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Anlaßschaltung für Asynchronmaschinen mit Gegenschaltung der einzelnen
Wicklungsteile der in mehr als zwei Teile je Phase unterteilten Sekundärwicklung
Bekanntlich kann mannachder Gör-es-Schaltun@ die Sekundärwicklung von Asynchronmotoren
in zwei ungleiche. Teile zerlegen und diese Teile beim Anlassen- gegeneinanderschalten.
Dadurch wird die resultierende Anlaßspannung wesentlich-herab-Zn so daß sich der
Ohmsche Widerstand der Sekundärwicklung viel stärker bemerkbar macht. Eine derartige
Schaltung bat aber noch den -Nachteil, .daß die beim Anlassen auftretende
maximale Spannung der Wicklung gegenüber dem Eisen eine verhältnismäßig hohe ist.
Sie beträgt mehr als die Hälfte derjenigen Stillstandsspannung, bei der die beiden
Teile der Wicklung hinterein>andergeschaltet sind. Diese hohe Stillstandsspannung
bereitet insbesondere bei großen a-synchronmaschinen, bei denen wegen der Strohstärke
die sekundäre Windungszahl nicht beliebig herabgesetzt werden kann, erhebliche Schwierigkeiten,
weil die Sekundärwicklung stark isoliert werden muß und die Anlaßviderstände groß
und teuer ausfallen.
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Gegenstand der Erfindung ist nun eine Anlaßschaltung für Asynchronrnaschinen
(Motoren, Generatoren oder Blindleistungsmaschinen), bei der ebenfalls die bekannte
Zu- und Gegenschaltung einzelner Wicklungsteile nach G ö r g e s Verwendung findet
und bei der während :des Normallaufes der Asynchronmaschine die Sekundärwicklung
je Phase in mehr als zwei Teile unterteilt ist.
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Erfin ,:lungsgemäß sind die einzelnen während .des Normallaufes, sei
es ein und derselben, sei es verschiedenen Phasen angehörigen, etwa gleich großen
Wicklungsteile während des Anlassens hintereinander und dabei jedesmal zwei aufeinanderfolgende
gegeneinandergeschaltet. Dadurch erreicht man, daß die maximale Stillstandsspannung
der Wicklung gegen das Eisen in neuartiger Weise ganz wesentlich herabgesetzt ist.
Ist beispielsweise jede Phase in drei Wicklungsteile unterteilt und sind dabei je
zwei aufeinanderfolgende 'Wicklungsteile gegeneinandergeschaltet, so sinkt die beim
Anlauf auftretende maximale Stillstandsspannung auf den dritten Teil, wobei die
für die Erzeugung eines Stromes in den einzelnen Phasen wirksame Spannung ebenfalls
auf ein Drittel gegenüber der normalen Hintereinanderschaltung der Teile herabgesetzt
wird. Diese Herabsetzung der wirksamen Spannung reicht in den meisten Fällen noch
aus, um ein genügendes Anlaufmoment zu erzeugen. Würde man aber die Herabsetzung
der wirksamen Spannung auf ein Drittel.nach der bekannten Görges-Schaltung ausführen,
so würde, da nur zwei Teile vorhanden, von denen der eine Teil eine doppelt
so
hohe Windungszahl als der zweite aufweist, die Stillstandsspannung des größeren
Teiles nur auf zwei Drittel der Gesamtspannung herabgesetzt werden.
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Die durch die einzelnen Wicklungsteile gebildeten Phasen können bei
der neuen Schaltung durch Verbindung ihres Anfanges und Emdes kurzgeschlossen sein.
Man kann aber auch die so geschaltete Wicklung über Schleifringe noch seit einem
Anlasser bzw. auch mit einer Kommutatorhintermaschine verbinden. Die in Gegenschaltung
hintereinandergeschalteten Teile können derselben oder verschiedenen Phasen angehören;
beispielsweise kann man bei Dreiphasenwicklungen je drei verschiedenen Phasen angehörige
Teile verwenden; man muß nur dafür sorgen, daß innerhalb des aus einzelnen Teilen
zusammengesetzten gesamten Wicklungsstranges noch eine restiltierende Spannung übrigbleibt.
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Nach dem Anlassen werden dann die gegengeschalteten Wicklungsteile
zur Verkleinerung der Stromstärke umgeschaltet, insbesondere wenn in dem Sekundärkreis
der Asynchronmaschine noch eine Kommutatorhintermaschine eingeschaltet ist. Diese
Umschaltung auf die normale Betriebsschaltung kann mit Hilfe eines rotierenden Umschalters
durchgeführt werden, so daß keine besonderen Schleifringe erforderlich. sind. Der
rotierende Schalter kann mit selbsttätig sich auslösender Umschaltung, z. B. infolge
Fliehkraftwirkung, ausgerüstet sein.; man kann aber auch die Umschaltung von Hand
aus bewirken. Dabei wird man die Umschaltung zweckmäßig derart durchführen, daß
eine Unterbrechung von stromführenden Kreisen vermieden wird.
