DE299477C

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Publication number: DE299477C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 299477 KLASSE 21 d. GRUPPE

Asynchronmotor mit Bremsung mittels Gleichstromerregung.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Februar 1916 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Asynchronmotor mit Bremsung mittels Gleichstromerregung und bezweckt zu ermöglichen, daß die Bremsschaltung hergestellt werden kann,

5 ohne daß vorher die Verbindungen des Motors mit der Wechselstromquelle unterbrochen werden müssen, und daher, ohne daß der Motor beim Übergang zur Bremsung sein Drehmoment verliert. Die Erfindung eignet sich daher besonders zur Anwendung bei Hebezeugen, um zu verhüten, daß bei durchziehender Last während des Überganges zur Bremsung eine unerwünschte Geschwindigkeitssteigerung eintritt. '

!5 Zur Erreichung des angegebenen Zweckes erhält der Motor in an sich bekannter Weise zwei verschiedenpolige Wicklungen. Eine der Wicklungen wird, für die Laufschaltungen mit Wechselstrom gespeist, die andere für die Bremsung mit Gleichstrom. Die Schaltvorrichtung ist so eingerichtet, daß der Bremswicklung der Gleichstrom zugeführt werden kann, ehe die Arbeitswicklung von der Wechselstromquelle abgetrennt wird.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel. Der Ständer des Motors besitzt zwei verschiedenpolige Wicklungen 1 und 2, deren Polzahl so gewählt ist, daß die beiden Wicklungen möglichst wenig aufeinander induktiv einwirken. Es ist beispielsweise die eine Wicklung 8 polig und die andere 10 polig. Mit 3 ist die Wechselstromquelle, mit 4 die Gleichstromquelle bezeichnet. Durch die Schaltwalze 5 kann die Ständerwicklung ι mit der Wechselstromquelle, und durch die Schaltwalze 6 die Ständerwicklung 2 mit der Gleichstromquelle 4 verbunden werden. Der Läufer 7 des Motors besitzt vorzugsweise auch zwei verschiedenpolige Wicklungen 8 und 9, deren Polzahl mit denjenigen der Ständerwickhingen übereinstimmt, wodurch die Möglichkeit' einer gegenseitigen Beeinflussung der letzteren noch weiter verringert wird. Die Läuferwicklung 8 ist über die Schleifringe 10, 11 und 12 mit einem Widerstandssatz 15 verbunden und die Läuferwicklung 9 über die Schleifringe 12, 13 und 14 mit einem Widerstandssatz 16. Die beiden Widerstandssätze können durch die Schaltwalzen 5 und 6 stufenweise kurzgeschlossen werden. Die Schaltwalzen weisen beispielsweise je drei Stellungen a, b, c bzw. a', V und c auf.

Während des Wechselstrombetriebes ist die Schaltwalze 5 eingeschaltet und wird für zunehmende Geschwindigkeit der Reihe nach in die Stellungen a, b und c gebracht. Soll nun der Motor gebremst werden, so wird die Schaltwalze 6 in die Stellung a' gebracht, die Schaltwalze 5 vorzugsweise in die Stellung a zurückgedreht. Hierbei ist dann die Ständerwicklung 2 durch die Schaltwalze 6 mit der Gleichstromquelle 4 verbunden, und zwar in der Weise, daß zwei Wicklungsphasen parallel geschaltet und mit der dritten Wicklungsphase in Reihe geschaltet sind, während die zugehörige Läuferwicklung 9 über den Widerstandssatz 16 auf sich geschlossen ist. Der Motor arbeitet jetzt als Wechselstromerzeuger

und wirkt dadurch bremsend. Das Bremsmoment ist dabei zunächst noch klein, da der gesamte Widerstand 16 in den Kreis der Läuferwicklung 9 geschaltet ist. Für die weitere Bremsung wird nun die Schaltwalze 5 in die Ausschaltstellung gebracht und dadurch die Ständerwicklung 1 von der Wechselstromquelle 3 abgetrennt. Die einzige Ursache für die Drehung des Motors liegt dann in seiner lebendigen Kraft, die durch die dem erzeugten Bremsmoment der Wicklung 9 entsprechende Bremsarbeit allmählich aufgezehrt wird. Durch Drehung der Schaltwalze 6 in die folgenden Stellungen V, c' kann das sinkende Bremsmoment durch die stufenweise Kurzschließung des Bremswiderstandes 16 vergrößert werden. Zum Schluß kann zur vollständigen Stillsetzung bei durchgehender Last eine mechanische Bremse erforderlich sein.

