CH403045A - Einrichtung zur Stossentregung einer elektrischen Maschine - Google Patents

Description

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    Einrichtung      zur      Stossentregung   einer elektrischen Maschine Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur    Stossentregung   einer elektrischen Maschine, deren Feldwicklung an eine Erregermaschine angeschlossen ist. 



  Bei Generatoren, die    stossartige      Laständerungen   aufzunehmen haben, wird in bekannter    Weise   eine Stosserregung bzw.    Stossentregung   vorgesehen. An Hand der    Fig.   1 und 2 seien die Verhältnisse bei einer plötzlichen Lastabsenkung beschrieben. In    Fig.   1 ist auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate sind Spannungen U und Ströme J aufgetragen;    Fig.   2 gibt ein Zeigerdiagramm wieder. Wenn zum Zeitpunkt t = 0 der Strom momentan vom Betrage    J1   auf    J2   fällt, tritt ein Spannungssprung d U auf, der durch keinen Regler    verhindert   werden kann. Dies    lässt   sich aus    Fig.   2 ableiten.

   Die innere    Maschinen-EMK   Ei, welche sich aus der    Spannung      U1   und der Komponente    J1   -    xd'      zusammensetzt      (xd'   =    transiente      Maschinenreaktanz),   bleibt nämlich bei raschen Stromänderungen praktisch    konstant,   da sich der mit der    Polradwicklung   verkettete Fluss nur sehr langsam zu ändern vermag.

   Man erhält daher    U2   aus    El   und    J2   -    x2'.   Falls kein Regler eingreift, ist der weitere Spannungsverlauf etwa durch die Kurve a    (Fig.   1) gegeben, während die Funktion b mit    Hilfe   eines Reglers erreicht werden kann. Um die Spannung möglichst rasch wieder auf den Sollwert zu bringen, ist es zweckmässig, die Erregermaschine kurzzeitig negativ zu erregen. Der Bereich dieser    Stossentregung   darf aber nicht zu gross gewählt werden, da sonst die Stabilität der Spannungsregelung gefährdet wird.

   Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Erregermaschine mit einer zweiten Feldwicklung zu versehen und diese in Abhängigkeit von der    Reglerbewegung   bzw. der    Generatorspannung   in negativem Sinne zu speisen. Von Nachteil ist hierbei die Tatsache, dass die zweite Feldwicklung in ihrer Wirkung    durch   die erste beeinträchtigt wird, was insbesondere dann    zu-      trifft,   wenn der Regler letztere an die Spannung Null legt, d. h. praktisch    kurzschliesst.   Ferner ist es bekannt, das Feld der Erregermaschine mittels eines Schalters im    Entregungsfall   umzupolen. Hierzu wird jedoch stets eine separate    Hilfsstromquelle   erforderlich. Dies bedeutet einen hohen Aufwand an zusätzlichen Geräten und Maschinen. 



  Die vorgenannten Mängel lassen sich vermeiden, wenn erfindungsgemäss beim Überschreiten eines vorbestimmten Wertes der Lastabsenkung in den Feldkreis der Erregermaschine sowohl eine der Hauptmaschinen-Spannung proportionale Gegenspannung als auch ein Zusatzwiderstand eingeschaltet werden. 



  Der Vorteil der    Erfindung   ist darin zu sehen, dass die    Stossentregung   ausserordentlich rasch vor sich geht. Ferner erfordert die Einrichtung nur wenige, bewährte Schaltelemente. 



  In    Fig.3,   die ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch wiedergibt, ist    mit   1 eine Synchronmaschine    (Hauptmaschine),   mit 2 deren Erregerwicklung und mit 3 der Anker einer Erregermaschine bezeichnet. Die Feldwicklung 4 dieses Erregers liegt an einem zum Regler 5 gehörenden    Potentiometer   6, welches wiederum über einen Gleichrichter 7 sowie einen von Hand einstellbaren Widerstand 8 an die    Klemmen   der    Erregermaschine   angeschlossen ist. Zum Regler 5    gehört   ferner ein Endkontakt 9, der dazu dient, ein    Stosserregungs-      schütz   10 zu betätigen.

   Sobald letzteres anspricht, wird ein    Gegenerregungs-Gleichrichter   11 an eine Sekundärwicklung des Transformators 12 gelegt, welcher    primärseitig   mit zwei der Phasen R,    S,   T, der Synchronmaschine 1 in Verbindung steht. Eine weitere    Transformatorsekundärwicklung   speist einen    Hilfsgleichrichter   13.    Schliesslich   sind in der Schaltung noch zwei Widerstände 14 und 15 vorgesehen. 

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 Die erfindungsgemässe Einrichtung nach    Fig.3   wirkt folgendermassen:

   Falls die Verringerung der Last und die hierdurch    bedingte   Erhöhung der Generatorspannung einen vorbestimmten Betrag nicht überschreiten, reduziert der Regler 5 auf nicht näher gezeigte Weise die abgegriffene Spannung am    Poten-      tiometer   6, so dass der über die Feldwicklung 4 fliessende Strom sinkt. Hierdurch    fällt   auch die Spannung der Erregermaschine 3 und damit der Erregerstrom sowie die Spannung der    Synchronmaschine   1. Bei grösseren Abschaltungen läuft hingegen der Regler innerhalb weniger    Zehntelssekunden   in seine Endstellung und betätigt den Kontakt 9, wodurch das    Stosserregungsschütz   10 eingeschaltet wird.

   Der    Gegenerregungs-Gleichrichter   11 liegt somit an einer Sekundärwicklung des Transformators 12 und im Kreis der Feldwicklung 4.    Damit   die Gleichrichteranordnung 11 im Umschaltmoment nicht durch einen Spannungsstoss der Wicklung 4 beschädigt werden kann, ist der Widerstand 15 vorgesehen. Der in Reihe zur Feldwicklung 4 geschaltete Wirkwiderstand 14 dient demgegenüber dazu, die Zeitkonstante des    Ent-      regungskreises      beträchtlich   zu verkleinern. Da dar- über hinaus der Gleichrichter 11 an der erhöhten    Generatorspannung   liegt, werden das magnetische Feld und die Spannung der Erregermaschine 3 sehr schnell umgepolt, so dass ein rascher Abbau des Feldes der Synchronmaschine erfolgt.

   Ehe deren Spannung den Sollwert wieder erreicht,    entfernt   sich der Regler 5 infolge der Rückführung aus seiner    Endstel-      lung   und unterbricht die negative Stosserregung. Nunmehr liegt an der Feldwicklung 4 wieder eine positive Spannung, weil der Sperrgleichrichter 7 und der Hilfsgleichrichter 13 eine    Umpolung   der Spannung am    Potentiometer   6 mit Sicherheit vermeiden. 



  Die Erfindung wurde im Zusammenhang mit einem Synchrongenerator erläutert. Der Erfindungsgedanke lässt sich jedoch auch    sinngemäss   bei anderen elektrischen Maschinen, beispielsweise bei Gleichstrommaschinen mit eigener Erregermaschine, gleich    vorteilhaft   anwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Stossentregung einer elektrischen Maschine, deren Feldwicklung an eine Erregermaschine angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass beim überschreiten eines vorbestimmten Wertes der Lastabsenkung in den Feldkreis der Erregermaschine (3) sowohl eine der Hauptmaschinenspannung proportionale Gegenspannung als auch ein Zusatzwiderstand (14) eingeschaltet werden. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an die Klemmen (R, S) einer Wechselstrommaschine (1) ein Transformator (12) angeschlossen ist, dessen erste Sekundärwicklung mit einem Gegenerregungs-Gleichrichter (11) in Verbindung steht, welcher mit Hilfe eines Stosserregungs- schützes (10) sowohl zur Feldwicklung (4) der Erregermaschine (3), als auch zu einem Reglerpotentio- meter (6) und einem Zusatzwiderstand (14) in Reihe schaltbar ist. 2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stosserregungsschütz (10) durch einen Endkontakt (9) eines Reglers (5) betätig- bar ist. 3.

   Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstromklemmen des Gegenerregungs-Gleichrichters (11) durch einen Widerstand (15) überbrückt sind. 4. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmen der Erregermaschine (3) über einen Sperrgleichrichter (7), einen einstellbaren Widerstand (8) und ein Reglerpotentio- meter (6) miteinander in Verbindung stehen. 5.

   Einrichtung nach Unteransprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hilfsgleichrichter (13), welcher an einer zweiten Sekundärwicklung des Transformators (12) liegt, mit der einen Klemme zwischen dem Sperrgleichrichter (7) sowie dem einstellbaren Widerstand (8) und mit der anderen Klemme an den Anker der Erregermaschine (3) angeschlossen ist.