DE1261585B - Verfahren zum Betrieb eines asynchronen Kaefiglaeufermotors - Google Patents

Description

• Verfahren zum Betrieb eines asynchronen Käfigläufermotors Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines asynchronen Käfigläufermotors extrem kleiner Streuung und extrem kleinen Läuferwiderstandes über einen Wechselrichter mit veränderlicher Frequenz f, dessen Spannung U durch Pulsbetrieb von U = 0 bei f = 0 bis. U = U"e"" bei f = fitenn steuerbar ist.
• Das Problem, aus einer Gleichspannung eine Wechsel- oder Drehspannung veränderlicher Frequenz und veränderlicher Spannung zu machen, hat im Laufe der Zeit immer größere praktische Bedeutung erlangt, beispielsweise für die Speisung kollektorloser, in der Drehzahl steuerbarer Motoren aus einer konstanten Gleichspannungsquelle. Verlangt wird in diesen Fällen ein selbstgeführter Wechselrichter, d. h. ein Wechselrichter, der nicht auf eine schon vorhandene Wechselspannung arbeitet, sondern diese aus sich selbst heraus erzeugen muß. Derartige Wechselrichter sind verwirklicht worden mit Hilfe von Thyratrons, Transistoren oder gesteuerten Halbleiterzellen, wobei die Kommutierung durch Kondensatoren sichergestellt wurde. Handelt es sich um Verbraucher mit induktiver Stromkomponente, so hat man parallel zu den Wechselrichterventilen antiparallele Ventile geschaltet, welche vorübergehende Rücklieferung von Strom in die Gleichstromquelle ermöglichen.
• Um die Frequenz der erzeugten Drehspannung zu ändern, wird man den Rhythmus der Zünd- und Löschimpulse der Ventile des Wechselrichters entsprechend wählen. Dabei ergibt sich eine Drehspannung von rechteckigem Verlauf während der Halbwelle, wobei die Amplitude der Drehspannung gleich der Spannung der speisenden Gleichstromquelle ist. Will man bei abnehmender Frequenz der Mehrphasenmaschine eine entsprechende kleinere Spannung zuführen, so kann man die Ventile des Wechselrichters jeweils während ihrer 120° C Brenndauer nicht dauernd einschalten, sondern nach dem Prinzip der Pulsregelung nur mit einem bestimmten veränderlichen Einschaltverhältnis. Auf diese Weise überlagert sich der erzeugten Frequenz f des Drehstroms eine Pulsfrequenz, welche wesentlich höher ist und beispielsweise durch einen aus Induktivitäten und Kapazitäten aufgebauten Tiefpaß vom Verbraucher abgeriegelt werden kann.
• Es sind bereits Anordnungen zum Betrieb kollektorloser Mehrphasenmaschinen durch selbstgeführte Stromrichter bekanntgeworden. Bei diesen bekannten Anordnungen sind ebenfalls im Speisestromkreis wirksame Drosseln vorgesehen. So ist beispeilsweise in jeder Verbraucherphase derartiger Einrichtungen eine Drosselspule angeordnet. Derartige Drosseln dienen jedoch lediglich dazu, gewisse Oberschwingungen auf der Wechselstromseite zu dämpfen.
• Es sind weiterhin Anordnungen bekanntgeworden, bei denen ein Wechselstrommotor von einem festen Netz gespeist wird und bei der eine Kombination von Drosselspulen und Kodensatoren einerseits den Anlaufstrom bei niedrigen Drehzahlen begrenzen und im Fall der Kondensatoren für eine überkompensation des Lehrlaufstroms Sorge tragen.
• Die bekannten Anordnungen ermöglichen jedoch in keinem Fall den Betrieb eines Asynchronmotors, gespeist aus einem selbstgeführten Wechselrichter bei veränderlicher Drehzahl, derart, daß mit diesem ein ruckfreier Drehmomentenverlauf und eine hohe Wirtschaftlichkeit infolge des Einsatzes eines durch kleine Kurzschlußreaktanz charakterisierten Antriebsaggregates erzielt werden können.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht demzufolge darin, diesen Mangel zu beheben.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines asynchronen Käfigläufermotors extrem kleiner Streuung und extrem kleinen Läuferwiderstandes über einen Wechselrichter mit veränderlicher Frequenz f, dessen Spannung U durch Pulsbetrieb von U = 0 bei f = 0 bis U = U"e"" bei f ° fnenn steuerbar ist. Eine Erfindung wird darin gesehen, daß während des Hochlaufs der Maschine im Bereich kleiner Frequenzen eine Drossel in jeder Zuleitung zur Maschine eingeschaltet, später bei einer Frequenz von etwa 0,9 f"enn kurzgeschlossen und im Augenblick des überganges der Maschine vom Antreiben zum Bremsen, d. h. bei j f @"ax, stromlos wieder eingeschaltet wird.
• Der Vorteil des erfinderischen Verfahrens zeigt sich in einem ruckfreien Drebmomentverlauf, wie er besonders für den Antrieb von Fahrzeugen, Aufzügen und Kranen wünschenswert ist.
• Als Maschine zur Durchführung des Verfahrens dient ein asynchroner Käfigläufermotor, der eine extrem kleine Streuung und einen extrem kleinen Läuferwiderstand besitzt: An Hand einer Zeichnung sei ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
• Aus einer Gleichstromquelle 1 wird über einen selbstgeführten Wechselrichter 2 der Käfigläufermotor 3 mit extrem kleinen Läuferwiderstand und extrem kleiner Streuung betrieben. In seinen Zuleitungen 4, 5, 6 sind nach der Erfindung Drosseln 7, 8 und 9 geschaltet. Letztere lassen sich durch Schalter 10, 11 und 12 im Sinne des vorgeschlagenen Verfahrens überbrücken und stromlos wieder einschalten.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verfahren zum Betrieb eines asynchronen Käfigläufermotors extrem kleiner Streuung und extrem kleinen Läuferwiderstandes über einen Wechselrichter mit veränderlicher Frequenz f, dessen Spannung U durch Pulsbetrieb von U = 0 bei f = 0 bis U = U""" bei f - f"e"" steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß während des Hochlaufs der Maschine im Bereich kleiner Frequenzen eine Drossel in jeder Zuleitung zur Maschine eingeschaltet, später bei einer Frequenz von etwa 0,9 f""" kurzgeschlossen und im Augenblick des übergangen der Maschine vom Antreiben zum Bremsen, d. h. bei f .-;: f,"ax, stromlos wieder eingeschaltet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 253 578; französische Patentschrift Nr. 1289 266; britische Patentschriften Nr. 430 651, 803 957. -