AT200653B - Anordnung zum Antrieb von Erregermaschinen, insbesondere für langsam laufende Wasserkraftgeneratoren - Google Patents

Description

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  Anordnung zum Antrieb von Erregermaschinen, insbesondere für langsam laufende Wasserkraftgeneratoren 
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 quelle wird der Erregerumformer über die vorteilhaft selbsttätig eingerückte Kupplung mechanisch von der Generatorwelle angetrieben. 



   Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Diese Ausführungsbeispiele zeigen den erfindungsgemässen Doppelantrieb für eine Hilfserregermaschine eines Wasserkraftgenerators, auf dessen vertikaler Welle die zugehörige Haupterregermaschine angeordnet sein kann. 



  In den Fig. 1 und 2, die eine Ansihht einer erfindungsgemässen Anordnung von der Seite und von oben wiedergeben, ist mit 1 eine Erregermaschine und mit 2 ein diese antreibender Elektromotor bezeichnet. 



  Dieser Erregerumformer ist in einer Wippe gelagert, die um die Achse 4 schwenkbar ist. An der Wippe greift einerseits die Kraft einer Feder 5 an, die in Richtung des Pfeiles 6 wirkt. Anderseits kann die Wippe vom Elektromagneten 7 angezogen werden, wobei sie sich in der zum Pfeil 6 entgegengesetzten Richtung verschwenkt. 



   Auf der Welle der Erregermaschine 1 sitzt ein Reibrad 8 und auf der mit 9 angedeuteten Welle des Hauptgenerators ein ringförmiger Teil 10. 



   Der elektrische Antriebsmotor 2 für die Erregermaschine 1 ist z. B. an das Hilfsnetz 11 angeschlossen. 



  Der Elektromagnet 7 liegt ebenfalls an dieser Spannungsquelle. An Stelle des Elektromagnetes 7 könnte auch eine hydraulische oder pneumatische Hubvorrichtung vorgesehen sein, deren   Dl1lckmittelströmung   durch   ein :   elektrisch betätigtes Ventil gesteuert wird, das an derselben Spannungsquelle 11 liegt wie der Antriebsmotor 2. 



   Im normalen Betriebszustand wird der Hilfserregerumformer 1, 2 elektrisch vom Hilfsnetz 11 angetrieben. Das mit seiner Welle verbundene Reibrad 8 läuft ohne Eingriff mit dem Teil 10, weil der Elektromagnet 7 die Wippe, wie in Fig. 1 strichliert angedeutet, in der Freilage hält. Fällt das Hilfsnetz bei Fehlerfall   aus, : so   wird die Feder 5 wirksam und bringt das Reibrad 8 mit dem Teil 10 in Eingriff, wie es in Fig. 1 mit stark ausgezogenen Linien dargestellt ist. Die Wirkung der Feder 5 wird durch die Reaktionskraft der bremsenden Hilfserregermaschine unterstützt. Diese wird jetzt mechanisch von der Welle 9 des Generators angetrieben, wobei der Motor 2 des Erregerumformers leer mitläuft.

   Kehrt die Spannung des Hilfsnetzes 11 wieder   zurück ; : so, lost   der Elektromagnet den Eingriff des Reibrades 8 mit dem Teil 10 aus und der Umformer wird wie ursprünglich auf elektrischem Wege angetrieben. Auf diese Weise ist ohne Zubilfenahme von Schaltorganen, Relais usw. ein unterbrechungsfreier Weiterlauf des Hilfserregers sichergestellt. 



   Es ist vorteilhaft, die Nenndrehzahl des Umformermotors höher zu wählen als die Drehzahl, die das Reibrad hat, wenn es von der Generatorwelle angetrieben wird. Die anziehende Wirkung des Elektromagnets wird dadurch während des Entkupplungsvorganges durch den Umformermotor unterstützt. Es entsteht dann nämlich als Gegenstück zum einkuppelnden Reaktionsmoment ein auskuppelndes Aktionsmoment, u. zw. dadurch, dass das Reibrad bei eingeschaltetem Motor dazu neigt, sich am antreibenden Teil 10 entgegen seiner Drehrichtung abzuwälzen. Das Einrücken der Teile 8 und 10 wird durch die erwähnte Massnahme ebenfalls erleichtert.

   Der Kupplungsvorgang läuft in allen Fällen unter so günstigen Bedingungen ab, dass die Kraftübertragung durch Anordnung profilierter Kränze an den Teilen 8 und 10 nach Art 
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 dass auch ein Durchdrehen der Antriebsverbindung während des Einkuppelns sicher vermieden ist. 