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Abb. i der Zeichnung zeigt die neue Anlaßschaltung an einem Ausführungsbeispiel.
Die in Stern geschalteten Phasen I bis III der Sekundärwicklung eines Asynchronmotors
sind in fünf Teile i bis 5 unterteilt. Die Enden der Phasen führen zu Schleifringen
6, an die z. B. eine Kommutatorhintermaschine angeschlossen sein kann. Innerhalb
der einzelnen Phasen sind bei den hintereinarudergeschalteten Wicklungsteilen je
zwei aufeinan:derfolgende gegeneinandergeschaltet. Es verbleibt daher als resultierende
Spannung nur die Spannung eines Wicklungsteiles, und :die maximale Stillstandsspannung
an irgendeinem Teil der Wicklung . gegenüber dem Eisen beträgt ebenfalls nicht mehr
als die Spannung eines Wicklungsteiles.
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Beim Übergang auf die Betriebsschaltung werden zuerst die gegeneinandergeschalteten
Wicklungsteile in sich kurzgeschlossen. Abb. 2 der Zeichnung zeigt das entsprechende
Schaltbild. Hierauf -werden die in Abb. i dargestellten Verbindungen der gegeneinandergeschalteten
Wicklungsteile gelöst, so daß diese Teile mit den anderen Wicklungsteilen nunmehr
mit .diesen im gleichen Sinne wirkend wieder hintereinandergeschaltet sind, ohne
daß eine Unterbrechung der stromführenden Kreise dabei eintritt.
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Abb.3 der Zeichnung zeigt eine Anlaßschaltung gemäß der Erfindung,
bei der die Sekundärwicklung je Phase in drei Teile (i bis 3) unterteilt ist und
bei .der diejenigen Wicklungsteile, die während des Anlassens eine Phase bilden,
während -des Normallaufes verschiedenen Phasen (I, II, III) angehören. Die eine
Phase der Anlaßschaltung wird nun durch die auf die drei Phasen der Normallaufschaltung
verteilten drei Wicklungsteile i, 2 und 3 gebildet. Die drei Wicklungsteile sind
.dabei in Dreieck mit einer offenen Ecke geschaltet. Von den beiden Enden dieser
offenen Ecke führt das eine Ende zum Sternpunkt o der Gesamtschaltung, das zweite
Ende führt zu einem der Schleifringe 6. Von diesen .drei Wicklungsteilen i bis 3
besitzen die Teile i und 2 gleiche Windungszahlen, der Teil 3 besitzt etwa die doppelte
Anzahl hintereinandergeschalteter Windungen wie die Teile i und 2. Innerhalb dieser
Anlaßphase heben. sich daher die Spannungen der Wicklungsteile i und 2 und der einen
Hälfte des Teiles 3 auf und es bleibt als restliche Spannung nur !die Spannung der
zweiten Hälfte Lies Wicklungsteiles. 3 übrig. Die Spannung gegen Eisen übersteigt
dabei nirgends den Wert der Gesamtspannung eines der Wicklungsteile i oder 2. Die
Mitte des Wicklungsteiles 3, besitzt nämlich infolge der Reihenschaltung mit den
beiden anderen Phasen angehörigen Wicklungsteilen i und 2 stets dasselbe Potential
wie der Sternpunkt der Schaltung, dessen Potential gewöhnlich mit dem des Eisens
der Maschine übereinstimmt. In derselben Weise sind die anderen beiden Phasen der
Anlaßschaltung gebildet. Selbstverständlich könnte -die erhöhte Windungszahl am.
Wicklungsteil 3 auch diadurch hergestellt sein, daß dieser Teil für sich wieder
aus z. B. zwei hintereinandergescha-lteten Teilen besteht.
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Bei der Anlaßschaltung gemäß der Erfindung wenden die einzelnen Wicklungsteile
zweckmäßig mit derselben Windungszahl versehen. Die Wicklungsteile können aber auch
voneinander abweichende Windungszahlen besitzen. Eine derartige Anordnung kommt
insbesondere dann in Frage, wenn man beispielsweise eine Phase in eine gerade Anzahl,
also in 4 oder mehr Teile, unterteilt. Man wird dann einem Wicklungsteil eine höhere
Windungszahl geben, damit eine resultierende Spannung übrigbleibt.