DE189170C - - Google Patents
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- DE189170C DE189170C DENDAT189170D DE189170DA DE189170C DE 189170 C DE189170 C DE 189170C DE NDAT189170 D DENDAT189170 D DE NDAT189170D DE 189170D A DE189170D A DE 189170DA DE 189170 C DE189170 C DE 189170C
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/30—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using dynamo-electric machines coupled to flywheels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
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f)
KAISERLICHES
PATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21 d. GRUPPE
JOSEF SEIDENER in WIEN und ELEKTRICITÄTS-ACTIENGESELLSCHAFT vormals KOLBEN & CO. in PRAG-VYSOCAN.
wechselnder Umdrehungszahl laufen.
Bei Arbeitsmaschinen, welche oft angelassen werden und die große Anfangswiderstände,
wie Trägheit oder Reibung zu überwinden haben, zeigt es sich häufig, daß für
die Anlaufperioden viel mehr Kraft benötigt wird, als für den normalen Betrieb erforderlich
ist. Dieser Unterschied im Kraftbedarf wird noch dadurch vergrößert, daß bei den
meisten Motoren während der Anlaufperiode
ίο Energie in vorgeschalteten Widerständen verloren
geht.
Ferner laufen die meisten Motoren ohne Widerstand nur bei einer bestimmten Drehungszahl, während bei jeder anderen Tourenzahl
in einem der Stromkreise Energie in Widerständen verloren gehen muß.
Die zu lösende Aufgabe besteht darin, Mittel zu schaffen, um einerseits für die Anlaufperiode
einen entsprechenden Energievorrat zur Verfugung zu haben und andererseits
dem betreffenden Motor das Arbeiten bei jeder gewünschten Tourenzahl ohne Widerstandsverluste zu ermöglichen. Es ist
bereits vorgeschlagen worden, den schwankenden Energiebedarf eines Drehstromnetzes dadurch
auszugleichen, daß man demselben einen mit Kollektor versehenen und mit
Schwungmassen verbundenen Induktionsmotor anschließt und dem Rotor des letzteren Strom
von veränderlicher Spannung zuführt. Ein solcher Motor arbeitet bekanntlich je nach
der Höhe der Spannung sowohl als Motor als auch, als Generator, er kann daher Energie
aufspeichern und sie gegebenenfalls dem Netze zurückgeben. Ferner werden auch Einrichtungen als bekannt vorausgesetzt, bei
welchen der Ausgleich des Energiebedarfes durch Vermittlung einer mit einem Schwungrade
einerseits und einem Drehstrommotor andererseits verbundenen Gleichstrommaschine
erzielt wird, wobei auch der die Arbeit verrichtende Motor ein Gleichstrommotor ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet dagegen eine Einrichtung, bei der sowohl
für den Arbeitsmotor als auch für den Ausgleich des Energiebedarfes ausschließlich
Drehstrommotoren Verwendung finden, wobei das Ausgleichsaggregat sowohl dazu dient,
um für die Anlaufperiode Energie aufzuspeichern, als auch dazu, um den Arbeitsmotor
bei jeder gewünschten Drehzahl ohne Anlaß- und Regulierwiderstände betreiben zu können.
Um einen Drehstrommotor ohne Vorschaltung von Widerständen bei jeder gewünschten
Tourenzahl mit voller Umfangskraft betreiben zu können, ist es bekanntlich nur notwendig, seinem Stator Drehstrom mit
veränderlicher Periodenzahl zuzuführen, wobei auch die Spannung der Periodenzahl
proportional sein muß. Mit diesem Mittel kann ein konstantes Drehmoment bei jeder
gewünschten Umdrehungszahl erreicht werden.
Drehstrom mit veränderlicher Periodenzahl und Spannung kann aber bekanntlich jedem
Rotor eines asynchronen Drehstrommotors entnommen werden, wenn man ihn durch irgendwelche Mittel zwingt, eine bestimmte
andere als die synchrone Tourenzahl anzunehmen. Die Periodenzahl des Rotorstromes
entspricht dann der Differenz zwischen der synchronen und wirklichen Tourenzahl und
die Spannung ist der Periodenzahl proportional.
Der Anker eines Drehstrommotors kann somit als Quelle für einen Strom dienen, bei
welchem die Spannung und die Periodenzahl in gleichem Maße veränderlich ist, wenn dafür
gesorgt werden kann, daß er nach Belieben die gewünschte Tourenzahl annimmt.
Ein Drehstrommotor mit Kollektoranker
besitzt andererseits die bekannte Eigenschaft, daß er bei jeder Umdrehungszahl als Motor
. oder Generator arbeiten kann. Er kann daher, wie schon erwähnt, mit einem Schwungrade
versehen, auch bei jeder Umdrehungszahl als Ausgleichsmaschine dienen.
Wird nun der gewöhnliche Schleifringmotor mit einem Kollektormotor verbunden,
dann ist die Möglichkeit gegeben, durch Regelung der dem Kollektormotor zugeführten
Spannung dem Schleifringmotor jede beliebige Umdrehungszahl zu erteilen und somit ihm
Strom jeder beliebigen Periodenzahl bezw.
Spannung zu entnehmen, mit welchem Strome dann der Motor der Arbeitsmaschine gespeist
werden kann.
