DE1176747B

DE1176747B - Einrichtung zur Erreichung von Funkstoergrad G, N oder K nach VDE 0875 bei Synchron-Maschinen (Innenpoltypen) durch abschirmende Kapselung des Schleifringraumes

Info

Publication number: DE1176747B
Application number: DER34108A
Authority: DE
Inventors: Kurt Mattern
Original assignee: RHEINISCHE ELEKTRO MASCHINENFA
Current assignee: RHEINISCHE ELEKTRO MASCHINENFA
Priority date: 1962-12-20
Filing date: 1962-12-20
Publication date: 1964-08-27

Description

Einrichtung zur Erreichung von Funkstörgrad G, N oder K nach VDE 0875 bei Synchron-Maschinen (Innenpoltypen) durch abschirmende Kapselung des Schleifringraumes Bei Ein- oder Mehrphasen-Synchron-Maschinen wird sehr oft Funkstörgrad G, N oder K nach VDE 0875 für die Leitungen der Klemmenspannung und den Nulleiter (wenn vorhanden) verlangt.
Allgemein ist bekannt, daß in diesen Fällen die von der Synchron-Maschine abgehenden Leitungen mit Hilfe von Siebketten, die aus Drosselspulen, Widerständen oder Kondensatoren bestehen können, entstört werden.
Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß zu dem natürlichen Spannungsabfall der Synchron-Maschine, bedingt durch ohmsche und induktive Widerstände der Wicklungen, der .Spannungsabfall der Siebketten, bedingt durch ohmsche und induktive Widerstände der Entstörmittel, bei Belastung der Synchron-Maschine hinzukommt.
In den Fällen, in denen z. B. bei Generatoren ein kleiner momentaner Spannungseinbruch bei plötzlicher Belastung oder eine geringe momentane Spannungserhöhung bei plötzlicher Entlastung verlangt wird, wirken sich die zusätzlichen Spannungsabfälle an den Siebketten ungünstig aus. Es handelt sich hierbei um Generatoren, bei denen die Klemmenspannung mit Hilfe eines Spannungsschnellreglers geregelt wird, der Regler jedoch erst nach den magnetischen Zeitkonstanten der Felder wirken kann.
Um den verlangten Spannungsabfall bzw. -anstieg zu erreichen, muß in diesen Fällen oft die Generatortype größer gewählt werden.
Die Entstörung an den abgehenden Leitungen der Synchron-Maschine hat außerdem den Nachteil, daß bei Synchron-Maschinen mit größerer Leistung, z. B. 100... 5000 kVA und kleiner Nennspannung die Siebketten sehr teuer werden, weil z. B. die Drosselspulen für den hohen Nennstrom der Synchron-Maschine ausgelegt werden müssen, oder vielfach Durchführungskondensatoren für den hohen Nennstrom erforderlich werden.
Ebenfalls wirkt sich nachteilig aus, daß bei Synchron-Maschinen für Hochspannung, z. B. 1 bis 6,6 kV und darüber, die Entstörmittel für die hohe Spannung isoliert werden müssen.
Es wurde gefunden, daß zur Erreichung einer wirksamen Entstörung die Entstörmittel nicht unbedingt an dem Ausgang, d. h. an den abgehenden Leitungen der Ständerwicklung der Synchron-Maschine angeordnet werden müssen, sondern daß durch Abschirmung des Schleifringraumes in der Synchron-Maschine und durch Entstörung der Zu-und Ableitungen zum Schleifringraum der gleiche Effekt einfacher und vorteilhafter erreicht werden kann. Durch die Abschirmung des Schleifringraumes wird verhindert, daß Störfeldstärken, hervorgerufen durch die Störquelle zwischen den Kohlebürsten und Erregerschleifringen" sich in den Generatorraum ausbreiten können.
Die in den Siebketten vorhandenen Drosselspulen oder Kondensatoren werden für den Erregerstrom und die Erregerspannung der Synchron-Maschine ausgelegt. Im allgemeinen sind Erregerstrom und Erregerspannung der Synchron-Maschine wesentlich kleiner als Nennstrom und Nennspannung der Synchron-Maschine - und es ergeben sich dadurch, daß die Entstörmittel für die kleineren Erregerwerte dimensioniert werden, kleinere und billigere .Siebketten.
Die Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifringraum - bezogen auf die Störfeldstärken - mit Hilfe einer auf der Welle sitzenden Scheibe aus Metall und einer Haube aus Metall, welche teilweise aus Maschendraht bestehen kann, und einer Labyrinthdichtung an der Scheibe oder Haube, die so ausgeführt ist, d'aß die Ausbreitung von Störfeldstärken aus dem Schleifringraum verhindert wird, vollkommen gekapselt ist.
Die Anordnung wird an einem Ausführungsbeispiel erläutert: Auf der Welle 1 der Synchron-Maschine sitzt der Schleifringkörper 2 für die Erregung. Mit Hilfe der Erregerkohlebürsten 3 wird die Erregung auf die Schleifringe 4 übertragen. Unter den Erregerkohlebürsten 3 entstehen Funkstörspannungen, deren Störfeldstärken die Erregerwicklung 5 oder Ständerwicklung 6, die Funkstörgrad G, N oder K aufweisen soll, nicht erreichen können, weil folgende Maßnahmen getroffen werden.
Auf der Welle 1 ist fest eine Scheibe 7 angeordnet. Der Schleifringraum 8 wird mit einer Haube 9, die zwei oder mehrteilig bzw. teilweise aus Maschendraht hergestellt sein kann, bezogen auf Störfeldstärken, vollkommen gekapselt. Am Umfang der Scheibe 7 oder Haube 9 befindet sich eine Labyrinthdichtung. Die Spaltlängen und Spaltweiten der Labyrinthdichtung sind so dimensioniert, daß die Ausbreitung der Störfeldstärken vom Schleifringraum 8 aus zu der Erregerwicklung 5 oder der Ständerwicklung 6 durch die Labyrinthdichtung nicht möglich ist. Bei dieser Anordnung müssen folgende Konstruktionsteile aus Metall sein: Welle 1, Scheibe 7, Haube 9. Maschendraht, Lagerschild 10 und Lagerdeckel 11.
Die Erregung wird über die Erregerkabel 1, K z. B. mit Hilfe von Durchführungskondensatoren 12 durch das Lagerschild 10 in den Schleifringraum 8 über eventuell weitere Entstörmittel 13 an die Bürstenhalter 14 geleitet.
Vom Schleifringkörper 2 aus wird die Erregung über weitere Entstörmitte115 mit Hilfe von Durchführungskondensatoren 16 durch die Scheibe 7 zu der Erregerwicklung 5 geleitet. Die Scheibe 7 hat zu diesem Zweck entsprechende Löcher. Es können auch mehrere Durchführungskondensatoren parallel geschaltet werden. Die Entstörmittel 15 und 16 sind fest auf die Scheibe 7 montiert.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird also sowohl der Eingang der Erregung 1, K in den Schleifringraum 8 als auch der Ausgang der Erregung 1, K aus dem Schleifringraum 8 entstört. Diese Anordnung wird meist bei fremderregten Synchron-Maschinen zur Anwendung kommen.
Hat die Synchron-Maschine eine Erregermaschine - die ihrerseits entstört ist - und werden die Erregerleitungen I, K in abgeschirmten Leitungen verlegt, die eine Ausbreitung von Störfeldstärken verhindern, so können die Entstörmittel 12 und 13 wegfallen.
Die bei den obigen Ausführungsbeispielen angegebenen !':ntstörmittel 13 oder 15 können eventuell entfallen.

