Schutzeinrichtung für Wechselstrommaschinen. Gegenstand - der Erfindung ist eine Schutzeinrichtung für Wechselstrommaschi- nen, die die Maschine beispielsweise gegen äussere Kurzschlüsse, also solche, die ausser halb der Maschine entstehen, schützt; ferner kann sie die Maschine in zuverlässiger Weise auch gegen innere Kurzschlüsse der Maschi- itenwicklungen, wie Kurzschluss einer ganzen Wicklungsphase oder nur Teilkurzschluss einer oder einiger Windungen der Maschinen wicklung schützen.
Die Einrichtung wirkt auch bei starken Überlastungen, die nicht durch Kurzschlüsse im eigentlichen Sinne, sondern durch irgend welche andern Ursachen, beispielsweise durch das Stehenbleiben von Motoren, die von der Maschine gespeist werden, hervorgerufen werden.
Erfindungsgemäss lösen die bei Über schreitung zulässiger Stromstärken verstärk ten Streufelder der Maschine Vorgänge aus, welche Schaltvorrichtungen zur Entlastung der Maschine betätigen. Solche Vorgänge können induktiver, magnetischer, thermischer oder dynamischer Art sein. Die Maschine kann durch Abschalten des Stromes oder der zugeführten Leistung oder auch durch Fortnahme der Erregung entlastet werden. Dabei können die Schaltvorrichtungen durch die von den Streufeldern ausgelösten Vor gänge unmittelbar oder durch Vermittlung von Relais in Tätigkeit gesetzt werden.
Die Streufelder können zum Beispiel in der Weise nutzbar gemacht werden, dass entweder in den Nuten oder in der Nähe der Stirnver- bundungen der Stänclerwlcklung, oder in den Nuten und in der Nähe dieser Stirnverbin- dangen zusätzliche Spulen angebracht wer den, die von den angeführten Streufeldern durchsetzt werden. In diesen, in dem Aus lösestromkreis eingeschalteten Spulen werden bei Kurzschlüssen Ströme induziert, die die Auslösemechanismen zur Unschädlichmachung der Kurzschlüsse betätigen.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer solchen Anordnung, in der das Nutenstreu- feld zur Beeinflussung des Auslösestrom- kreises für die Auslösemechanismen ausge nutzt wird. In den Ständernuten, die die wirksame Wicklung der Maschinen enthalten, sind dünndrahtige Spulen a angebracht, deren Seiten übereinander liegen, so dass die Spu len nur Idas Nutenstreufeld umschlingen. Man kann die Spulen nach Bedarf hinterein ander oder parallel, oder auch gemischt in den Auslösestromk.reis sehalten.
Fig. ? zeigt einige Ausführungsformen von Anordnungen, in denen das Stirnstreu feld der Maschine nutzbar gemacht wird. Hier sind Spulen b sektorförmig entwed-r a a t# m Umfang des Maschinengehäuses (Fi-. rechts) oder am Umfang .der Maschinen schilder (Fig. 2 links) derart angebracht, dass sie vom Stirnstreufeld (Streufeld der Ständerwicklungsköpfe)durchsetzt werden.
Es genügt, am Umfange der Maschine nur wenige oder gar nur eine grosse Spule anzu ordnen, die. nicht nur die Verstärkung des gesamten Streufeldes beim Eintreten eines äussern allseitigen Kurzschlusses anzeigt,<B>sf</B> örr- dern auch das Auftreten eines innern voll ständigen oder teilweisen Kurzschlusses durch Entstehung eines örtlichen, entspre chend vea#stä.rlzteri Streufeldes zur Anzeige bringt.
In Fib. 3 ist Glas gesamte Schaltbild der Sehutza.nordnung schematisch dargestellt. Hier ist g die zu schützende Wechselstrom- maschine mit der Erregerwicklung e und der Statorwicklung s. a. und b sind die in den Fig. 1 und 2 dargestellten, in den Auslöse st:
romkreis c eingeschalteten, vom Nuten- oder Stirnstreufeld ,durchsetzten Spulen. Mit in ist die Erregermaschine bezeichnet, in deren Stromkreis Unterbrechungskontakte 1,. eingefügt sind, die zweckmässig durch einen grösseren Widerstand w überbrückt werden.
