AT226330B - Entregungsanordnung - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Entregungsanordnung 
Gegenstand der Erfindung ist eine Entregungsanordnung für Synchronmaschinen mit Gleichrichtern im
Induktorkreis. Maschinen mit Gleichrichtern haben bei allen regeltechnischen Vorzügen jedoch den Nach- teil, dass bei der Entregung oder bei Störungen im Netz der im Induktor fliessende Strom seine Richtung nicht ändern kann, obwohl ihm eine solche Änderung von aussen an sich aufgezwungen werden kann. Da- durch wird der Abbau des Feldes verzögert oder es können Überspannungen an der Induktorwicklung auf- treten, die zu Schäden führen. 



   Zur Beseitigung dieser Nachteile sind gemäss der Erfindung parallel zur Induktorwicklung mindestens zwei Parallelpfade angeordnet, die jeweils aus der Reihenschaltung einer Diode mit einem steuerbaren
Vierschichthalbleiter mit über der Erregerspannung liegender Durchbruchspannung und gegebenenfalls einem Vorwiderstand bestehen, und die Verbindungen zwischen Dioden und Halbleitern sind an eine
Wechselspannungsquelle anschaltbar zum Entregen der Maschine bei Steuerung der Halbleiter in den stromdurchlässigen Zustand. 



   Eine Entregungsanordnung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch an Hand zweier Beispiele dargestellt. In Fig. l ist eine Anordnung mit Konstantspannungsgenerator, in Fig. 2 eine solche mit Stützschaltung gezeigt. 



   Der zu entregendeGenerator 1 treibt einen Konstantspannungsgenerator 14 an, der den Erregergleichrichter 3 über geschlossene Schalter 13 in der Verbindungsleitung speist. Der Gleichrichter 3 ist durch einen Regler 4   spannungsgeregelt, wobei   der Regler über einen Spannungswandler 5 an die Generatorspannung angeschlossen ist. Aufgabe und Wirkungsweise des Reglers sollen hiebei ausser acht gelassen werden, da dies für die Erfindung ohne Bedeutung ist. 



   Der Generator 1 hat eine Induktorwicklung 2, die an die Gleichstrompole des Gleichrichters 3 angeschlossen ist, u. zw. über einen normalerweise geschlossenen Entregungsschalter 12, dem ein Entregungwiderstand 11 parallelliegt. Zwischen Induktor 2 und Schalter 12 sind parallel zum Induktor mindestens zwei, im vorliegenden Fall sogar drei Parallelpfade 6 angeordnet, die aus der Reihenschaltung von Vorwiderständen 7 mit steuerbaren Vierschichthalbleitern 8 und Trockengleichrichtern 9 bestehen. Die Verbindung zwischen Gleichrichter 9 und Halbleiter 8 ist je über einen Schalter 10 an die einzelnen Phasen des Konstantspannungsgenerators vor den Schaltern 13 angeschlossen. 



   In Fig. 2 ist eine ähnliche Anordnung dargestellt, bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen sind. An Stelle eines Konstantspannungsgenerators zum Speisen des Erregergleichrichters 3 dient hier eine sogenannte Stützschaltung, bei der die Speisespannung für den Gleichrichter der Synchronmaschine selbst entnommen wird. Hiezu dienen ein Transformator 15 und ein Transformator mit Luftspalt 16,   so dass   sich die Speisespannung für den Gleichrichter 3 aus einer strom-und einer spannungsabhängigen Komponente zusammensetzt. 



   In beiden   Fällen, d. h. bei   Anordnung nach Fig. 1 und Fig. 2 kann die feldschwächende Spannung bei geschlossenem Schalter 10 und   strom durchlässig   ausgesteuerten Halbleitern 9 solange aufrechterhalten werden, bis die Spannung des Generators 1 bzw. die Gesamtdurchflutung oder die Hauptfeldspannung durch Null geht. Sobald dies geschieht, werden die Halbleiter wieder in den sperrenden Zustand gebracht. 



