DE893210C - Single and multi-phase frequency and phase converter group - Google Patents
Single and multi-phase frequency and phase converter groupInfo
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- DE893210C DE893210C DEF7270A DEF0007270A DE893210C DE 893210 C DE893210 C DE 893210C DE F7270 A DEF7270 A DE F7270A DE F0007270 A DEF0007270 A DE F0007270A DE 893210 C DE893210 C DE 893210C
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K47/00—Dynamo-electric converters
- H02K47/18—AC/AC converters
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Description
Ein- und mehrphasige Frequenz- und Phasenwandl-ergruppe " Die Erfindung betrifft die den Gegenstand ödes Patents 830 977 bildenden Frequen@zwandler, und zwar insbesondere die Wicklungen idieser Maschinen; welche gemäß Abb. i der Zeichnungen einen Ständer P, einen Hauptläufer S und einen leerlaufenden Zwi:schenläu@er r aufiwei,sen.Single and multi-phase frequency and phase converter group "The invention relates to the subject of the patent 830 977 forming frequency converter, and in particular the windings I of these machines; which, according to Fig empty intermediate closers.
Wie auf dieser dem erwähnten Hauptpatent entsprechenden Abbildung gezeigt, weist der S@än@der P ,die Wicklungen P1 und P2 auf, von denen die erstere mit einer Einphasenleitung U verbunden ist. Der Hauptläufer S weist eine Mehrphasenwicklung Al auf, welche mit den Abnahmeschlenfringen B1 verbunden ist, währendder synchrone Zwischenläufer r mit einer oder mehreren; Wicklungen versehen ist, welche mit Hilfe von Erregerschleifringen B2 an eine Gleichstromquelle angeschlossen sind.As on this figure corresponding to the main patent mentioned As shown, the S @ än @ of the P comprises windings P1 and P2, the former of which is connected to a single-phase line U. The main rotor S has a polyphase winding Al connected to the take-off loops B1, during the synchronous Intermediate runners r with one or more; Windings is provided which with the help of excitation slip rings B2 are connected to a direct current source.
Der so ausgebildete Umformer wird (durch einen Motor m mit einer während seines Arbeitens veränderlichen Geschwindigkeit angetrieben. Die synchrone Drehung des Zwischenläufers r erzeugt in bekannter Weise ein vollständiges Drehfeld und dämpft Idas gegenläufige Drehfelid ab. Je nach der Geschwindigkeit des Antriebsmotors m und dem Drehsinn von S gegenüber y erhält man an @dein Aibnahmeschleifringen Bi eine Mehirphasenspannung regelbarer Frequenz, welche einem Verbrauchskreis M zugeführt wird, der z. B, Bahnmotore mit Kurzschlußläufer enthält, Die vorliegende Erfindung hät-.die Verbesserung der in dem Ständer P des,dargestellten Umformers erfolgenden Umformung des Einphasenstroms (der Leitung U in symmetrischen Meihrphasenstrom mit Hilfe von geeigneten Ständerwicklun@gen zum Gegenstand.The converter constructed in this way is (by a motor m with a during its work driven at variable speed. The synchronous rotation of the intermediate runner r generates a complete rotating field and in a known manner dampens Ida's opposing rotating field. Depending on the speed of the drive motor m and the direction of rotation of S in relation to y is obtained from @your slip rings Bi a multi-phase voltage of controllable frequency, which is fed to a consumption circuit M. becomes, the z. B, contains railway motors with squirrel cage, The present Invention had-. The improvement in the stand P of the converter shown subsequent transformation of the single-phase current (the line U into symmetrical multi-phase current with the help of suitable stator windings to the object.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist .die Angabe von Mitteln. für den leichten, billigen und wirksamen Aufbau ider Zwischenläufer r sowie zur Aus!bil,dung derselben in einer eine Zusatzregelung der Umformer ermöglichenden Weise.The invention also relates to the specification of means. for the easy, cheap and effective construction of the intermediate runners as well as for Formation of the same in an additional regulation of the converters possible Way.
