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Dreh-oder Wechselstromgenerator mit Kompoundierungserregermaschine
Es ist bekannt, den Ankerstrom eines Drehstromgenerator in eine besondere Wicklung der Erregermaschine so einzuführen, dass ein Strom, der das Feld des Generators schwächt, das Feld der Erregermaschine stärkt. Es ist auch schon bekannt, dieses Prinzip bei Aussenpolgeneratoren anzuwenden, wobei der Anker des Generators und der Anker der Erregermaschine auf derselben Welle sitzen, so dass die zwischen diesen Ankern erforderlichen Leitungsverbindungen ohne zusätzliche Schleifringe entlang der Welle oder durch eine Bohrung der Welle hindurch erfolgen können. Diese bekannten Ausführungen besitzen jedoch Erregermaschinen für die Erzeugung der Gesamterregerleistung, also sowohl der Leerlauferregung wie der durch den Belastungsstrom erzeugten Zusatzerregung.
Erfindungsgemäss wird bei Anordnungen der vorbezeichneten Alt die Erregermaschine nur für die Lieferung der Zusatzerregung verwendet, während die Haupterregung einer anderen vorzugsweise bereits aus anderen Gründen (etwa für Batterieladung) vorhandenen Gleichstromquelle, entnommen wird, wie z. B. einer mit einem
Kollektor verbundenen, in denselben Nuten wie die Drehstromwicklung liegenden Hilfswicklung des Generators selbst oder einem etwa von der
Generatorspannung gespeisten Hilfsgleichrichter.
Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel. Es bedeutet 1 die Ankerwicklung des Drehstrom- generators, 2 die mit diesem unmittelbar ge- kuppelte Kompoundierungsmaschine mit der vom
Strom des Generatorankers durchflossenen mit diesem etwa durch die hohle Welle hindurch elektrisch verbundenen Erregerwicklung und einem Kollektor, von dessen Bürsten die Kompundierungserregerwicklung 3 des Generators gespeist wird. Der nicht lastabhängige Erregeranteil wird durch den Gleichrichter 6 geliefert, der über den Transformator 5 an das Drehstromnetz angeschlossen ist und die Erregerwicklung 4 speist.
Durch die Erfindung ergeben sich eine Reihe wesentlicher Vorteile. Die Erregermaschine kann bedeutend kleiner und leichter ausgeführt werden, denn sie braucht nur etwa die Hälfte oder weniger der Gesamterrrgerleistung abzugeben. Auch bedarf sie im feststehenden Teil keiner Erreger- wicklung. Die dadurch erzielte Ersparnis kann wesentlich grösser sein als der Mehraufwand für eine die Leerlauferregung liefernde Hilfsstromquelle, insbesondere eine auf dem Generator angebrachte Gleichstromwicklung, auch wenn eine solche eigens für diesen Zweck und nicht schon aus anderen Gründen vorgesehen werden muss.
Durch die Erfindung ist auch ohne Überbemessung der Frregermaschine Proportionalität zwischen Zusatzerregerstrom und Belastungsstrom des Generators vom Leerlauf bis zu einer gewünschten Überlast erzielbar. Während bei der bekannten Anordnung für die Kompoundierung der über dem Knie liegende Teil der Leerlaufkennlinie der Erregermaschine herangezogen werden muss, was eine wesentliche Erhöhung der für eine bestimmte Zusatzerregerleistung erforderlichen Amperewindungszahl bedeutet, wird bei der erfindungsgemassen Anordnung für die
Magnetisierung der Erregermaschine der untere
Teil der Leerlaufkennlinie benützt, so dass mit der geringstmöghchen Amperewindungszahl dab
Auslangen gefunden wird.
Aus diesem Grund bleiben auch die in der Drehstromwicklung der
Erregermaschine entstehenden Spannungsabfälle der Generatorspannung kleiner als bei der be- kannten Anordnung. Es sind daher auch bei gleichem Regelbereich geringere Feld-und Durch- flutungsänderungen erforderlich, was dieSchnellig- keit und Empfindlichkeit der Regelung erhoht.
Der Umstand, dass bei der eifindungsgemäuen Anordnung das nagnetsystem der erregermaschine keine Erregerwicklungen zu tragen braucht, ermöglicht es, auf diesem Magnetsystem eine Feldspulenanordnung anzubringen, die eine in solcher Weise temperatur-bzw. zeitund gegebenenfalls auch helastungsabhängige zusätzliche Spannung im Anker der Erregermaschine hervorruft, dass die Abhängigkeit der Generatorspannung vom Erwärmungsvorgang der verschiedenen Erregerwicklungen und z. B. auch innerer und äusserer Spannungsabfälle erzeugender Widerstände aufgehoben oder in gewünschter Weise verändert wird.
Dies kann dadurch geschehen, dass einer Hauptwicklung eine entgegenwirkende Wicklung parallelgeschalte. ist, die einen stärkeren temperatur-
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bedingten Stromabfall aufweist, so dass sie die Temperaturabhängigkeit des Feldes vermindert, aufhebt oder umkehrt. Gegebenenfalls kann diese Wicklungsanordnung auch in Abhängigkeit von der Belastung der Hauptmaschine geheizt sein. Diese Feldspulenanordnung erfordert nur einen sehr geringen Materialaufwand und bedingt daher praktisch meist keine Vergrösserung der Erregermaschine.
Wird eine solche Feldspulenanordnung nicht vorgesehen, so kann man gegebenenfalls auf ein feststehendes Polgestell bei der Kompoundierungsmaschine überhaupt verzichten und den Anker mit einem mitrotierenden, keinen Luftspalt aufweisenden magnetischen Schluss versehen.
Die Erfindung kann in gleicher Weise auch für die Regelung von Einphasengeneratoren verwendet werden, wobei es zweckmässig ist, auf dem hier stets erforderlichen feststehenden Polsystem der
Hilfsmaschine eine Dämpferwicklung zur Unter- drückung des gegenläufigen Drehfeldes anzu- bringen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Dreh-oder Wechselstromgenerator mit einer
Hilfsmaschine, die eine belastungsabhängige Er- regung liefert, wobei der Anker des Generators und der Anker der Hilfsmaschine auf derselben
Welle sitzen und unmittelbar, also ohne Ver- wendung von Schleifringen, verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Leerlauf- erregung des Generators einer anderen Stromquelle entnommen wird, z. B. einer bereits aus anderen Gründen vorhandenen.