DE1171073B - Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der Spannung eines Synchrongenerators - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der Spannung eines SynchrongeneratorsInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: H 02 k
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Deutsche Kl.: 21 d2 - 6/01
H 325.44 VIIIb/21 d2
28. Februar 1958
27. Mai 1964
27. Mai 1964
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
zum Konstanthalten der Spannung eines Synchrongenerators mit einer selbstregelnden Erregereinrichtung,
in der eine von der Generatorspannung abhängige Stromkomponente und eine durch Stromtransformatoren erzeugte lastabhängige Stromkomponente
überlagert und über eine Erregerstromgleichrichterbrücke der Erregerwicklung des Generators
zugeführt werden, und mit im Stern geschalteten vormagnetisierten Drosseln, die mit den wechselstromseitigen
Anschlußklemmen der Erregerstromgleichrichterbrücke verbunden sind und deren Sternpunkt
an eine in Abhängigkeit von der Generatorspannung gespeiste Vormagnetisierungsstromgleichrichterbrücke
angeschlossen ist.
Bei einer bekannten Schaltung dieser Art wird eine Gleichstromerregung dadurch erzielt, daß die Sekundärwicklungen
von zwei Stromwandlergruppen zu symmetrischen Dreiphasenschaltungen vereinigt werden.
Zwischen den Nullpunkten dieser Schaltungen ist eine Gleichstromquelle angeschlossen, z. B. können
die Nullpunkte bei der bekannten Schaltung an die Gleichstromseite eines Gleichrichters angeschlossen
sein, der von einer Wechselstromquelle in Reihe mit einem Transduktor gespeist wird. Der Transduktor
soll selbsterregt sein und hat eine erste Steuerwicklung, die von einem konstanten Strom einer
Gleichstromquelle durchflossen ist, und eine zweite Steuerwicklung, die über einen Gleichrichter an die
Belastungsklemmen des Generators angeschlossen ist. Die beiden Steuerwicklungen sind so angeordnet, daß
die konstante Erregung der ersten Wicklung der Selbsterregung des Transduktors entgegenwirkt, während
die der Generatorspannung proportionale Erregung in der zweiten Steuerwicklung die Selbsterregung
übersteigt. Der Aufbau dieser bekannten Anordnung für die Vormagnetisierung eines Kompoundierungssystems
ist verhältnismäßig aufwendig. Es ist ein zusätzlicher Gleichrichter vorgesehen. Ferner
werden noch eine Gleichstromquelle und eine Wechselstromquelle benötigt. Soll bei dieser bekannten
Anordnung weiterer apparativer Aufwand vermieden werden, so wird man als Stromquellen fremde Netze
verwenden müssen.
Die vorliegende Erfindung geht nun von der Aufgabe aus, diese bekannte Anordnung durch eine
Schaltung zu ersetzen, die mit einfacheren Mitteln das Gleiche leistet, insbesondere ohne zusätzliche
Stromquellen auskommt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten
Art vorgesehen, daß die Vormagnetisierungsstromgleichrichterbrücke
in Abhängigkeit von Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der
Spannung eines Synchrongenerators
Spannung eines Synchrongenerators
Anmelder:
Hansa-Motorenfabrik Gustav Altmann,
Hamburg-Bahrenfeld, Holstenkamp 42
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Karl-Henry Mattsson, Stockholm
der Generatorspannung über einen Frequenzwandler gespeist wird. Vorzugsweise besteht der Frequenzwandler
aus einem an die Generatorausgangsleitung angeschlossenen Transformator, dessen Primärwicklungen
im Stern und dessen Sekundärwicklungen in Reihe mit je einem Kondensator geschaltet sind, wobei
diese Reihenschaltungen parallel geschaltet und mit der Magnetisierungsstromgleichrichterbrücke verbunden
sind.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Anordnung sieht vor, daß der Frequenzwandler aus
einem Transformator besteht, dessen Primärwicklungen in den Verbindungsleitungen zwischen den
Generatorausgangsleitungen und dem Erregerstromgleichrichter liegen und dessen Sekundärwicklungen
in Reihe mit je einem Kondensator liegen, wobei diese Reihenschaltungen parallel geschaltet mit der
Magnetisierungsstromgleichrichterbrücke verbunden sind.
Vorzugsweise wird bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung in der Leitung für
den Vormagnetisierungsstrom ein verstellbarer Widerstand angeordnet.
Bei einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind die Abgänge der im Stern geschalteten Sekundärwicklungen
des Spannungstransformators an Kondensatoren angeschlossen, die ihrerseits wieder im
Stern geschaltet sind. Zwischen diesen beiden Sternpunkten liegt bei rein sinusförmigen Sekundärspannungen
die Spannung Null. Bei einer Sekundärspannung mit Oberwellen, deren Ordnung durch drei teilbar
ist, treten an den Kondensatoren Spannungen auf, die phasengleich sind und somit ein Spannungspotential zwischen den beiden Sternpunkten und damit auch an den Eingängen der Gleichrichterbrücke
zur Folge haben. Derartige Oberwellen werden in einem Transformator durch Sättigungserscheinungen
im Kern erzeugt. Bei geeigneter Sättigung des Transformators erzeugt daher eine zu hohe Gernerator-
409 597/174
i 171
spannung Oberwellen in den Sekundärwicklungen des Spannungstransformators, wodurch wiederum
eine Spannung an der Gleichrichterbrücke für den Vormagnetisierungsstrom verursacht wird. Bei zu
kleiner Generatorspannung hingegen ist diese Spannung praktisch Null.
