DE615892C

DE615892C - Anordnung zum Betriebe von schnellaufenden Drehstrommotoren

Info

Publication number: DE615892C
Application number: DES113902D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1934-05-10
Filing date: 1934-05-10
Publication date: 1935-07-15

Description

Gegenstand des Hauptpatents ist eine Anordnung zum Betrieb von schnellaufenden Drehfeldmotoren aus einem Drehstromnetz. Gemäß dem Hauptpatent sind 2 (/z) gesättigte Transformatoren vorgesehen, die so geschaltet sind, daß die Grundwellen der Flüsse um 3o° -^-i- gegeneinander versetzt sind. Jeder

Transformator besitzt eine Sekundärwicklung, in welcher eine Spannung der dreifachen Frequenz auftritt und welche eine Phasenwicklung des 2 (ß)-phasigen Motors speist.

Gemäß der Erfindung speisen zum Betriebe von Drehstrommotoren die Sekundärwicklungen zweier primärseitig nach dem Hauptpatent geschalteter Drehstromtransformatoren in Scottscher Schaltung die Phasenwicklungen des Motors. Das bietet den Vorteil, daß auch zum Betrieb von Drehstrommotoren nur noch zwei Drehstromtransformatoren zur Erzeugung des Drehfeldes notwendig sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

In Fig, ι ist 1 der Drehstrommotor, dessen Läufer mit 2 und dessen Ständer mit 3 bezeichnet ist. 6 und 7 sind zwei Transformatoren, deren Primärwicklungen an das Drehstromnetz angeschlossen sind. Die Primärwicklung des Transformators 6 ist in Stern, die Primärwicklung des Transformators 7 in Zickzack geschaltet, so daß die Grundwellen der Flüsse um 30⁰ gegeneinander versetzt sind. Jeder Transformator besitzt sekundärseitig eine offene Dreieckswicklung. Die Dreieckswicklung des Transformators 7 ist in zwei Hälften unterteilt. Die Mittelanzapfung ist mit dem Anfang der Dreieckswicklung des Transformators 6 verbunden. Das andere Ende der Dreieckswicklung des Transformators 6 führt zur einen Phase des Motors; die beiden anderen Phasen des Motors sind an die Enden der Dreieckswicklung des Transformators 7 angeschlossen. Die Windungszahlen der Dreieckswicklungen werden so gewählt, daß sich die Spannung der dritten Oberwelle der Dreieckswicklung des Transformators 6 zur Spannung der dritten Oberwelle der gesamten Dreieckswicklung des

Transformators 7 verhält wie

1. Wie im

Hauptpatent beschrieben, werden die Transformatoren hochgesättigt ausgeführt und erhalten einen oder mehrere zusätzliche Schenkel. Statt die Dreieckswicklung des Transformators 7 zu unterteilen, könnte man auch eine nicht unterteilte Dreieckswicklung verwenden und die erforderliche Mittelanzapfung dadurch schaffen, daß man an die Dreiecks-

wicklung eine Drosselspule mit Mittelanzapfung anschließt. An diese Mittelanzapfung wird dann der Anfang der Dreieckswicklung des Transformators 6 angeschlossen. Wie im Hauptpatent beschrieben, kann man zur Erhöhung des Wirkungsgrades in Serie in die Phasenleitungen Kondensatoren einschalten. Man kann aber auch Kondensatoren zur Erhöhung des Wirkungsgrades parallel zu den einzelnen Phasenleitungen legen. In Fig. ι sind diese Kondensatoren mit 12 bezeichnet. Statt dreier Kondensatoren, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, könnte man auch zwei Kondensatoren verwenden, von denen der eine parallel zu der einen, der andere parallel zu der anderen Dreieckswicklung geschaltet ist.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn mehrere Motoren von den Transformatoren. 6 und 7 gespeist werden, jeden Motor für sich .mit Parallelkondensatoren auszurüsten, weil man es dann in der Hand hat, auch bei verschiedener Anzahl der eingeschalteten Motoren die Spannung am Motor konstant zu halten. Bei Einschaltung eines Motors ohne Kondensator würde nämlich durch die induktive Belastung die Spannung sinken. Verwendet man aber Kondensatoren geeigneter Größe, so kann man diesen Spannungsabfall ausgleichen. Man arbeitet dann auf der Sekundärseite allerdings bei dieser Bemessung der Kondensatoren nicht mehr mit cos φ = ι, hat aber den Vorteil, daß immer, wie groß auch die Zahl der Motoren ist, die Sekundärspannung konstant bleibt.

Wie im Hauptpatent beschrieben, kann man auch zum Ausgleich der Blindleistung der gesättigten Transformatoren Kondensatoren primärseitig den Transformatoren parallel schalten. Man kann auch, wie im Hauptpatent vorgeschlagen, um Änderungen der Primär spannung auszugleichen, in Reihe mit den Primärwicklungen eine Drosselspule schalten. Statt einer besonderen Drosselspule kann man auch die Streuung der Primärwicklung gegenüber dem Eisenkern erhöhen.

