CH204052A - Arrangement for regulating generators. - Google Patents

Arrangement for regulating generators.

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CH204052A
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Electrotech Erzeugnisse Gmbh
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      Anordnung        zur    Regelung von Generatoren.    Es ist bekannt, zur Regelung von Gene  ratoren den Erregerstromkreis des Generators  über einen Gleichrichter zu speisen, welcher  die Summe zweier Ströme     (Spannungen)     gleichrichtet, von denen der eine von der Be  lastung unabhängig und der andere propor  tional der Belastung ist. Zu diesem Zweck  hat man beispielsweise der Primärwicklung  des     Gleichrichtertransformators    zwei Ströme  zugeführt, von denen der eine proportional  dem Strom einer an die Netzspannung ange  schlossenen Drosselspule ist, während der an  dere dem     Generatorstrom    proportional ist.

   Die  beiden Ströme     überlagern    sich in der Pri  märwicklung des     Gleichrichtertransforma-          tors,    und ihre Summe wird durch den Gleich  richter gleichgerichtet und der Erregerwick  lung zugeführt.  



  Um die noch erforderliche     Änderung    der  Erregung des Generators herbeizuführen,  beispielsweise um bei veränderlichem Lei-         stungsfaktor    der     Belastung,    wenn der Gene  rator auf ein ungeregeltes Netz arbeitet, die  Spannung oder eine andere     Betriebsgrösse    des  Generators genau konstant zu halten, werden  gemäss der Erfindung bei Anordnungen, bei  denen die Erregung des Generators über einen  Gleichrichter geliefert wird, der die Summe  zweier Ströme     (Spannungen)    gleichrichtet,  von denen der     eine        lastunabhängig    und der  andere lastabhängig ist,

   veränderliche Wider  stände parallel oder in Reihe zur Wechsel  stromseite des Gleichrichters geschaltet und  die Grösse dieser Widerstände in Abhängig  keit von der zu regelnden Grösse, also z. B.  der     Generatorspannung    geregelt. An Stelle  der     Generatorspannung    kann in einem andern  Falle die Leistung des Generators durch Än  derung der Erregung konstant gehalten wer  den. In diesem Falle wird in Abhängigkeit  von der Leistung die Grösse der Widerstände  geändert.

   Zur Veränderung der Grösse der      Widerstände kann man beispielsweise einen       Wälzregler        verwenden,    der in an sich     be-          kannter    Weise eine Kontaktbahn     bestreieht,     an welche die     Anzapfungen        des        ohmsehen     oder induktiven     Widerstandes    a.     äowclrlwserr          sind,    und der je nach     seiner    Stellung mehr  oder weniger Widerstand einschaltet.

   Man       könnte        aber    auch beispielsweise einen Kohle  druckregler als     veränderlichen        Widerstand          verwenden.    Vorzugsweise     -wird    man als ver  änderlichen     Widerstand    eine     Drosselspule     verwenden, deren     Induktivität    durch Gleich  stromvormagnetisierung     eingestellt    wird.

   Die       Beeinflussung    der     CTleichstromvormagnetisie-          rung    kann beispielsweise durch einen Wälz  regler erfolgen.     Ma.n    kann     aber    auch die An  ordnung so treffen, dass ohne     bewegliehe     Kontakte eine     Änderung    der Grösse der Vor  magnetisierung erfolgt.

   Zu diesem     Zweck     kann man beispielsweise einen Kippkreis an  wenden und den     Strom    des Kippkreises  gleichrichten und der     Vormagnetisierungs-          'wzeklung    der     I)ro@selspirle    zuführen. '  In der     Zeiehnumr    sind verschiedene Aus  führungsbeispiele der Erfindung     dargestellt.     In     Fig.    1 ist an das Wechselstromnetz 2  ein Synchrongenerator 1     angeschlossen,    des  sen     Erregerwicklung    mit 3 bezeichnet ist.

    Die     Erregerwieklung    wird über eine     G.leich-          richteranordnung    4     gespeist,    die im Ausfüh  rungsbeispiel aus sechs     Gleichrichtern    in  Drehstrom -     Graetz    - ,Schaltung besteht.

   Als       Gleichrichter    können beispielsweise     Trocken-          gleichrichter,wie        Kupfer-Kupferoxydgleieh-          richter,    verwendet werden.     DerGleichrichter-          anordnung        wird    die     Summe    zweier Spannun  gen     zugeführt,    von denen die eine von der  Belastung unabhängig und die andere pro  portional der     Belastung    ist. Zur Bildung der  ersten Komponente dient ein Transformator  5, der an die Netzspannung     an.geschlo@ssen     ist.

