DE2241674C3 - Start-up control device for asynchronous motors with wound rotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlaufregelungsvorrichtung für Asynchronmotore mit gewickeltem Läufer, Schleifringen und Bürsten, einen an die Bürsten angeschlossenen, steuerbare Halbleiterventile enthaltenden Ventilblock und einen vom Läuferkreis beaufschlagten, die Öffnungszei'en der Halbleiterventile bestimmenden Steuerblock.The invention relates to a start-up control device for asynchronous motors with a wound rotor, Slip rings and brushes containing a controllable semiconductor valve connected to the brushes Valve block and one acted upon by the rotor circuit, the opening lines of the semiconductor valves determining control block.

Bei einer bekannten Aniaufregelungsvorrichtung dieser Art (US-PS 35 86 935) besteht der Steuerblock im wesentlichen aus drei Stromwandlern, einem Dreiphasen-Spannungswandler mit zwei Sekundärwicklungen je Phase und drei Regelkreisen, die jeweils mit den Steuerelektroden der an die Bürsten angeschlossenen Halbleitervenlile verbunden sind. Die Primärwicklungen der Stromwandler sind jeweils zwischen den Bürsten des Läufers und den in Sternschaltung angeordneten Halbleiterventilen eingeschaltet und die in Sternschaltung ausgebildeten Primärwicklungen des Spannungswandlers sind an diese Bürsten angeschlossen. In a known Aniaufregelungsvorrichtung this type (US-PS 35 86 935) is the control block in essentially of three current transformers, one three-phase voltage transformer with two secondary windings each phase and three control loops, each with the control electrodes connected to the brushes Semiconductor valves are connected. The primary windings of the current transformers are each between the Brushes of the rotor and the star-connected semiconductor valves switched on and the Primary windings of the voltage converter, formed in a star connection, are connected to these brushes.

Jeder Regelkreis enthält ein von einer Hilfs-Gleichspannung gespeistes Potentiometer, mit dessen Schleifer die Soll-Drehzahl eingestellt wird. Dieser Schleifer ist Ober eine Reihenschaltung, bestehend aus einem ersten und zweiten Widerstand und einem Kondensator mit einem von einer Hilfs-Gleichspannung gespeisten, einen Transistor enthaltenden Impulserzeuger verbunden, dessen Ausgang über einen Impuls-Transformator an die Steuer-Elektrode des zugeordneten Halbleiterventils angeschlossen ist.
Die Sekundärwicklung des dem betreffenden Steuer-Each control loop contains a potentiometer fed by an auxiliary DC voltage, with the slider of which the target speed is set. This wiper is connected via a series circuit consisting of a first and second resistor and a capacitor to a pulse generator fed by an auxiliary DC voltage and containing a transistor, the output of which is connected to the control electrode of the associated semiconductor valve via a pulse transformer.
The secondary winding of the relevant control

kreis zugeordneten Stromwandlers ist an einen Gleichrichter angeschlossen, der mit dem erwähnten ersten Widerstand des Steuerkreises verbunden ist, so daß an diesem eine Gleichspannung abfällt, welche dem Läuferstrom proportional ist Die eine Sekundärwick-circuit associated current transformer is connected to a rectifier with the mentioned first resistor of the control circuit is connected, so that a DC voltage drops across this, which the Rotor current is proportional The one secondary winding

lung des Spannungswandlers ist ebenfalls an einen Gleichrichter angeschlossen, der den zweiten Widerstand des Steuerkreises speist, so daß an diesem eine Gleichspannung abfällt, welche der Rotordrehzahl umgekehrt proportional ist. Schließlich ist die zweiteDevelopment of the voltage converter is also connected to a rectifier, which feeds the second resistor of the control circuit, so that a DC voltage drops across it, which is inversely proportional to the rotor speed. Finally, the second is

Sekundärwicklung des Spannungswandlers an denSecondary winding of the voltage converter to the

Kondensator angeschlossen, an welchem daher eine der Läuferspannung proportionale, um etwa 90° gedrehte Wechselspannung ansteht.Connected capacitor, on which therefore a rotor voltage proportional, rotated by about 90 ° AC voltage is present.