Statt Dreieckswicklungen zu verwenden, könnte man auch auf dem zusätzlichen Schenkel, welcher den Rückschlußweg für die dritten Oberwellen bildet, eine besondere Wicklung aufbringen. In Fig. 2 ist eine solche Anordnung dargestellt. Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist für beide Transformatoren ein gemeinsamer Eisenkern vorgesehen. Die Primärwicklungen . der beiden Transformatoren 6 und 7 sind in Reihe geschaltet. Statt besonderer Dreieckswicklungen sind bei der Anordnung nach Fig. 2 auf den Außenschenkeln Wicklungen 6' und 7' angeordnet, die in Scottscher Schaltung den Ständer des dreiphasigen Motors speisen.

Die Windungszahlen der Wicklungen 6' und 7' werden wieder so gewählt, daß sich die Spannung an der Wicklung 6' zu der Spannung an

der Wicklung 7' verhält wie —- : 1. Parallel

zu den Phasenleitungen sind wieder Kondensatoren geschaltet.

Statt die Motorwicklung in Stern zu schalten, kann man sie auch in Dreieck schalten.

Während man bei den bisher beschriebenen Anordnungen, bei denen Drehstromtransformatoren verwendet sind, vier- oder mehrschenklige Transformatorenkerne benutzen muß, damit sich ein Fluß der durch 3 teilbaren Oberwellen ausbilden kann, kann man auch normale dreischenklige Eisenkerne verwenden. Es treten dann an Stelle von zwei Drehstromtransformatoren sechs Einphasentransformatoren, von denen je zwei einen gemeinsamen dreischenkligen Eisenkern besitzen. Ein Ausführungsbeispiel dafür zeigt die Fig. 3. Daß man auch sechs gewöhnliche Einphasentransformatoren magnetisch unverkettet verwenden kann, versteht sich von selbst.

In Fig. 3 sind drei dreischenkHge Eisenkerne 16, 20 und 24 vorgesehen. Auf den oberen Schenkeln liegen die Primärwicklungen 17, 21 und 25 von je drei Einphasen- go transformatoren; auf den unteren Schenkeln liegen die Primärwicklungen 18, 19 bzw. 22, 23 bzw. 26, 27 von je drei Einphasentransformatoren. Die Wicklungen 17, 18 und 23, die .,Wicklungen 21, 22 und 27 und die Wicklungen 25, 26 und 19 sind in Zickzack geschaltet, so daß die Grundwelle der Flüsse in dem oberen und unteren Schenkel eines jeden Kernes um 30⁰ gegeneinander versetzt sind. Durch den Mittelschenkel fließt ungefähr der halbe Fluß der Grundwelle. Auf den oberen Schenkeln sind ferner noch die Sekundärwicklungen 17', 21', 25', 17", 21" und 25", auf den unteren Schenkeln die Sekundärwicklungen 18', 22' und 26' aufgebracht. Die Wicklungen 17', 21' und 25' und die Wicklungen 17", 21" und 25" sind in Reihe geschaltet. Ebenso sind auch die Sekundärwicklungen 18', 22' und 26' auf den unteren Schenkeln in Reihe geschaltet. Der Anfang der Wicklung 17' ist mit der ersten Phase, das Ende der Wicklung 2 5" mit der zweiten Phase und der Anfang der Wicklung 18' mit der dritten Phase des 1 Soperiodigen Netzes verbunden. Das Ende der Reihenschaltung der Wicklungen 17', 21' und 25' ist mit dem Anfang der Reihenschaltung an den Wicklungen 17",. 21" und 25" und dem Ende der Reihenschaltung der Wicklungen 18', 22' und 26' verbunden. Man ^erhält so wieder eine Scottsche Schaltung. Parallel zu den Phasen des ι Soperiodigen Netzes liegen Kondensa-

toren 12; man könnte auch an Stelle dreier Kondensatoren, wie früher erwähnt, zwei Kondensatoren vorsehen, die parallel zu den oberen und unteren Sekundärwicklungen geschaltet sind. Diese Kondensatoren sind in Fig. 3 gestrichelt angedeutet.

Claims

Patentansprüche:

i. Anordnung zum Betriebe von schnelllaufenden Drehstrommotoren nach Patent 606404, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen zweier Drehstromtransformatoren, bei denen die Grundwellen der Flüsse um 30⁰ gegeneinander versetzt sind, in Scottscher Schaltung die Phasenwicklungen des bzw. der Motoren speisen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen der Transformatoren auf je einem zusätzlichen Schenkel angeordnet sind, über welchen sich die Flüsse der dritten Oberwelle schließen.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß statt zweier Drehstromtransformatoren sechs Einphasentransformatoren Vörgesetaen-siiid, von denen je zwei einen gemeinsamen dreischenk- · ligen Eisenkern besitzen, auf dessen einem Schenkel die Primär- und Sekundärwicklung des einen und auf dessen anderem Schenkel die Primär- und Sekundärwicklung des zweiten Transformators angeordnet sind, und daß die Grundwellen der Flüsse in diesen beiden Schenkeln um 3 o° gegeneinander versetzt sind.
4. Anordnung nach. Anspruch 1, &&.&^a*. gekennzeichnet, daß parallel zu den Sekundärwicklungen der Transformatoren Kondensatoren geschaltet sind.
5. Anordnung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Motoren Kondensatoren geschaltet sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jedem Motor zugeordneten Kondensatoren gemeinsam mit dem Motor zu- und abgeschaltet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Ergänzungsblatt
zur Patentschrift 615 892 Klasse 21d Gruppe 19/01.

Vom Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden: Dr.-Ing. Erich Friedländer in Berlin-Siemensstadt.