DE971774C - Arrangement for synchronous control of several induction motors - Google Patents

Description

Anordnung zur Gleichlaufsteuerung mehrerer Induktionsmotoren Es ist bekannt, Induktionsmotoren dadurch im Gleichlauf zu halten, daß sie Ständer- und läuferseitig miteinander elektrisch verbunden werden. Weiterhin ist es bekannt, zu diesen parallel arbeitenden Induktionsmotoren eine weitere Induktionsinaschine -als Steuermaschine parallel zu schalten. Diese Steuermaschine, die von einem gesonderten Motor angetrieben wird, schreibt dann die Drehzahl der parallel geschalteten Induktionsmotoren vor.Arrangement for synchronizing several induction motors It is known to keep induction motors in sync by stator and be electrically connected to each other on the rotor side. It is also known In addition to these induction motors working in parallel, another induction machine -to be connected in parallel as a control machine. This control machine operated by a separate Motor is driven, then writes the speed of the induction motors connected in parallel before.

Die Erfindung befaßt sich mit einer Weiterbildung einer solchen Anordnung. Gemäß der Erfindung wird zu den parallel geschalteten Läuferwicklungen (Zweitwicklungen) der Induktionsmaschinen ein Widerstand parallel geschaltet. Dieser Widerstand übernimmt dann eine Schlupfleistung, deren Größe durch die Größe des Widerstandes und durch den Schlupf der Induktionsmaschinen gegenüber der synchronen Drehzahl des speisenden ?Netzes gegeben ist. Die Steuermaschine und ihr Antriebsmotor werden daher um die Größe dieser vom Widerstand übernommenen Schlupfleistung entlastet, so daß diese Maschinen nicht mehr für die Summe der Leistungen der parallel arbeitenden Induktionsmotoren bemessen zu werden brauchen.The invention is concerned with a further development of such an arrangement. According to the invention, the parallel-connected rotor windings (second windings) the induction machines a resistor connected in parallel. This resistance takes over then a slip power, its size by the size of the resistance and by the slip of the induction machines compared to the synchronous speed of the feeding ? Network is given. The control machine and its drive motor are therefore to the Size of this taken over by the resistance slip power relieved, so that this Machines no longer for the sum of the performance of the induction motors working in parallel need to be measured.

Bei der Anordnung nach der Erfindung handelt es sich also um eine Gleichlaufsteuerung für Induktionsmotoren, bei der der an sich bekannte Gleichlauf durch sekundäre gemeinsame Widerstände mit einer Gleichlaufschaltung kombiniert ist, bei der die Drehzahl durch eine Steuermaschine bzw. durch ihren Antriebsmotor vorgeschrieben wird. Durch die Anordnung nach der Erfindung wird daher die Lastabhängigkeit der Gleichlaufregelung mittels oh:mscher Widerstände vermieden; gleichzeitig wird aber der Vorteil erzielt, daß die Steuermaschine und ihr Antriebsmotor wesentlich kleiner bemessen werden können, da sie durch die vorgesehenen Widerstände stark entlastet werden.The arrangement according to the invention is therefore one Synchronization control for induction motors, in which the known per se Synchronism combined with a synchronizing circuit by secondary common resistors is at which the speed is controlled by a control machine or by its drive motor is prescribed. The arrangement according to the invention therefore reduces the load dependency the synchronization control by means of oh: mscher resistors avoided; at the same time but the advantage achieved is that the control machine and its drive motor are essential can be made smaller, as they are strong due to the resistances provided be relieved.

In der Zeichnung ist die Schaltungsanordnung eines Ausführungsbeispieles nach der Erfindung wiedergegeben. Die im Gleichlauf zu betreibenden Induktionsmotoren a und b haben eine Ständerwicklung mit drei Wicklungssträngen, von denen nur die in V-Schaltung zusammengefaßten Wicklungsstränge i,-v einphasig an das Netz za angeschlossen sind. Der dritte Wicklungsstrang w-z dient für eine zusätzliche Gleichstromerregung. Die Läuferwicklungen der Motoren a und b sind dreiphasig miteinander verbunden. Die Steuerinaschine c ist von gleicher Art wie die Motoren a und b und wie diese geschaltet. Sie wird durch den umsteuerbaren Induktionsmotor d angetrieben, der ein Kurzschlußläufer sein kann, wenn nur auf die Umsteuerung, nicht aber auf eine Drehzahlregelung Wert gelegt wird.The drawing shows the circuit arrangement of an exemplary embodiment reproduced according to the invention. The induction motors to be operated in synchronism a and b have a stator winding with three winding phases, of which only the Winding phases i, -v combined in a V circuit are connected in one phase to the network za are. The third winding phase w-z is used for additional DC excitation. The rotor windings of motors a and b are connected to one another in three phases. The control machine c is of the same type as the motors a and b and like them switched. It is driven by the reversible induction motor d, the can be a squirrel cage, if only on the reversal, but not on one Speed control is important.