Wird angenommen, daß die Wickelungen dieser beiden miteinander verbundenen Maschinen
untereinander gleich sind, dann lassen sie sich zu einer einzigen Maschine verschmelzen,
die eine gewöhnliche Statorwicklung hat und außerdem einen Rotor, der einerseits einen Kollektor, andererseits Schleifringe
trägt. Der Stator kann direkt mit dem Netze verbunden werden, während der Kollektor mittels eines regelbaren Transformators
an das Netz angeschlossen ist und von den Schleifringen Strom zum Arbeitsmotor geführt wird, welcher auch als Kurzschlußmotor
gedacht werden kann. Die so erhaltene Maschine stellt dann nicht nur einen Periodenumformer, sondern, wenn sie
mit entsprechenden Schwungmassen versehen, auch' eine Ausgleichsmaschine für den Energiebedarf
eines Netzes mit schwankenden Belastungen dar.
Das Anlassen und der Betrieb spielen sich hierbei wie folgt ab:
Vor dem Anlassen des in der Zeichnung FM bezeichneten Arbeitsmotors sind die Kollektorbürsten der Ausgleichsmaschine kurzgeschlossen
, die Spannungan den Schleifringbürsten ist o, die Drehzahl des Motors entspricht
annähernd dem Synchronismus. Soll der Arbeitsmotor, dessen Stator nun mit den Schleifringen der - Ausgleichsmaschine verbunden
ist, angelassen werden, so wird die Kollektorspannung durch den regelbaren Transformator T um einen gewissen Betrag
erhöht. Dadurch sinkt sofort die Umdrehungszahl des Rotors; an den Schleifringen
wächst aber die Periodenzahl und die Spannung an; es fließt Strom in den Stator des
Arbeitsmotors, welcher nun anläuft und einer Umdrehungszahl zueilt, die der Periodenzahl
des Motorstromes entspricht. Wird die Tourenzahl der Ausgleichsmaschine noch weiter verringert, dann läuft die Arbeitsmaschine
immer schneller. Da die Umdrehungszahl der Ausgleichsmaschine nach Belieben eingestellt werden kann, so kann
auch der Arbeitsmaschine jede beliebige Umdrehungszahl erteilt werden. Wird die Spannung
am Kollektor noch weiter erhöht, so kann der Fall eintreten, daß sie der Statorspannung
gleich wird. Der Rotor kommt dann zum Stillstand; das Schwungrad hat seine ganze lebendige Kraft abgegeben. Die
Ausgleichsmaschine dient jetzt nur als Transformator und die Arbeitsmaschine strebt
ihrer maximalen Tourenzahl entgegen. In der Praxis wird man nicht so weit gehen,
bis die Ausgleichsmaschine zum Stillstand gebracht wird, da die lebendige Kraft der
Schwungmassen bei niedrigen Tourenzahlen nicht mehr viel ausmacht im Vergleiche mit
der bei den höheren Tourenzahlen, sondern man wird den Motor der Arbeitsmaschine so
bemessen, daß er schon bei 30 bis 50 Prozent Schlüpfung des Umformers seine normale
Tourenzahl erreicht. Soll die Arbeitsmaschine wieder eine geringere Tourenzahl erhalten,
dann wird die Spannung am Kollektor verringert; die Ausgleichsmaschine beginnt zu
laufen bezw. läuft schneller, die Periodenzahl an den Schleifringen wird kleiner. Da die
Periodenzahl im Arbeitsmotor nun in diesem Augenblick größer ist als an den Schleifringen,
so verwandelt sich der Arbeitsmotor in einen Generator und die Ausgleichsmaschine wird zum Motor; die Bremsenergie
der Arbeitsmaschine wird dem Schwungrade zurückgegeben. Gebremst kann allerdings
nur so lange werden, als die Periodenzahl des Arbeitsmotors größer ist als die an den
Schleifringen der Ausgleichsmaschine. Man ; wird in der Praxis vielleicht vorziehen, auf
die Rückgewinnung des letzten Teiles der Bremsenergie zu verzichten und den Arbeitsmotor
etwa durch Kurzschließen seines Stators oder durch mechanische Bremsung zum Still- ;
Stande zu bringen. Oder man wird, im Falle es sich um reversible Arbeitsmaschinen handelt,
wie z. B. um Fördermaschinen oder Reversierwalzwerke, zwei der Zuleitungen zum Arbeitsmotor im geeigneten Moment umschalten,
wodurch der Motor in einen asynchronen Generator umgewandelt wird, der der Ausgleichsmaschine seine ganze lebendige
Kraft abgeben kann.
Claims (1)
- Patent-Anspruch:Einrichtung zum Ausgleiche des Sfrom-bedarfes von durch Drehstrom betriebenen Arbeitsmaschinen, welche stark schwan-kende Energiemengen benötigen und mit wechselnder Umdrehungszahl laufen, bei der der Motor den Strom durch Vermittlung einer mit Schwungmassen verbundenen Ausgleichsmaschine erhält, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Kollektormotor bestehende Ausgleichsmaschine, deren Kollektor vom Netze aus veränderliche Spannung zugeführt wird, mit Schleifringen versehen ist, denen der Strom zur Speisung des Arbeitsmotors entnommen wird, so daß die Ausgleichsmaschine gleichzeitig als Periodenumformer zur Regelung der Geschwindigkeit des Arbeitsmotors wirkt.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE189170C true DE189170C (de) |
Family
ID=452741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT189170D Active DE189170C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE189170C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5082023A (en) * | 1989-10-31 | 1992-01-21 | Staar S. A. | Single-handle faucet |
-
0
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