CH302689A - Wechselstrom-Generatorenaggregat für konstante Frequenz. - Google Patents

Description

  Wechselstrom     .Generatorenaggregat        für    konstante     Frequenz.       Bei Betrieb der üblichen rotierenden       Wechselstromgeneratoren,        wird        die        Frequenz     dadurch     konstant    gehalten, dass man die  Drehzahl konstant hält.  



  Die     vorliegende        Erfindung        betrifft    ein       Generatorenaggregat,    das     auch,    bei grossen       Änderungen    der Drehzahl Wechselstrom von  konstanter Frequenz     liefert.    Solche Drehzahl  änderungen treten z. B. bei Fahrzeug- und       Flugzeugmotoren    auf, wobei das     Verhältnis     von     niedrigster    zu höchster     Drehzahl        *    leicht  1: 4 wird.  



       Erfindungsgemäss        wird    in einem Zwei  maschinensatz     die    Leistung mit     Hilfe    einer  doppelten     Frequenzumformung    erzeugt und  auf     die    konstante Frequenz eines besonderen       als    Erreger dienenden Taktgebers kleiner  Leistung gebracht. Die     Taktgeberfrequenz     ist die gewünschte     Wechselstromfrequenz.     Die Methode ist sowohl     für    einphasige wie  mehrphasige Systeme anwendbar.

   Im fol  genden     wird    die     Anwendung    bei     einem    Drei  phasensystem erläutert.  



       In        Fig.    1 ist 1 ein     Dreiphasengenerator     kleiner Leistung für die verlangte konstante       Frequenz.    Der Generator     kann,    ein kristall  gesteuerter Röhrensender oder     ein        mit    ge  nauer     Konstanthaltung    der Frequenz     ver-          sehener    Synchrongenerator oder rotierender       Gleichstrom-Einankerumformer    oder     -Kon-          taktumformer        sein..    Der Generator     wirkt    als  Taktgeber und 

  speist     eine        Statorwicklung    2  eines dreiphasigen     Induktionsgenerators.    Des  sen Rotor     mit        einer        Rotorwicklung    3 wird         von,    einem Triebmotor 7     mit    stark veränder  licher Drehzahl, z. B. einem Flugzeugmotor,  angetrieben. Starr verbunden mit     diesem     Rotor ist der Rotor einer zweiten     drei-          phasigen        Induktionsmaschine,    der eine     Ro-          torwicklung    4 trägt.

   Der     Stator        dieser    Ma  schine hat eine Wicklung 5, die     ein    Netz 8 mit  elektrischer Energie speist.     Rotorwicklung     4 ist an     Rotorwicklung    3 angeschlossen. Der       Stator    der ersten     Maschine    trägt ausser der  Wicklung 2 eine Wicklung 9,     die    an die  Wicklung 5 der zweiten     Maschine    angeschlos  sen ist.  



  Das Aggregat besteht also aus dem Takt  geber 1, einem ersten     Induktionsgenerator          mit    Primärwicklung 2;     Rotorwicklung    3 und  Rückkopplungswicklung 9 sowie einer zwei  ten,     mit    der ersten starr gekuppelten     Induk-          tionsmaschine    mit     Statorwicklung    5 und       Rotorwicklung    4. Die\ Arbeitsweise der Ma  schinen ist folgende:  Der Taktgeber 1 speist die     Statorwicklung     2 der ersten     Maschine    mit Strom der ver  langten konstanten Frequenz.

   Die Spannung  in der     Rotorwicklung    3 hat eine Frequenz,  die gleich ist der Differenz aus Taktgeber  frequenz     minus    Rotationsfrequenz des Ro  tors, wenn dieser den gleichen Rotationssinn  hat wie das Drehfeld in der     Statorwicklung    2.  Die     Rotorwicklung    4 der zweiten Maschine  erhält auf diese Weise ein     Drehfeld,    das mit  der obigen Differenz von     Taktgeberfrequenz     minus Rotationsfrequenz in der Drehrichtung  des     .Antriebsmotors    läuft.

   Dadurch werden     in,         der     Statorwicklung    5     Spannungen        induziert,     deren Frequenz gleich ist der Differenz von       Taktgeberfrequenz        minus    Rotationsfrequenz  plus der Rotationsfrequenz, d. h. gleich der  Taktfrequenz. Dadurch     wird    die Netzfre  quenz     unabhängig    von der Drehzahl des  Triebmotors 7. Die     Spannung        wird    durch  einen     Spannungsregler    10 geregelt, der zwi  schen Netz 8 und Taktgeber 1 geschaltet ist.  



  Die     Rückkopplungswicklung    9 ermög  licht es den Rotoren, trotz ihres geringfügigen       Energieflusses,    Leistung zu entnehmen und  kompensiert den     Einfluss    der Belastung. Die       Dimensionierung    und     Winkellage    der Wick  lung 9 relativ zur Wicklung 2 bestimmt das  Arbeitsgebiet des     Generators.    Ebenso be  stimmend ist die     Winkellage    der     Statoren          bzw,    der Rotoren     zueinander.    Eine analog       wirkende    Schaltung zeigt     Fig.    2.     In    dieser  sind.

   gleiche Teile mit gleichen     Ziffern    wie in       Fig.    1     bezeichnet.    Der Taktgeber 1 speist die       Statorwicklung    2 der ersten-     Induktions-          maschine,    deren     Rotorwicklung    3     mit        Rotor-          wicklung    4 der andern     Induktionsmaschine          verbunden    ist.

       Statorwicklung    5 der zweiten       Maschine    ist mit     Rückkopplungswicklung    9  der ersten     Maschine    verbunden.  



  Das Netz 8 ist an die als Arbeitswicklung       dimensionierte        Statorwicklung    2     angeschlos-          3    sen. Auch     in    diesem Fall ist die Netzspannung  gleich der     Taktgeberspannung.       Das Aggregat arbeitet nur bei     Über-          synchronismus    der ersten Maschine als Gene  rator, d. h. also, wenn die Rotationsfrequenz  höher     liegt    als die     Taktgeberfrequenz.    Da  durch und durch den Drehzahlbereich ist die       Polzahl    der Maschinen bestimmt.  



  Da     zwischen,    Taktgeber und den beiden  Maschinen     nur    feste Verbindungen vorhan  den sind, ist das Aggregat sehr     einfach    und  betriebssicher. Der Taktgeber braucht nur  für die Eigenverluste     dimensioniert    zu wer  den.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Wechselstrom - Generatorenaggregat für Ein,- oder Mehrphasenbetrieb mit konstanter, von der Drehzahl des Aggregates unabhängi ger Frequenz, dadurch gekennzeichnet, daB ein Taktgeber (1) für die verlangte konstante .Frequenz den Stator (2) einer Induktions- maschine speist, deren Rotor (3) mit dem Rotor (4) einer zweiten Induktionsmaschine starr gekuppelt ist und von einem Antriebs motor (7)

   mit veränderlicher Drehzahl an getrieben wird, während die Rotorwicklung (4) der zweiten Maschine an die Rotor wicklung (3) der ersten Maschine angeschlos sen ist und der generatorische Effekt 'der Statorwicklung (5) der zweiten Maschine entnommen wird, die mit einer Rückkopp- lungswicklung (9) im Stator der ersten Maschine verbunden ist.