Der mit »Frequenzwandler« bezeichnete Bauteil entspricht in seinem Aufbau an sich einem Frequenzwandler,
wird aber im wesentlichen in der erfindungsgemäßen Anordnung nicht in dieser Eigenschaft verwendet.
Im vorliegenden Fall wird vielmehr die Tatsache ausgenutzt, daß die am Frequenzwandler erzeugten
Oberwellen in ihrer Stärke von der Sättigung des Transformatorkernes und somit auch von der
Generatorspannung abhängig sind.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
hervor, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Anordnung entsprechend den Fig. 1 ao
und 2 mit Zuführung des Vormagnetisierungsstromes nach der Erfindung,
Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der
Anordnung nach Fig. 1.
Die dargestellten Ausführungsformen der Erfindung beruhen auf einer gemeinsamen Grundanordnung,
deren Elemente daher in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Der Generatori wird über Schleifringe2, 3, Leitungen
4, 5 und eine Erregerstromgleichrichterbrükkenschaltung 6 erregt. Der Gleichrichterbrückenschaltung
wird ein Dreiphasenstrom zugeführt, der aus zwei Komponenten besteht. Eine Komponente
ist spannungsabhängig und wird über die Leitungen 7, 8, 9 zugeführt. Diese Leitungen sind mit den Generatorhauptleitungen
10, 11, 12 verbunden. In diesen Leitungen 7, 8, 9 liegt ein Blindwiderstand. Die andere
Komponente des Erregerstromes hängt von der Belastung des Generators 1 ab und wird über Stromtransformatoren
13 erzeugt, deren Sekundärwicklungen ebenfalls mit der Erregerstromgleichrichterbrücke
6 über Leitungen 14, 15, 16 verbunden sind. Die Leitungen 7, 8, 9 und 14, 15, 16 sind bei 17, 18,
19 miteinander verbunden. An dieser Verbindungsstelle ist zugleich eine dreiphasige Drossel 20 abgezweigt,
die im Stern geschaltet ist.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 sind in den Leitungen 7, 8, 9 Drosseln 21, 22, 23 angeordnet.
Diese Drosseln sind zweckmäßigerweise zur Anpassung mit Anzapfungen versehen. Zur Kompensation
der Drosseln besteht die Möglichkeit, an die Hauptleitungen 10, 11, 12 Kondensatoren 24 anzuschließen.
Die abgezweigten Drosseln 20 sind gegenüber den Drosseln 21, 22, 23 kleiner, so daß die durch die Zuschaltung
dieser Drosseln entstehende Phasenverschiebung nicht ins Gewicht fällt. In der dargestellten
Schaltung werden die Drosseln 20 vormagnetisiert. Der Vormagnetisierungsstrom wird in der F i g. 1 von
den Hauptleitungen 10, 11, 12 abgenommen, und er geht über Vormagnetisierungsgleichrichterbrücke 27,
deren Gleichstromseite über die Leitungen 28, 29 mit den Sternpunkten der Drosseln 20 bzw. der Sekundärwicklungen
der Stromkondensatoren 13 verbunden ist.
Die Gleichrichterbrücke 27 ist an die Hauptleitungen 10, 11, 12 über einen Transformator angeschlossen,
dessen Primärwicklungen 37 in Stern geschaltet und an je eine der Hauptleitungen 10, 11, 12 angeschlossen
sind. Die Sekundärwicklungen 38 sind mit je einem Kondensator 39, 40, 41 in Reihe geschaltet,
und diese Reihenschaltungen sind unter sich parallel geschaltet und an die Magnetisierungsstromgleichrichterbrücke
27 angeschlossen. Die Kondensatoren 39, 40, 41 dienen zur Aussiebung einer Oberwelle,
damit in der dargestellten Schaltung eine Spannung an dem Vormagnetisierungs-Stromgleichrichter liegt.
Es handelt sich daher bei der Anordnung 38-41 praktisch um einen Frequenzwandler.
Die Ausführungsform gemäß F i g. 2 erzeugt einen frequenzabhängigen Magnetisierungsstrom. Bei dieser
Anordnung sind in die Leitungen 7, 8, 9 Primärwicklungen eines oder mehrerer gesättigter Frequenzwandler
55, 56, 57 geschaltet. Die Sekundärwicklungen der Frequenzwandler 55, 56, 57 sind jeweils mit
einem Kondensator 58, 59, 60 in Reihe geschaltet, wobei die Kondensatoren mit den Sekundärwicklungen
auf eine Frequenz abgestimmt sind, die durch die Frequenzwandler 55, 56, 57 erzeugt wird. Zweckmäßig
handelt es sich hierbei um eine Oberwelle der Generatorenfrequenz.
