Aggregat für die Erregung von Kommutatorhintermaschinen mit Netzfrequenz. Für die Erregung der Kommutatorhinter maschine von Drehstromregelsätzen verwen det man, falls die Kommutatorhintermaschine mit Netzfrequenz erregt wird, ein Aggregat, das aus einem Synchronmotor und einem Synchrongenerator besteht. Die Erregung der Kommutatorhintermaschine und damit auch die Phasenkompensierung bezw. die Drehzahländerung der Hauptmaschine wird durch Änderung an der Gleichstromerregung des Synchrongenerators beeinflusst. Derartige synchrone Erregeraggregate neigen aber, na mentlich bei stark schwankender Netzspan nung bezw. Netzfrequenz, zu Pendelungen. Diese Pendelungen können unter Umständen zu Störungen, des gesamten Betriebes des Re gelsatzes Veranlassung geben.
Um diese Pendelungen zu vermeiden, hat man bereits ein Erregeraggregat vorgeschla gen, bei dem zwei Asynchronmaschinen mit hintereinandergeschalteten Läuferstromkrei sen vorgesehen sind, wobei der Ständer der einen Asynchronmaschine an das Netz ange schlossen ist, während der Ständer der zwei- ten Maschine die Erregerleistung liefert. Zur Regelung der gelieferten Erregerleistung sind in den gemeinsamen Läuferstromkreis noch regelbare Widerstände oder eine Kom mutatormaschine eingeschaltet.
Die Erfindung betrifft ein Aggregat für die Erregung von Kommutatorhintermaschi nen mit Netzfrequenz, das ebenfalls asyn chron ausgebildet ist, so dass Pendelungen nicht auftreten. Das Aggregat besteht aus einem Asynchronmotor, einem von diesem angetriebenen Asynchrongenerator, der die Erregung der Kommutatorhintermaschine lie fert und in dessen Schlupfstromkreis eine im Läufer vom Netz aus erregte und mit dem Asynchrongenerator mechanisch gekuppelte Hilfskommutatorhintermaschine eingeschaltet ist. Die Regelung der asynchronen Haupt maschine geschieht durch Änderung der Er regung an dieser Hilfskommutatorhinter maschine.
Das neue Erregeraggregat ist in Abb. 1 der Zeichnung an einem Beispiel veranschau licht. 1 ist die asynchrone Hauptmaschine, 2 die mit dieser mechanisch gekuppelte Kom mutatorhintermaschine. Die Kommutator hintermaschine besitzt im Ständer eine Kom pensationswicklung 3 und wird im Läufer über Schleifringe mit Netzfrequenz erregt. Das Aggregat für die Erregung der Hinter maschine besteht aus dem Asynchrongenera tor 4, der mit diesem mechanisch gekuppelten Hilfskommutatorhintermaschine 5 im Sekun därstromkreis des Asynchrongenerators und dem asynchronen Antriebsmotor 6.
Da die Kommutatorhintermaschine des Asynchron- generators über einen Regeltransformator 7 im Läufer mit Netzfrequenz erregt wird, so liefert auch der Asynchrongenerator 4 die für die Erregung der Hintermaschine 2 er forderliche Netzfrequenz. Die Grösse und die Phase der Erregung an der Hintermaschine 2 kann durch Einstellung am Regeltransfor mator 7 in dem gewünschten Sinne beeinflusst werden. Die Anordnung hat noch den Vor teil, dass die am Regeltransformator zu steuernde Leistung eine sehr geringe ist, namentlich wenn die Kommutatorhinter maschine 6 ebenfalls mit einer Kompensa tionswicklung 8 ausgerüstet ist, so dass der Transformator 7 nur die Erregerleistung der Kommutatorhintermaschine 5 zu liefern braucht.
Die Erregerleistung der Hauptkom mutatorhintermaschine 2 beträgt etwa 30 % der gesamten Leistung der Maschine 2. Ebenso beträgt die Leistung der Kommuta torhintermaschine 5 etwa 30 % der Leistung des Generators 4, also etwa 10 % der Lei stung der Hintermaschine 2. Die vom Trans formator 7 zu liefernde Leistung beträgt nun nur noch 30 % der Leistung der Hinter maschine 5 bezw. 3 % der Leistung der Ma schine 2. Führt man die Kommutator hintermaschine 5 ohne Kompensationswick lung als gewöhnlichen Frequenzwandler aus, dann wird allerdings die Leistung an dem Transformator 7 erhöht, sie ist aber immer noch eine sehr geringe.
Der Regelsatz nach Abb. 1 der Zeichnung besitzt noch eine Kompoundierungsvorrich- tung, um die Drehzahl der Hauptmaschine 1 in einem gewünschten Sinne zu beeinflussen, zum Beispiel zu senken, um dadurch mit der Maschine 1 gekuppelte Schwungmassen zum Ansprechen zu bringen. Um dies zu errei chen, ist in den Sekundärstromkreis des Re geltransformators 7 noch ein Stromtransfor mator 18 eingeschaltet, der von einem Strom transformator 9 im Primärstromkreis der Maschine 1 gespeist wird. Die Kompoundie- rungsvorrichtung ist also im vorliegenden Falle besonders einfach und sicher wir kend.
Gegenüber einer Anordnung, bei der der zweite Stromtransformator 18 im Er regerstromkreis der Hauptkommutatorhinter maschine 2 eingeschaltet ist, besitzt die vor liegende Anordnung den Vorzug, dass die bei den Stromtransformatoren 18 und 9 wesent lich kleiner ausgeführt werden können, da die bei der Kompoundierung zwischen den Trans formatoren 18 und 9 zu übertragende Lei stung sich in demselben Masse vermindert, wie dies für die Leistung an dem Regeltransfor mator 7 oben geschildert ist.
Die Anordnung nach Abb. 1 der Zeich nung kann man sowohl zur Phasenkompen- sierung der Hauptmaschine, als auch zur Drehzahlregelung im unter- und übersyn chronen Bereich benutzen. Bei der Drehzahl regelung wird die Erregung an der Maschine 2 von einem Höchstwerte bis auf Null herab geändert und ausserdem bei der Durchschrei- tung des Synchronismus in der Richtung um gekehrt. Dementsprechend ändert sich auch das Feld des Asynchrongenerators 4 in sehr starkem Masse. Eine derartige starke Ände rung der Erregung der Hintermaschine ist nun in vielen Fällen nicht erforderlich.
Bei Asynchronmaschinen, die im wesentlichen nur als Blindleistungsmaschine dienen und deren Drehzahl nicht geregelt wird, ändert sich die Erregung an der Hintermaschine 2 nur in geringem Masse. In diesem Falle kann das Erregeraggregat nach Abbildung 1 der Zeichnung vereinfacht werden, indem man den Asynchrongenerator 4 und den Antriebs motor 6 zu einer Maschine zusammenfasst. Da aber der Antriebsmotor 6 vom Netz aus mit einer konstanten Spannung gespeist wird, so müssen in diesem Fall besondere Vorkeh- rungen getroffen werden, um eine gewisse Regelung der vom Generator 4 abgegebenen Spannung zu ermöglichen.
Dies ist bei der Anordnung nach Abb. 2 der Zeichnung da durch erreicht, dass in denn vom Netz gespei sten Teil der durch die Vereinigung des An triebsmotors und des Generators entstandenen Maschine 10 (in dem primären Motorstrom kreis) Drosselspulen 11 eingeschaltet sind. Für die Speisung der Erregung der Hinter maschine 2 ist im Ständer der Maschine 10 noch eine Wicklung 12 vorgesehen. Die Spannungsregelung an der Wicklung 12 voll zieht sich nun in ähnlicher Weise wie bei der Regelung der einem Einankerumformer zuge führten Spannung, wenn dem Einanker umformer auf der Wechselstromseite Drossel spulen vorgeschaltet werden und seine Gleichstromerregung geändert wird. Durch die Änderung des Erregerstromes im Sekun därteil der Maschine 10 mittelst der Kom mutatorhintermaschine 5 wird die Blind leistungsaufnahme der Maschine 10 vorn Netz aus beeinflusst.
Dementsprechend ändert sich auch die durch die Drosselspulen 11 abge drosselte Spannung und damit die Spannung an der Wicklung 12 bezw. an den Schleif ringen der Hintermaschine 2.
Man kann die Anordnung nach Abb. 1 der Zeichnung noch vereinfachen, wenn man das Erregeraggregat mit der asynchronen Hauptmaschine 1 mechanisch kuppelt. Ein eigener Antriebsmotor 6 für den Asynchron generator 4 ist dann nicht mehr erforderlich. Eine derartige Anordnung wird sieh in vie len Fällen, namentlich wenn die asynchrone Hauptmaschine eine verhältnismässig rasch laufende Maschine ist und wenn genügend Platz für die unmittelbare Kupplung des Er regeraggregates mit der Hauptmaschine vor handen ist, als zweckmässig erweisen.