Nachteilig an dieser bekannten Vorrichtung ist der hohe Bauaufwand mit zahlreichen Bauelementen, welche insgesamt zu einer Beeinträchtigung der Betriebssicherheit führen können.The disadvantage of this known device is the high construction cost with numerous components, which overall can lead to an impairment of operational safety.

Bekannt ist ferner eine Regelungsvorrichtung für Asynchronmotore mit gewickeltem Läufer (US-PS 27 17 349), bei der Thyratrons anstelle von Halbleiterventilen an den Läuferkreis angeschaltet sind. An diesen Läuferkreis ist auch über einen Kondensator die Primärwicklung eines Transformators angeschaltet, der an seiner Sekundärwicklung eine Steuerspannung abgibt, deren Amplitude sich umgekehrt zur Drehzahl des Läufers ändert. Diese Steuerspannung wird gleichgerichtet und in einem Gleichspannungsverstärker verstärkt, dessen Ausgang an die in Reihe geschalteten ersten Wicklungen von sättigbaren Drossein angeschlossen ist. Mit zunehmenden Stromschluß durch die Drosseln vermindert sich die Reaktanz der jeweils darauf angeordneten zweiten Wicklungen, woraus eine Phasenverschiebung der Gitterspannung der Thyratrons und damit von deren Zündzeitpunkt abgeleitet wird.Also known is a control device for asynchronous motors with a wound rotor (US-PS 27 17 349), in which thyratrons are connected to the rotor circuit instead of semiconductor valves. On these The rotor circuit is also connected to the primary winding of a transformer via a capacitor outputs a control voltage to its secondary winding, the amplitude of which is inverse to the speed of the runner changes. This control voltage is rectified and used in a DC voltage amplifier amplified, its output to the series-connected first windings of saturable inductors connected. As the current through the chokes increases, the reactance of the decreases second windings arranged thereon, from which a phase shift of the grid voltage the thyratron and thus derived from their ignition point.

Bei dieser bekannten Regelungsvorrichtung sind an die Läuferwicklung des Asynchronmotors Kondensatoren angeschaltet. Derartige Kondensatoren werden auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet, ohne jedoch hierfür einen selbständigen SchutJ geltend zu machen.In this known control device, capacitors are attached to the rotor winding of the asynchronous motor turned on. Such capacitors are also used in the context of the present invention, However, without claiming an independent protection for this.

Die erläuterte bekannte Regelungsvorrichtung benö tigt eine Vielzahl aufwendiger und auch empfindliche! Bauelemente, wie beispielsweise den Gleichspannungs verstärker, worunter die Betriebssicherheit leidet. Di die Spannung und auch die Frequenz des Läufers mi zunehmender Annäherung an die Synchrondrehzar beide gegen Null gehen, wird, unter Beachtung de Abnahme der Steuerspannung über einen Kondensato bereits in der Nähe der Nenndrehzahl die Steuerspar nung sehr kleine Werte annehmen und dadurch ei zuverlässiger Regelbetrieb gefährdet.The explained known control device needs a variety of complex and sensitive! Components such as the DC voltage amplifier, which affects operational reliability. Tuesday the voltage and also the frequency of the rotor with increasing approach to the synchronous speed both go to zero, taking into account the decrease in the control voltage via a capacitor Even in the vicinity of the nominal speed, the tax savings assume very small values and thus ei reliable regular operation endangered.

Bekannt ist ferner ein in Sonderbauform ausgebild< ter, in seiner Drehzahl regelbarer Asynchronmotc (DL-PS 60 366), bei dem in jede Läuferspule steuerbai Halbleiterventile eingeschaltet sind. Auf der Läuferwe Ie ist ein Hilfsläufer angeordnet, welcher für jedes Pa; von im Motor-Läuferkreis enthaltenden HalbleiterveAlso known is a special design asynchronous motor with adjustable speed (DL-PS 60 366), in which steuerbai semiconductor valves are switched on in each armature coil. On the Läuferwe Ie an auxiliary rotor is arranged, which for each Pa; of semiconductor batteries contained in the motor rotor circuit