Erfindungsgemäß wird,die phasengleiche Energieübertragungdes Umformers in bei(den Richtungen durch eine Kombination von Mitteln geregelt, bei welcher zwei .gekoppelten Stäm!derwickau:ngen Vorrichtungen zugeordnet sind, um bei Belastung die Symmetrie der Mehrphasenspannungen zu gewährleisten; während der Zwischenläufer zwei Erregerwicklungen aufweist, die in zwei. an den Umfängen liegenden, durch magnetische Stege getrennten Nutenreihen untergebracht sind, wobei jede dieser Wicklungen einem unabhängigen Regelwiderstand zugeordnet ist, wodurch ider Magnetfluß in den Stegen verändert wird und der Umformer entweder als Motor oder zum Teil als Motor und zum Teil als Stromerzeuger arbeitet.According to the invention, the in-phase energy transfer of the converter in at (the directions regulated by a combination of means, in which two .coupled stems! derwickau: ngen devices are assigned to withstand stress ensure the symmetry of the polyphase voltages; during the intermediate run has two excitation windings in two. lying at the perimeters, by magnetic Web separate rows of slots are housed, each of these windings one independent rheostat is assigned, whereby ider magnetic flux in the webs is changed and the converter either as a motor or partly as a motor and for Part works as an electricity generator.
Abb. i ist (wie bereits ausgeführt) ein Schema des Umformers nach (dem Hauptpatent; Abb.2 zeigt eine Anordnung seiner Ständerwicldungen; Abb. 3 ist eine Abwandlung der Abb. 2 Abb. q. zeigt einen Teil des Zwischenläufers ohne seine Wicklungen; Abb. 5, 7 und ri sind Schaltbilder dieser Wicklungen; Abb. 6, io und i2 SindAbwandlungen der Abb. 4; Abb.8 und; g zeigen Ausführungsbeispiele der Wicklungen.Fig. I is (as already stated) a diagram of the converter according to (the main patent; Fig. 2 shows an arrangement of its stator coils; Fig. 3 is a modification of Fig. 2 Fig. q. shows part of the intermediate runner without his Windings; Figures 5, 7 and ri are circuit diagrams of these windings; Fig. 6, io and i2 are modifications of Fig. 4; Fig.8 and; g show exemplary embodiments of the windings.
Wie auf Abb. 2 und 3 gezeigt, können die Wicklungen des Ständers. P einen Transformator oder einen Spartransformator 'bi(lden. In dem auf Abb. ?- dargestellten ersteren Fall sind zwei getrennte Wicklungen vorhanden, von, denen idie mit Pi bezeichnete einphasig und mit Bier I@eitung 17 verbunden ist, während die andere, -P., mehrphasig i,st. Die beiden Wicklungen sind in den. gleichen Nuten angeordnet oder besser in übereinanderliegenden und durch einen magnetischen Steg getrennten Nuten wie bei den Doppelkäfigankermotoren. -Wenn P2 -drei in Dreieck geschaltete Phasen aufweist, wie auf Abb. 2 dargestellt, kann man diese Phasen an einen Zwischentransformator T anschließen. Die Verbindungen t dieses Transformators können zur Schaffung eines Drehfeldes indem Antriebsmotor m benutzt werden.As shown in Fig. 2 and 3, the windings of the stator. P lden a transformer or an autotransformer 'bi (In the in Fig. -? Shown the former case, there are two separate windings available, from where IThe with Pi called single-phase and with beer I @ Zeitung 17 is connected, while the other. - P., polyphase i, st. The two windings are arranged in the same slots or, better, in slots one on top of the other and separated by a magnetic bar as in the case of the double cage armature motors shown, these phases can be connected to an intermediate transformer T. The connections t of this transformer can be used to create a rotating field in the drive motor m.
Auf Abb. 3 sieht man .die Schaltung des Senders P als Spartransformator. Er kann zwei in der bekannten Scott-Schaltung geschaltete vVclilungen: P', und P'2 auf weisen, von denen, idie erstere-an die Einphasenleitung U angeschlossen ist.On Fig. 3 you can see the circuit of the transmitter P as an autotransformer. It can have two valves connected in the well-known Scott circuit: P ', and P'2 of which the former is connected to the single-phase line U.