Die beiden Schaltwalzen 5 und 6 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als vollständig unabhängig voneinander angenommen. Es ist jedoch auch möglich, zwischen den beiden Schaltwalzen eine mechanische oder elektromagnetische Verriegelung vorzusehen, um zu erzwingen, daß die Bremsschaltung hergestellt werden muß, ehe der Motor vom Wechselstromnetz abgetrennt werden kann. Zu diesem Zwecke kann beispielsweise die Betriebsschaltwalze 5 mit einem Anschlag versehen sein, der gegen einen Riegel stößt, wenn man die Schaltwalze 5 bis in die Ausschaltstellung zurückdrehen will. Dieser Riegel wird aber durch eine Magnetspule zurückgezogen, welche über Hilfskontakte der Bremsschaltwalze 6 erregt wird, sowie letztere in eine der Schaltstellungen gebracht wird, und bleibt in dieser zurückgezogenen Stellung auch nach Aberregung der Magnetspule, wenn die Schaltwalze 5 vorher in die Ausschaltstellung gebracht worden ist. Erst wenn die Schaltwalze 5 wieder eingeschaltet wird, springt der Riegel wieder vor. Es kann also die Betriebsschaltwalze nur dann in die Ausschaltstellung gebracht werden, wenn die Bremsschaltwalze eingeschaltet ist.
j Es sei bemerkt, daß bereits Asynchronmotoren mit Bremsung mittels Gleichstrom- \ erregung bekannt sind, wobei die Bremsschaltung ohne vorhergehende Unterbrechung der Wechselstromarbeitsschaltung und daher ohne Unterbrechung des Drehmoments her-

J gestellt wird, und zwar wurde zu diesem

{ Zwecke der Gleichstrom in die primäre oder

55| sekundäre Wicklung unter Benutzung gegebener

oder besonders zu schaffender Nullpunkte ein-

! geführt. Die Bremsung kommt hierbei durch eine im zweiten Motorteil infolge der höheren Harmonischen des Feldes auftretende Spannung höherer Periodenzahl, z. B. der dreifachen Periodenzahl bei dreiphasiger Wicklung, zwischen dem Nullpunkt der Wicklung und dem Nullpunkt des Anlassers zustande. Die Erfindung gestattet dagegen eine volle Ausnutzung des gesamten vom Gleichstrom erzeugten magnetischen Kraftflusses für die Bremsung. Hierfür ist aber die Anbringung zweier getrennter Wicklungen auf dem Ständer und Läufer unbedingt erforderlich. Die Bremswirkung ist hierbei infolge der besseren Ausnutzung erheblich stärker als bei dem bekannten Verfahren. Denn bei den für Asynchronmotoren allgemein verwendeten Mehrlochwicklungen ist die Feldverteilung nahezu sinusförmig; die Amplituden der für das bekannte Verfahren in Betracht kommenden höheren Harmonischen, z. B. der dreifachen bei Drehstromwicklungen, betragen daher nur wenige Prozent der Amplitude der Grundschwingung.

Die bekannten Schaltanordnungen sind ferner nur anwendbar, wenn der sekundäre Teil ungerade Phasenzahl und Sternschaltung besitzt. Die den Gegenstand der Erfindung bildende Schaltung kann ohne weiteres auch auf Wicklungen mit geschlossener (Dreieck-) Schaltung, auf Zweiphasenanker und sogar bei geeigneter Wicklungsanordnung auf Kurzschlußanker angewendet werden. Es sind weder innerhalb noch außerhalb der Maschine Nullpunkte er- _go forderlich.

Claims

Pa tent-Ansprüche:

1. Asynchronmotor mit Bremsung mittels Gleichstromerregung, wobei die Bremsschaltung ohne vorhergehende Unterbrechung der Wechselstromarbeitsschaltung und daher ohne Unterbrechung des Drehmomentes hergestellt wird, gekennzeichnet durch zwei voneinander getrennte verschiedenpolige Statorwicklungen und gegebenenfalls auch entsprechende Rotorwicklungen, von denen der eine Satz zum Betrieb, der andere zum Bremsen dient.

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung der Betriebsschaltungen und die zur Herstellung der Bremsschaltung dienenden Schaltwalzen miteinander derart verriegelt sind, daß die Betriebsschaltwalze (5) nur dann in die Ausschaltstellung gebracht werden kann, wenn die Bremsschaltwalze

(6) eingeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.