DE248700C

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Publication number: DE248700C
Application number: DENDAT248700D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JV* 248700-KLASSE 21c. GRUPPE

Selbsttätige Reguliervorrichtung für Schlupfwiderstände.

Zusatz zum Patent 245900 vom 14. Oktober 1910.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Dezember 1910 ab. Längste Dauer: 13.Oktober 1925.

In dem Hauptpatent sind Regelungsvorrichtungen beschrieben, bei denen ein Hilfsmotor zum Verstellen des Schlupf Widerstandes je nach Abweichen der konstant zu haltenden Leistung des Hauptmotors im einen oder anderen Drehsinn verstellt wurde. Zu dem Zweck wurde ein zweiphasiger Induktionsmotor werwendet, dessen eine Phase direkt vom Netz und dessen andere Phase durch einen dem Differenzstrom proportionalen Strom gespeist wurde. Man kann daher annehmen, daß die zum Bewegen des Hilfsmotors erforderliche Energie zur Hälfte dem Netz direkt und zur Hälfte den gegeneinander geschalteten Transformatoren entnommen wurde. Es zeigt sich nun, daß diese Transformatoren eine ziemlich erhebliche Größe erhalten müssen, um die scheinbar geringe Energie für den Hilfsmotor hergeben zu können. Daher wirkt der in der Zuleitung des Hauptmotors liegende Stromtransformator stark drosselnd. Nachfolgend sind indessen Mittel beschrieben, um die Energie, die den einander entgegengeschalteten Transformatoren entnommen werden muß, möglichst gering zu halten, wobei gleichzeitig die Anzahl der erforderlichen Apparate größerer Leistung (Transformatoren, Drosselspulen usw.) herabgesetzt werden kann.

In erster Linie ist zu dem Zweck an Stelle des früheren Induktionsmotors ein Kollektor-■"' motor benutzt, dessen Anker n₂ (Fig. 1) über einen Vorschalt- oder Drosselwiderstand w und einen Transformator e₃ e₄ vom Netz gespeist wird, während der in den Transformatoren S₁ S₂ S₃ und e₂ entwickelte Differenzstrom die Erregerwicklung % beeinflußt. Dadurch wird die den einander entgegengeschalteten Transformatoren entnommene Energie lediglich zur Magnetisierung bzw. Polarisierung des Hilfsmotors verwandt und kann daher sehr klein gewählt werden, während die zur Drehung des Hilfsmotors erforderliche Energie im wesentlichen dem Netz direkt oder über einen Spannungstransformator entnommen wird. Es zeigt sich ferner, daß es nicht erforderlich ist, zum Messen des Stromes Stromtransformatoren zu benutzen, deren Sekundärwicklungen durch einen Widerstand (r bzw. ä des Hauptpatents) kurzgeschlossen sind, sondern daß es genügt, in die Zuleitungen zum Hauptmotor Drosselspulen (mit Luftspalt) einzuschalten, an deren Klemmen Spannungsdifferenzen proportional der Strombelastung des Motors auftreten. Durch diese Anordnung kann man die für eine große Zahl Kilovoltampere zu berechnende Sekundärwicklung der in dem Hauptpatent angegebenen Stromtransformatoren sowie den Widerstand, auf den sie kurzgeschlossen sind, sparen und erhält statt dessen Spannungstransformatoren für verhältnismäßig kleine Leistung.

In der Fig. 1 sind ferner, um nicht in einer einzigen Phase die Spannung zu drosseln, in alle drei Leitungen Drosselspulen i_xi_% i₃ für

entsprechend kleinere. Leistung eingeschaltet. An die Klemmen der Drosselspulen sind drei Transformatoren p_x S₁ p₂ S₂ p_a S₃ mit ihren Primärwicklungen p_x p₂ p₃ angeschlossen. Bedeuten nun in Fig. 2 E₁ E₂ E₃ die Klemmenspannungen an den Drosselspulen, so sind die beiden Spannungen E₁ E₂, dargestellt in Fig. 3 durch A B und B C, so hintereinander geschaltet, daß A C die vektorielle Summe von