  Auch bei der Anordnung nach Fig. 2 ist ein vorübergehendes Fliessen eines negativen Erregerstromes in der Induktorwicklung unabhängig davon möglich, ob im Leerlauf oder Kurzschluss entregt werden soll. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Der Schalter 12 wird beim Entregen geöffnet, wenn in den dargestellten Fällen der Schalter 10 ge- schlossen ist und die Halbleiter   stromdurch1ässig   gesteuert werden. Für den Induktorstrom ist dann über denEntregungswiderstand 11 und den Gleichrichter 3 weiterhin ein Stromkreis vorhanden, während an der Induktorwicklung über die Parallelpfade 6 eine von der gesonderten Wechselspannung herrührende feldschwächende Gleichspannung anliegt. Ein Induktorstrom in umgekehrter Richtung ist dann über die geöffneten Parallelpfade möglich.

   Für den Fall, dass der Erregergleichrichter 3 nicht auf Wechselrichterbetrieb umsteuerbar ist, werden die Schalter 13 mit dem Entregungsschalter 12 geöffnet, dagegen bleiben bei auf Wechselrichterbetrieb umsteuerbaren Erregergleichrichtern die Schalter 13 zweckmässig geschlossen, bis eine Stromumkehr im Induktor erfolgt. 



   Bei Anwendung einer bereits anderweitig vorgeschlagenen Anordnung mit mitrotierenden Gleichrichtern, insbesondere in Form von Vierschichthalbleitern, können die Parallelpfade ebenfalls im Läufer mitrotierend angeordnet sein. Die Steuerbefehle für das Sperren oder Öffnen der Halbleiter werden dann vorzugsweise induktiv übertragen, wobei die Sperrbefehle für den negativen Induktorstrom beispielsweise von einer Flussmessung im Luftspalt vom Läufer aus erfolgen kann. Falls eine Spannungsregelung bei einer solchen Anordnung über die Erregerwicklung einer Drehstromhilfsmaschine vorgenommen wird, wird diese Hilfsmaschine während der Entregung der Hauptmaschine auf konstanter Spannung gehalten. 



   Bei Synchronmaschinen, die als Erregeranordnung Quecksilber-Dampfgleichrichter, Transduktorregler, Vierschichthalbleiter unmittelbar im Induktorkreis oder lastabhängig gespeiste Gleichrichter bzw. Trockengleichrichter mit geregelter Wechselstromerregermaschine haben, kann eine Grobsynchronisierung der unerregten Maschinen dadurch erfolgen, dass die Parallelpfade ohne Anschluss an die Wechselspannung (Schalter 10 offen) in den stromdurchlässigen Zustand gebracht und nach Erreichen einer ausreichenden Erregung wieder gesperrt werden. 



   Bei derGrobsynchronisierung sowie   beistörungen oder Belastungsänderungen im Netz   können im Erregerkreis der an sich nicht oder nur schwach erregten Maschine - die in diesem Fall   vom Netz erregt wird-   an der Induktorwicklung Spannungen dadurch   auftreten, dass zeitweise   ein Strom entgegengesetzt der normalen Richtung im Induktorkreis fliessen will, der vom Polradwinkel und Schlupf abhängt. Bei der Anordnung nach der Erfindung können diese Spannungen jedoch keine gefährliche Höhe erreichen, da sie vorher schon den Durchbruch der Vierschichthalbleiter in den Parallelpfaden herbeiführen.

   Die Spannung, die nach dem Durchbruch eines Vierschichthalbleiters an dem zugehörigen Vorwiderstand 7 auftritt, wird dazu ausgenützt, um sofort auch die übrigen parallelgeschalteten Vierschichthalbleiter in nicht näher dargestellter Weise stromdurchlässig zu machen. Die Vorwiderstände sorgen dann gleichzeitig auch 
 EMI2.1 
 gezogen werden. 