   Zur Bildung der lastabhängigen Kompo  nente dient ein     Luftspalttransformator    6.       dessen        Primärwicklung    in die     Leitungen    2  eingeschaltet ist. Die     Sekundärwicklungen     der Transformatoren 5 und 6 sind in     Reihe          geschaltet    und speisen die     Gleichrichteran-          crdnung    4.

      Um die Spannung     ,genau        konstant    zu hal  ten, ist     erfindungsgemäss    in Reihe mit der       Gleichrichteranordnung    4 die     Wechse.lstrom-          wicklung    einer     Drosselspule    i     geschaltet.    Die       Wechselstromwicklungen    dieser Drosselspule  sind mit 8     bezeichnet.    Die     Drosselspule    7  kann,     wie    im     Ausführungsbeispiel        schema-          tisch    dargestellt,

   aus     sechs        Einphasendrosseln          bestehen.    Es     könnte    aber auch zum Beispiel  eine     Sechssehen        klige        Drebstromdros        sel    An  wendung finden. Je zwei     'Wechselstromwick-          lungen    der Drosselspule liegen     pa.ra.ll.el    in  einer Phasenleitung.

   Die     Drosselspule        besitzt     zwei     Gleichstromwicklungen    9 und 10, die  so     geschaltet    sind.     da.ss    in je zwei Einzeldros  selspulen, die in einer     Phase        liegen        bezw.    in  zwei zu einer Phase gehörigen Schenkeln der       Dreiphasendrosselspule,    die Gleichflüsse     ent-          gegengesetzte        Richtung    besitzen,

   um in an  sich     bekannter    Weise von dem     Gleiehstrom-          kreis    den Strom der Grundwelle fernhalten.  Die Wicklung 9 wird vorn     gleichriehteten     Strom der     Gleichrichteranordnun.g    4     gespeist,          während        die        Wicklung    10 den     Gleichstrom-          steuenstrom    erhält, der über eine     kippfähige     Anordnung aus der Netzspannung so gewon  nen     -wird,

      dass er     bei    geringen Änderungen  der     Netzspannung    sich     sehr    stark     ändert.    Die  vom gleichgerichteten Strom     erregte    Wick  lung 9 hat den Vorteil,     da.ss    nur noch eine  geringe     Steuerleistung    von dem Kippkreis zu  liefern ist, damit die Spannung     .genast    kon  stant     gehalten        werden    kann. Man     könnte    die  Wicklung 9 auch von der an der Erreger  wicklung 3     auftretenden    Klemmenspannung  aus erregen.  



  Im     Ausführungsbeispiel        besteht    der     Idpp-          fähige        Kreis    aus einer eisenhaltigen     Drossel-          spule    13, zu der in Reihe ein     Kondensator     11     und    ein     ohmscher        Widerstand    12     beschal-          tet    ist.

       Dieser    kippfähige     Kreis    ist über die       Drosselspule    18 und den     ohmschen    Wider  stand 14, deren     Bedeutung    später     erläutert     werden wird, an die     Sekundärwicklung    eines  von der Primärspannung erregten Transfor  mators 15     angeschlossen.    Parallel zur     eisen-          baltigen        Drosselspule    13 liegt ein Konden  sator 16, der dazu dient,

   den Strom der Dros-           selspule    im     umgesättigten        Gebiet    zu kompen  sieren. Der     Clesamtstrom    ;des kippfähigen  Kreises wird über ,die     Gleichrichteranorduung     1.7     gleichgerichtet    und der Steuerwicklung  10 zugeführt.

   Der Kondensator 11 und der       ohmsche    Widerstand 12 werden in ihrer Be  messung     der    Drosselspule 13 so angepasst,  dass im     Arbeitsbereich    bei     einer    geringen       Änderung    der     Netzspannung    eine grosse     Än-          derung        des        Ptromes        erfolgt.    In     Fig.    2 ist die       Charakteristik    .des kippfähigen     Kreises    dar  gestellt.

   .Sie zeigt,     dass    in dem     Arbeitsbereich          zwischen    den     Punkten        A-B    bei einer     .gerin-          gen    Zunahme der Netzspannung der der  Wicklung 1-0 zugeführte Gleichstrom sehr  stark     ansteigt.    Die Wicklung 9     und    die       Wicklung    1.0     sind.    so     geschaltet,        dass        sie    ein  ander entgegenwirken, und die Wicklung 9  ist so gewählt,

       @dass        Selbsterregung        eintritt,     d. h. dass bei alleinigem Vorhandensein der       Wicklung    9 der Strom so lange zunehmen       würde,        bis    er     durch    die     ohmsehen        Verluste     usw. begrenzt würde.

   Die     Wicklung    10 wirkt  nun :der Wicklung 9 entgegen und da die       Wicklung    .10 bei     steigender        Spannung    einen  stark     zunehmenden        !Gleiehstrom    liefert, so  wird die     Gesamtvormagnetisierung    der Dros  selspule 7     mit        zunehmender    Spannung klei  ner. Damit     steigt        der    Widerstand der     Dros-          selspule        und    der     Erregerstrom    nimmt ab.

