AT247471B - Schnellentregungseinrichtung, insbesondere für Synchronmaschinen mit kräftiger Dämpferwicklung - Google Patents

Description

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   Schnellentregungseinrichtung, insbesondere für Synchronmaschinen mit kräftiger Dämpferwicklung 
Sollen Synchronmaschinen mit kräftiger Dämpferwicklung, wie insbesondere Einphasen-Bahngeneratoren oder etwa Synchronmotoren oder-generatoren, die mit Kolbenmaschinen gekuppelt sind, z. B. we- gen eines eingetretenen Schadens, schnell entregt werden, so wirkt der   Dämpfsrkäfig zufolge   seiner guten Kopplung mit der Feldwicklung insofern störend, als er auch nach Stromloswerden dieser Wicklung das Feld noch eine Zeit aufrecht zu erhalten vermag. Es besteht also einerseits die Schwierigkeit, das Feld rasch genug zum Abklingen zu bringen, und es kann anderseits auch nicht am Verschwinden des Erregerstromes erkannt werden, dass der entregte Zustand der Maschine erreicht und der Entregungsvorgang zu beenden ist. 



   EineEntregungseinrichtung, die den vorgenannten Umständen Rechnung trägt, sich also besonders für Maschinen mit reichlich bemessenem, sehr widerstandsarmen Dämpferkäfig eignet, jedoch auch bei Maschinen mit massiven Polschuhen wie auch bei   gewöhnlichen Synchronmaschinen   mit oder ohne Dämpferkäfig benutzt werden kann, ist aus der österr. Patentschrift Nr. 183144 bekannt, laut welcher die Maschine mit einer Hilfswicklung versehen wird, deren Spannung beim Entregungsvorgang als Mass für den Erregungszustand der Maschine verwendet ist.

   Insbesondere wird die Hilfswicklung selbst dazu benutzt, über einen Gleichrichter die Erregermaschine gegenzuerregen, u. zw. vorzugsweise auf einen Spannungsbetrag, der ein Mehrfaches der mittleren normalen Betriebsspannung dieser Maschine ist, wobei deren Spannung zufolge eintretender Sättigung einen mehr rechteckigen Verlauf annehmen kann. Nach der Patentschrift Nr.   183144   kann nun des weiteren in den Gleichstromkreis des genannten Gleichrichters eine justierbare Gegenspannung eingefügt sein, die bewirkt, dass der die Erregermaschine gegenerregende Gleichrichterstrom aussetzt, sobald die den Erregungszustand der Hauptmaschine abbildende Hilsswicklungsspannung unter einen bestimmten Wert sinkt.

   Bei entsprechender Wahl der Gegenspannung wird also die Gegenerregung von selbst so rechtzeitig aussetzen, dass die Erregung der Hauptmaschine auf Null absinkt, ohne dass darauf noch eine nennenswerte Spannung zufolge verkehrter Erregung wiederkehr. Diese Einfügung einer Gegenspannung in den Gleichrichter-Gleichstromkreis hat nun in Anbetracht des Umstandes, dass die Gleichrichterspannung zwecks möglichst   wirksamer Gegenerregung Werte inder Grössenordnung von   1000 V und mehr erreichen kann, den Nachteil, dass die zur Entnahme der Gegenspannung verwendete Stromquelle - nach der Patentschrift Nr.   183144   vorzugsweise die   Hilfserregermaschine - durch   die galvanische Verbindung mit dem diese hohe Spannung erzeugenden Gleichrichter gefährdet bzw. hinsichtlich ihrer Isolationsfestigkeit überbeansprucht werden kann.

   



   Der genannte Nachteil wird nun im Sinne der Erfindung dadurch vermieden, dass die Gleichrichterspannung und die Gegenspannung nicht in Gegeneinanderschaltung die Erregerwicklung der Erregermaschine speisen, sondern dass jede dieser beiden Spannungen je eine von der andern galvanisch getrennte, ihr jedoch magnetisch entgegenwirkende Erregerwicklung der Erregermaschine speisen. Es macht dabei keine Schwierigkeiten, diese beiden Erregerwicklungen so gegeneinander zu isolieren, dass ein Übertritt der hohen Spannung in den   Gegenspannungskreis   ausgeschlossen ist. Die Anwendung der Erfindung ist dort 

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 besonders   vorteilhaft, wo dieErregermaschine bereits   aus   ändern Gründen   mit zwei Erregerwicklungen ausgerüste ist,   z.

