DE1054163B

DE1054163B - Arrangement for the excitation of synchronous machines excited in current circuit via rectifier

Info

Publication number: DE1054163B
Application number: DEST13038A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Noppe
Original assignee: HANS STILL AG
Current assignee: HANS STILL AG
Priority date: 1957-10-11
Filing date: 1957-10-11
Publication date: 1959-04-02

Description

Anordnung zur Auferregung von in Stromschaltung über Gleichrichter erregten Synchronmaschinen Es ist bekannt, Synchrongeneratoren über eine Stromschaltung aus Drossel, Stromwandler und Gleichrichter zu erregen. Als Gleichrichter werden zweckmäßig Selengleichrichter verwendet. Diese Gleichrichter haben aber die Eigenschaft, daß eine bestimmte Schwellspannung je Platte, etwa 0,5 bis 1 V, angelegt werden muß, bevor ein nennenswerter Strom fließt. Die Gleichrichterkennlinie ist in Fig. 1 dargestellt. Darin ist U der Spannungsabfall an der Platte., I der Durchlaßstrom. Diese Eigenschaft erschwert den Erregungsvorgang beim Anlassen der Synchronmaschine.Arrangement for the excitation of in current circuit via rectifier excited synchronous machines It is known to use synchronous generators via a current circuit to excite from choke, current transformer and rectifier. Be used as a rectifier appropriately selenium rectifier used. However, these rectifiers have the property that a certain threshold voltage per plate, about 0.5 to 1 V, are applied must before a significant current flows. The rectifier characteristic is shown in Fig. 1 shown. Where U is the voltage drop across the plate, I is the forward current. This property complicates the excitation process when starting the synchronous machine.

Nach der USA.-Patentschrift 2208416 wird die Schwellspannung von in Reihe geschalteten Gleichrichterplatten bei Inbetriebnahme des Generators dadurch verringert, daß man einen Teil der Platten mit Hilfe des Schützes kurzschließt. Dieses Schütz benötigt zu diesem Zweck nur Ruhekontakte, reit denen man allgemein nur kleine Ströme schalten kann. Außerdem besteht bei dieser Anordnung die Gefahr, daß die Gleichrichter durchschlagen, wenn das Schütz zu spät oder überhaupt nicht anzieht. Auch das Einschalten einer zu großen Spannungsstufe am Spannungstransformator, der für diese Erregerschaltung verwendet wird., weist dieselben Fehler auf.According to U.S. Patent 2208416, the threshold voltage of in Rectifier plates connected in series when the generator is started up as a result reduces the fact that part of the plates is short-circuited with the help of the contactor. This contactor only needs normally closed contacts for this purpose, which are generally used can only switch small currents. In addition, with this arrangement there is the risk of that the rectifier break down if the contactor is too late or not at all attracts. Switching on too high a voltage level on the voltage transformer, which is used for this excitation circuit., has the same errors.

Bewegliche Teile, wie sie in dieser USA.-Patentschrift verwendet werden, sind außerdem mechanisch empfindlich. Auch gegen Schmutz und schädliche chemische Einwirkung sind diese Teile nur mit größerem Kostenaufwand zu schützen.Moving parts as used in this U.S. patent are also mechanically sensitive. Also against dirt and harmful chemical These parts can only be protected at great expense.

Es ist ferner bekannt, daß man durch besondere Maßnahmen die Remanenzspannnung des Generators vergrößert, so daß eine einwandfreie Erregung über die Gleichrichter erfolgt. Hierbei muß man jedoch grundlegend in die Auslegung der Synchronmaschine eingreifen oder die den. magnetischen Gleichfluß führenden Teile aus Dauermagnetwerkstoff herstellen. Beides ist mit einer wirtschaftlichen Fertigung nicht zu vereinbaren.It is also known that the remanence stress can be reduced by special measures of the generator enlarged, so that perfect excitation via the rectifier he follows. Here, however, one must fundamentally consider the design of the synchronous machine intervene or the den. Magnetic constant flux parts made of permanent magnet material produce. Both of these cannot be reconciled with economical production.

Man kann zur Verbesserung des Auferregungsvorganges eine zusätzliche Feldwicklung in der Synchromnaschine anbringen, die während des Anlassens Strom führt, nach dem Anlassen abgeschaltet oder über einen Widerstand kurzgeschlossen wird.You can do an additional one to improve the excitement process Install field winding in the synchromesh machine that generates current during starting leads, switched off after starting or short-circuited via a resistor will.

In den Fig. 2 und 3 ist 1 der Generatoranker, 2 die Feldwicklung, 3 die zusätzliche Feldwicklung, 4 der Schalter, 5 die Kompoundierung und 6 ein Widerstand, der für die vorliegende Erfindung nicht unbedingt erforderlich ist. Durch diesen Widerstand kann der Strom begrenzt werden.In Figs. 2 and 3, 1 is the generator armature, 2 is the field winding, 3 the additional field winding, 4 the switch, 5 the compounding and 6 a resistor, which is not absolutely necessary for the present invention. Through this Resistance can limit the current.

Nach der Erfindung wird an Stelle des Schalters ein nichtlinearer Widerstand: oder ein Gleichrichter verwendet, der die Funktion des Schalters übernimmt, ohne daß Kontakte betätigt werden müssen.. Bei kleinen Erregerströmen sind auch kleine Spannungen vorhanden, so daß der nichtlineare Widerstand einen besonders großen Widerstandswert aufweist. Die Gleichrichter sind bei kleinen Spannungen auch in Durchlaßrichtung wegen der Schwellspannung nahezu gesperrt. Dies entspricht einer offenen Schalterstellung. Bei Betrieb der Synchronmaschine vom Leerlauf bis zu jeder beliebigen Belastung sind die Feldspannungen so groß, daß der nichtlineare Widerstand oder die Gleichrichter die Zusatzwicklung nahezu kurzschließen. Die Schaltung ist in Fig. 4 dargestellt. In dieser Figur stellt 7 den Gleichrichter oder den nichtlinearen Widerstand dar.According to the invention, a non-linear switch is used instead of the switch Resistance: or a rectifier is used that takes on the function of the switch, without contacts having to be actuated .. With small excitation currents are also small voltages present, so that the non-linear resistance is a special has a large resistance value. The rectifiers are at low voltages too almost blocked in the forward direction because of the threshold voltage. This corresponds to a open switch position. When operating the synchronous machine from idle to each any load, the field voltages are so great that the non-linear resistance or the rectifiers almost short-circuit the auxiliary winding. The circuit is shown in FIG. In this figure, 7 represents the rectifier or the non-linear one Resistance.

Bei Generatoren mit stromsteuernden Kompoundierungen kann man den Sollwert verändern., indem man zwei Feldwicklungen 2 und 3 anordnet und, parallel zur Wicklung 3 einen Widerstand 8 nach Fig. 5 anordnet, der veränderlich ist, oder einen Widerstand 8 nach Fig. 6 anordnet, der als Spannungsteiler geschaltet ist (deutsche Auslegeschrift 1015 916). Mit diesem Widerstand 8 kann man den nichtlinearen Widerstand 7 oder den Gleichrichter 7 entsprechend den Fig. 5 und 6 in Reihe schalten.In the case of generators with current-controlling compounding, one can use the Change setpoint by arranging two field windings 2 and 3 and, in parallel for winding 3 a resistor 8 according to FIG. 5 arranged, which is variable, or arranges a resistor 8 according to FIG. 6, which is connected as a voltage divider (German interpretation document 1015 916). With this resistor 8 you can use the non-linear Connect the resistor 7 or the rectifier 7 in series as shown in FIGS.

In diesem Fall ist nur das Glied 7 zusätzlich erforderlich, um die gewünschte Wirkung zu erhalten, da sowohl die Hilfswicklung 3 als auch der Parallelwiderstand 8 bereits vorhanden sind.In this case, only the link 7 is additionally required to the To get the desired effect, since both the auxiliary winding 3 and the parallel resistor 8 already exist.

Diese Schaltung hat den Vorteil, d:aß der kleine Anfahrstroan, der durch die Remanenzspannung der Maschine hervorgerufen wird und, durch den. Schwellwiderstand des Gleichrichters oder des nichtlinearen Widerstandes erheblich gedrosselt wird, auch in der Zusatzwicklung auferregend wirkt. Sobald dies nicht mehr erforderlich ist, wird der Strom in der Zusatzwicklung durch den Gleichrichter begrenzt.This circuit has the advantage that the small start-up flow, the caused by the remanent voltage of the machine and, by the. Surge resistance the rectifier or the non-linear resistor is significantly reduced, also has an exciting effect in the additional winding. Once this is not more is required, the current in the additional winding is limited by the rectifier.

Der Vorteil dieser Schaltungen besteht darin, daß keine beweglichen Teile, wie beispielsweise Schütze, verwendet werden und deshalb auch komplizierte Schaltungen zur Steuerung dieser Geräte unnötig sind. Damit ist die Schaltung billig und robust geworden.The advantage of these circuits is that there are no moving ones Parts, such as contactors, are used and therefore also complicated Circuits to control these devices are unnecessary. This makes the circuit cheap and become robust.

Claims

CLAIMS: 1. Arrangement for energizing in current circuit Synchronous machines excited by rectifiers with an additional field winding, characterized in that this additional winding (3) by a non-linear. Resistor or rectifier (7) is bridged.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the rectifier (7) with a resistor (8) in series is switched. Publications considered: German Patent No. 678 248; U.S. Patent No. 2,208,416.