In dem gemeinsamen Läuferkreis der Maschinen a, b und c befindet sieh der Widerstand f, der eine Schlupfleistung übernimmt, die durch die Größe seines Widerstandes und durch den Schlupf der Maschinen a und b gegenüber der synchronen Drehzahl des speisenden Netzes n gegeben ist. Um die Größe dieser Schlupfleistung werden die Steuermaschine c und der Antriebsmotor d entlastet, so daß diese Maschinen nicht mehr für die Summe der Leistungen der Maschinen a und b bemessen zu werden brauchen.In the common rotor circuit of the machines a, b and c is the resistor f, which takes on a slip power that is given by the size of its resistance and the slip of the machines a and b compared to the synchronous speed of the feeding network n. The load on the control machine c and the drive motor d are relieved by the magnitude of this slip power, so that these machines no longer need to be measured for the sum of the powers of machines a and b.

Beim Zurückbleiben oder Voreilen eines der parallel arbeitenden Induktionsmotoren fließen zwischen ihnen synchronisierende Ausgleichsströme. In der Nähe des Synchronismus sind diese Ausgleichsströme und auch das synchrone Moment am kleinsten. In an sich bekannter Weise ist daher eine zusätzliche Gleichstromerregung der Motoren vorgesehen, die den Wicklungssträngen w-z des nur einphasig angeschlossenen Teiles der Motoren a und b bzw. der Steuermaschine c zugeführt wird. Der Gleichstrom für diese Zusatzerregung wird dem Gleichstromnetz n über den Gleichrichter ä entnommen.If one of the induction motors working in parallel is lagging behind or leading synchronizing equalizing currents flow between them. Close to synchronism these equalizing currents and also the synchronous moment are the smallest. In itself As is known, an additional DC excitation of the motors is provided, the winding phases w-z of the single-phase connected part of the motors a and b or the control machine c is supplied. The direct current for this additional excitation is taken from the direct current network n via the rectifier ä.

Die Motoren a und b folgen allen Drehzahl- oder Drehrichtungsänderungen des Motors d. Eine solche Anordnung kann beispielsweise zur gleichläufigen Fernverstellung von Regelorganen anderer Maschinen verwendet werden. Sie dient beispielsweise zur Verstellung der Bürsten von im Gleichlauf zu steuernden Kommutatormotoren. Die Motoren a und b sind hierbei mit den Verstellgetrieben der Bürstenträger derKommutatormotoren zukuppeln.Motors a and b follow all changes in speed or direction of rotation of the engine d. Such an arrangement can be used, for example, for simultaneous remote adjustment used by regulating organs of other machines. It is used, for example, to Adjustment of the brushes of commutator motors to be controlled in synchronism. The motors a and b are the brush holders of the commutator motors with the adjustment gears to couple.

Wenn der aus den Maschinen c und d gebildete Steuerumformer seine Drehzahl zu rasch ändert, indem er beispielsweise zu rasch angelassen wird, besteht die Gefahr, daß die Motoren a und b nicht schnell genug folgen können und außer Tritt fallen. Um dies zu verhindern, ist einem Wicklungsstrang des Motors d der Widerstand r vorgeschaltet. Der an den Maschinen c und d bestehende Steuerumformer kann aber auch mit einer zusätzlichen Schwungmasse gekuppelt oder mit anderen Mitteln zur Verlangsamung seines Anlaufes versehen sein.If the control converter formed from the machines c and d changes its speed too quickly, for example by starting it too quickly, there is a risk that the motors a and b cannot follow quickly enough and fall out of step. In order to prevent this, a winding phase of the motor d is preceded by the resistor r . The control converter existing on machines c and d can, however, also be coupled with an additional flywheel or be provided with other means to slow down its start-up.