Dis im Auslösestromkreis c eingeschalteten Auslösespulen spr und spe unterbrechen ent weder ;den Erregerstromkreis der Wechsel strommaschine oder den Haxrptstromkreis (Ha.uptschaUer zwischen Maschine und Sam melschienen) oder beide Stromkreise.
Die Einrichtung kann so getroffen werden, da.ss ,durch eine entsprechende Zeiteinstellung ent- tve@der der Ha.uptschalter durch die Spule sp_ zuerst geöffnet wird und erst später die Er- regung ;der Wechselstrom@maschine durch die Spule spr unterbrochen wird. Auch der um gekehrte Vorgang kann zweckmässig sein.
Es kann auch zweckmässiger sein, die Erre gung der Gleichstromerregermaschine zu unterbrechen.
Protective device for alternating current machines. The subject matter of the invention is a protective device for alternating current machines, which protects the machine, for example, against external short circuits, that is to say those that occur outside the machine; Furthermore, it can also reliably protect the machine against internal short circuits in the machine windings, such as a short circuit in an entire winding phase or only a partial short circuit in one or a few turns of the machine winding.
The device is also effective in the event of severe overloads, which are not caused by short circuits in the actual sense, but by some other cause, for example, when motors that are fed by the machine stop.
According to the invention, the stray fields of the machine amplified when exceeding permissible current strengths trigger processes that operate switching devices to relieve the machine. Such processes can be inductive, magnetic, thermal or dynamic. The machine can be relieved by switching off the current or the supplied power or by removing the excitation. The switching devices can be activated directly by the processes triggered by the stray fields or by relaying relays.
The stray fields can be used, for example, in such a way that either in the grooves or in the vicinity of the end connections of the stem winding, or in the grooves and in the vicinity of these end connections, additional coils are attached, which are specified by the Stray fields are penetrated. In these coils, which are switched on in the release circuit, currents are induced in the event of short circuits, which actuate the release mechanisms to render the short circuits harmless.
1 shows an embodiment of such an arrangement in which the groove scatter field is used to influence the tripping circuit for the tripping mechanisms. In the stator slots, which contain the effective winding of the machines, thin-wire coils a are attached, the sides of which are one above the other, so that the coils only wrap around Idas slot field. You can see the coils one behind the other or in parallel, or mixed in the tripping circuit, as required.
Fig.? shows some embodiments of arrangements in which the forehead litter field of the machine is harnessed. Here coils b are sector-shaped either on the circumference of the machine housing (Fig. Right) or on the circumference of the machine shields (Fig. 2 left) in such a way that they are penetrated by the front stray field (stray field of the stator winding heads).
It is sufficient to arrange only a few or even only one large coil on the perimeter of the machine. not only indicates the strengthening of the entire stray field when an external short-circuit occurs on all sides, <B> sf </B> also indicates the occurrence of a complete or partial internal short-circuit due to the formation of a local, correspondingly increased stray field Displays.
In Fib. 3 glass is shown schematically the entire circuit diagram of the Sehutza.nordnung. Here g is the alternating current machine to be protected with the excitation winding e and the stator winding s. a. and b are those shown in Figs. 1 and 2, in the release st:
romkreis c switched-on coils interspersed with the slot or face stray field. With in the exciter is referred to, in the circuit breaker contacts 1 ,. are inserted, which are expediently bridged by a larger resistance w.
The tripping coils spr and spe activated in the tripping circuit c interrupt either the excitation circuit of the alternating current machine or the main circuit (main switch between the machine and busbars) or both circuits.
The device can be set up in such a way that, by setting the time accordingly, the main switch is first opened by the coil sp_ and only later the excitation of the alternating current machine is interrupted by the coil spr. The reverse process can also be useful.
It may also be more appropriate to interrupt the excitation of the DC exciter.