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ctttvsnfnouM- kor»oii 7\v«r mW wtt»^ ^tör«ngsenfälltgen Bautt-rten Mis. bedingi «i>er eme whr aufwendige SondorliOHViirHfctKNn l'>r*»fr ivt fm nfh^r 1 auf in der w> Nähe der Nefttwtri-hiriihl k«n«> fwionbar. 4a die in den Wicklungen viev MilfvWufers induncrtc Spannung wr L^ufemilhtiand bi\ nir Sym%n%ndrth?»hl von einem Aussrangswon bt\ «vif Nwfi atvftfli. so dsS in der NShe der SvndvorK.ireh7Aht, ftSmboh bei der Henndreh7^hl. z$ nur eme minmalc SteucrsiwnnnBg \whegi. welche /ur Durcrvsto.icmngder Hatbieirerventilemcht ausreich:ctttvsnfnouM- kor »oii 7 \ v« r mW wtt »^ ^ tör« ngsenffallsgen Bautt-rten Mis. condi «i> er eme whr elaborate SondorliOHViirHfctKNn l '> r *» for ivt fm nfh ^ r 1 on near the Nefttwtri-hiriihl k «n«> fwionbar. 4a the tension in the windings viev MilfvWufers induncrtc wr L ^ ufemilhtiand bi \ nir Sym% n% ndrth? »Hl of an Ausrangswon bt \« vif Nwfi atvftfli. so dsS in the NShe of SvndvorK.ireh7Aht, ftSmboh bei der Henndreh7 ^ hl. z $ only eme minmalc SteucrsiwnnnBg \ whegi. Which Durcrvsto.icmng the Hatbieirerventilemcht sufficient:

Aufgabe der Frfmdung ist es. eme Antaufrergekmgs vorrichtung für Asynchronmotor mn frewiefcelrem Läufer. Schleifringen und Bärste« m schaffen, welche einfach ausgebildet »st große öemebssichefhcit auf weist und dre Regelung mn kleinen \erhisten durchführen läßt.It is the task of formation. eme energizing device for asynchronous motor mn frewiefcelrem rotor. Create slip-rings and beards which are simply designed, have great reliability and allow three small-scale arrangements to be carried out.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannien AnlaufregeVunsrsvomchtung erfmdungsgemäß dadurch 3s gelöst, daß der Steuerbk>ck ein Induknonsphascmimfor mer mit einem Ständer und einem hierzu wtnkeMorrmg verdrehbaren läufer ist daß der Stander des Induk tionsphasenumformers eine mit der l.auferwTckhmgdes As\nchronmotors verbundene Erregervnckiung und eine Steuerwicklung aufweist daß der Läufer des Induktionsphasenumformers eine mn den Steuere'iCktroden des Halbleiterventilblocks verbundene weitere Steuervvicklung aufweist, welche eine größere Wmdungs?ahl als die Steuerwickhing des Ständers aufweist und mit dieser in Reihe geschaltet ist und daß an die Läuferwicklung des Asynchronmotors Kondensatoren angeschaltet sind.This task is mentioned at the beginning According to the invention, the start-up excitation device is therefore 3s solved that the control block an Induknonsphascmimfor mer with a stand and a corresponding wtnkeMorrmg rotatable runner is that the stander of the Induk tion phase converter one with the first AuferwTckhmgdes As \ nchronmotors associated excitation and has a control winding that the rotor of the induction phase converter a mn the Steuere'iCktroden of the semiconductor valve block has connected further control winding, which has a larger Wmdungs? than the control winding of the stand and is connected in series with this and that to the The rotor winding of the asynchronous motor capacitors are connected.

