DE673600C - Anlasseinrichtung fuer Synchronmotoren - Google Patents

Description

• Anlaßeinrichtung für Synchronmotoren Das Hauptpatent befaßt sich mit einer Anlaßeinrichtung für Asynchronmaschinen und asynchron anlaufende Synchronmaschinen. Gemäß der Erfindung des Hauptpatentes ist eine Umrichteranordnung vorgesehen, deren Entladungsgefäße vorzugsweise mit Hilfe von Gittern so gesteuert werden, daß nicht nur die Frequenz von Null beginnend beispielsweise auf den Betriebswert gesteigert wird, sondern auch die Anlaßspannung auf einen dem verlangten Drehmoment entsprechenden Wert geregelt wird. Man erhält mit diesem Anlaßverfahren bei geringem Strom ein sehr gutes Anlaufen der Synchrontnaschine.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine derartigeAnlaßeinrichtung fürSynchronmotoren mit permanentmagnetischen Läufern verwendet, insbesondere für den Antrieb elektrischer Fahrzeuge. Es ergeben sich dabei gerade für den Anlauf solcher Synchronmotoren neue und wesentlicheVorteile. Synchronmotoren mit Permanentmagneten als Läufer arbeiten zwar im Betrieb bei voller Drehzahl einwandfrei, jedoch bereitet der Anlauf große Schwierigkeiten. Läßt man sie von einem Netz mit konstanter Frequenz aus an, so müssen sie asynchron anlaufen. Dabei kommt jedoch der Permanentmagnetismus des Läufers nicht zur Wirkung, er wird im Gegenteil durch den asynchronen Anlauf zerstört. Läßt man hingegen den Motor gemäß der Erfindung über die Umrichteranordnung des Hauptpatentes an, bei der dem Motor eine auch in der Frequenz stetig ansteigende Spannung zugeführt wird, so bleibt der remanente Magnetismus des Permanentmagneten im Synchronmotor voll erhalten, sofern die Steigerung der Frequenz so allmählich erfolgt, daß während des gesamten Anlaufvorganges niemals eine Überlastung des Synchronmotors eintritt, so daß ein Außertrittfallen des Läufers gegenüber der zugeführten Ständerfrequenz vermieden wird.
• Für die Anlaßeinrichtung der Erfindung werden Stromrichter für die Herstellung der ansteigenden Frequenz verwendet, die in Umrichter- oder Wechselrichterschaltung auf ihrer Sekundärseite Einphasenstrom oder Drehstrom beliebiger Phasenzahl von veränderbarer Frequenz ergeben, wenn man ihre Steuerung nach bekannten Gesichtspunkten zweckmäßig einrichtet. Dieselben können nach Abb. i von Einphasen-, Drehstrom- oder Gleichstromnetzen 6 aus gespeist werden und liefern dem Synchronmotor mit permanentmagnetischem Läufer Strom, der von Gleichstrom ausgehend seine Frequenz allmählich erhöht und den Synchronmotor mit permanentmagnetischem Läufer dadurch zum stetigen Anlauf bringt.
• Stromrichterschaltungen eignen sich ferner besonders gut für den Betrieb von Synchronmotoren mit permanentmagnetischem Läufer, weil diese Motoren in allen Phasenwicklungen von sich aus eine drehende Spannungsverteilung erzeugen und damit eine Gegenspannung an allen einzelnen Anoden in einem solchen Takte ergeben, wie er gerade zum richtigen Betrieb des Wechselrichters erforderlich ist. Es gelingt sogar, in an sich bekannter Weise ein derartiges System von Wechselrichter und Synchronmotoren mit permanentmagnetischen Läufern im Anlauf so zu steuern, daß nur die Spannung des Wechselrichters geregelt zu werden braucht. Die.Frequenz stellt sich dann durch dieRückwirkung vom Motor her stets auf einen solchen Wert ein, der der Spannung entspricht. Man erhält also einen sehr weichen Anfahrvurgang für den Motor.
• Die Anlaßeinrichtung für die Synchronmotoren mit permanentmagnetischen Läufern ist überall dort -besonders zweckmäßig, wo der Motor betriebsmäßig oft angelassen wird. Besonders angebracht ist ihre Anwendung auf elektrischen Lokomotiven oder Triebwagen, -wie es in Abb. a dargestellt ist. Hier ist gezeigt, wie aus einer Fahrleitung 7 hochgespannter Gleichstrom entnommen wird, der beispielsweise aus dem üblichen Drehstrornnetz 8 durch Transformatoren 9 und Gleichrichter io zugeführt werden kann. Er wird auf dem Fahrzeug durch einen Wechselrichter ii und der an sich bekannten Steuereinrichtung in Gleichstrom und anschließend in Drehstrom von veränderbarer Frequenz und Spannung umgeformt und so den Antriebsmotoren 13 zugeführt. Durch Erhöhen der Spannung- nach Abb. 3 von einem geringen Werte an, der zur Überwindung des Ohmscheu Widerstandes der Wicklung ausreicht, und durch gleichzeitige stetige Erhöhung der Frequenz f laufen die Motoren sanft, aber doch mit großer Zugkraft an und steigern ihre Geschwindigkeit bis zu dem durch die Endspannung und die Endfrequenz gegebenen Wert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anlaßeinrichtung für Synchronmotoren unter Verwendung einer Uinrichteranordnung, deren Entladungsgefäße so gesteuert werden, daß nicht nur die Frequenz, sondern auch die Spannung den Anlaßverhältnissen entsprechend geregelt wird, nach Patent 637 078, gekennzeichnet " durch dieVerwendung für Synchronmotor ren mit permanentmagnetischen Läufern, insbesondere für den Antrieb elektrischer Fahrzeuge. a. Anlaßeinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung für Fahrzeuge mit Gleichstromfahrleitung, wobei der Gleichstrom auf dem Fahrzeug in Wechselstrom veränderbarer Frequenz umgewandelt wird, der zur Speisung der Fahrzeugmotoren dient.