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Einrichtung zum schnellen Aberregen von Wicklungen mit grosser Selbstinduktion, insbesondere Feldwicklungen von grossen Dynamomaschinen.
Bei grossen elektrischen Dynamomaschinen, insbesondere solchen für Schiffsantriebe, wird das schnelle Steuern unter anderem dadurch beeinträchtigt, dass die natürliche Zeitkonstante der Feldmagnete gross ist. Es bedarf daher insbesondere auch beim Umsteuern der Motoren geraume Zeit vom Abschalten der Erregung bis zum völligen Strom-und
Spannungsloswerden des Stromkreises, bis das weitere Schalten funkenlos erfolgen kann. Da die Zeitkonstante bereits in der Grössenordnung einiger Sekunden liegt und die Schaltzeit ein Vielfaches dieser Zeit, konstanten ist, lässt sich ohne weiteres ermessen, dass die Schalt- manöver nur sehr langsam ausgeführt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Einrichtung, die Abklingzeit der Feldwicklung beträchtlich zu verkürzen. Im besonderen wird die zu schaltende Feldwicklung beim Abtrennen vom Netz auf einen im normalen Betrieb an der Lieferung der Erregerenergie unbeteiligten Gegenspannungserzeuger geschaltet, und zwar so, dass die Magnetenergie zwischen Feldwicklung und Gegenspannungserzeuger oszilliert und dass bei einem der ersten Durchgänge des Feldes der abzuschaltenden Spule durch Null die Feldwicklung abgeschaltet wird. Die Anordnung wird dabei so getroffen, dass das Magnetfeld nicht wie bei den be-
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der abzuschaltenden Spule durch Null erheblich früher ein als beim Abschalten von Magnetwicklungen mit den üblichen aperiodischen Vorgängen.
Dies soll nun der Elfindung gemäss ausgenutzt werden, indem bei einem der ersten Durchgänge des Feldes durch Null der Feldschalter geöffnet wird.
Die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele mögen zur Erläuterung der Verhältnisse dienen. Bei der'Anordnung gemäss Fig. i liegt an den Klemmen der Feldwicklung a ein Kondensator b. Sind die Schalter c und d geschlossen, so wird lediglich die Feldwicklung a vom Strom durchflossen, der Kondensator ist stromlos. Werden nun die Schalter c und d geöffnet und die Feldwicklung vom Netze e abgetrennt, so lädt diese den Kondensator auf, die Feldenergie geht hierbei durch Null. In diesem Augenblick kann der Schalter h zwischen Kondensator und Feldwicklung geöffnet werden. Man muss nicht den ersten Durchgang durch Null wählen, man kann auch den Kondensator sich wiederum in die Feldspule entladen lassen. Es entsteht dann ein Strom in umgekehrter Richtung, der die Feldspule zunächst ent-und dann gegenmagnetisiert.
Bei einem weiteren Durchgang durch Null kann wiederum der Schalter h geöffnet werden. Auf diese Weise kann die Abschaltzeit erheblich gegenüber den Anordnungen verkürzt werden, bei denen man das aperiodische Abklingen des Feldes abwarten muss.
Der Kondensator, der somit einen grossen Teil der in der Feldwicklung aufgespeicherten Energie aufnehmen muss, wird bei Maschinen grosser Leistung sehr grosse Abmessungen erhalten. Zweckmässiger sind daher die im folgenden beschriebenen Anordnungen. Der Feld-
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der Gleichstrommaschine nur ein geringer Strom, der Leerlaufstrom. Wird jetzt die Feldwicklung durch Öffnen der Schalter c und d vom speisenden Netz abgeschaltet, so fliesst ihr Strom durch den Gleichstromanker, der vom Netze e aus mit Hilfe seiner Feld- wicklung g fremd erregt ist. Der) den Gleichstromanker durchfliessende Strom ladet die Gleichstrommaschine mit der Energie des Magnetfeldes, indem er ihn beschleunigt.
Sobald das Feld in der Magnetwicklung verschwunden ist, flutet die Energie von der Gleichstrommaschine in das Magnetfeld zurück, wobei von der sich verzögernden Gleichstrommaschine ein Gegenstrom erzeugt wird, der zunächst die Remanenz des Magnetfeldes zum Verschwinden bringt. Durch passende Bemessung des Ankers, gegebenenfalls durch Ausrüstung des Ankers mit besonderen Schwungmassen kann man nun jede beliebige Schwingungsdauer dieser Energiependelungen erzielen. Sobald das Magnetfeld erstmalig verschwunden ist, kann der Feldstromkreis mit Hilfe des Schalters lt geöffnet werden.
Der geeignete Zeitpunkt kann leicht, zum Beispiel an Messinstrumenten, beobachtet werden ; gegebenenfalls lässt sich auch eine Vorrichtung anordnen, durch die das Abschalten im feldfreien Zustande der abzuschaltenden Wicklungen selbsttätige bewirkt wird.
Zur Betätigung der Vorrichtung kann die Feldenergie, die nunmehr im Motor aufgespeichert ist und eine Geschwindigkeitssteigerung des Motors herbeigeführt hat, wirksam gemacht werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung ist in Fig. 3 veranschaulicht.
Hiernach läuft der Motor nicht dauernd mit, sondern er wird erst unmittelbar vor dem Öffnen der Hauptschalter an einen Teil i der Feldwicklung gelegt, während im Stromkreis des übrigen Teiles k der Feldwicklung der Feldregler in liegt. Diese Anordnung, wonach man den Gegenstrom nur in einen Teil der Feldwicklung fliessen lässt, ist ohne weiteres zulässig, sobald nur das Magnetfeld dieses Teiles mit dem übrigen Teile der Feldwicklung genügend stark verkettet ist.
Man ist bei der Anordnung nicht darauf angewiesen, die Gleichstrommaschine als fremderregte Maschine auszuführen, wie dies in den Ausführungsbeispielen dargestellt ist.
Man kann auch die Maschine mit Reihenerregung ausführen.
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