DE1207489B

DE1207489B - Three-phase motor with direct current braking

Info

Publication number: DE1207489B
Application number: DEH45590A
Authority: DE
Inventors: Heinz Schaeffersmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-04-26
Filing date: 1962-04-26
Publication date: 1965-12-23

Description

Drehstrom-Motor mit Gleichstrombremsung Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehstrom-Motor mit Gleichstrombremsung, dessen Bremsstrom aus dem Drehstromnetz entnommen und über Gleichrichter den Arbeitswicklungen des Motors zugeführt wird. Es ist bekannt, die Wicklungen des Motors in unveränderter Schaltung zum Bremsen zu benutzen. Bei unmittelbarem Anschluß an das Netz wird jedoch ein so hoher Bremsstrom erzielt, daß zur Herabsetzung der Spannung ein Transformator erforderlich ist. Es ist ferner bekannt, dem Bremsgleichstrom Wechselstrom zu überlagern. Hierfür sind mehrere Ventile und eine besondere Regelvorrichtung erforderlich. Eine besondere Ausführung dieser Art benutzt Gleichrichter, welche durch Widerstände überbrückt sind. Auch ist es bekannt, bei unveränderter Wicklungssehaltung dem Anfang der Wicklung und dem Sternpunkt Bremsstrom über Gleichrichter zuzuführen. Auch hier sind Widerstände erforderlich.Three-phase motor with DC braking The invention relates to on a three-phase motor with direct current braking, whose braking current comes from the three-phase network is removed and fed to the working windings of the motor via a rectifier. It is known that the windings of the motor in an unchanged circuit for braking to use. With a direct connection to the mains, however, such a high braking current is generated achieves that a transformer is required to reduce the voltage. It it is also known to superimpose alternating current on the DC braking current. For this are several valves and a special control device are required. A special Execution of this type uses rectifiers, which are bridged by resistors are. It is also known to start the winding with an unchanged winding structure and to supply braking current to the neutral point via a rectifier. Here, too, there is resistance necessary.

Wegen der vorstehend aufgezeichneten Nachteile konnten sich in zunehmendem Maße Motoren mit einer zusätzlichen Bremswicklung durchsetzen, obwohl diese einen höheren Aufwand an Wicklungsdraht und Arbeit erfordern und wegen der größeren Nuten auch eine größere Abmessung des Motors bedingen.Because of the disadvantages noted above, in increasing Dimensions of motors with an additional brake winding prevail, although this one require more winding wire and labor and because of the larger grooves also require a larger size of the engine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsmotor zu schaffen, der die Vorteile der mit zwei Wicklungen ausgerüsteten Motoren in sich vereinigt, ohne deren Nachteile zu haben. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung besteht darin, daß bei Verwendung der gleichen Bauelemente verschiedene Bremsmomente erzielt werden können, wobei keine Reduzierung der Bremsspannung erforderlich ist und keine Verluste durch Widerstände entstehen. Außerdem ist von Vorteil, daß bei gleicher Leistung und Drehzahl der Bremsmotor nicht größer als ein Normalmotor ist.The invention is based on the object of creating a brake motor, which combines the advantages of motors equipped with two windings, without having their disadvantages. The particular advantage of the embodiment according to the invention consists in the fact that different braking torques are used when the same components are used can be achieved, with no reduction in braking voltage is required and there are no losses due to resistances. It is also advantageous that with the same power and speed, the brake motor is not greater than a normal motor.