   B.   für Zwecke der automatischen Sppnnungsregelung. 



   Die Zeichnung zeigt   ein Ausführungsbeispiel   einer   erfindungsgemässenEntregungseinrichtung für einen   Einphasen-Bahngenerator. Dieser ist mit 1 bezeichnet, seine Erregermaschine 2 ist widerstandslos an seine Läuferwicklung 3   angeschlossen und mit einer grösseren   4 ("Auf"-Feld) und einer kleineren Erregerwicklung 5 ("Ab"-Feld) ausgerüstet. Diese beiden Wicklungen erhalten normalerweise Impulse 
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 lung 8 über den Gleichrichter 9 entnommen und im Entregungsfalle durch das Schütz 10 im negativen Erregungssinn der grösseren Feldwicklung ("Auf'-Wicklung 4). zugeführt. Die Hilfswicklung 8 ist in den freien Nuten des Synchrongenerators 1 untergebracht. Sie hat den Vorteil, dass sie im gleichenMasse wie die Synchronmaschine den Fluss verliert.

   Trotzdem besteht aber die Gefahr, einer zufolge ungleicher Zeitkonstanten und Remanenz bewirkten selbsttätigen gegensinnigen Hocherregung. Um diese zu verhindern, werden die nachstehend beschriebenen Massnahmen getroffen. In der kleineren Wicklung   ("Ab"-Wicklung   5)   wird ein gegenüber der ersten Wicklung gegensinnig magnetisierendes Feld erzeugt     (positiverErregungssinn).     DieEnergie hiezuwM normalerweise über einen Transformator   11 und Gleichrichter 12 dem Hilfssynchrongenerator 7 entnommen.

   Zur Sicherstellung der Speisung der Wicklung 5 kann dem Gleichrichter eine Stationsbatterie 13 parallelgeschaltet werden, wobei über ein 
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 Darüber hinaus ist eine Zeitautomatik 15 vorgesehen, welche nach abgeklungenem Entregungsvorgang den Ausgangszustand wiederherstellt und dabei den Schalter 16 und in weiterer Folge das Schütz 10   öffnet.   Das vorgängige Öffnen des Schalters 16 bewirkt die Abtrennung der Gegenstossenergie auf der 
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    undeine schaltungstechnische Verriegelung, welche bewirkt, dass der Entregungsschalter   17, welchem es obliegt, vor Einleitung einer   Gegenstossentregung   die betriebsmässige Anspeisung   von"Auf"-und"Ab"-   Feld vom Spannungsregler 6 abzutrennen, beim betriebsmässigen Hochfahren baw. Auferregen erst nach dem Schalter 16 eingelegt werden kann.

   Als Schutz des "Auf"-und "Ab"-Feldes gegen Schaltüber-   spannungen dient je ein Widerstand 18a bzw. 18b. Ausserdem kann der Regler   6 durch den Schalter19vonseierEnergieversorgungabgetrenntwerden. 



     An Stelle der Hilfssynchronmaschine   7   kann selbstverständlich wienach der Patentschrift Nr.   183144 auch eine Hilfserregermaschine vorgesehen und zur Speisung der Einrichtung zur Begrenzung des Gegenstosses   (hier"Ab"-Feld 5)   verwendet werden. 
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 und 14) vorgesehen, welche im Falle der vorerwähnten Verwendung einer Hilfserregermaschine zur Gegenstossbegrenzung vorteilhafterweise in deren Feldkreis geschaltet werden. 