   Der in Fig. 3 dargestellten   Ausführungsform   des Erfindungsgedankens liegt die Verwendung einer Kegelradübersetzung bei der Antriebsverbindung zwischen Umformer- und Generatorwelle zugrunde. In diesem Fall läuft der Hilfserregerumformer 1, 2 mit horizontaler Welle. Sein Eigengewicht dient als Kupplungskraft zur Herstellung der Antriebsverbindung zwischen dem auf der Welle des Erregerumformers sitzenden Kegelrad 12 und dem vom Wasserkraftgenerator im Umlauf gehaltenen Teil 13. Der Hubmagnet 7 besorgt wieder das Ausrücken der Antriebsverbindung im normalen Betriebszustand, bei dem sowohl der Motor 2 als auch der Elektromagnet 7 vom Netz 11 gespeist werden. 



   In der Praxis werden mit Vorteil zwecks selbsttätiger Anpassung des Stromverbrauches sowohl ein mit Drehstrom zu betreibender Haltemagnet als auch Umformermotor vorgesehen. Diese Lösung ist sehr einfach und sehr betriebssicher, weil alle beweglichen Stromzuführungen, Schalterkontakte, Relais usw. entfallen, Der Umformermotor kann dabei als robuster Kurzschlussläufermotor ausgeführt sein. Es kann aber auch ein Synchronmotor zum Antrieb der Erregermaschine vorgesehen sein. Dabei ergibt sich der   Vor -   teil, dass der Motor bei Ausfall des ihn speisenden Netzes von der Erregermaschine angetrieben wird und als Generator arbeitet. Diese vom Synchronmotor nun gelieferte Energie kann ihrerseits zur Speisung von Hilfsgeräten benutzt werden, die für den Weiterbetrieb des Generators besonders wichtig sind. 



   Die Erfindung ist nicht nur bei langsam laufenden Generatoren mit vertikaler Welle sondern auch bei rasch laufenden Generatoren und auch solchen mit horizontaler Welle anwendbar.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Anordnung zum Antrieb von Erregermaschinen, insbesondere für langsam laufende Wasserkraftgeneratoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle wenigstens einer Erregermaschine, vorzugsweise der Hilfserregermaschine, wahlweise von einem Elektromotor oder über ein Getriebe und eine lösbare Kupplung von der Generatorwelle angetrieben werden kann, wobei Schaltvorrichtungen vorgesehen sind, die bei Ausfall des einen Antriebes die Umschaltung auf den ändern selbsttätig vornehmen.

   2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregermaschine und der Elektromotor und gegebenenfalls eine oder mehrere Hilfsmaschinen gemeinsam in einer Wippe gelagert sind, an der entgegengesetzt wirkende Kräfte zum Einrücken und Ausrücken der Antriebsverbindung zwischen Erregermaschinenwelle und Generatorwelle angreifen.

   3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe unter dem Einfluss der Kraft eines Elektromagneten steht, der an die den Elektromotor des Umformers speisende Stromquelle angeschlossen ist und im Sinne einer Entkupplung der Antriebsverbindung zwischen Erregermaschinenwelle und Generatorwelle wirkt.

   4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe mit einer hydraulischen oder pneumatischen Hubvorrichtung in Verbindung steht, die im Sinne einer Entkupplung der Antriebsverbindung zwischen Erregermaschinenwelle und Generatorwelle wirkt und deren Druckmittel von einem elektrisch betätigten Ventil gesteuert wird, das. an die den Elektromotor des Umformers speisende Stromquelle angeschlossen ist.

   5. Anordnung nach den Ansprüchen 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle des Erregerumformers im wesentlichen vertikal angeordnet ist und dass die Wippe unter dem Einfluss einer Feder als Kupplungskraft zur Herstellung der Antriebsverbindung zwischen Erregermaschinenwelle und Generatorwelle steht.

   6. Anordnung nach den Ansprüchen 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle des Erregerumformers im wesentlichen horizontal angeordnet ist, wodurch das Eigengewicht des Umformers die Kupplungskraft für die Antriebsverbindung zwischen Erregermaschinenwelle und Generator darstellt.

   7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsverbindung zwischen Erregermaschinenwelle und Generatorwelle in an sich bekannter Weiseeih Reibrad- getriebe oder ein Zahnradgetriebe vorgesehen ist.

   8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieAntriebsverbindung als Kegelradgetriebe ausgebildet ist.

   9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nenndrehzahl des die Erregermaschine antreibenden Elektromotors höher gewählt ist als die Drehzahl, die das Reibrad bei Antrieb durch die Generatorwelle erlangt.

   10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die Erregermaschine antreibende Elektromotor ein Synchronmotor ist.