DE1011978B - Anordnung zur Erregung von Synchronmaschinen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Erregung von Synchronmaschinen Für die Erregung von Synchronmaschinen (Generatoren, Motoren oder auch Blindleistungsmaschinen) ist eine Anordnung bekannt, bei der der Erregerwicklung ein von der Belastung der Maschine unabhängiger, der Spannung verhältnisgleicher Erregerstromanteil sowie in Stromüberlagerung ein dem Belastungsstron i der Maschine verhältnisgleicher Anteil zugeführt wird. Die Anordnung ist derart, daß in den Stromkreis einer an die Netzspannung angeschlossenen dreiphasigen Drosselspule und in den Ständerstromkreis der Synchronmaschine je ein Stromtransformator eingeschaltet ist. Die Sekundärwicklungen der beiden Stromtransformatoren speisen in Parallelschaltung einen Gleichrichter (z. B. eine mehrphasige Trockengleichrichterschaltung), an deren Gleichstromseite die Erregerwicklung angeschlossen ist. Da den Stromtransformatoren in der Leistung viel größere Verbraucher (die Drosselspule und die Ständerwicklung der Synchronmaschine) vorgeschaltet sind, bestimmen diese Verbraucher die Sekundärströme der Stromtransformatoren, so daß diese sich am Gleichrichter und an der Erregerwicklung unabhängig voneinander überlagern bzw. sich ausbilden. Es kommt dabei zu einer vektoriellen Addition der von beiden Stromtransformatoren gelieferten Ströme. Der dem Wirkstrom der Synchronmaschine proportionale Erregerstrom wird bei dieser Addition durch den Sekundärstrom des mit der Drosselspule in Reihe geschalteten Stromtransformators wegen der 90°igenPhasenverschiebung nicht beeinflußt. Anders verhält es sich mit der vom Blindstrom der Synchronmaschine herrührenden Err egerstrotnkomponente. Je nach der Schaltung und je nachdem, ob als Scheinwiderstand eine Drosselspule oder ein Kondensator verwendet wird, addieren oder subtrahieren sich an der Parallelschaltung der Sekundärwicklungen d"er Stromtransformatoren diese von der Drosselspule und von der Synchronmaschine herrührenden Blindströme algebraisch. Dies kann zur Folge haben, daß der an der Synchronmaschine mit der Belastung anwachsende Blindstrom den von der Drosselspule herrührenden Erregerstromanteil und dementsprechend auch die resultierende Erregung an der Synchronmaschine zunächst schwächt. In manchen Fällen ist dies unerwünscht. Es ist im Gegenteil erwünscht, daß sowohl ein nacheilender als auch ein voreilender Belastungsstrom an der Synchronmaschine eine Vergrößerung des gesamten Erregerstromes bewirkt.
• Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die belastungsabhängige und die belastungsunabhängige Erregerstromkomponente gesonderte Gleichrichter speisen, die auf ihrer Gleichstromseite in Parallelschaltung an die Erregerwicklung der Synchronmaschine angeschlossen sind. Dementsprechend addieren sich die von den Sekundärwicklungen der beiden Stromtransformatoren herrührenden Erregerstromanteile auf der Gleichstromseite algebraisch. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn es auf große Überlastbarkeit ankommt, weil bei gleichbleibendem Übersetzungsverhältnis die algebraische Addition der beiden Teilströme stets den größten Erregerstrom ergibt. Dies ist namentlich bei Maschinen, die stärken Überlastungen ausgesetzt sind, wie z. B. bei Motoren zum Antrieb von durchlaufenden Walzenstraßen, bei denen Überlastungen bis zum 3fachen vorkommen, sehr wichtig.
• Die Zeichnung veranschaulicht in Fig. 1 die neue Schaltung. 1 ist die Synchromnaschine, deren Erregerwicklung über Schleifringe von zwei auf der Gleichstromseite parallel geschalteter und auf der Wechselstromseite mehrphasigen Trockengleichrichtern 2 a und 2 b gespeist wird. Der Gleichrichter 2 a ist dabei über den Stromtransformator 4 und über die mehrphasige Drosselspule 3 an die Netzspannung U angeschlossen. Der Gleichrichter 2 b wird von der Sekundärseite des in den Ständerstromkreis der Maschine 1 eingeschalteten Stromtransformators 5 mit lastabhängigem Strom gespeist. Die Wechselstromseiten der beiden Gleichrichter 2 a und 2 b sind mit Hilfe des Schalters 6 parallel schaltbar, so daß man auch eine vektorielle Addition des belastungsunabhängigen und des belastungsabhängigen Erregerstromanteils herbeiführen kann.
• Fig. 2 der Zeichnung zeigt das Vektordiagramm der Ströme und Spannungen bei geöffnetem Schalter 6 der Fig. 1. Zum Drosselstrom JD' fügt sich sowohl bei nacheilendem Motorstrom hu als auch bei voreilendem Strom Jlb; stets der Strom Il', so daß sich der Erregerstrom 12 als algebraische Summe der beiden Teilströme ergibt. Man kann ohne weiteres von der algebraischen Überlagerung der beiden Ströme auf die geometrische übergehen, wenn man die beiden Stromwandler auf der Sekundärseite durch den Schalter 6 parallel schaltet.
• Auch bei der Erregung mit getrennten Teilströmen (Fig. 1) können beide Teilströme, z. B. durch Verwendung regelbarer Stromwandler, unabhängig voneinander geregelt werden, so daß sich auch bei Betrieb eine leichte Regelung des Leistungsfaktors bzw. der Blindleistung ermöglichen läßt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Erregung von Synchronmaschinen, bei der über einen von der Netzspannung gespeisten Scheinwiderstand (insbesondere eine Drosselspule) eine von der Belastung der Synchronmaschine unabhängige Erregerstromkomponente sowie eine vom Belastungsstrom der Synchronmaschine abhängige Stromkomponente über Gleichrichter der Erregerwicklung der Synchronmaschine zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Erregerstromkomponenten gesonderte Gleichrichter speisen, die auf ihrer Gleichstromseite in Parallelschaltung an die Erregerwicklung der Synchronmaschine angeschlossen sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines zwischen die Wechselstromzuleitungen der Gleichrichter angebrachten Schalters die Gleichrichter auch auf;°tfer Wechselstromseite parallel schaltbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 906 824, 659142.