:o — E₁ und + E₂ bedeutet. Die sekundäre Wicklung S₃ des dritten Transformators, die mit mehreren Anschlußpunkten und einem Stufenschalter versehen ist, liegt hinter den Wicklungen S₁ S₂, und es ist daher möglich, durch entsprechende Einstellung des Stufen-. Schalters die Resultante A D aus A C und C D in ihrer Phase innerhalb der Grenzwerte A C und A E so zu regeln, daß sie dem Vektor A F genau um 180 ° entgegengesetzt

zo ist. Die diesem Vektor entsprechende Spannung Ep, die die Vergleichsspannung darstellt, wird ' dem Spannungstransformator e_x e₂ entnommen und ist ebenfalls durch einen Stufenschalter einstellbar. Durch diesen Stufenschalter wird daher die mittlere Belastung, die konstant erhalten werden soll, eingestellt, während der Stufenschalter von S₃ nur zur Phasenkorrektur des Vektors Ej dient.

Die beiden Transformatoren C₁ e₂ und e₃ e₄ werden vorteilhaft in T-Schaltung verwendet. Da nämlich der Widerstand der Wicklung M₁ vorwiegend induktiv ist, so wird der Strom in M₁ um go ° gegen die Spannungen E₁, und Ej verschoben sein. Da aber der Hilfsmotor am günstigsten wirkt, wenn die Phase des Ankerstromes übereinstimmt mit der des Erregerstromes, so müssen die Spannungen von C₁ e₂ und e_z e₄ nahezu senkrecht aufeinander stehen. Hierbei ist angenommen, daß der Vorschaltwiderstand w induktionsfrei ist, und daß daher der Strom, der w und n₂ durchfließt, nahezu in Phase mit der Spannung an e₄ ist. Ist dagegen der Widerstand w induktiv und überwiegt die E. M. K. der Selbstinduktion die Spannung an M₂, so wird die Spannung zur Speisung von w und M₂ etwa 90 ° gegen den Strom voreilen müssen. In diesem Falle kann man daher w und M₂ an die Außenklemmen von e₂ legen und den Transformator e_a e_i entbehren.

Der Stufenschalter von s₃ kann im allgemeinen für eine mittlere Belastung des Motors unveränderlich eingestellt bleiben. Ändert sich der Cosinus des vom Hauptmotor aufgenommenen Stromes erheblich, so kann man auch die beiden Stufenschalter an S₃ und e₂ mechanisch kuppeln und die einzelnen Stufen so bestimmen, daß für jede Einstellung der Leistung der Vektor A F = E_v (Fig. 3) genau dem Vektor A D = Ej entgegengesetzt gerichtet ist.

Zum Schluß sei noch erwähnt, daß vorteilhaft Vorkehrungen getroffen werden, um das Motorrelais gegen Überlastung zu schützen. Ein solcher Fall kann eintreten sowohl bei der Inbetriebsetzung der ganzen Vorrichtung als auch beim Leerlauf des Umformeraggregates, wobei die Stromstärke des Hauptmotors nahezu auf Null herabsinkt. In diesem Falle würde die Wicklung M₁ von der vollen Spannung des Vergleichstransformators gespeist und stark überlastet werden. Diese Gefahr kann beseitigt werden, indem die Wicklung M₁ erst nach dem Einschalten des Flüssigkeitsanlassers um einen bestimmten Betrag elektrisch angeschlossen wird, oder dadurch, daß bei einer wesentlichen Unter- oder Überschreitung des Stromes in M₁ diese Wicklung durch ein Strom- oder Spannungsrelais selbsttätig abgeschaltet wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Selbsttätige Reguliervorrichtung nach Patent 245900, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Ausüben der Verstellungsarbeit benutzte Zweiphasenmotor als KoI- lektormotor ausgebildet ist, dessen Erregerwicklung von der Strom- bzw. Potentialdifferenz und dessen Anker über einen Hilfswiderstand vom Netz gespeist wird.

2. Selbsttätige Reguliervorrichtung nach Anspruch 1 für Dreiphasennetze, dadurch gekennzeichnet, daß Stromtransformatoren oder Drosselspulen in alle drei Zweige eingeschaltet sind und in Verbindung mit Widerständen oder Transformatoren stehen, die hintereinander geschaltet sind, und von denen einer zum Justieren der Phase benutzt wird und zu diesem Zweck zweckmäßig in bekannter Weise mit einem Stufenschalter zum Einstellen versehen ist.

3. Selbsttätige Regulier vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Stufenschalter in Verbindung mit der unterteilten Sekundärwicklung des Vergleichstransformators, um die Leistungsaufnahme des Hauptmotors verändern zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.