DE1238990B - Anordnung zur Steuerung oder Regelung der Drehzahl eines Drehstrom-Schleifringlaeufermotors - Google Patents

Description

• Anordnung zur Steuerung oder Regelung der Drehzahl eines Drehstrom-Schleifringläufermotors Es ist bekannt, die Drehzahl eines Asynchronmotors mit Schleifringläufer dadurch zu steuern, daß die Schleifringspannung über einen Dreiphasengleichrichter und eine Drossel einem elektronisch gesteuerten Widerstand zugeführt wird. Ein derartiger Widerstand kann beispielsweise dadurch verwirklicht werden, daß parallel zu einem ohmschen Widerstand eine löschbare Halbleitertriode angeordnet ist. Das Verhältnis von Durchlaßzeit zu Sperrzeit bestimmt dann die Größe des wirksamen Widerstandes im Läuferstromkreis.
• Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß infolge der ohmschen Spannungsfälle im Dreiphasengleichrichter, in der Drossel und in der löschbaren Halbleitertriode der vollständige Kurzschluß des Läuferstromkreises nicht möglich und daher die Erreichung des kleinsten Schlupfes des Asynchronmotors, d. h. des Nennschlupfes, nicht möglich ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen.
• Es ist bekannt, bei der Speisung eines Gleichstrommotors in die Zuleitung von der Speisespannungsquelle zum Motor einen Gleichstromgenerator einzufügen, der mit konstanter Drehzahl angetrieben wird und dessen Erregerwicklung von dem Speisestrom des Motors durchflossen wird. Diese Anordnung hat die Aufgabe, die Drehzahl des Gleichstrommotors von der jeweiligen Belastung unabhängig zu machen, indem durch den Gleichstromgenerator der lastabhängige ohmsche Spannungsfall in der Ankerwicklung des Motors kompensiert wird. Diese bekannte Anordnung dient somit einem anderen Zweck als die der Erfindung zugrunde liegende Anordnung. Bei der letzteren soll nicht die Drehzahl eines Gleichstrommotors lastunabhängig gestaltet werden, sondern es soll die Drehzahl eines Drehstrom-Schleifringläufermotors gesteuert oder geregelt werden. Bei der bekannten Anordnung dient die Einfügung einer Gleichspannungsquelle in den Speisekreis zur Kompensation der in der Maschine auftretenden Spannungsfälle. Bei der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe kommt es dagegen darauf an, die Spannungsfälle in dem nicht mehr zur Maschine selbst gehörenden Teil des Läuferstromkreises zu kompensieren. Schließlich ist in der bekannten Anordnung die Verwendung einer umlaufenden Maschine zur Spannungskompensation sehr aufwendig und störanfällig.
• Zur Lösung der obengenannten Aufgabe wird nach der Erfindung eine Anordnung zur Steuerung oder Regelung der Drehzahl eines Drehstrom-Schleifringläufermotors, dessen Schleifringspannung über einen Dreiphasengleichrichter und eine Drossel einen ohmschen Widerstand, zu dem ein steuerbares Halbleiterventil parallel geschaltet ist, oder ein anderes energieaufnehmendes Bauelement speist, vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß auf der Gleichstromseite des Dreiphasengleichrichters eine konstante Zusatzgleichspannung eingefügt ist, die den ohmschen Spannungsfall des in dem an die Schleifringe angeschlossenen Teil des Läuferstromkreises für einen bestimmten Läuferstrom kompensiert.
