Zeitpunkt des to Umsteuervorgangcs Leistung zu übertragen imstande ist.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen