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Einrichtung zur Belastungsverteilung, besonders beim Ab- und Zuschalten von parallel arbeitenden, durch Synchronmotoren angetriebenen Synchrongeneratoren.
Um zwei Wechselstrouuletze von gleicher oder verschiedener Phasenzahl, Spannung und Frequenz aufeinander arbeiten zu lassen, bedient man sich vielfach mehrerer Gruppen von Motorgeneratoren, die parallel betrieben werden und die Leistung des einen Netzes auf das andere übertragen. Sind alle Maschinen dieser Gruppen Synchronmaschinen, dann ist es nicht ohne weiteres möglich, die Belastung beliebig auf die parallel arbeitenden Gruppen zu verteilen. Infolge-
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spannung bilden kann : dann trit) aber im Moment des Einschalten ein ganz erheblicher Stromstoss auf.
Man hat daher bereits vorgetragen, die Spannungsphasen der parallel arbeitenden Generatoren durch mechanische Verstellung der Statoren bzw. der Rotoren regelbar zu machen, so dass es möglich ist. die Belastung beliebig auf die einzelnen Generatoren zu verteilen, mittels Einstellung der der jeweiligen Belastung entsprechenden Phasenverschiebung zwischen Erregerfeld und induzierter Spannung der zu schaltenden Maschinen. Beim Zuschalten eines 11otorgenerators kann nach dieser Anordnung. a ! o z. B. durch Verstellen des Motor-oder Generatorstators, die
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gemacht werden, so dass keine Stromaufnahme noch-abgabe stattfindet. Ein Stromstoss wird demnach hiebei vollkommen vermieden.
Die zur mechanischen Drehung des Stators oder Rotors erforderlichen Einrichtungen beeinflussen aber die Stabilität des Aufbaues in ungünstiger Weise. Während bei der normalen Konstruktion der schwere Stator in solider Weise gelagert und verankert ist, muss er im erwähnten Falle drehbar angeordnet sein, und dabei doch den grossen auf ihn wirkenden magnetischen Kräften widerstehen können. Dies erfordert teuere und komplizierte Anordnungen, besonders wenn es sich um Maschinen für grosse Leistungen handelt. Ferner ist aber die abnormale Bauart und umständliche Montage derartiger Maschinen vom Standpunkte einer rationellen Fabrikation aus unbedingt zu verwerfen.
Man hat weiter vorgeschlagen, die erforderlich ? Phasenverschiebung durch Einfügen einer ausserhalb der Synchronmaschine erzeugten, gegen die Netz-bzw. Generatorspannung phasenverselhobenen Zusatzspannung zu erzeugen.
Gemäss der Erfindung wird diese gegen die Netz-bzw. Generatorspannung phasenver- schobene Zusatzspannung innerhalb der Synchronmaschine erzeugt.
Um die Zusatzspannung innerhalb der Synchronmaschine zu erzeugen, verwendet man Zusatzwicklungen auf dem induzierten oder dem induzierenden Teil, welche gegen die Hauptwicklung verschoben angeordnet sind und nach Bedarf zu-oder abgeschaltet werden können.
Dieses Mittel kann auch zusammen mit einer Einrichtung, welche ausserhalb der Synchronmaschine eine Zusatzspannung schafft, angewendet werden.
Der Erfindungsgegenstand soll nunmehr an Hand der durch die Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. In diesen Figuren sind zwei parallel arbeitende, aus Synchronmaschinen bestehende Motorgeneratorgruppen dargestellt, welche Energie aus einem Etnphasennetx in ein Dreiphasennetz (und umgekehrt) übertragen.
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In Fig. 1 erhalten die beiden Einphasensynchronmaschinen EI und die zur Haupt. wicklung senkrecht angeordneten Hilfswicklungen auf dem induzierten Teil, was aus dem Grunde
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von EI bzw. E2 über den regelbaren Widerstand W1 bzw. W2 verbunden. Je nach der Stellung des Kontaktes Kl bzw. K2 wird nun die Hilfswicklung mehr oder weniger vom Strom der Haupt wicklung durchflossen und die Spannung der Hilfswicklung'kommt als Komponente für d Klemmenspannung um so weniger in Betracht, je mehr sich der verschiebbare Kontakt dem mit-
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ist demnach gegen den Vektor der Spannung von E1 und dem der Netzspannung um einen wissen Winkel verschoben.
Durch Bemessung der Hilfswicklung kann dieser Winkel genügend gross gemacht werden, um durch Schliessen des Schalters S2 die Synchronmaschine D, ohne Strom" stoss an das Netz N2 anzuschliessen. :
Es ist für den Erfolg ohne Belang, ob man die Zusatzwicklung auf der Maschine E1 bzw. Ei oder D1 bzw. D2 und ob man sie auf dem induzierten oder dem induzierenden Teil der Maschine anbringt. Im letzteren Falle sind zwei räumlich versetzte Feldwicklungen vorhanden, eine Hauptfeldwicklung und eine Hilfsfeldwicklung. Die Hilfsfeldwicklung induziert die Zusatzspannung, in derselben Wicklung, in welcher die Hauptspannung vom Hauptfeld induziert wird. Es ist zweckmässig, dass Feldsystem hiebei mit nicht ausgeprägten Polen auszubilden.
Man kann auch ! die beiden Wicklungen des Feldsystems oder des Ankers in eine einzige Wicklung vereinigen, indem man eine Gleichstromwicklung mit mehreren räumlich versetzten Anzapfungen versieht. Je nachdem man dann von der einen Anzapfung durch allmähliches Überschalten, gegebenenfalls über Widerstand, zu der anderen Anzapfung übergeht, verstellt man die Spannungsphase des
Generators um einen entsprechenden Winkel.
In Fig. 2 bedeutet G eine geschlossene Gleichstromwicklung (als Kreis dargestellt), a, bunde sind Anzapfungen, welche zu Klemmen oder Schleifringen geführt werden. Zwischen a und bist der Widerstand W geschaltet, auf welchem der Kontakt K verschiebbar angeordnet ist. Wenn der
Kontakt K von Punkt b nach a gerückt wird, wird die Achse der Wicklung um einen Winkel verstellt, welcher gleich ist dem Winkel ot zwischen den Verbindungslinien a c und b c. Ist die
Wicklung G die Wicklung des induzierten Teiles, dann kann als Widerstand auch ein induktiver
Widerstand, z. B. eine Drosselspule, verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Belastungsverteilung, besonders beim Ab-und Zuschalten parallel arbeitender, durch Synchronmotoren angetriebener Synchrongeneratoren, mittels Einstellung der der jeweiligen Belastung entsprechenden Phasenverschiebung zwischen Erregerfeld und induzierter Spannung, dadurch gekennzeichnet, dass, um die Belastung in beliebiger Weise auf ; die einzelnen parallel arbeitenden Generatoren zu verteilen, diese Einstellung der Phase zwischen Feld und induzierter Spannung durch Einfügen einer gegen die Netz- bzw. Generatorspannung phasenverschobenen, veränderlichen Zusatzspannung innerhalb der Synchronmaschine regelé gemacht wird.
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