• Die Spannungsquelle kann z. B. aus einem Brükkengleichrichter bestehen, der über einen Transformator an das den Motor speisende Drehstromnetz angeschlossen ist.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Ein Drehstromnetz mit den Netzleitern R, S, T speist die Ständerwicklung 1 a eines Drehstrom-Schleifringläufermotors 1. Die Läuferwicklung ist an eine Dreiphasen-Gleichrichterbrückenschaltung 2 angeschlossen. Die Ausgangsspannung dieser Dreiphasen-Gleichrichterbrückenschaltung arbeitet über eine Einphasen-Gleichrichterbrückenschaltung 6 und eine Drossel 5 auf einen ohmschen Widerstand 4. Parallel zum Widerstand 4 liegt eine löschbare Halbleitertriode 3. Die Gleichrichterbrückenschaltung 6 ist wechselstromseitig über einen Transformator 7 an zwei Netzleiter des Drehstromnetzes angeschlossen. Die auf diese Weise in den Gleichstromkreis eingeführte Zusatzspannung wirkt in der gleichen Richtung wie die Gleichspannung der Drehstrom-Gleichrichterbrückenschaltung 2. Die löschbare Halbleitertriode 3 kann durch einen Gitterimpuls gezündet und durch einen Kondensatorstromstoß in negativer Richtung wieder gelöscht werden. Angedeutet ist diese doppelte Beeinflußbarkeit der Halbleitertriode 3 durch zwei Gitteranschlüsse a und b. Durch Beeinflussung der Zünd- und Löschimpulse der Triode 3, läßt sich der Strom im Läuferstromkreis und damit die Drehzahl des Motors bei gegebenem Drehmoment auf verschiedene Werte einstellen, oder es lassen sich, beispielsweise mit Hilfe einer logischen Steuervorrichtung, verschiedene Drehmomentkennlinien des Motors verwirklichen. Der Gleichrichter 6 nach der Erfindung ermöglicht es dabei, den Motor voll auszunutzen, d. h. eine größte Drehzahl zu erreichen. Wenn beispielsweise der Spannungsfall an der Drehstrom-Gleichrichterbrückenschaltung 2 V beträgt, der Spannungsfall an der Drossel 3 V und der Spannungsfall an der löschbaren Halbleitertriode l V, so müßte eine Gleichspannung von 6 V in den Läuferstromkreis eingefügt werden, um diese Spannungsfälle zu kompensieren und einen Kurzschlußstrom von gleicher Größe zu erreichen wie bei metallischem Kurzschluß der Schleifringe.
• Die in den Läuferstromkreis eingefügte Gleichspannung wird zweckmäßigerweise so bemessen, daß eine vollständige Kompensation der Spannungsfälle gerade bei Nennstrom vorliegt. Bei anderen Strömen ist die Abweichung in der Kompensation jedoch nicht erheblich, weil die Spannungsfälle an den im Läuferstromkreis befindlichen Halbleitern praktisch stromunabhängig sind. Ein Kompensationsfehler wird also lediglich durch den variablen ohmschen Spannungsfall an der Drossel 5 verursacht.
• Der Zusatzgleichrichter nach der Erfindung ist besonders lohnend bei Motoren größerer Leistung. Bei diesen Motoren ist es unerwünscht, die Schlupfleistung in einem Widerstand in Wärme umzuwandeln. Die Erfindung kann daher mit Vorteil auch in den Fällen angewendet werden, bei denen die Schlupfleistung nicht einem Widerstand, sondern einem anderen energieaufnehmenden Bauelement zugeführt wird, beispielsweise einer Akkumulatorenbatterie oder einem Wechselrichter, der auf das Drehstromnetz zurückarbeitet.
• Statt des Gleichrichters 2 kann natürlich auch eine beliebige andere Gleichspannungsquelle, beispielsweise eine Batterie, verwendet werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung zur Steuerung oder Regelung der Drehzahl eines Drehstrom-Schleifringläufermotors, dessen Schleifringspannung über einen Dreiphasengleichrichter und eine Drossel einen ohmschen Widerstand, zu dem ein steuerbares Halbleiterventil parallel geschaltet ist, oder ein anderes energieaufnehmendes Bauelement speist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Gleichstromseite des Dreiphasengleichrichters (2) eine konstante Zusatzgleichspannung eingefügt ist, die den ohmschen Spannungsfall des in dem an die Schleifringe angeschlossenen Teil des Läuferstromkreises für einen bestimmten Läuferstrom kompensiert.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein wechselstromseitig über einen Transformator (7) an das Drehstromnetz angeschlossener Brückengleichrichter (6) die konstante Zusatzgleichspannung liefert. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung E 3783 21 c, 59I35 (bekanntgemacht am 6. 11. 1952); »Electricite«, November 1951, S. 265 bis 270.