   Die  Folge davon     ist,        dass    die     iSpannung    des     Gene-          rators    sinkt.     Statt    den Gesamtstrom des       kippfähigen        Kreises    ;

  gleichzurichten, könnte  man auch die Spannung am     Kondensator    11       gleichrichten    und von dieser     Spannung    die  Wicklung 10     speisen.    Es ist nicht     unbedingt     erforderlich,     dass    ein besonderer     ohmscher          Widerstand    12 vorgesehen wird, sondern in  vielen Fällen genügt     auch    der     Verlustwider-          stand    der     Gleichrichter        und    der Wicklung  10, doch .ist :

  die Verwendung eines regelbaren  Widerstandes 12     zur        richtigen        Einstellung     der     Charakteristik    im     Arbeitsbereich        zweck-          mässig.     



       Ändert    sich die     Belastung    des     Generators,     so ändert     sich    die vom Transformator -6 ge  lieferte     Spannung    in der Weise,     @dass    bei     Er-          höhung    der     Belastung    der     Erregerstrom    verr-         stärkt    und bei     Verringerung    der     Müskng          geschwächt    wird.

   Ändert sich     die        Spannung          des        Generators,    so     ändert        sich    der     vom.    kipp  fähigen     Kreis        ,gelieferte        Vormagnetisierungs-          strom,    wodurch     @die        Inlduktivität        der    Drossel  spule 7 so     geändert    wird,     ;

  dass    der     Erreger-          strom    den     Wert        erhält,        dass        ;die    Netzspan  nung konstant bleibt.  



  Wie     bereits        erwähnt,        ist    der     kippfähige     Kreis über einen     ohmschen        Widerstand    14  und eine     Induktivität    18 an die     iSekundärr-          wicklung    des     Transformatow    1,5     an,

  gesohlos-          sen.        Die        Reihentsehaltung    aus dem     ohmschen     Widerstand 14     und    der     Induktivität    18 liegt  an     einem    .Stromwandler 19, der an .die     Phase          angeschlossen        ist,    an     welche    der     Transforma-          tor    15     nicht        angeschlossen:

          ist.    Bei     cos   <B><I>99</I></B> = 1  im     Drehstromnetz    2     schliesst    ,dann ,die     ,Sekun-          därspann,ung        ,

  des        Transformators    15 mit dem       Sekundärstrom        des        Stromwandlers    19     einen          Phasenwinkel    von 90       ein.    Die von     diesem     Sekundärstrom an dem     ohmsehen        Widerstand     14 und an der     Induktivität    18 erzeugten       Spannungen        ergeben    eine     Resultierende,

      deren       Phasenlage    im     Verhältnis    zur     Sekundärspan-          nung        des        Transformators   <B>A</B> von dem Grö  ssenverhältnis von 15 und 1,8 abhängt.     Diese          Resultierende        liefert    die für das     Parallel-          arbeiten    mit     andern        Generatoren    übliche       Kompoundierung,    so     :

  dass    bei     konstanter    Netz  spannung ,die     Generatorleistung    auf konstan  ten cos     99    geregelt     wird.     



       ,Statt    die     Drosselspule    7 in     Reihe    zur       Gleich#richterauordnung    4 zu     schalten,        könnte     man sie auch parallel .zu dieser legen. Man       mussdann    nur     dafür    Sorge     tragen,        dass    bei       steigender        Netzspannung    die     Gesamtv'or-          magnetisierung    der     Drosselspule        vergrössert     wird.  



       Statt    des     in    der     Figur        dargestellten        Kipp-          kreises    könnten auch andere     Kippkreise    An  wendung finden..

   So     zeigt    zum Beispiel     Fig.    3  einen     Kippkreis,    der     aus        einer        eisenhaltigen          Drosselepule    1.3 und einem     Kondensator    21  und     einem        ohmschen        Vorschaltwiderstand    20  besteht.

   Zum     Unterschied    von der Anord  nung nach     Fig.    1 wird der Kondensator 21      so bemessen,     dass    in einem     gewissen    Strom  bereich sein Strom grösser als der Drossel  strom ist, so dass der     aufgenommene    Strom  in einem     gewissen        Spannungsbereich        ka.pazi-          tiv    ist.

   Der     ohmsche    Widerstand     \?U    wird Co  bemessen,     da.ss    im     Arbeitspunkt    11 eine hori  zontale     Wendetangente    entsteht, wie es in       Fig.    I     dargestellt    ist.     lla.n    arbeitet hier in  dem links von der     Ordinatenachse    liebenden  Teil der     Charakteristik.    Bei einer kleinen       Spannungserhöhung    nimmt der Strom sehr  schnell ab.