In Weiterbildung der Erfindung können die Et'cgcr wicklung und die Steuerwicklung im Ständer des Induktionsphasenumformers /u einer stationären Wicklung vereinigt und über einen Trenntransformator nut der Läufervucklung des Asynchronmotors verbunden sein.In a further development of the invention, the Et'cgcr winding and the control winding in the stator of the induction phase converter / u of a stationary winding united and connected via an isolating transformer nut to the rotor bucking of the asynchronous motor being.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Halbleiter-Venttlblock und die Kondensatoren fest auf der Welle des Asynchronmotors angeordnet und direkt an dessen Läuferwicklung unter Vermeidung von Schleifringen und Bürsten angeschlossen und es ist der Induktionsphasenumformer über drehbare Trans t>o formatoren jeweils mit der Läuforwickliiitg des Asynchronmotors bzw. mit den Steuerelektroden des I lalbleiter-Ventilblocks verbunden. Durch diese Ausbildung werden verschleißabhängige Komponenten 1111 elektrischen Teil des Asvnehronmotors völlig verniie- 6s den.According to a further embodiment of the invention, the semiconductor valve block and the capacitors are fixed on the shaft of the asynchronous motor and directly on its rotor winding avoiding it connected by slip rings and brushes and it is the induction phase converter via rotatable Trans t> o formators each with the rotor development of the Asynchronous motor or connected to the control electrodes of the semiconductor valve block. Through this training wear-dependent components 1111 electrical part of the asvnehron engine are completely destroyed the.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden eowlnetieiud^
THiiwftfimtittoreh mit dem Steu«*block
;bunäetvsst,Embodiments of the invention are shown in the drawings and are eowlnetieiud ^ below
THiiwftfimtittoreh with the control block
; bunäetvsst,

F:i®.-4 «inen >a«iateh Schnitt duwh «inen in der ^ß F ig 3 verwendbarendrehbftF: i®.-4 «inen> a« iateh cut duwh «inen in the ^ ß Fig 3 usable turnbuckle

F.g.S eine Schaltung des Läufers mit einem Thyristoren in Draicokschaltiihj enthaltenden Halb lenerventitblock.F.g.S a circuit of the rotor with a Thyristors in Draicokschaltiihj containing half lenerventitblock.

⁵F ig fe «ine Schatortj: des laufen mit e-n.m Thyristoren in Sternschaltung enthaltenden Halbk-ner ventilblock. ⁵ F ig fe «ine Schatortj: the run with en.m thyristors in star connection containing half-ker-ner valve block.

Fig. 7 einen axialen Schnitt durch einen \syncbr<in motor in ^««;hildιιπg mit einer Schalung gemSß f" ι g % und7 shows an axial section through a \ syncbr <in motor in ^ ««; hildιιπg with a formwork according to f "ι g % and

F ig S Zeigerdiagramme der
Spannungen in den Wicklungen des pFig. S phasor diagrams of the
Tensions in the windings of the p

umformern bei xc^ohiedenen WmkeKtellimgenconverters at xc ^ ohiedenen WmkeKtellimgen

Bet der m F1 g. 1 veranschaulichten \u\f\ihruft*sforrr ist dte lAoferwickhmg 2 des 7u regelnden AsVnchron motors 1 über Schleifringe und Bürsten mn do: Erregerwicklung 5 ones !nduktHtn^sphasenumforme^ 4 und mn einem HaJbteitervemilblock ¹J \-erbunder. T>& indiiktTonsphascnifmformcr weist in- Standet
noch eine Steuenx'ickhmg fc auf und enthält im 1 ä
eine Steuerwickkmg 7 Oie S;evierw,tck}«n|ren f> und 7 sind in Reihe grcschafrci und inn dem Halb)eitervetin! W<vk ru de<.ven Steuenmg \-erbunden λη tiio Lauferwicklung 2 sind Kondensatoren 8 anpewhaU«?! Eine Creschwirtdigkeitsrik-kfnhnmg *) ist mi« gestru hei ten linien dargestelltBet the m F1 g. 1 illustrated \ u \ f \ heruft * sforrr is dte lAoferwickhmg 2 of the 7u regulating AsVnchron motor 1 via slip rings and brushes mn do: exciter winding 5 ones! NduktHtn ^ sphasenumforme ^ 4 and mn a main valve block ¹ J \ -erbund. T>& indiiktTonspascnifmformcr points up
still a Steuenx'ickhmg fc and contains in 1 ä
a Steuerwickkmg 7 Oie S; evierw, tck} «n | ren f> and 7 are in series grcschafrci and in the half) pus! W <vk ru de <.ven control-bound λη tiio rotor winding 2 are capacitors 8 anpewhaU «?! A business menu *) is shown with broken lines