Um den Auslauf der Maschinen zu verkürzen, ist es vorteilhaft, den Steuerumformer c, d zusätzlich zu bremsen. Er würde sonst, besonders «wenn er mit der erwähnten Schwungmasse gekuppelt ist, das Stillsetzen der Motoren a und b durch seinen Weiterlauf verhindern. Die Bremsung des Steuerumformers kann z. B. durch Gegenstrombremsung erfolgen. Hierzu werden etwa mittels des Umschalters zi die Wicklungen w-z in solchem Sinne an das Netz iz gelegt, daß die Ständer der Maschinen a, b und c ein gegen die Drehrichtung der Läufer umlaufendes Drehfeld hervorbringen. Damit der Antriebsmotor d nicht nach Erreichen des Stillstandes in der entgegengesetzten Richtung anläuft, wird die Gegenstrombremsung durch einen Drehzahl- oder Drehridhtungswächter selbsttätig ausgeschaltet, sobald der Motor zum Stillstand gekommen ist oder seine Drehrichtung umzukehren sucht.In order to shorten the run-down of the machines, it is advantageous to additionally brake the control converter c, d. Otherwise, especially if it is coupled with the flywheel mentioned above, it would prevent motors a and b from stopping by continuing to run. The braking of the control converter can, for. B. be done by countercurrent braking. For this purpose, the windings wz are connected to the network iz by means of the changeover switch zi in such a way that the columns of the machines a, b and c produce a rotating field rotating against the direction of rotation of the rotors. So that the drive motor d does not start in the opposite direction after it has come to a standstill, the counter-current braking is automatically switched off by a speed or rotation monitor as soon as the motor has come to a standstill or tries to reverse its direction of rotation.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Gleichlaufsteuerung mehrerer Induktionsmotoren, die ständer- und läuferseitig untereinander und mit einer weiteren Induktionsmaschine (Steuermaschine), die von einem gesonderten Motor angetrieben wird, in Parallelschaltung elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zu den parallel geschalteten Läuferwicklungen (Zweitwicklungen) der Induktionsmaschinen ein Widerstand (f) parallel geschaltet ist. a. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsmotoren untereinander und mit der Steuermaschine nur in einem Teil (Ständer und Läufer) mehrphasig, im anderen einphasig verbunden sind. 3. Anordnung nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständer der Motoren und der Steuermaschine einphasig an das Netz angeschlossen und ihre Läufer dreiphasig verbunden sind. 4. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermaschine durch einen regelbaren oder umsteuerbaren Induktionsmotor angetrieben ist. 5. Anordnung nach Anspruch i his 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor der Steuermaschine ein umsteuerbarer Kurzschlußläufermotor ist. 6. Anordnung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsmotoren, zweckmäßig gemeinsam mit der Steuermaschine, zusätzlich mit Gleichstrom erregt werden. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeiohnet, daß zur Gleichstromerregung freie Wicklungsabschnitte des nur einphasig angeschlossenen Teiles der Motoren bzw. der Steuermaschine dienen. B. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrom für die Zusatzerregung der Induktionsmotoren und der Steuermaschine über Gleichrichter dem Wechselstromnetz entnommen wird. 9. Anordnung nach Anspruch i bis S, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Läuferstromes der Induktionsmotoren und der Steuermaschine, beispielsweise mittels eines in einen Läuferwicklungsstrang eingeschalteten Gleichrichters, gleichgerichtet ist. io. Anordnung nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Steuermaschine mit Mitteln zur Verlangsamung seines Anlaufes versehen ist. i i. Anordnung nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß einem Wicklungsstrang des Antriebsmotors ein Widerstand vorgeschaltet ist. 12. Anordnung nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerumformer mit einer zusätzlichen Schwungmasse gekuppelt ist. 13. Anordnung nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerumformer beim Auslauf zusätzlich, z. B. durch Gegenstrombremsung, gebremst wird. 1q.. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstrombremsung, beispielsweise durch einen Drehzahl- oder Drehrichtu.ngswächter, selbsttätig ausgeschaltet wird, sobald der Steuerumformer zum Stillstand gekommen ist oder seine Drehrichtung umzukehren sucht. 15. Anordnung nach Anspruch i¢, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsmotoren zur gleichzeitigen Verstellung von Regelorganen anderer Maschinen, z. B. zur Verstellung der Bürsten von im Gleichlauf zu steuernden Kommutatormotoren dienen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 892 159.PATENT CLAIMS: i. Arrangement for synchronous control of several induction motors, the stator and rotor side with each other and with another induction machine (Control machine), which is driven by a separate motor, connected in parallel are electrically connected, characterized in that to the parallel-connected Rotor windings (second windings) of the induction machines a resistor (f) in parallel is switched. a. Arrangement according to claim i, characterized in that the induction motors with each other and with the control machine only in one part (stator and rotor) multiphase, in the other are single-phase connected. 3. Arrangement according to claim?, Characterized characterized in that the stator of the motors and the control machine are single-phase connected to the grid and their rotors connected in three phases. 4. Arrangement according to Claims i to 3, characterized in that the control machine is controlled by a or reversible induction motor is driven. 5. Arrangement according to claim i his 4, characterized in that the drive motor of the control machine is a reversible Squirrel cage motor is. 6. Arrangement according to claim i to 5, characterized in that that the induction motors, expediently together with the control machine, in addition be excited with direct current. 7. Arrangement according to claim 6, characterized gekennzeiohnet that free winding sections of the only single-phase for direct current excitation connected part of the motors or the control machine. B. Arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that the direct current for the additional excitation the induction motors and the control machine via rectifier to the AC network is removed. 9. Arrangement according to claim i to S, characterized in that part of the rotor current of the induction motors and the control machine, for example rectified by means of a rectifier connected to a rotor winding phase is. ok Arrangement according to Claims i to 9, characterized in that the drive the control machine is provided with means for slowing down its start-up. i i. Arrangement according to claim io, characterized in that a winding phase a resistor is connected upstream of the drive motor. 12. Arrangement according to claim io, characterized in that the control converter with an additional flywheel is coupled. 13. Arrangement according to claim i to 12, characterized in that the control converter at the run-out additionally, z. B. by countercurrent braking, braked will. 1q .. arrangement according to claim 13, characterized in that the countercurrent braking, for example by a speed or direction of rotation monitor, switched off automatically as soon as the control converter has come to a standstill or its direction of rotation seeks to turn back. 15. The arrangement according to claim i ¢, characterized in that the Induction motors for the simultaneous adjustment of control elements of other machines, z. B. for adjusting the brushes of commutator motors to be controlled in synchronism to serve. Publications considered: German Patent No. 892 159.