   Würde man daher die     Anordnuno-          bei        ,der    in     Fi:-.    1 dargestellten     Scbaltung     verwenden, so würde man die     Wicklung    9  so schalten.

   dass sie im gleichen Sinn wie die       Wicklung    11) wirkt und keine     Selbsterregung     eintritt, oder die     Wicklung    9     weglassen.    Es       würde    sich dann ergeben, dass in     gewünschter     Weise bei     steigender        Netzspannung    die     Ge-          samtvormagnetisierung    abnimmt,

       dagegen     bei sinkender     Netzspannung        zunimmt.        Statt     eines     ohmschen        Vorsehaltwidersta.ades    kann  man     auch    einen     kapazitiven        Vorsehaltwider-          stand    verwenden,

   und dann je nach     Wahl     des     Vorschaltkondensators    den Arbeitspunkt  mit horizontaler Tangente rechts oder links  von der     Ordinatenachse        leben.    Es kann bei  dieser     Anordnung    nur der links vom Maxi  mum     liegende    Bereich ausgenutzt werden.  



  Stau     eines        ohmschen    oder     kapazitiven          Zrorscha.ltividerst < lndes    kann man auch die  Parallel- oder     Reihenschaltung    aus einem       ohmsehen    und     edlem        ka.pazitiven        Vorschalt-          widerstand    vorsehen.

   Man kann dann eine  horizontale -Wendetangente     auch    beim Strom  Null     erhalten.    Man kann     sowohl    in .dem Be  reich arbeiten, in dem bei zunehmender Span  nun- der Strom abnimmt, als auch in dem       Bereich,    in dem bei     zunehmender        Spannung     der Strom zunimmt.

   In     Fig.    5 ist ein solcher  Resonanzkreis     dargestellt,        welcher    aus der  eisenhaltigen Drossel 13, dem Parallelkonden  sator 21, dem     ohmschen        Widerstand    20 und  dem     kapazitiven        Vorschaltwiderstand    22 be  steht. Bei der     Anordnung    nach     Fig.    5 liegt  noch in Reihe mit dem Kondensator 21 eine  kleine Drosselspule 23, die mit dem Konden  sator auf die dritte Oberwelle     abgestimmt       ist.

   Dadurch     werden    die     dritten        Oberwellen,     die durch die     Eisensättigung    der     Drosael-          spule    13 erzeugt werden,     kurzgeschlossen    und  so von den äussern     Stromkreisen    ferngehal  ten. Man kann auch die     Anordnung    zum Bei  spiel so treffen, dass der     Kondensator    ?? nur  in Reihe zur     Drosselspule    13 geschaltet ist.  



  In     Fi,g.    6 ist ein anderes     Ausführungs-          beispiel    der Erfindung     dargestellt.    1     ist    wie  der der Generator, der auf     das    Netz ? arbei  tet. Zum     Unterschied    von der     Anordnung     nach     Fig.    1 besitzt der     Generator    eine beson  dere Erregermaschine 30. deren     Erregeiwiek-          lung    31     über    die     Gleichrichteranordnun        ,g    32  gespeist wird.

   Dem     Cleichrichtertransforrna-          tor    33     werden    zwei Ströme     primär    zugeführt,  einmal der     Belastungsstrom        des    Generators  und einmal der Strom der an das Netz an  geschlossenen Drosselspule     31..     



  In Reihe zur G     leichriehteranordnung    3 2  liegt eine Drosselspule 35. welche eine     Gleich-          stromwickIung    besitzt, die von der Differenz       zweier    Ströme so     erregt    wird. dass bei stei  gender     Netzspannung    die     Vormagnetisierung     abnimmt.

   Zu diesem Zweck ist ein Resonanz  kreis     au.s    dem Kondensator 36 und der eisen  halti.gen Drossel 3 7     vorgesehen,        dessen    Strom  über die     Gleichrichteranordnung    3,8     bleich-          gerichtet        wird.    Ferner ist ein     Kondensator     39 vorgesehen, dessen     Strom    über die     Gleich-          richteranordnun-        -10        gleichgeriebtet        -wird.    So  wohl der     Kippbreis,        iil,

  s        auch    der Konden  sator 39 :sind     über    den Transformator     43    an  den an     das    Netz     anheschlaaenen    Transfor  mator 11     angesehlassen.    Die. beiden Gleich  richter 38 und<B>10</B> ) sind mit ihren     Gleichstrom-          seiten        über    den     -\Vidershnd        -t1    und über die       Leitungen    50, 51 und 52     gleichsinnig    in  Reihe     geschaltet        bezw.        kurzgesch.lo:

  ssen.        In-          folgedessen        wird    bei Gleichheit der :Ströme  des     Kondensatons    39 und der Drossel 37 der  Wie     klun-        _t    7 kein Strom zugeführt.

   Sind je  doch die' Ströme von 39 und     37        ungleich,     dann fliesst durch die     Wicklung        .I7    der Dif  ferenzstrom. dessen Richtung davon abhän  gen würde, ob der Strom von 39     grösser    als  von 3 7 ist oder     umgekehrt.        Um    in der Wick  lung 47 nur einen Strom     bestimmter    Ricb-           tung        zuzulassen,

          ist    dann     noch    der     Gleich-          riehter    42     vorgesehen.        Fig.    7     zeigt    an     -der          Kurve    a ,die Abhängigkeit des Stromes der  Drosselspule .37 von der     Netzspannung    und  an     derGeraden        b,die        Abhängigkeit,des    )Stro  mes     !des        Kondensators    3'9 von der Netzspan  nung.

   Der Gleichrichter 42 ist     nun    in einem  derartigen -Sinne     eingeschaltet,    dass durch die       Wicklung    47 von     den        Differenzströmen        zwi-          r,    l en Kurven a und b     der        Fig.    7 nur  s     'hen    c  der     vertikal    schraffierte     Differenzstrom    flie  ssen kann,     wenn        also    -der     ,

  Strom        des        Gleieh-          richters    40 grösser     ist    als der Strom es       G.leiehrichters    3,8.  



       Man    könnte der     Drosselspule    35 noch     eine     weitere     Gleichstromwicklung        .geben,    die vom       gleichgerichteten    Stromdes     Gleichrichters        3'2     oder von der     Erregerspannung        erregt    wird,  und im gleichen Sinn wirkt wie die darge  stellte     Gleiehstromwieeklung.        Die    vom ,gleich  gerichteten Strom     bezw.    der     Spannung    er  regte Wicklung wird so     bemessen,

      dass keine  Selbsterregung der Drossel     eintritt.     



  Im     Ausführungsbeispiel    ist die     Primär-          wicklung    des     Transformators    43 nicht     un-          mittelbar    an die     Sekundärwicklung        des          Transformators    44     angeselzlossen,    sondern  über einen Spannungsleiter,     bestehend    aus der  Drosselspule 48, dem Kondensator 45 und  dem     ohmschen        Widerstand    46, um die     Fre-          quenza,bhä.ngi,gkeit    auszugleichen.

       Dieser          Spannungsteiler        wirkt    in der Weise, dass die  dem Kondensator 39     und        ,clem        Kippkreis    zu  geführte Spannung mit steigender Frequenz       in        gewünschter    Weise     zunimmt.    Man könnte  aber noch     andereSchaltungen    zur Frequenz  kompensation anwenden.

   Auch bei der     S-chal-          tung    nach     Fig.    1 .und auch bei Anwendung  anderer     kippfähiger        Kreise    zur     Steuerung          kann,        eine        Frequenzkompensation        durchge-          führt    werden.



      Arrangement for regulating generators. It is known to feed the excitation circuit of the generator via a rectifier to control generators, which rectifies the sum of two currents (voltages), one of which is independent of the load and the other is proportional to the load. For this purpose, the primary winding of the rectifier transformer has, for example, fed two currents, one of which is proportional to the current of a choke coil connected to the mains voltage, while the other is proportional to the generator current.

   The two currents are superimposed in the primary winding of the rectifier transformer, and their sum is rectified by the rectifier and fed to the exciter winding.



  In order to bring about the change in the excitation of the generator that is still required, for example to keep the voltage or another operating variable of the generator exactly constant with a variable power factor of the load when the generator works on an unregulated network, according to the invention, arrangements are made where the excitation of the generator is supplied via a rectifier that rectifies the sum of two currents (voltages), one of which is load-independent and the other is load-dependent,

   variable resistances are connected in parallel or in series to the alternating current side of the rectifier and the size of these resistances as a function of the size to be controlled, ie z. B. regulated the generator voltage. In another case, instead of the generator voltage, the output of the generator can be kept constant by changing the excitation. In this case, the size of the resistors is changed depending on the power.

   To change the size of the resistors, a rolling regulator can be used, for example, which, in a manner known per se, runs over a contact track on which the taps of the ohmic or inductive resistor a. äowclrlwserr are, and depending on its position, switches on more or less resistance.

   But you could also use, for example, a carbon pressure regulator as a variable resistor. Preferably, a choke coil will be used as the variable resistor, the inductance of which is set by direct current bias.

   The Cdc premagnetization can be influenced, for example, by a roller controller. Ma.n can also arrange the arrangement so that there is a change in the size of the pre-magnetization without moving contacts.

   For this purpose, one can use a breakover circuit, for example, and rectify the current of the breakdown circuit and feed it to the premagnetization of the I) ro @ selspirle. 'In the Zeiehnumr various exemplary embodiments of the invention are shown. In Fig. 1, a synchronous generator 1 is connected to the alternating current network 2, the field winding is denoted by 3 sen.

    The excitation signal is fed via a rectifier arrangement 4 which, in the exemplary embodiment, consists of six rectifiers in three-phase Graetz circuit.

   Dry rectifiers such as copper-copper oxide rectifiers, for example, can be used as rectifiers. The rectifier arrangement is supplied with the sum of two voltages, one of which is independent of the load and the other is proportional to the load. A transformer 5, which is connected to the mains voltage an.geschlo@ssen, is used to form the first component.

   An air gap transformer 6, the primary winding of which is switched into the lines 2, is used to form the load-dependent component. The secondary windings of the transformers 5 and 6 are connected in series and feed the rectifier connection 4.

      In order to keep the voltage exactly constant, according to the invention, the alternating current winding of a choke coil i is connected in series with the rectifier arrangement 4. The alternating current windings of this choke coil are labeled 8. The choke coil 7, as shown schematically in the exemplary embodiment,

   consist of six single-phase chokes. A six-section three-phase throttle could also be used, for example. Every two alternating current windings of the choke coil lie pa.ra.ll.el in a phase line.

   The choke coil has two DC windings 9 and 10 which are connected in this way. da.ss in two individual choke coils, which are respectively in one phase. in two legs of the three-phase inductor which belong to one phase and which have constant fluxes in opposite directions,

   in order to keep the current of the fundamental wave away from the DC circuit in a manner known per se. The winding 9 is fed from the rectified current of the rectifier arrangement 4, while the winding 10 receives the direct current control current which is obtained from the mains voltage via a tiltable arrangement,

      that it changes very strongly with small changes in the mains voltage. The winding 9 excited by the rectified current has the advantage that only a small amount of control power has to be supplied by the breakover circuit so that the voltage can be kept almost constant. One could excite the winding 9 from the terminal voltage occurring at the exciter winding 3.



  In the exemplary embodiment, the IDP-capable circuit consists of an iron-containing choke coil 13, to which a capacitor 11 and an ohmic resistor 12 are connected in series.

       This tiltable circuit is connected to the secondary winding of a transformer 15 energized by the primary voltage via the choke coil 18 and the ohmic counterpart 14, the meaning of which will be explained later. Parallel to the ferrous choke coil 13 is a capacitor 16, which serves to

   to compensate the current of the choke coil in the unsaturated area. The total current of the tiltable circuit is rectified via the rectifier arrangement 1.7 and fed to the control winding 10.

   The dimensions of the capacitor 11 and the ohmic resistor 12 are adapted to the choke coil 13 in such a way that a large change in the Pcurrent occurs in the working area with a slight change in the mains voltage. In Fig. 2, the characteristic .des tiltable circle is provided.

   It shows that in the working area between points A-B, with a slight increase in the mains voltage, the direct current supplied to winding 1-0 increases very sharply. The winding 9 and the winding 1.0 are. switched so that they counteract one another, and the winding 9 is chosen so

       @that self-excitement occurs, d. H. that with the sole presence of the winding 9 the current would increase until it would be limited by the resistive losses etc.

   The winding 10 now acts: counter to the winding 9 and since the winding 10 supplies a strongly increasing tracing current with increasing voltage, the overall premagnetization of the choke coil 7 becomes smaller with increasing voltage. This increases the resistance of the choke coil and the excitation current decreases.

   The consequence of this is that the voltage of the generator drops. Instead of the total current of the tiltable circle;

  To rectify, one could also rectify the voltage on the capacitor 11 and feed the winding 10 from this voltage. It is not absolutely necessary that a special ohmic resistor 12 is provided, but in many cases the loss resistance of the rectifier and the winding 10 is sufficient, but is:

  the use of an adjustable resistor 12 for the correct setting of the characteristic in the working area is expedient.



       If the load on the generator changes, the voltage supplied by the transformer -6 changes in such a way that when the load is increased, the excitation current is increased and when the power is reduced, it is weakened.

   If the voltage of the generator changes, that of the changes. tiltable circuit, supplied bias current, whereby @the inductivity of the choke coil 7 is changed so,;

  that the excitation current receives the value that; the mains voltage remains constant.



  As already mentioned, the tiltable circuit is connected to the secondary winding of the transformer 1.5 via an ohmic resistor 14 and an inductance 18,

  closed. The series arrangement of the ohmic resistor 14 and the inductance 18 is connected to a current converter 19, which is connected to the phase to which the transformer 15 is not connected:

          is. At cos <B><I>99</I> </B> = 1 in the three-phase network 2 closes, then the, secondary voltage,

  of the transformer 15 with the secondary current of the current transformer 19 a phase angle of 90. The voltages generated by this secondary current at the ohmic resistor 14 and at the inductance 18 give a resultant,

      whose phase position in relation to the secondary voltage of the transformer <B> A </B> depends on the size ratio of 15 and 1.8. This resultant provides the usual compounding for working in parallel with other generators, as follows:

  that with constant mains voltage, the generator output is regulated to a constant cos 99.



       Instead of connecting the choke coil 7 in series with the rectifier arrangement 4, it could also be laid in parallel with it. You then only have to ensure that the overall magnetization of the choke coil is increased as the line voltage increases.



       Instead of the tilting circle shown in the figure, other tilting circles could also be used.

   For example, FIG. 3 shows a breakover circuit which consists of an iron-containing choke coil 1.3 and a capacitor 21 and an ohmic series resistor 20.

   In contrast to the arrangement according to FIG. 1, the capacitor 21 is dimensioned so that its current is greater than the inductor current in a certain current range, so that the current consumed is ka.pacitive in a certain voltage range.

   The ohmic resistance \? U is measured such that a horizontal turning tangent arises at the working point 11, as shown in FIG. lla.n works here in the loving part of the characteristic to the left of the ordinate axis. With a small increase in voltage, the current decreases very quickly.

   If one would therefore use the arrangement shown in Fi: -. 1 use the circuit shown, the winding 9 would be switched in this way.

   that it acts in the same way as the winding 11) and no self-excitation occurs, or that the winding 9 is omitted. The result would then be that the overall premagnetization decreases in the desired manner with increasing mains voltage,

       on the other hand, it increases when the mains voltage drops. Instead of an ohmic series resistor, you can also use a capacitive series resistor,

   and then, depending on the choice of the series capacitor, live the working point with a horizontal tangent to the right or left of the ordinate axis. With this arrangement, only the area to the left of the maximum can be used.



  If an ohmic or capacitive Zrorscha is jammed, it is also possible to provide a parallel or series connection of an ohmic and noble capacitive series resistor.

   One can then obtain a horizontal -turn tangent even at zero current. You can work both in the area in which the current decreases with increasing span, and in the area in which the current increases with increasing voltage.

   In Fig. 5 such a resonance circuit is shown, which consists of the ferrous choke 13, the parallel capacitor 21, the ohmic resistor 20 and the capacitive ballast resistor 22 be available. In the arrangement of Fig. 5 is still in series with the capacitor 21, a small choke coil 23 which is matched with the capacitor capacitor to the third harmonic.

   As a result, the third harmonics, which are generated by the iron saturation of the Drosael coil 13, are short-circuited and thus kept away from the external circuits. The arrangement can also be made, for example, so that the capacitor ?? is only connected in series with the choke coil 13.



  In Fi, g. 6 shows another embodiment of the invention. 1 is how the the the generator that is on the grid? is working. In contrast to the arrangement according to FIG. 1, the generator has a special exciter 30, the excitation of which 31 is fed via the rectifier arrangement 32.

   Two currents are primarily fed to the rectifier transformer 33, once the load current of the generator and once the current of the choke coil 31 .. connected to the network.



  In series with the linear arrangement 3 2 is a choke coil 35 which has a direct current winding which is excited by the difference between two currents. that the premagnetization decreases with increasing mains voltage.

   For this purpose, a resonance circuit is provided outside the capacitor 36 and the iron-holding choke 37, the current of which is bleached via the rectifier arrangement 3, 8. A capacitor 39 is also provided, the current of which is rectified via the rectifier arrangement. So well the kippbreis, iil,

  s also the capacitor 39: are connected to the transformer 11 connected to the network via the transformer 43. The. the two rectifiers 38 and 10 are connected in series with their DC sides via the - \ Vidershnd -t1 and via the lines 50, 51 and 52 in the same direction. short-circuited lo:

  sweet. As a result, if the currents of the condenser 39 and the choke 37 are equal, the how sounds 7 is not supplied with any current.

   However, if the currents of 39 and 37 are not equal, then the differential current flows through the winding .I7. whose direction would depend on whether the current of 39 is greater than that of 37 or vice versa. In order to only allow a certain direction of flow in winding 47,

          the aligned 42 is then also provided. Fig. 7 shows on curve a, the dependence of the current of the choke coil 37 on the mains voltage, and on straight line b, the dependence of the current of the capacitor 39 on the mains voltage.

   The rectifier 42 is now switched on in such a sense that only the vertically hatched differential current can flow through the winding 47 of the differential currents between the curves a and b of FIG. 7, so if - the     ,

  The current of the rectifier 40 is greater than the current of the rectifier 3.8.



       The choke coil 35 could also be given a further direct current winding, which is excited by the rectified current of the rectifier 3'2 or by the excitation voltage, and acts in the same way as the direct current circuit shown. The from the same directed stream respectively. the tension excited winding is dimensioned so

      that no self-excitation of the throttle occurs.



  In the exemplary embodiment, the primary winding of the transformer 43 is not connected directly to the secondary winding of the transformer 44, but via a voltage conductor, consisting of the choke coil 48, the capacitor 45 and the ohmic resistor 46, around the frequency, bhä. ngi, equality.

       This voltage divider acts in such a way that the voltage fed to the capacitor 39 and the breakover circuit increases in the desired manner with increasing frequency. However, other circuits could also be used for frequency compensation.

   Frequency compensation can also be carried out with the S-circuit according to FIG. 1 and also when using other tiltable circuits for control.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Regelung von Genera toren, bei denen die Summe zweier Ströme (Spannung"en), von ,denen der eine laGtabliän- gig und :der andere von der Belastung im wesentlichen unabhängig ist, gebildet und nach Gleichrichtung dem Erregerkreis des Generators zugeführt wird, dadurch gekenn- zeicb.net, : PATENT CLAIM: Arrangement for regulating generators in which the sum of two currents (voltages), one of which is stable and: the other is essentially independent of the load, is formed and fed to the excitation circuit of the generator after rectification is thereby identified- zeicb.net: dass veränderliche Widerstände pax- allel ,oder in Reihe zum Gleichrichter auf der Wechselstromseite :geschaltet und die Grösse dieser Widerstände in Abhängvgkeit von der zu regelnden Grösse geändert wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. that variable resistances are switched pax- allel or in series with the rectifier on the AC side and the size of these resistances is changed depending on the size to be controlled. SUBCLAIMS: 1. Anordnung nach Patentanspruoh, dadurch gekennzeichnet, @dass als veränderlicher Widerstand eine mit Gleichstrom vor- magnetisierte Drosselspule verwendet wird. 2. Arrangement according to patent claim, characterized in that a choke coil pre-magnetized with direct current is used as the variable resistor. 2. Anordnung nach Unteranspruch 1, Üa- durch gekennzeichnet, dass die Vormagne- tisierun,g der Drosselspule abhängig ist vom gleichgerichteten Strom eines kipp- fähigen Kreises. 3. Arrangement according to dependent claim 1, characterized in that the pre-magnetization of the choke coil is dependent on the rectified current of a tiltable circuit. 3. Anordnung nach Unteranspruch 1, da durch .gekennzeichnet, dass die Drossel spule ausserdem noch vom gleichgerichte ten Strom oder der gleichgerichteten @Span- nung ,der Drosselspule vormagnetisiert wird. 4. Arrangement according to dependent claim 1, characterized by the fact that the choke coil is also premagnetized by the rectified current or the rectified voltage of the choke coil. 4th Anordnung nach Unteranspruch 2, da- ,durcU gekennzeichnet, .dass als Kippkreis die Reihenschaltung eines Kondensators, einer eisenhaltigen Drosselspule und eines Widerstandes .dient, idie an die zu regelnde Spannung angeschlossen ist. 5. Arrangement according to dependent claim 2, characterized by the fact that the series connection of a capacitor, an iron-containing choke coil and a resistor serves as the breakover circuit, which is connected to the voltage to be regulated. 5. Anordnung nach Unteranspruch 2, @da- durcUgekennzeichnet, dass die Vormagne- tisierung der Drosselspule abhängig ge- maoht wird von,der gleichgerichteten Dif ferenz zweier Wechselströme einer kipp fähigen Anordnung, Arrangement according to dependent claim 2, characterized in that the pre-magnetization of the choke coil is made dependent on the rectified difference between two alternating currents of a tiltable arrangement, die aus der Parallel- schaltung eines Kondensators und .einer Eisendrosselspule und einem vor dieser liegenden Widerstand besteht. 6. which consists of the parallel connection of a capacitor and an iron choke coil and a resistor in front of it. 6th Anordnung nach Unteransprnoh 2, da- dureh gekennzeichnet, dass die Differenz aus dem gleichgerichteten Strom eines Kippkreises und dem gleichgerichteten Strom eines konstanten Widerstandes ge bildet und die Umkehr des Rchtungs- sinnes des dureh die Vormagnetisierungs- wieklung Arrangement according to sub-claim 2, characterized in that the difference between the rectified current of a breakover circuit and the rectified current of a constant resistance forms and the reversal of the direction of the through the pre-magnetization fliessenden Differenzstromes ver mieden wird. 7. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Gleichriehter entnommene Energie auf den Erregerkreis der Erregermaschine einwirkt. flowing differential current is avoided. 7. Arrangement according to claim, characterized in that the energy taken from the aligner acts on the excitation circuit of the excitation machine.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE970692C (en) * 1951-11-17 1958-10-16 Siemens Ag Device for the automatic regulation of the excitation of synchronous machines
DE972769C (en) * 1953-05-14 1959-10-01 Siemens Ag Arrangement to improve the voltage stability of synchronous machines or synchronized asynchronous machines

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