Zum Ausgleich ,der unsymmetrischen Wirkunge;n der Belastung kann man den gemeinsamen Punkt etwas .gegenüber der ,genauen Mitte .der Wichlang P'i verschieben oder etwas idie theoretisch nötwerndi'gen Windungszahlen verändern. Eine -derartige Einstellung ist aber nur für eine Vlaertragungsrichtung der Energie richtig.To compensate for the asymmetrical effects; n the load one can move the common point a little opposite the exact center of the Wichlang P'i or something I change the theoretically necessary number of turns. One of those However, the setting is only correct for one direction of energy transfer.
Ein anderes Ausgleichsmittel besteht darin, zwei regelbare Reaktanzen X1 und X2 in,die Enden der an das Einphasennetz angeschlossenen Phase P', - einzuschalten. Dies ergibt ,bei Belastung eine regejbare Vprschiebung der (drei Spannungen durch eine geeignete Drehung (des Spannungsdreiecks.Another means of balancing is to have two controllable reactances X1 and X2 in, the ends of the phase P 'connected to the single-phase network, - to be switched on. This results in a controllable shift in the three voltages under load a suitable rotation (of the stress triangle.
>Das gemäß Abb. 2 und 3 erhaltene symmetrische gleichmäßige D.rehfelld rührt von der bekannten Einwirkung des synchronen Zwischenläufers r her, dessen Aufbau nachstehend besc'hrie'ben ist.> The symmetrical, even rotary skin obtained according to Fig. 2 and 3 originates from the known effect of the synchronous intermediate rotor r, its Structure is described below.
Nach Abb. q. kann dieser Läufer r @durch einen Kranz X von Magnetblechen gebilidet werden, welche zwei durch magnetische Stege I geeigneter Breite voneinander getrennte Nutenreihen A und B aufweisen. Das -Ausstanzen ,"der Nuten A und B kann je nach der Anordnung der Wicklungen auf verschiedene Weise erfolgen. Auf Abb. 4 sinid z. B. die Nuten gleichnnlUßig auf den ganzen Umfang verteilt, und jede- der beiden Nutenreihen A und B kann eine normale Dreiphasenwicklung aufnehmen. Die das Blechpaket und seine nicht dargestellten Preßplatten zusammenhaltenden Niete R sind, wie dargestellt, zwischen iclen Stegen angeo-iidnet.According to Fig.q. This rotor can be formed by a ring X of magnetic sheets which have two rows of slots A and B separated from one another by magnetic webs I of suitable width. The "punching out" of the slots A and B can be done in different ways, depending on the arrangement of the windings. In Fig The rivets R holding the laminated core and its press plates (not shown) together are, as shown, attached between iclen webs.
Wie in Abb. 5 dargestellt, ;sind zwei Wicklungen vorhanden, von denen die Wicklung e in den Nuten A und tdie Wicklung e' in den Nuten B liegt. Sie drehen sich um eine Achse n-n, können parallel geschaltet und mit .drei Schleifringen B2 (an Stelle der beiden Schleifringe der Abb. i) verbunden und -durch eine Gleichstromquelle C über Regelwiderstände ri und r2 erregt wenden.. Diese Regelwiderstände gestatten -die getrennte Regelung ider Ströme in jeder der Wicklungen e und e'. Die Phasen II-III der äußeren Wicklung -e sowie die Phasen II'-III' der inneren Wicklung e' sind, parallel geschaltet, nun -die Rolle von Dämpferwicklungen zu spielen.As shown in Fig. 5, there are two windings, of which winding e is in slots A and winding e 'is in slots B. They rotate around an axis nn, can be connected in parallel and connected with .three slip rings B2 (instead of the two slip rings in Fig. I) and - excited by a direct current source C via variable resistors ri and r2 Regulation of the currents in each of the windings e and e '. Phases II-III of the outer winding -e and phases II'-III 'of the inner winding e' are connected in parallel, now playing the role of damper windings.
Durch Regelung oder Widerstände ri und r2 werden .die Erregerströme in jeder der Wicklungen des Hilfstäufers r und .der durch die Stege I gehende Fluß verändert. Dies gestattet die stufenlose Veränd4erung der Aribeitsweise ider Maschine.The excitation currents in each of the windings of the auxiliary rotor r and .the flux passing through the webs I. changes. This allows the continuous change in the mode of operation of the machine.