Der erfindungsgemäße, Drehstrom-Motor ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wicklungsstrang in eine gerade Anzahl von Teilspulen unterteilt ist sowie die Einspeisung beim Motorbetrieb in der Mitte der in Doppelsternschaltung betriebenen unterteilten Wicklungsstränge oder an den Enden der unterteilten, in einfacher Sternschaltung betriebenen Wicklungsstränge und beim Brernsbetrieb in der Mitte der unterteilten Wicklungsstränge erfolgt, wobei in der Verbindungsleitung zwischen den einen Hälften von zwei Wicklungssträngen und dem einen Sternpunkt je ein in Richtung auf den Sternpunkt durchlässiges und in der Verbindungsleitung zwischen den anderen Hälften der gleichen Wicklungsstränge und dem anderen Sternpunkt je ein in Richtung auf den Sternpunkt sperrendes Ventil angeordnet ist oder beiderseits der in der Wicklungsmitte liegenden Einspeisungspunkte von zwei Wicklungssträngen der in Doppelsternschaltung betriebenen Wicklung je ein, bezogen auf einen der Sternpunkte, gleiche Durchlaßrichtung aufweisendes Ventil vorgesehen ist.The three-phase motor according to the invention is characterized in that each winding phase is subdivided into an even number of partial coils as well as the feed during motor operation in the middle of the subdivided winding phases operated in double star connection or at the ends of the subdivided winding phases operated in simple star connection and in Brern operation takes place in the middle of the subdivided winding strands, whereby in the connecting line between one halves of two winding strands and the one star point one permeable in the direction of the star point and in the connecting line between the other halves of the same winding strands and the other star point one in each direction is arranged on the star point blocking valve or on both sides of the feed points in the middle of the winding of two winding strands of the winding operated in double star connection, each one, based on one of the star points, the same passage direction device having valve is provided.

Durch diese Anordnung, in der das Unterteilen der Wicklungsstränge in eine gerade Anzahl von Teilspulen sowie das Einspeisen beim Motorbetrieb in der Wicklungsmitte bei Doppelsternschaltung bzw. am Wicklungsende bei einfacher Sternschaltung an sich bekannt ist, wird eine Erhöhung des ohinschen Widerstandes erreicht und in den Wicklungsteilen, in welchen nur jede zweite Halbwelle wirkt, ein induktiver Widerstand erzeugt. Dadurch wird ein Gesamtwiderstand erreicht, der es zuläßt, die Bremsspannung zwischen zwei Phasen des Netzes oder zwischen einer Phase und dem Mittelpunktleiter direkt abzunehmen. Es ist also kein Transformator erforderlich.By this arrangement, in which the subdivision of the winding strands in an even number of sub-coils as well as feeding in during motor operation in the Center of winding for double star connection or at the end of winding for single star connection is known per se, an increase in the ohin's resistance is achieved and in the winding parts, in which only every second half-wave acts, an inductive one Creates resistance. As a result, an overall resistance is achieved that allows the Braking voltage between two phases of the network or between a phase and the Take off center ladder directly. So no transformer is required.

Weitere Merkmale, und Vorteile des erfindungsgemäßen Motors werden an einigen Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen F i g. 1 und 2 das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Drehstrom-Motors mit je zwei Teilspulen beim Motorbetrieb und beim Bremsen, F i g. 3 eine Darstellung des Gleichstromverlaufes in den Stromzweigen entsprechend der Schaltung nach F i g. 2, F i g. 4 und 5 eine Variante zu F i g. 1 und 2 beim Motor- und Breinsbetrieb, F i g. 6 und 7 die Schaltungen nach F i g. 3 und 5 in einer anderen Darstellungsform, F ig. 8 bis 10 das Schaltbild eines polumschaltbaren Drehstrom-Motors beim Motorbetrieb und beim Bremsen.Further features and advantages of the motor according to the invention are explained using a few exemplary embodiments with reference to the drawing. F i g. 1 and 2 the circuit diagram of a three-phase motor according to the invention with two sub-coils each during motor operation and during braking, FIG . 3 shows a representation of the direct current curve in the current branches corresponding to the circuit according to FIG . 2, Fig. 4 and 5 a variant of FIG. 1 and 2 during engine and Breins operation, F i g. 6 and 7 show the circuits according to FIG. 3 and 5 in a different form of representation, Fig. 8 to 10 the circuit diagram of a pole-changing three-phase motor during motor operation and during braking.