Die 'Vnlaufregclungsvorrichtung gemäß Fi g 2 unter scheidet s>ch von der in Figi veranschaulichten dadurch, daß der lndiiktwnsphascmimfoimei 4 über einen Trcnniranvformator 22 mit dor I ankerwicklung ? verbunden im In diesem Fall wird f\i·. <1o>i Induktions phascnumVormet 4 nur eine Stände« wicklung 20 benotigt, die glciclueitig die Funktionen der Frreger wicklung ¹J und der mi Ständet .inpeordnctp" Steuer wicklung6erfülltThe control device according to FIG. 2 differs from that illustrated in FIG. connected im In this case, f \ i ·. <1o> i induction phascnumVormet 4, only one stands' development 20 needed, the development glciclueitig the functions of Frreger ^1J and mi Ständet .inpeordnctp "tax wicklung6erfüllt

Bei der \ustuhnmgvlotm goi»;ii< I ig \ smd de' HalblcitciAontilblvvk \ und >lto K>>n.lonvaioiTii 8 los auf der den Motorläufci 24 uagcndm WoIIo angeonlnc und der Induktionsphnwnumfonuei 4 isi sowohl mit de I auicrwvklung 2, als auch dein Halblcnoi\cntilbWk durch Anordnungen von dt.-W\ni-n lVi\ns|onii;u<"rn 11 und 15 verbundenWith the \ ustuhnmgvlotm goi »; ii <I ig \ smd de 'HalblcitciAontilblvvk \ and> lto K >> n.lonvaioiTii 8 los on the motor runci 24 uagcndm WoIIo angeonlnc and the Induktionsphnwnumfonuei 4 isi, as well as with de I auicrwvklung 2 auicrwvklung dein Halblcnoi \ cntilbWk connected by arrangements of German-W \ ni-n lVi \ ns | onii; u <"rn 11 and 15

Wie die Fi ρ.4 .'en-:t. !«csn-lu rm dioliKu«'' l\:invim inalor aus mvci kon.-iiuns» Ii ,-π,ιιηιιηΐπ unii-i Helm sung eines l.uftspaliev ^M an^roiiiiniin Hingen tt >m 12 uns lerromngnetisehcm Miiieiiiil l>'.lrr Uui_t: II. ( weis! einen /um l.ultspiili .·'' ollonen ι ιμεΙ·'Ίι-migi.· Kanal aiii, der eine Stiimlci w u -klunr I' I¹« I äulei wicklung 14 aiifnimmiLike the Fi ρ.4 .'en-: t. ! «Csn-lu rm dioliKu« '' l \: invim inalor from mvci kon.-iiuns »Ii, -π, ιιηιιηΐπ unii-i helmet sung einer l.uftspaliev ^ M an ^ roiiiiniin Hingen tt> m 12 us lerromngnetisehcm Miiieiiiil l>'. lrr UUI _t: II (looking a / to l.ultspiili ·.!.''Ollonen ι ιμεΙ · I ¹ "I äulei development' Ίι-migi · channel aiii, a Stiimlci wu -klunr I. ' 14 aiifnimmi

Die Fi g ^r> und i' .-ci^rn Μι. λη·.. ImlintiH vk I .itufrrwickliiiiK: 2 an den I InM■' nri ·.. null'lock I. wob'The Fi g ^r > and i'.-ci ^ rn Μι. λη · .. ImlintiH vk I .itufrrwickliiiiK: 2 to the I InM ■ 'nri · .. null'lock I. wob'

die Halöleiterventile von Thyristoren in Dreieckschaltung bzw. Sternschaltung gebildet sind.the semiconductor valves of thyristors in a delta connection or star connection are formed.