Wenn der idurch die Stege gehende resultierende Fluß Null ist, arbeitet die Maschine der Abb. i als Motor, und die Wirkung des Zwischenläufers besteht darin, das gegenläufige;-Fel@d zu dämpfen und ,den resultierenden Fluß für die innere Erregung zu erzeugen. Wenn dagegen der Steg einerseits ;den resultierenden Fluß des S@än@diers P und,der Außenwicklung e und andererseits den resultierenden Fluß des, Läufers S und der Innenwicklung e' idurchlä:ßt, arbeitet idie Maschine'glleichzeiti:g als Motor und;als unabhängiger Stromerzeuger.When the resulting flux passing through the ridges is zero, operate the machine of Fig. i as a motor, and the action of the intermediate rotor is to to dampen the opposing; -Fel @ d and the resulting flow for the inner excitement to create. If, on the other hand, the bridge on the one hand; the resulting flow of the S @ än @ diers P and, the outside winding e and on the other hand the resulting flux of the, rotor S and the inner winding e 'idthrough, the machine works at the same time as Engine and; as an independent power generator.
In diesem letzteren Fall biliden der Stänider P und die äußere Erre;gerwicklung_e einen Synchronmotor, wlährend,der innere Läufer rSund(die innere Erregerwicklung e' einen Stromerzeuger bilden, .dessen Effektivgeschwindigkeit gleich- der Differenz oder oder S umme .der Geschwindigkeiten der beiden Läufer i-st; je nach der Drehrichtung von S gegenüber r. In Abb. 6 weist das Blechpaket X eine- vollständige Reihe von äußeren Nuten A auf, während die inneren Nuten der Reihe B nur auf einem Teil des Umfangs, z. B. auf zwei Dritteln desselben, vorhanden sind. Die Vereinigungsniete oder -bolzen, R können in diesem Fall in den nicht ausgestanzten Teilen liegen.In the latter case, the stator P and the external excitation winding form a synchronous motor, while, the inner rotor rSund (the inner excitation winding e 'form an electricity generator, whose effective speed is equal to the difference or or Sum of the speeds of the two runners i-st; depending on the direction of rotation from S across from r. In Fig. 6, the laminated core X has a complete Row of outer grooves A, while the inner grooves of row B only on one Part of the scope, e.g. B. on two thirds of the same, are available. The union rivet or bolts, R can in this case lie in the parts that have not been punched out.
Diese Anordnung ist. besonders zwe,cl<Imäßig,wenn die Reihe A eine normale Dreiphasenwicklung e mit ihren Phasen I, II und III enthält, wie auf der linken Seite der Abb.7 dargestellt, während die inneren NutenB eine verteilte Einpbasenwcklung I' enthalten. Eine oder zwei Phasen, z. B. die Phase II, können parallelgeschaltet werden, um eine erste Dämpferwiaklung zu'bil,den, deren Achse gegenüber der Ei.nphasenwicklung eine geeignete Lage aufweist. Eine Dämpferwieklung kann auch durch fdie Kurzschließung der Phase II wie in A'bb. 5 hergestellt werden.This arrangement is. especially two, cl <I, if the row A is a contains normal three-phase winding e with its phases I, II and III, as on the shown on the left side of Fig.7, while the inner groovesB have a distributed single-base winding I 'included. One or two phases, e.g. B. Phase II can be connected in parallel in order to create a first damper wave, the axis of which is opposite the single phase winding has a suitable location. A damper can also be caused by short-circuiting of phase II as in A'bb. 5 can be produced.
Abb. 8 zeigt ein Ausführungsheispiel einer vollständigen Dreiphasenwicklu:ng der Abb.7. Auf diesem Schema ist ,die Phase I voll ausgezogen, die Phase II gestrichelt und die Phase III strichpunktiert dargestellt.Fig. 8 shows an exemplary embodiment of a complete three-phase winding the Fig.7. In this diagram, phase I is shown in full, phase II is shown with a dashed line and phase III shown in dash-dotted lines.