Claims

Patentansprüche: L. Einrichtung zur Erreichung von Funkstörgrad G, N oder K nach VDE 0875 bei Synchron-Maschinen (Innenpoltypen), dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Schleifringraum, bezogen auf die Störfeldstärken, mit Hilfe einer auf der Welle sitzenden Scheibe aus Metall und einer Haube aus Metall, welche teilweise aus Maschendraht bestehen kann, und einer Labyrinthdichtung an der Scheibe oder Haube, die so ausgeführt ist, daß die Ausbreitung von Störfeldstärken aus dem Schleifringraum verhindert wird, vollkommen gekapselt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderlichen Entstörmittel am Eingang in den Schleifringraum an das feststehende Gehäuse oder dessen Konstruktionsteile oder an die Haube und am Ausgang aus dem Schleifringraum an einer Scheibe, die fest auf der Welle sitzt, montiert werden, wobei die Erregerleitungen mit Hilfe von Durchführungskondensatoren, auch mehrere parallel, und Entstörmitteln durch die Gehäuseteile und Scheibe geführt werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang in den Schleifringraum keinerlei Entstörmittel erhält, jedoch am Ausgang aus dem Schleifringraum an einer Scheibe, die fest auf der Welle sitzt, Entstörmittel montiert werden, wobei die Erregerleitungen mit Hilfe von Durchführungskondensatoren, auch mehrere parallel, durch die Scheibe geführt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1846 685; ETZ-A 1956, S. 321 ff.; ETZ-B 1959, S. 314 ff.; Der Elektromeister, 1960, S. 284 ff. und S. 356 ff.