Die aus den Sekundärwicklungen der Frequenzwandler und den Kondensatoren 58, 59, 60 bestehenden
Reihenschaltungen sind untereinander parallel geschaltet und an die Wechselstromseite der Vormagnetisierungstromgleichrichterbrücke
27 angeschlossen.
Bei Sättigung der Frequenzwandler 55, 56, 57 wird in dem Sekundärkreis der Frequenzwandler eine
Spannung höherer Frequenz erzeugt, so daß in dem Falle einer Zunahme der Generatorspannung ein
Vormagnetisierungsstrom erzeugt wird, der in der beschriebenen Weise an die Sternpunkte der Drosseln
20 und der Stromtransformatoren 13 angelegt wird. Wenn die Frequenzwandler ungesättigt sind, wird
kein Magnetisierungsstrom erzeugt.
Zur Anpassung ist auch bei dieser Ausführungsform im Magnetisierungsstromkreis beispielsweise in
der Leitung 28 ein einstellbarer Widerstand 61 angeordnet.
Claims (4)
1. Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der Spannung eines Synchrongenerators mit
einer selbstregelnden Erregereinrichtung, in der eine von der Generatorspannung abhängige
Stromkomponente und eine durch Stromtransformatoren erzeugte lastabhängige Stromkomponente
überlagert und über eine Erregerstromgleichrichterbrücke der Erregerwicklung des
Generators zugeführt werden und mit den wechselstromseitigen Anschlußklemmen der Erregerstromgleichrichterbrücke
verbundenen, im Stern geschalteten vormagnetisierten Drosseln, deren Sternpunkt an eine in Abhängigkeit von
der Generatorspannung gespeiste Vormagnetisierungsstromgleichrichterbrücke angeschlossen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungsstromgleichrichterbrücke (27)
in Abhängigkeit von der Generatorspannung über einen Frequenzwandler gespeist wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzwandler aus
einem an die Generatorausgangsleitungen (10,11, 12) angeschlossenen Transformator (37, 38) be-
steht, dessen Primärwicklungen (37) im Stern und dessen Sekundärwicklungen (38) in Reihe
mit je einem Kondensator (39, 40, 41) geschaltet sind, wobei diese Reihenschaltungen parallel
geschaltet und mit der Magnetisierungsstromgleichrichterbrücke (27) verbunden sind (F i g. 1).
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzwandler aus
einem Transformator besteht, dessen Primärwicklungen (55, 56, 57) in den Verbindungsleitungen (7, 8, 9) zwischen den Generatorausgangsleitungen
und dem Erregerstromgleichrichter (6) liegen und dessen Sekundärwicklungen in Reihe mit je einem Kondensator (58, 59, 60)
liegen, wobei diese Reihenschaltungen parallel geschaltet und mit der Magnetisierungsstromgleichrichterbrücke
(27) verbunden sind (F i g. 2).
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung
(28) für den Vormagnetisierungsstrom ein verstellbarer Widerstand (62) angeordnet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
ίο Deutsche Patentschriften Nr. 932 319, 934181;
ίο Deutsche Patentschriften Nr. 932 319, 934181;
deutsche Auslegeschriften S 33407 VIIIb/21 d2
(bekanntgemacht am 21.6.1956); L 17136VIIIb/ d2 (bekanntgemacht am 27.10.1955);
französische Patentschrift Nr. 1156 749.
französische Patentschrift Nr. 1156 749.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
409 597/174 5.64 ® Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH32544A DE1171073B (de) | 1958-02-28 | 1958-02-28 | Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der Spannung eines Synchrongenerators |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1171073B true DE1171073B (de) | 1964-05-27 |
Family
ID=25979473
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DEH32544A Pending DE1171073B (de) | 1958-02-28 | 1958-02-28 | Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der Spannung eines Synchrongenerators |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1171073B (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE932319C (de) * | 1937-02-26 | 1955-08-29 | Siemens Ag | Anordnung zur Spannungsregelung von Synchron-Generatoren |
DE934181C (de) * | 1941-06-01 | 1955-10-13 | Siemens Ag | Anordnung zur Stosserregung von Synchronmaschinen |
FR1156749A (fr) * | 1955-09-16 | 1958-05-20 | Asea Ab | Montage pour introduire une excitation par du courant continu dans un groupe de transformateurs de courant alimentant une charge commune |
-
1958
- 1958-02-28 DE DEH32544A patent/DE1171073B/de active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE932319C (de) * | 1937-02-26 | 1955-08-29 | Siemens Ag | Anordnung zur Spannungsregelung von Synchron-Generatoren |
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FR1156749A (fr) * | 1955-09-16 | 1958-05-20 | Asea Ab | Montage pour introduire une excitation par du courant continu dans un groupe de transformateurs de courant alimentant une charge commune |
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