Den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 1 bis 7 liegt ein Drehstrom-Motor zugrunde, bei dem die Wicklung jeder Phase aus zwei Teilspulen besteht. Beim Motorbetrieb erfolgt hier die Einspeisung an den Verbindungsstellen der beiden Spulenteile. Die Ventile sind dabei vorzugsweise ständig mit der Motorwicklung verbunden, beim Motorbetrieb aber, wie aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich ist, überbrückt. Bei den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 1, 2, 3 und 6 sind die Ventile mit der dargestellten Stromdurchlaßrichtung in den Verbindungsleitungen zu den Stempunkten und bei den nach den F i g. 4, 5 und 7 in der dargestellten Weise in der Mitte der unterteilten Wicklungen der beiden Phasen R, T angeordnet. Die Anordnung ist paarweise so getroffen, daß bei jeder Halbwelle 2/3 aller Teilspulen hintereinander durchflossen werden und daß sich dabei in mindestens einer Teilspule die Bremsstromrichtung gegenüber der Betriebsstromrichtung ändert.The exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 7 are based on a three-phase motor in which the winding of each phase consists of two sub-coils. When the motor is running, the feed takes place at the connection points of the two coil parts. The valves are preferably permanently connected to the motor winding, but bridged during motor operation, as can be seen from FIGS. 1 and 4. In the exemplary embodiments according to FIGS. 1, 2, 3 and 6 are the valves with the current flow direction shown in the connecting lines to the stem points and in the according to FIGS . 4, 5 and 7 arranged in the manner shown in the middle of the subdivided windings of the two phases R, T. The arrangement is made in pairs so that in each half-wave 2/3 of all partial coils are flowed through one after the other and that in at least one partial coil the braking current direction changes with respect to the operating current direction.

Der beim Bremsen in den einzelnen Stromzweigen auftretende Gleichstromverlauf ist in F i g. 3 graphisch dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, daß in der zweiten Wicklung ein aus zwei gleichgerichteten Halbwellen bestehender Strom fließt, während in den beiden äußeren Wicklungsteilen nur jeweils jede zweite Halbwelle gleichgerichtet wird, und zwar derart, daß die Halbwellen versetzt zueinander auftreten.The direct current curve occurring in the individual current branches during braking is shown in FIG . 3 shown graphically. It can be clearly seen that a current consisting of two rectified half-waves flows in the second winding, while in the two outer winding parts only every second half-wave is rectified in such a way that the half-waves occur offset from one another.

In den F i g. 6 und 7 sind die Schaltungen nach den F i g. 2 und 5 in einer anderen Form dargestellt, um den Stromverlauf deutlich sichtbar zu machen. Hier ist klar zu erkennen, daß die Ventile so angeordnet sind, wie bei einer Brückenschaltung und daß zwischen den Ventilen angeordnet die entsprechenden Wicklungsteile liegen.In the F i g. 6 and 7 are the circuits according to FIGS. 2 and 5 shown in a different form in order to make the current flow clearly visible. It can be clearly seen here that the valves are arranged in the same way as in a bridge circuit and that the corresponding winding parts are arranged between the valves.