Die F i g. 7 veranschaulicht die konstruktive Ausbildung eines Asynchronmotors, welcher mit drehbaren Transformatoren 10, 15, Kondensatoren 8 und einem Halbleiterventilblock 3 ausgestattet ist. Auf der Motorwelle sind auf der einen Seite des Läufers 24 der Halbleiterventilblock 3 und die drehbaren Transformatoren 15 befestigt, während auf der anderen Seite des Läufers die Kondensatoren 8 und die drehbaren Transformatoren 10 befestigt sind.The F i g. 7 illustrates the structural design of an asynchronous motor, which is rotatable with Transformers 10, 15, capacitors 8 and a semiconductor valve block 3 is equipped. On the The motor shaft is on one side of the rotor 24, the semiconductor valve block 3 and the rotatable transformers 15 attached, while on the other side of the rotor the capacitors 8 and the rotatable Transformers 10 are attached.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise wird auf die Zeigerdiagramme in Fig.8a-8d Bezug genommen. Hierin sind mit E\ und £2 die elektromotorischen Kräfte der Ständer-Steuerwicklung 6 bzw. der Läufer-Steuerwicklung 7 und mit Uy die den Halbleiterventilen zugeführte Steuerspannung des Induktionsphasenumformers 4 bezeichnet.To explain the mode of operation, reference is made to the vector diagrams in FIGS. 8a-8d. Herein, the electromotive forces of the stator control winding 6 and the rotor control winding 7 are designated with E \ and £ 2 and the control voltage of the induction phase converter 4 supplied to the semiconductor valves is designated by Uy.

Es soll zuerst der Fall des eingeschalteten stillstehenden Asynchronmotors bei in Null-Stellung befindlichem Induktionsphasenumformer betrachtet werden. An der mit der Läuferwicklung 2 des Asynchronmotors 1 verbundenen Erregerwicklung 5 steht daher eine Spannung an, welche gleich der Läufer-Leerlaufspannung des Asynchronmotors ist und in ihrer Frequenz der Nelzfrequenz entspricht.First, the case of the switched on, stationary asynchronous motor with it in the zero position Induction phase converters are considered. At the one with the rotor winding 2 of the asynchronous motor 1 connected excitation winding 5 is therefore a voltage which is equal to the rotor open-circuit voltage of the asynchronous motor and its frequency corresponds to the furling frequency.

In der Ständer-Steuerwicklung 6 wird eine EMK E\ induziert, deren Größe der Läuferspannung proportional ist, in ihrer Frequenz der Läuferspannung entspricht und dieser hinsichtlich der Phasenlage fest zugeordnet ist. Zwecks Vereinfachung wird in folgendem die EMK £1 als gleichphasig mit der Läuferspannung unterstellt. An EMF E \ is induced in the stator control winding 6, the magnitude of which is proportional to the rotor voltage, its frequency corresponds to the rotor voltage and this is permanently assigned with regard to the phase position. For the sake of simplicity, in the following the EMF £ 1 is assumed to be in phase with the rotor voltage.

In der Läufer-Steuerwicklung 7 wird eine EMK E₁ induziert, die wegen der voraussetzungsgemäß etwas größeren Windungszahl dieser Wicklung größer als die EMK Ei und. gegenüber dieser und damit der Läuferspannung um 180° phasenverschoben ist (Fig. la). Aufgrund der Reihenschaltung der Stündcr-Steuerwicklung 6 und der Läufer-Steuerwicklung 7 ergibt sich die Steuerspannung Uy durch geometrische Addition der Zeiger von E\ und Ej (im Falle der F i g. 8a bereits durch einfache Addition). Die Steuerspannung /Λ ist um 180 gegenüber der Läuferspannung phasenverschoben und die Halblciterventile sind ganz gesperrt. An EMF E _{1 is} induced in the rotor control winding 7, which is greater than the EMF Ei and because of the somewhat larger number of turns of this winding, as required. is phase shifted by 180 ° with respect to this and thus the rotor voltage (Fig. la). Due to the series connection of the Stündcr control winding 6 and the rotor control winding 7, the control voltage Uy is obtained by geometrically adding the phasors of E \ and Ej (in the case of FIG. 8a, by simple addition). The control voltage / Λ is 180 out of phase with respect to the rotor voltage and the half-liter valves are completely blocked.

Wird der Läufer des Induktionsphasenumformers 4 etwas verdreht, so verschiebt sich die Phasenlage der EMK. ti und, wenn auch nicht um den gleichen Winkel. diejenige der Steuerspannung Uy. Die Halbleiterventile werden dadurch wehrend eines kleinen Bruchteils jeder Periode leitend und es beginnt ein LAuferstrom zu fließen, wodurch sich der Läufer des Asynchronmotors zu drehen beginnt.If the rotor of the induction phase converter 4 is rotated slightly, the phase position of the EMF shifts. ti and, albeit not at the same angle. that of the control voltage Uy. As a result, the semiconductor valves become conductive for a small fraction of each period and a runner current begins to flow, causing the rotor of the asynchronous motor to rotate.

