DE557951C - Aggregat, bestehend aus einer Drehstromasynchronmaschine und einem in deren Sekundaerstromkreis eingeschalteten Drehstrom-Kommutator-Generator - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 30. AUGUST 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d² GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Juni 1926 ab

Bekanntlich wirkt eine Drehstromkommutatormaschine als Generator, wenn ihre Ständerwicklung vom Anker aus in entsprechender Weise gespeist wird. Um dies zu erreichen, ist bei einem Drehstromreihenschlußgenerator die Ständerwicklung in entgegengesetzter Richtung aus der Kompensationsstellung verschoben, als dies für die Wirkungsweise als Motor in derselben Umlaufrichtung erforderlich ist. Die Ständerwicklung des Kommutatorgenerators kann aber auch im Nebenschluß vom Kommutator aus gespeist werden; wesentlich ist in beiden Fällen nur, daß die vom Anker aus gespeiste Ständerwicklung in einem derartigen Sinne aus der Kompensationsstellung verschoben ist, daß ein die Selbsterregung der Maschine förderndes und zum Ankerfeld einen Winkel von etwa 90⁰ einschließendes Erregerfeld

ao entsteht. Man verwendet derartige, sich selbst erregende Kommutatorgeneratoren auch als Kommutatorhintermaschinen von Asynchronmaschinen. Diese Kommutatorgeneratoren besitzen aber, insbesondere als Hintermaschine von Asynchronmaschinen, den schwerwiegenden Nachteil, daß die Selbsterregung sich nicht in genügendem Maße auf den gewünschten Wert einstellen läßt, so daß es unter Umständen zu kurzschlußartigen Erscheinungen im Sekundär-Stromkreis der Hauptmaschine kommt.

Die Erfindung betrifft nun eine Anordnung an derartigen Kommutatorgeneratoren, durch die die Selbsterregung des Generators leichter beherrscht werden kann. Erfindungsgemäß ist im Ständer außer der bekannten, vom Anker aus zwecks Selbsterregung in Reihen- oder Parallelschaltung gespeisten Wicklung noch eine vom Anker durch Induktion gespeiste Wicklung (eine Käfigwicklung 40' oder eine Phasenwicklung) angebracht. Eine derartige, bei anderen Maschinengattungen bekannte, durch Induktion beeinflußte Wicklung hat die Eigenschaft, daß der in ihr erzeugte Strom bzw. das dem Strom entsprechende Feld infolge des Ohmschen Widerstandes der Wicklung in demselben Sinne gegenüber dem Ankerfeld räumlich verschoben ist wie das von der bisherigen Ständerwicklung des Generators ausgehende und vom Anker elektrisch gespeiste Feld. Die durch Induktion beeinflußte Wicklung bewirkt also ebenfalls eine für die Selbsterregung erforderliche räumliche Verschiebung des vom Ständer ausgehenden Feldes gegenüber dem Ankerfeld. Dementsprechend kann nunmehr die vom Anker aus gespeiste Ständerwicklung wesentlich kleiner bemessen

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Jaroslav Kozisek in Berlin-Charlottenburg.

werden, so daß gleichzeitig die bisher auftretenden kurzschlußartigen Erscheinungen bei der Selbsterregung des Kommutatorgenerators vermieden bzw. abgeschwächt werden. Ein weiterer Vorteil der durch Induktion beeinflußten Wicklung im Ständer des Kommutatorgenerators besteht darin, daß diese, namentlich wenn sie als Käfigwicklung ausgeführt ist, als Dämpferwicklung bezüglich der ίο infolge der Kommutierung entstehenden Oberwellen wirkt und so die Kommutierung wesentlich verbessert.