Es ist angenommen, .d.aß jede Nut der Reihe A derAbb.,6 zwei Leiter enthält, die durch zwei kleine benachbarte Kreise dargestellt sind. Die Pfeile T1 und T'1 bezeichnen die Eingangs- und Ausgangsklemmen der Phase I, die Pfeile T2 und T'2 die entsprechenden Klemmen der Phase II und (die Pfeile T, und T'"die,der Phase III. Diese Klemmen können zur Bildung des Nullpunktes: sowie zur Verbindung mit drei Schleifringen B2 nach Abib. 7 geschaltet werden.It is assumed that each slot in row A of Fig. 6 has two conductors which are represented by two small adjacent circles. The arrows T1 and T'1 denote the input and output terminals of phase I, arrows T2 and T'2 the corresponding terminals of phase II and (the arrows T, and T '"the, the Phase III. These terminals can be used to create the zero point: as well as for connection with three slip rings B2 according to Abib. 7 can be switched.
Die Ausführung der Einpbasenwicklung I' der Abb. 7 ist beispielshalber in Abb. 9 @dargestellt. Sie ist in den Nuten B untergebracht, welche nicht Iden ganzen Umfang des Zwischenläufers einnehmen. Die Eingangs- und !die Awsgangsklemmen dieser Wicklung sind mit V und V' bezeichnet.The design of the single-phase winding I 'in Fig. 7 is exemplary shown in Fig. 9 @. It is housed in the grooves B, which are not ides occupy the entire circumference of the intermediate runner. The input and! Output terminals this winding are denoted by V and V '.
In Abb. io liegen sowohl .die Nutender Reihe A wie -die der Reihe B nur auf einem Teil des- Umfangs des Kranzes X. Sie enthalten -die Einphasenwicklungen I bzw. I', welchegemäß Abb. m@ mit den Schleifringen B2 verbunden sind.In Fig. 10 there are both the grooves in row A and those in the row B only on part of the circumference of the ring X. They contain the single-phase windings I and I ', which according to Fig. M @ are connected to slip rings B2.
Nach Abb. i2 weist der z. B. nach Abb. i i geschaltete Hilfsläwfer ein zusätzliches. Dämpfizngssystem auf, welches durch einen Käfig mit einer Wicklung aus Stäben H (oder Kabeln) gebildet wird, deren Enden durch Kurzschlußringe H' miteinander verbunden sind.According to Fig. I2, the z. B. according to Fig. I i switched auxiliary ventilators an additional. Damping system, which by a cage with a winding is formed from rods H (or cables), the ends of which are connected to one another by short-circuit rings H ' are connected.
In gewissen Fällen, wenn es möglich oder sogar zweckmäßig ist, bei oder betreffenden Anwendung einen gewissen nicht regelbaren Fluß zwischen den beiden Erregerwicklungen vorzusehen, kann man eine besonders einfache Anordnung benutzen, welche nur den Außenkäfig H-H' und eine einzige Wicklung aufweist, welche in den inneren Nuten B angeordnet isst und durch zwei Bürsten gespeist wird.In certain cases, when possible or even expedient, at or application concerned a certain uncontrollable flow between the two Providing excitation windings, you can use a particularly simple arrangement, which has only the outer cage H-H 'and a single winding, which is in the inner grooves B are arranged and fed by two brushes.
Die Regelung der Erregerströme der verschiedenen Zwischenläufer kann durch beliebige geeignete Regelvorrichtungen erfolgen. Falls die Belastung 11T der Abb. i z. B. durch elektrische Bahnmoto-re gebildet wird, kann diese Regelung selbsttätig in Abhängigkeit von dem Drehmoment, dem Leistungsfaktor, dem Wiederanfabren usw. erfolgen.The regulation of the excitation currents of the various intermediate runners can be done by any suitable control devices. If the load is 11T of the Fig. I z. B. is formed by electric Bahnmoto-re, this scheme can be automatic depending on the torque, the power factor, the restart, etc. take place.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR893210X | 1950-10-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE893210C true DE893210C (en) | 1953-10-15 |
Family
ID=9389913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEF7270A Expired DE893210C (en) | 1950-10-20 | 1951-10-06 | Single and multi-phase frequency and phase converter group |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE893210C (en) |
-
1951
- 1951-10-06 DE DEF7270A patent/DE893210C/en not_active Expired
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