Durch diese Drehung nimmt die Frequenz und die Spannung des Läufers des Asynchronmotors ab undAs a result of this rotation, the frequency and the voltage of the rotor of the asynchronous motor decrease and

S damit auch proportional die EMKe £Ί und E₂ (F i g. 8b). Wird der Läufer des Induktionsphasenumformers 4 um einen größeren Winkel verdreht, verschiebt sich die Phasenlage der EMK Ei und demzufolge auch der Steuerspannung Uy mehr gegenüber der EMK £1, wodurch die Halbleiterventile während eines größeren Teils jeder Periode leitend bleiben, der Läuferstrom des Asynchronmotors ansteigt und dessen Läufer seine Drehzahl vergrößert, wodurch wiederum die Läuferspannung abnimmt (F i g. 8c).S thus also proportionally the EMFs £ Ί and E ₂ (Fig. 8b). If the rotor of the induction phase converter 4 is rotated by a larger angle, the phase position of the EMF Ei and consequently also the control voltage Uy shifts more compared to the EMF £ 1, whereby the semiconductor valves remain conductive for a larger part of each period, the rotor current of the asynchronous motor increases and whose rotor increases its speed, which in turn decreases the rotor voltage (FIG. 8c).

In der vollen EIN-Stellung des Induktionsphasenumformers 4 sind schließlich die EMKe £1 und £2 und die Steuerspannung Uy in Phase mit der Läuferspannung des Asynchronmotors. Die Halbleiterventile bleiben daher während des größten Teils einer Periode leitend und der Läufer erreicht seine größte Drehzahl. Dementsprechend werden auch die Spannung des Läufers des Asynchronmotors und die EMKe £1 und £? klein. Vorteilhaft ist aber, daß in diesem Fall die Steuerspannung Uν gleich der Summe der EMKe £1 und £2 ist (F i g. 8d) und daher bis nahe an die Synchrondrehzahl ein für die Durchsteuerung der Halbleiterventile hinreichend große Steuerspannung zur Verfugung gestellt werden kann.
Gleiches gilt, wie die F i g. 8a - 8c ausweisen, auch für die vorhergehend erläuterten Bctriebszustände.In the fully ON position of the induction phase converter 4, the EMFs £ 1 and £ 2 and the control voltage Uy are in phase with the rotor voltage of the asynchronous motor. The semiconductor valves therefore remain conductive for most of a period and the rotor reaches its highest speed. The voltage of the rotor of the asynchronous motor and the EMFs £ 1 and £? small. It is advantageous, however, that in this case the control voltage U ν is equal to the sum of the EMKs £ 1 and £ 2 (Fig. 8d) and therefore a control voltage that is sufficiently large to control the semiconductor valves is made available up to close to the synchronous speed can.
The same applies as FIG. 8a-8c, also for the operating states explained above.

Die dargelegte Wirkungsweise ist auch bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 gegeben. Der mit einem geeigneten Übersetzungsverhältnis ausgebildete dreiphasige Trenntransformator 22 trennt den Induk tionsphasenumformer 4 galvanisch von der Läuferwicklung 2. Die Ständerwicklung 20 des Induktionsphasenumformers übt gleichzeitig die Funktion der Erregerwicklung 5 und der Steilerwicklung 6 der Ausführungsform gemäß Fig. 1 aus und ist daher mit der Laufcr-Steuerwicklung 21 in Reihe geschaltet.The mode of operation described is also given in the embodiment according to FIG. The one with A three-phase isolating transformer 22 formed with a suitable transformation ratio isolates the inductor tion phase converter 4 galvanically from the rotor winding 2. The stator winding 20 of the induction phase converter simultaneously exercises the function of the excitation winding 5 and the steep winding 6 of the embodiment according to FIG. 1 and is therefore with the Laufcr control winding 21 connected in series.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. J treten die drehbaren Transformatoren 10 an die Stelle des vorerwähnten Trenntransformators. Die weiteren drehbaren Transformatoren 15 übertragen die von Induktionsphnsenumformcr 4 abgegebene Stcuerspannung au( den Halbleitcrvenlilblock 3. Die an die Lttufcrwicklung 2 angeschalteten Kondensatoren 8 verbessern die Wirkungsweise der Rettungsvorrichtung. Die GeschwindigkeitsrOckführung Ist nur bei sehr ungleicher- In the embodiment according to FIG. J the rotatable transformers 10 take the place of the aforementioned isolating transformer. The other rotatable transformers 15 transmit the control voltage emitted by the induction voltage converter 4 to the semiconductor valve block 3. The capacitors 8 connected to the air winding 2 improve the effectiveness of the rescue device.