Die Höhe des Bremsmomentes kann durch eine einfache Maßnahme beeinflußt werden, nämlich durch die Art und Weise, wie man die Wicklungen beim Bremsen an das Netz anschließt. Man kann zur Bremserregung die gleichen Phasen wie für den Motorbetrieb verwenden. Es brauchen dann nur die dritte Phase abgeschaltet und gleichzeitig die Überbrückungen geöffnet zu werden, während die der Bremserregung dienenden beiden Phasen dabei nicht unterbrochen werden müssen. Man kann aber auch die Zuleitungen beim Übergang vom Motorbetrieb zum Bremsen wechseln. Wenn man die Wicklung statt an zwei Phasen an eine Phase und den Mittelpunktleiter anschließt, wird der Strom im Verhältnis 1: 3 verringert und infolgedessen die Bremswirkung entsprechend vermindert. Eine besonders starke Bremswirkung kann erzielt werden, wenn die Phasenanschlüsse vertauscht werden. Hierdurch wird erreicht, daß das im Motor befindliche Drehfeld sofort abgebaut und das Gleichstromfeld aufgebaut wird. Durch die vielen möglichen Kombinationen der Anschlüsse läßt sich der erfindungsgemäße Bremsmotor den verschiedensten Anforderungen anpassen. Es ist auch ohne weiteres möglich, am Motor eine zusätzliche Schaltvorrichtung anzuordnen, welche eine wahlweise Bremserregung gestattet, die beispielsweise ein weiches oder ein mittleres oder ein starkes Bremsen ergibt.The level of the braking torque can be influenced by a simple measure, namely by the way in which the windings are connected to the mains during braking. The same phases can be used for braking excitation as for motor operation. Only the third phase then need to be switched off and the bridges opened at the same time, while the two phases used for braking excitation do not have to be interrupted. But you can also change the supply lines when switching from engine operation to braking. If the winding is connected to one phase and the neutral conductor instead of two phases, the current is reduced in a ratio of 1: 3 and, as a result, the braking effect is reduced accordingly. A particularly strong braking effect can be achieved if the phase connections are reversed. This ensures that the rotating field in the motor is immediately reduced and the direct current field is built up. Due to the many possible combinations of connections, the brake motor according to the invention can be adapted to the most varied of requirements. It is also easily possible to arrange an additional switching device on the motor which allows optional braking excitation, which results, for example, in soft, medium or strong braking.

Durch die Anordnung der Ventile wird zugleich erreicht, daß die tatsächlich an ihnen liegende Spannung wesentlich niedriger ist als die Netzspannung. Infolgedessen ist es möglich, klein dimensionierte Ventile zu verwenden.The arrangement of the valves also ensures that the actually voltage applied to them is significantly lower than the mains voltage. Consequently it is possible to use small dimensioned valves.

Daß auch ein polumschaltbarer Motor erfindungsgemäß gestaltet werden kann, geht aus den F i g. 8 bis 10 hervor, von denen die F i g. 8 und 9 die Schaltungen bei den beiden verschiedenen Betriebsdrehzahlen und die F i g. 10 die Schaltung beim Bremsbetrieb zeigen. Die Anschlüsse T, R sind hier beim Bremsen vertauschf.The fact that a pole-changing motor can also be designed according to the invention is evident from FIGS. 8 to 10 , of which FIG. 8 and 9 show the circuits at the two different operating speeds and FIG. 10 show the circuit during braking operation. The connections T, R are interchanged here when braking.

Claims

Claims. 1. Three-phase motor with a DC brake whose braking power is taken from the three-phase mains and fed to the working windings of the motor via rectifiers, d a d u rch in that each winding phase is divided into an even number of sub-coils as well as the feed during engine operation in the middle of the Subdivided winding phases operated in a double star connection or at the ends of the subdivided winding phases operated in a single star connection and, during braking, in the middle of the subdivided winding phases, with one in the connection line between one half of two winding phases and one star point each in the direction of the star point permeable and in the connecting line between the other halves of the same phase windings and the other star point depending on a blocking in the direction towards the star point or valve is arranged on both sides of the in-winding center feed points of two Wickl provided the ungssträngen operated in double star connection winding depending on a relative to one of the star points, same forward direction valve having.

2. Three-phase motor according to claim 1, characterized in that the leads to the windings, which are also used for braking excitation, are not interrupted during the transition from motor operation to braking. 3. Drelistrom motor according to claim 1, characterized in that the supply lines serving for braking excitation are changed during the transition from motor operation to braking. 4. Three-phase motor according to claim 3, characterized in that the voltage between a phase and the neutral conductor is used as the brake exciter voltage. 5. Three-phase motor according to claims 2 to 4, characterized in that an additional switching device is provided through which an optional braking excitation is made possible. Considered publications: German Patent Specifications No. 676 668, 757 163; German Auslegeschrift No. 1065 520; U.S. Patent No. 2,637,007.