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Einrichtung zur Begrenzung des Kurzschlussstromes von Gleichstrommaschinen mit besonderer Erregermaschine.
Bei Kurzschlüssen in Gleichstromnetzen wächst der Kurzschlussstrom der das Netz speisenden
Generatoren meist zu ausserordentlich hohen Werten an und verursacht dadurch eine starke Verzerrung des Generatorfeldes, wodurch besonders bei Maschinen für hohe Spannungen das gefürchtete Rundfeuer am Stromwender des Generators eingeleitet wird. Man sucht deshalb den Kurzschlussstrom von Gleichstromgeneratoren nach Möglichkeit herabzusetzen. Dies kann z. B. dadurch geschehen, dass man auf dem Generator eine Gegenkompoundwicklung anbringt, welche so bemessen ist, dass schon bei einem Kurzschlussstrom von verhältnismässig geringer Stärke die Summe der Amperewindungen auf den Polen des Generators zu Null wird.
Man wird aber dann auch im normalen Betrieb des Generators schon einen
Spannungsabfall erhalten, der in vielen Fällen unzulässig ist. Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man vorgeschlagen, den Generator mit einem Schnellregler zu versehen, welcher bei normaler Belastung des Generators die Nebenschlusserregung so regelt, dass der durch die Gegenkompoundwicklung entstehende Spannungsabfall ausgeglichen wird. Diese Einrichtung hat nur den Nachteil, dass sie durch den Schnellregler teuer wird.
Die vorliegende Erfindung will den gleichen Zweck, nämlich Begrenzung des Kurzschlussstrom es und trotzdem Vermeidung des Spannungsabfalles bei normaler Belastung bei Gleichstrommaschinen mit besonderer Erregermaschine (also z. B. bei Hochspannungsmaschinen) dadurch erreichen, dass die Rauptmaschine eine Gegenkompoundwicklung, die Erregermaschine dagegen eine Kompoundwicklung trägt, welche beide vom Belastungsstrom der Hauptmaschine erregt sind, und dass die Erregermaschine so gesättigt ist, dass ihre Kompoundwicklung bei Überlastungen der Hauptmaschine weniger wirksam ist als bei der normalen Belastung.
Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer solchen Einrichtung. a ist der Anker der Hauptmaschine, b der Anker der Erregermaschine. Die Hauptmaschine trägt die Erregerwicklung c, die von der Erregermaschine b gespeist wird, und die Gegenkompoundwicklung d, die vom Belastungsstrom durchflossen wird. Die Erregermaschine trägt die Nebenschlusserregerwicklung e und die Kompoundwicklung f, welche ebenfalls vom Belastungsstrom der Hauptmaschine durchflossen wird. Die Wirkung dieser Einrichtung soll an Hand der Fig. 2 erläutert werden.
Diese Figur zeigt die charakteristischen Kurven der Erregermaschine und der Hauptmaschine in Abhängigkeit vom Belastungsstrom der Hauptmaschine. 0 A ist der normale Belastungsstrom der Hauptmasehine, 0 B der Kurzschlussstrom. Die Kurve I stellt die Spannung der Erregeimaschine dar, oder in anderem Massstab den Strom bzw. die Amperewindungen in der Erregerwicklung c. Dieser Erregerstrom ist bei Leerlauf der Hauptmaschine durch die Strecke 0 C gegeben. Bei der normalen Belastung steigt er infolge der Kompoundwicklung f auf den Betrag A D an. Bei noch höherer Belastung der Hauptmaschine steigt er infolge der Sättigung der Erregermaschine in geringerem Masse an, beim Kurzschlussstrom 0 B auf den Betrag B E.
Die Kurve 2 stellt im gleichen Massstabe die Amperewindungen dar, welche der Belastungsstrom der Hauptmaschine in der Gegenkompoundwicklung d erzeugt. Die Differenz
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Durch die vorliegende Erfindung wird noch der besondere Vorteil erreicht, dass bei Kurzschlüssen die- Wirkung der Kompoundwicklung auf der Erregermaschine durch die magnetische Trägheit des
Feldes der Erregermaschine verzögert wird und sich daher erst später geltend macht als die der Gegen- kompoundwieklung auf der Hauptmaschine. Erfindungsgemäss kann diese Verzögerung noch weiter verstärkt werden, dadurch dass die Erregermaschine eine Dämpferwicklung trägt.
Durch diese Dämpfer- wicklung wird die magnetische Trägheit des Feldes der ErregeI1naschine noch vergrössert, die Wirkung der Kompoundwicklung also noch mehr verzögert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Begrenzung des Kurzschlussstromes von Gleichstrommaschinen mit besonderer
Erregermaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptmaschine (a) eine Gegenkompoundwicklung (d), die Erregermaschine (b) dagegen eine Kompoundwicklung (f) trägt, welche beide Wicklungen vom
Belastungsstrom der Hauptmaschine erregt werden, und dass die Erregermaschine so gesättigt ist, dass ihre Kompoundwicklung bei Überlastungen der Hauptmaschine weniger wirksam ist als bei der normalen
Belastung.