so miger Belastung des Asynchronmotors erforderlich.so moderate load on the asynchronous motor required.

Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Anlaufregelungsvorrichtung for Asynchronmotore mit gewickeltem Läufer, Schleifringen und Bürsten, einem an die Bürsten angeschlossenen, steuerbare Halbleiterventile enthaltenden Ventilblock und einem vom Läuferkreis beaufschlagten, die Öffnungszeiten der Halbleiterventile bestimmenden Steuerblock, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerblock ein Induktionsphasenumformer (4) mit einem Ständer und einem hierzu winkelförmig verdrehbaren Läufer ist, daß der Ständer des Induktionsphasenumformers eine mit der Läuferwicklung (2) des Asynchronmotors (1) verbundene Erregerwicklung (5) und eine Steuerwicklung (6) aufweist, daß der Läufer des Induktionsphasenumformers eine mit den Steuerelektroden des Halbleiterventilblocks (3) verbundene weitere Steuerwicklung aufweist, welche eine größere Windungszahl als die Steuerwicklung (6) des Ständers aufweist und mit dieser in Reihe geschaltet ist und daß an die Läuferwicklung (2) des Asynchronmotors Kondensatoren (8) angeschaltet sind.1. Start-up control device for asynchronous motors with wound rotor, slip rings and Brushes, a valve block that is connected to the brushes and contains controllable semiconductor valves and one acted upon by the rotor circuit and determining the opening times of the semiconductor valves Control block, characterized in that the control block is an induction phase converter (4) with a stand and a rotor that can be rotated at an angle thereto is that the stand of the Induction phase converter connected to the rotor winding (2) of the asynchronous motor (1) Excitation winding (5) and a control winding (6) that the rotor of the induction phase converter a further control winding connected to the control electrodes of the semiconductor valve block (3) has, which has a larger number of turns than the control winding (6) of the stator and is connected in series with this and that capacitors are connected to the rotor winding (2) of the asynchronous motor (8) are switched on. 2. Anlauf regelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung und die Steuerwicklung im Ständer des Induktionsphasenumformers (4) zu einer stationären Wicklung (20) vereinigt und über einen Trenntransformator (22) mit der Läuferwicklung (2) des Asynchronmotors (1) verbunden sind.2. Start-up control device according to claim 1, characterized in that the excitation winding and the control winding in the stator of the induction phase converter (4) to form a stationary winding (20) combined and via an isolating transformer (22) with the rotor winding (2) of the asynchronous motor (1) are connected. 3. Anlaufregelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiter-Ventilblock (3) und die Kondensatoren (8) fest auf der Welle des Asynchronmotors (1) angeordnet und direkt an dessen Läuferwicklung (2) unter Vermeidung von Schleifringen und Bürsten angeschlossen sind und daß der Induktionsphasenumformer (4) über drehbare Transformatoren (10, 15) jeweils mit der Läuferwicklung (2) des Asynchronmotors bzw. mit den Steuerelektroden des Halbleiter-Ventilblocks (3) verbunden ist.3. Start-up control device according to claim 1 or 2, characterized in that the semiconductor valve block (3) and the capacitors (8) are fixedly arranged on the shaft of the asynchronous motor (1) and connected directly to its rotor winding (2) avoiding slip rings and brushes are and that the induction phase converter (4) via rotatable transformers (10, 15) each with the rotor winding (2) of the asynchronous motor or with the control electrodes of the semiconductor valve block (3) is connected.