   Zu steile Spannungsanstiege in den Induktoren können in allen Fällen in an sich bekannter Weise durch Parallelschaltung von Kondensatoren allein oder in Reihe mit Widerständen vermieden werden. 



   An Stelle des in Fig. 1 angedeuteten Konstantspannungsgenerators kann selbstverständlich auch jede andere Wechselstromhilfsmaschine, beispielsweise eine Permanentpolmaschine oder ein Hilfssynchrongenerator mit einer andern Erregungseinrichtung dienen. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Entregungsanordnung   fürsynchronmaschinen mitgleichrichtem   im Induktorkreis, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Induktorwicklung mindestens zwei Parallelpfade angeordnet sind, die aus der   Reihenschaltung einer Diode mit einem steuerbaren Vierschichthalbleiter   mit über der Erregerspannung liegender Durchbruchspannung und gegebenenfalls einem Vorwiderstand bestehen, und dass die Verbindungen zwischen Dioden und Halbleiter an eine Wechselspannungsquelle anschaltbar sind zum Entregen der Maschine bei Steuerung der Halbleiter in den stromdurchlässigen Zustand.

Claims (1)

1. 2. Anordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass im Gleichstromkreis des Erregergleichrichters zwischen diesen und den Parallelpfaden ein überbrückbarer Entregungswiderstand angeordnet ist.

   3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Erregergleichrichter speisende Wechselspannung auch an die Brückenparallelpfade anschaltbar ist.

   4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass. die Wechselspannung einem mit der Synchronmaschine gekuppelten Wechselstromhilfsgenerator entnommen ist.

   5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselspannung einer der Synchronmaschine zugeordneten Stützschaltung entnommen ist. <Desc/Clms Page number 3>

   6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei Verwendung nichtumsteuerbarer Gleich- richter, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregegleichrichter mit dem Zuschalten der Brückenparallel- pfade an die Wechselspannung von der Wechselspannung abgeschaltet werden.

   7. Anordnung nach Anspruch 6, bei Verwendung von auf Wechselrichterbetrieb umsteuerbaren Erregergleichrichtern, dahingehend abgeändert, dass diese im Entregungsfall als Wechselrichter betrieben sind und ihre Abschaltung von der Wechselspannung erst bei Stromumkehr im Induktorkreis erfolgt.

   8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, bei lastabhängiger Gleichrichtererregung in Stromschaltung, dahingehend abgeändert, dass der Gleichrichter auf der Gleichstromseite kurzgeschlossen wird.

   9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit im Läufer angeordneten mitrotierenden Gleichrichtern, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelpfade ebenfalls im Läufer mitrotierend angeordnet sind und dieSteuerbefehle für sie vorzugsweise induktiv übertragen werden, wobei der Sperrbefehl für den negativen Induktorstrom beispielsweise von einer Flussmessung im Luftspalt vom Läufer aus erfolgt.

   10. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, für unerregte Maschinen, die Quecksilberdampfgleichrichter, Transduktorregler, Vierschichthalbleiter unmittelbar im Induktorkreis, lastabhängige Gleichrichter oder Trockengleichrichter mit geregelter Wechselstromerregermaschine als Erregeranordnung haben, dadurch gekennzeichnet, dass zur Grobsynchronisierung die Parallelpfade ohne Anschluss an die Wechselspannung in den stromdurchlässigen Zustand gesteuert werden und dass nach Einleitung der Erregung die Parallelpfade wieder gesperrt werden.

   11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vierschichthalbleiter der Parallelpfade im unerregten oder nur wenig erregten Zustand der Maschine bei Erregung vom Netz durch die dabei auftretende über der Durchbruchspannung liegende Spannung im Induktorkreis in den stromdurchlässigen Zustand gebracht werden und eine Überspannung im Induktor verhindern.

   12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung am Vorwiderstand des zuerst in den stromdurchlässigen Zustand gebrachten Vierschichthalbleiters zum Öffnen der übrigen parallelen Vierschichthalbleiter benutzt wird.