An sich ist es bereits bekannt, eine in den Sekundärstromkreis einer Asynchronmaschine eingeschaltete Kommutatorhintermaschine mit Reihenschlußerregung im Ständer noch mit einer Käfigwicklung auszurüsten. Die asynchrone Vordermaschine ist dabei aber als Einphasenmaschine ausgeführt und wird von einem Einphasennetz gespeist. Die Käfigwicklung im Ständer der Kommutatorhintermaschine dient dementsprechend nur dazu, um das durch die einphasige Speisung der asynchronen Vordermaschine hervorgerufene gegenläufige Drehfeld von der Kommutatorhintermaschine, insbesondere von deren Läuferwicklung, fernzuhalten. Trotzdem zu diesem Zweck bei der bekannten Anordnung bereits der Sekundärteil der asynchronen Vordermaschine eine Käfigwicklung besitzt und zwischen Sekundärwicklung der Asynchronmaschine und der Kommutatorhintermaschine noch Drosselspulen eingeschaltet sind, so soll die Käfigwicklung an der Kommutatorhintermaschine noch die letzten Reste des inversen Drehfeldes beseitigen. Diese Aufgabe der Käfigwicklung entfällt bei der Anordnung nach der Erfindung, da hier die asynchrone Vordermaschine ein vollkommenes Drehfeld aufweist. Die Käfigwicklung hat hier vielmehr die Aufgabe, die Kommutierung durch Wegdämpfung der" bei der Kommutierung entstehenden Oberfelder zu verbessern und außerdem die Selbsterregung der Hintermaschine zu verbessern.

In den Abb. 1 und 2 der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. In Abb. ι ist der in den Sekundärstromkreis eines Asynchronmotors 1 eingeschaltete Kommutatorgenerator 2 als Reihenschlußgenerator ausgebildet; er wird von einer Maschine 3 angetrieben. Im Ständer des Kommutatorgenerators ist außer der Wicklung 4, die für die Selbsterregung aus der Kompensationsstellung verschoben ist, noch eine Käfigwicklung 5 angebracht. Der in der Käfigwicklung durch das Ankerfeld induzierte Strom würde, wenn die Käfigwicklung nur induktiven Widerstand besäße, gegenüber dem Ankerfeld eine räumliche Phasenverschiebung von i8o° aufweisen. Infolge der niedrigen Schlupf frequenz, mit der die Käfigwicklung induziert wird, tritt aber der Ohmsche Widerstand der Käfigwicklung in den Vordergrund und bewirkt, daß das von der Käfigwicklung ausgehende Feld mit einer erheblichen Komponente gegenüber dem Ankerfeld eine Phasenverschiebung von 90⁰ besitzt, und zwar derart, daß diese Komponente in demselben Sinne wirkt wie das von der Wicklung 4 ausgehende Erregerfeld. Abb. 2 der Zeichnung zeigt dieselbe Anordnung, nur ist der Kommutatorgenerator durch entsprechenden Anschluß seiner Ständerwicklung 4 an den Kommutator als Nebenschlußmaschine ausgeführt.

Obzwar es sich als zweckmäßig erweist, bei dem Kommutatorgenerator nach der Erfindung im Ständer außer der vom Anker gespeisten Wicklung noch eine besondere Wicklung vorzusehen, so ist dies an sich nicht erforderlich. Eine Verbesserung der Selbsterregung läßt sich auch erreichen, wenn man den Ständer des Generators aus massivem Eisen macht. Das Ständereisen wirkt dann infolge der in ihm induzierten Ströme in derselben Weise wie eine Käfigwicklung. Die vom Anker gespeiste Wicklung 4 kann dann in im Ständer eingefrästen oder eingehobelten Nuten untergebracht sein. Da die mechanische Ausführung derartiger Nuten aber verhältnismäßig umständlich ist, so kann man den Ständer auch, wie bisher üblich, aus Einzelblechen aufbauen, nur ist die bisherige Papier- oder sonstige Isolierung zwischen den Blechen weggelassen, so daß das Ständerblechpaket ebenfalls die Ausbildung von Dämpferstrom gestattet.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Aggregat, bestehend aus einer Drehstromasynchronmaschine und einem in deren Sekundärstromkreis eingeschalteten Drehstrom - Kommutator - Generator, der im Ständer mit einer vom Anker gespeisten, in Reihe oder parallel zur Ankerwicklung geschalteten Wicklung für die Selbsterregung ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Ständer eine vom Anker durch Induktion gespeiste Wick- no lung angeordnet ist oder der Ständer aus massivem Eisen besteht oder die Bleche des Ständereisens ohne besondere Isolierung nebeneinanderliegen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen