DE1117723B - Leonard generator, especially for submarine cable winch drives - Google Patents

Leonard generator, especially for submarine cable winch drives

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DE1117723B
DE1117723B DES49225A DES0049225A DE1117723B DE 1117723 B DE1117723 B DE 1117723B DE S49225 A DES49225 A DE S49225A DE S0049225 A DES0049225 A DE S0049225A DE 1117723 B DE1117723 B DE 1117723B
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DE
Germany
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generator
leonard
winding
voltage
auxiliary
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Pending
Application number
DES49225A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr-Ing Erich Schwab
Dipl-Ing Paul Mattheis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices
    • B66C13/22Control systems or devices for electric drives
    • B66C13/23Circuits for controlling the lowering of the load
    • B66C13/24Circuits for controlling the lowering of the load by dc motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/34Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using Ward-Leonard arrangements

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Description

Leonardgenerator, insbesondere für Seekabelwindenantriebe Die Erfindung betrifft einen Leonardgenerator, insbesondere für Seekabelwindenantriebe, mit einem mit etwa konstanter Drehzahl angetriebenen Hilfsgenerator, der eine vom Leonardgeneratorstrom erregte sowie eine entgegengesetzt magnetisierte fremderregte Feldwicklung aufweist und dessen Anker in Reihe mit der an einer festen Erregerspannung liegenden fremderregten Feldwicklung des Leonardgenerators liegt.Leonard generator, in particular for submarine cable winch drives The invention relates to a Leonard generator, in particular for submarine cable winch drives, with a Auxiliary generator driven at approximately constant speed, one of which is from the Leonard generator current has excited as well as an oppositely magnetized separately excited field winding and its armature in series with the separately excited one connected to a fixed excitation voltage Field winding of the Leonard generator lies.

Während bei bekannten derartigen Einrichtungen der Hilfsgenerator zum Ausgleich von Lastschwankungen oder zur Strombegrenzung dient, hat die Erfindung die Aufgabe, eine reglerlose Schaltung zu schaffen, die bei allen Belastungszuständen bis zur Nennspannung nahezu konstanten Strom abgibt. Erfindungsgemäß liegt die fremderregte Feldwicklung des im praktisch gradlinigen Verlauf der Leerlaufkennlinie arbeitenden Hilfsgenerators parallel zu der Leonardgenerator-Erregerwicklung und ist so ausgelegt, daß der durch diese Wicklung im Anker des Hilfsgenerators induzierte Spannungsanteil gerade den Spannungsabfall im Leonardgenerator-Erregerkreis deckt, und ist weiterhin die vom Leonardstrom erregte Feldwicklung des Hilfsgenerators so ausgelegt, daß der durch diese Wicklung induzierte, dem Spannungsanteil der erstgenannten Feldwicklung entgegengerichtete Spannungsanteil bei Leonardgenerator-Nennstrom gleich der festen Erregerspannung ist.While in known devices of this type, the auxiliary generator the invention serves to compensate for load fluctuations or to limit the current the task of creating a regulatorless circuit that works in all load conditions delivers almost constant current up to the nominal voltage. According to the invention, the separately excited Field winding of the working in the practically straight course of the idle characteristic Auxiliary generator parallel to the Leonard generator excitation winding and is designed so that the voltage component induced by this winding in the armature of the auxiliary generator just covers the voltage drop in the Leonard generator excitation circuit, and is still the field winding of the auxiliary generator excited by the Leonard current is designed so that that induced by this winding, the voltage component of the first-mentioned field winding opposite voltage component at Leonard generator nominal current equal to the fixed one Excitation voltage is.

Die Konstanthaltung des Stromes im Leonardkreis ist hier ohne weitere Schaltelemente wie Gleichrichter oder Relais erreicht. Der Generator reagiert auf Laständerungen durch Änderung seiner Ankerspannung, und der Antrieb arbeitet als Konstantstromanlage.Keeping the current constant in the Leonard circle is no problem here Switching elements such as rectifiers or relays achieved. The generator responds to Load changes by changing its armature voltage, and the drive works as a Constant current system.

Die Erfindung soll an Hand des in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeipiels näher erläutert werden.The invention is to be based on the illustrated in FIGS. 1 and 2 of the drawing Exemplary embodiments are explained in more detail.

Fig. 1 zeigt die Schaltung eines Leonardaggregates und Fig. 2 die Generator-Belastungskennlinie.Fig. 1 shows the circuit of a Leonard unit and Fig. 2 shows the Generator load characteristic.

Der den Leonardmotor 1 speisende Generator 2 wird von einem nicht dargestellten Dieselmotor angetrieben und von einer von dem Hilfsnetz 3 gespeisten Erregerwicklung 4 fremderregt. In Reihe mit der Erregerwicklung 4 liegt ein Hilfsgenerator 5, der von einem an dem Hilfsnetz 3 liegenden Motor 6 mit etwa konstanter Drehzahl angetrieben wird und drei Erregerwicklungen 7, 8 und 9 besitzt. Die Erregerwicklung 7 liegt im Leonardkreis 10, die Erregerwicklung 8 ist parallel zur Generator-Erregerwicklung 4 und gegenerregend geschaltet zur Erregerwicklung 7, und die Erregerwicklung 9 ist als selbsterregte Wicklung des Hilfsgenerators über einen Gleichrichter 11 mit dem Anker des Hilfsgenerators zusammengeschaltet. Der Antriebsmotor 6 des Hilfsgenerators hat zwei Erregerwicklungen 12 und 13 und der Leonardgenerator neben der Erregerwicklung 4 noch eine vom Leonardstrom gespeiste Gegenreihenschlußwicklung 14 zur Vermeidung von Pendelungen. Falls die Drehzahl des Antriebsmotors für den Leonardgenerator konstant ist oder angenähert konstant, kann der Hilfsgenerator 5 auch unmittelbar mit dem Leonardgenerator 2 gekuppelt sein. Im. Stromkreis der Erregerwicklung 4 und der Erregerwicklung 8 liegen die- Regelwiderstände 15 und 16.The generator 2 feeding the Leonard motor 1 is not from one The diesel engine shown is driven and fed by one of the auxiliary network 3 Excitation winding 4 separately excited. In series with the excitation winding 4 is an auxiliary generator 5, that of a motor 6 connected to the auxiliary network 3 at an approximately constant speed is driven and has three excitation windings 7, 8 and 9. The excitation winding 7 is in the Leonard circuit 10, the excitation winding 8 is parallel to the generator excitation winding 4 and connected in counter-excitation to the excitation winding 7, and the excitation winding 9 is as a self-excited winding of the auxiliary generator via a rectifier 11 with connected to the armature of the auxiliary generator. The drive motor 6 of the auxiliary generator has two excitation windings 12 and 13 and the Leonard generator next to the excitation winding 4 also a reverse series winding 14 fed by the Leonard current to avoid it of pendulums. If the speed of the drive motor for the Leonard generator is constant or approximately constant, the auxiliary generator 5 can also directly be coupled with the Leonard generator 2. In the circuit of the field winding 4 and the excitation winding 8 are the variable resistors 15 and 16.

Der Hilfsgenerator 5 arbeitet im angenähert geradlinigen Teil seiner Leerlaufkennlinie. Die Erregerwicklung 8 ist so ausgelegt, daß die durch sie induzierte Spannung gleich oder annähernd gleich dem Spannungsabfall in derErregerwicklung4 des Leonardgenerators 2 ist. Die durch die Erregerwicklung 7 induzierte Spannung ist bei Leonardgenerator-Nennstrom gleich der festen Spannung des Hilfsnetzes 3, mit der der Hilfsgenerator 5 zusammen in Gegenschaltung auf die Erregerwicklung 4 des Leonardgenerators arbeitet, d. h., der Leonardstrom erreicht dann gerade einen solchen Wert, daß dieses Spannungsgleichgewicht gehalten wird. Bei einer Zunahme des Leonardstromes wird das Durchflutungsgleichgewicht der beiden Erregerwicklungen 7 und 8 gestört. Der Hilfsgenerator wird stärker erregt und setzt dadurch von der Erregerwicklung 4 Spannung ab. Damit sinkt auch die Spannung des. Leonardgenerators stark ab. Bei der erwähnten Auslegung der beiden Erregerwicklungen 7 und 8 genügt bereits eine sehr kleine Zunahme des Leonardstromes, um die Generatorspannung vom Nennwert auf Null herabzusetzen. Die selbsterregte Wicklung 9 des Hilfsgenerators verhindert einen Spannungsanstieg des Generators über die Nennspannung und damit eine überschreitung der Grenzleistung des Dieselantriebsmotors. Bei Nennspannung und Nennstrom des Generators ist der Hilfsgenerator praktisch spannungslos. Wenn die Generatorspannung kleiner als die Nennspannung wird, erzeugt den Hilfsgenerator eine Spannung, die der Spannung des Hilfsnetzes 3 entgegenwirkt, bei Generatorspannungen, die die Nennspannung übersteigen, erzeugt der Hilfsgenerator dagegen eine Spannung im Sinne der Hilfsnetzspannung. Der Hilfsgenerator wechselt also bei Nennspannung des Generators 2 die Polarität. Der Gleichrichter 11 sorgt dafür, daß die Selbsterregerwicklung 9 bei Absatzbetrieb gesperrt ist und nur bei Zusatzbetrieb erregt wird, und zwar in gleichem Sinne wie die Erregerwicklung 7, wodurch also der Leonardstrom vermindert und eine Leistungsüberschreitung verhindert wird. Die Wicklung ist so stark ausgelegt, daß bei Leerlauf des Leonardgenerators seine Leerlaufspannung den Nennwert nur geringfügig übersteigt. Durch das Zusammenwirken der Wicklungen des Hilfsgenerators ergibt sich dann die Generatorbelastungskennlinie nach Fig. 2.The auxiliary generator 5 works in the approximately rectilinear part of it Idling characteristic. The excitation winding 8 is designed so that the induced by them Voltage equal to or approximately equal to the voltage drop in the excitation winding 4 of the Leonard generator 2 is. The voltage induced by the excitation winding 7 with Leonard generator nominal current is equal to the fixed voltage of auxiliary network 3, with which the auxiliary generator 5 together in counter-connection to the excitation winding 4 of the Leonard generator is working, d. that is, the Leonard current just reaches you such a value that this voltage equilibrium is maintained. With an increase of the Leonard current is the flow equilibrium of the two excitation windings 7 and 8 disturbed. The auxiliary generator is energized more strongly and thereby sets by the Excitation winding 4 voltage off. This also reduces the voltage of the Leonard generator strong. In the aforementioned design of the two excitation windings 7 and 8 is sufficient already a very small increase in the Leonard current to the generator voltage reduced from face value to zero. The self-excited winding 9 of the auxiliary generator prevents a voltage increase of the generator above the nominal voltage and thus exceeding the limit power of the diesel drive engine. At nominal voltage and rated current of the generator, the auxiliary generator is practically de-energized. if the generator voltage is lower than the nominal voltage, generates the auxiliary generator a voltage that counteracts the voltage of the auxiliary network 3, in the case of generator voltages, which exceed the nominal voltage, the auxiliary generator generates a voltage in terms of the auxiliary mains voltage. The auxiliary generator changes at nominal voltage of generator 2 the polarity. The rectifier 11 ensures that the self-exciting winding 9 is blocked in sales operation and is only excited in additional operation, namely in the same sense as the excitation winding 7, thus reducing the Leonard current and an overrun is prevented. The winding is designed to be so strong that when the Leonard generator is idling, its no-load voltage only slightly exceeds the nominal value exceeds. The interaction of the windings of the auxiliary generator results then the generator load characteristic curve according to FIG. 2.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Leonardgenerator, insbesondere für Seekabelwindenantriebe, mit einem mit etwa konstanter Drehzahl angetriebenen Hilfsgenerator, der eine vom Leonardgeneratorstrom erregte sowie eine entgegengesetzt magnetisierte fremderregte Feldwicklung aufweist und dessen Anker in Reihe mit der an einer festen Erregerspannung liegenden fremderregten Feldwicklung des Leonardgenerators liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die fremderregte Feldwicklung eines im praktisch gradlinigen Verlauf der Leerlaufkennlinie arbeitenden Hilfsgenerators parallel zu der Leonardgenerator-Erregerwicklung liegt und so ausgelegt ist, daß der durch diese Wicklung im Anker des Hilfsgenerators induzierte Spannungsanteil gerade den Spannungsabfall im Leonardgenerator-Erregerkreis deckt, und weiterhin die vom Leonardstrom erregte Feldwicklung des Hilfsgenerators so ausgelegt ist, daß der durch diese Wicklung induzierte, dem Spannungsanteil der erstgenannten Feldwicklung entgegengerichtete Spannungsanteil bei Leonardgenerator-Nennstrom gleich der festen Erregerspannung ist. PATENT CLAIMS: 1. Leonard generator, especially for submarine cable winch drives, with an auxiliary generator driven at approximately constant speed, which has an externally excited field winding excited by the Leonard generator current and an externally excited field winding in opposite directions and whose armature is in series with the externally excited field winding of the Leonard generator, which is at a fixed excitation voltage characterized in that the separately excited field winding of an auxiliary generator working in the practically straight course of the idle characteristic is parallel to the Leonard generator exciter winding and is designed so that the voltage component induced by this winding in the armature of the auxiliary generator just covers the voltage drop in the Leonard generator exciter circuit, and furthermore the field winding of the auxiliary generator excited by the Leonard current is designed in such a way that the voltage component induced by this winding, which is opposite to the voltage component of the first-mentioned field winding, contributes Leonard generator nominal current is equal to the fixed excitation voltage. 2. Leonardgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsgenerator eine dritte Erregerwicklung besitzt, die über einen Gleichrichter derart an der Ankerspannung des Hilfsgenerators liegt, daß sie nur im Sinne der vom Leonardstrom erregten Erregerwicklung des Hilfsgenerators magnetisieren kann. In. Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 214 794, 730140.2. Leonard generator according to claim 1, characterized characterized in that the auxiliary generator has a third excitation winding which is connected to the armature voltage of the auxiliary generator via a rectifier, that they are only in the sense of the excitation winding of the auxiliary generator excited by the Leonard current can magnetize. In. Publications considered: German patents No. 214 794, 730140.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE214794C (en) *
DE730140C (en) * 1939-09-14 1943-01-07 Aeg Arrangement for countercompounding a Leonard generator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE214794C (en) *
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