   Die Überwachung der Funktionsbereitschaft der Einrichtung erfolgt durch ein am Ausgang des Gleichrichters 9   geschaltetesUnterspannungsrelais   20,   we1chesAlarm gibt, soferne einSpannungsrelais   21, gespeist durch die Polrad-oder Generatorspannung bei Erregung des Generators über einen Kontakt den Signalweg des ersten Relais 20 freigibt. Durch ein Zeitglied lassen sich dabei vorübergehende Fehlanzeigen verhindern, die sonst   z. B.   dadurch entstehen können, dass beim Einschalten das Feld und damit auch die vom Relais 20   überwachte Spannung trotz Vorhandenseins der vom Relais   21 erfassten Polradspannung zunächst noch nicht vorhanden sind, vielmehr erst aufgebaut werden müssen. 



   Wird in den Kreisen von Gegenstoss und Gegenstossbegrenzung ein sich im unerregten Zustand öffnendes Schütz 10 vorgesehen (statt des gemäss der Patentschrift Nr. 183144 vorgesehenen Selbstschalters) so ergibt sich der Vorteil, dass bei Ausfall der Steuerspannung ein unkontrolliertes längeres Wirken von Gegenstoss und Gegenstossbegrenzurg vermieden ist. 



   Einige der im vorstehenden beschriebenen erfindungsgemässen Massnahmen lassen sich offensichtlich unabhängig davon anwenden, ob Gegenstoss und Gegenstossbegrenzung je eine von zwei galvanisch getrennten Erregerwicklungen beaufschlagen oder aber als entgegengerichtete Spannungen in ein und demselben Stromkreis wirken. Diese Massnahmen lassen sich also auch ganz allgemein bei allen Entregungseinrichtungen nach der Patentschrift Nr.   183144   anwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Einrichtung zur Schnellentregung, insbesondere für Synchronmaschinen mit kräftig ausgebildetem Dämpferkäfig, wie etwa Einphasen-Bahngeneratoren, bei der die Maschine mit einer Hilfswicklung versehen ist, deren Spannung beim Entregungsvorgang als Mass für den Erregungszustand der Maschine verwendet ist und über einen Gleichrichter die Erregermaschine auf einen Spannungsbetrag gegenerregt, der ein Mehrfaches ihrer mittleren normalen Betriebsspannung sein kann, wobei ihr zur Verhinderung einer gegensinnigen Auferregung eine vorzugsweise einstellbare Spannung entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass diese Spannung einer zweiten, getrennten Erregerwicklung der Erregermaschine zugeführt ist (Gegenfeld).

   EMI3.1 Gegenspannung aus einer vorhandenen Hilfserregermaschine gespeist ist, die durch ein vorzugsweise in ihrem Selbsterregungskreis (Nebenschlusskreis) liegendes Ventil gegen Umpolung gesichert ist.

   4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Gegenfeld zugleich an eine weitere Hilfsspannungsquelle, vorzugsweise eine Batterie angeschlossen wird, wobei durch ein Sperrventil, ausser einer Umkehr der Polarität auch eine unerwünschte Speisung in die Hilfsspannungsquelle verhindert werden kann.

   5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- und Ausschaltung des Gegenstosskreises über ein in der Wechselstromanspeisung des Gegenstossgleichrichters liegendes Schalt- gerät erfolgt, welches zugleich mit einer Auslöseeinrichtung zum Schutze von Gleichrichter und Gegenstosskreis versehen werden kann.

   6. Einrichtung nachAnspruch l, dadurch gekennzeichnet, dassdurch Spannungsrelais (19, 20) überwacht wird, ob der Gegenstossgleichrichter Gleichspannung führt, wenn die Polradwicklung des Generators bzw. der Generator selbst entsprechende Spannung aufweist, wobei durch elektrische, magnetische oder mechanische Verzögerungen mögliche Fehlanzeigen durch Zeitglieder verhindert werden können.

   7. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in den Kreisen von Gegenstoss und Gegenstossbegrenzung ein Schütz (10) geschaltet ist, welches im unerregten Zustand unterbricht und so bei Ausfall der Steuerspannung ein unkontrolliertes längeres Wirken von Gegenstoss und Gegenstossbegrenzung verhindert.