DE1231802B - Arrangement for the excitation of vertically excited commutator machines with slip frequency leading excitation windings - Google Patents

Arrangement for the excitation of vertically excited commutator machines with slip frequency leading excitation windings

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DE1231802B DE1964S0091156 DES0091156A DE1231802B DE 1231802 B DE1231802 B DE 1231802B DE 1964S0091156 DE1964S0091156 DE 1964S0091156 DE S0091156 A DES0091156 A DE S0091156A DE 1231802 B DE1231802 B DE 1231802B
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Dr-Ing Hermann Harz
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/34Cascade arrangement of an asynchronous motor with another dynamo-electric motor or converter
    • H02K17/38Cascade arrangement of an asynchronous motor with another dynamo-electric motor or converter with a commutator machine

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Description

Anordnung zur Erregung von ständererregten Stromwendermaschinen mit Schlupffrequenz führenden Erre-erwicklungen 22 Es ist schon lange bekannt, die Erregerwicklungen von Stromwendermaschinen (Schlupfmaschinen) der Bauart Siemens-Lydall bzw. Scherbius in Drehstromkaskaden mit eingeprägten Strömen zu speisen, um die Schwierigkeiten zu vermeiden, die durch den mit der Schlupffrequenz veränderlichen Blindwiderstand der Erregerwicklung entstehen. Dieser veränderliche Blindwiderstand hat zur Folge, daß sich die Erregerspannung gegenüber dem Erregerstrom nach Betrag und Richtung mit dem Schlupf stark ändert; wenn man die Erregerwicklung mit eingeprägten Spannungen speist, macht der Erregerstrom diese unerwünschten Änderungen mit. Dadurch wird aber die Steuerung der Asynchronmaschine erschwert oder sogar unmöglich, deren Betriebsverhalten durch die ihren Schleifringen zugeführte Klemmenspannung der Schlupfmaschine bestimmt wird. Diese Klemmenspannung ist aber nach Betrag und Richtung dem Erregerstrom und der Drehzahl verhältnisgleich.Arrangement for the excitation of stator excited commutator machines with Excitation developments leading to slip frequency 22 It has been known for a long time, the excitation windings of commutator machines (slip machines) of the Siemens-Lydall or Scherbius type to feed in three-phase cascades with impressed currents to overcome the difficulties to avoid the reactance that changes with the slip frequency the excitation winding arise. This variable reactance has the consequence that the excitation voltage compared to the excitation current according to amount and direction changes sharply with the slip; if you have the excitation winding with impressed voltages feeds, the excitation current makes these unwanted changes. This will but the control of the asynchronous machine makes its operating behavior difficult or even impossible determined by the terminal voltage of the slip machine supplied to their slip rings will. This terminal voltage is, however, in magnitude and direction the excitation current and relative to the speed.

Bei einer bekannten Schaltung wird der Einfluß des veränderlichen Scheinwiderstandes der Erregerwicklung dadurch unschädlich gemacht, daß dem Erregerfrequenzwandler im Netzfrequenzkreis eine große Drosselspule vorgeschaltet wird, die einen im wesentlichen konstanten Strom führt. Mit Hilfe von steuerbaren Stromwandlem erhält der Erregerstrom die für die jeweiligen Drehzahlen erforderlichen Werte. Als steuerbare Stromwandler werden normalerweise Doppeldrehwandler verwendet, die mit Hilfe von öldruckreglern betätigt werden. Doppeldrehwandler sind verhältnismäßig aufwendig, und außerdem haben sie nur eine begrenzte Stellgeschwindigkeit.In a known circuit, the influence of the variable Impedance of the excitation winding made harmless by the fact that the excitation frequency converter A large choke coil is connected upstream in the mains frequency circuit, which essentially has a carries constant current. The excitation current is received with the help of controllable current transformers the values required for the respective speeds. As a controllable current transformer double rotary converters are normally used, which with the help of oil pressure regulators be operated. Double rotary converters are relatively expensive, and moreover they only have a limited actuating speed.

Es ist weiterhin bekannt, an Stelle der Doppeldrehwandler zur Lieferung der Erregerstromanteile stromsteuemde Magnetverstärker zu verwenden. Diese haben aber eine große magnetische Trägheit und sind daher für schnelle Regelvorgänge nicht geeignet. Außerdem benötiaen sie eine beträchtliche Erregerleistung, da die Erregerdurchflutung der vollen Durchflutung der Erstwicklung entsprechen muß. Man kann mit solchen stromsteuernden Magnetverstärkern nicht die Spannung der Erregerumspanner teilaussteuern, da die Größe der Erreaerdurchflutunor auch den Betrag des Erststromes vorschreibt, der eben mit dem Nachteil der magnetischen Trägheit behaftet ist.It is also known to be used in place of the double rotary converter for delivery of the excitation current components to use current-controlling magnetic amplifiers. Have this but a large magnetic inertia and are therefore not suitable for fast control processes suitable. In addition, they require a considerable pathogen output, as the pathogen flow must correspond to the full flow of the initial winding. One can control electricity with such Magnetic amplifiers do not partially control the voltage of the exciter transformer, as the The size of the Erreaerdurchflutunor also prescribes the amount of the first current that is afflicted with the disadvantage of magnetic inertia.

Um kürzere Zeiten für die Änderungen des Erreorerstromes zu erzielen, ist ferner vorgeschlagen, jeden der aus eingeprägten Strömen gebildeten Errecerstromanteile - sowohl den für die Drehzahl als auch den für den Leistungsfaktor - über Stromwandler durch je einen großen Scheinwiderstand (Drosselspule) bestimmen zu lassen, der über elektronische Anordnungen oder spannungsgesteuerte Magnetverstärker mit teilausgesteuerten Spannungen gespeist wird. Bei Umschaltung der Wicklungen an den Erregerstromwandlern bzw. bei Verwendung von Stromwandlem mit zwei Erstwicklungen erfordert diese Schaltung zwei große Scheinwiderstände: je- weils einen für die Drehzahl- bzw. einen für die Leistunasfaktorkomponente der Erregerströme.In order to achieve shorter times for changes in the Erreorerstromes is also proposed each of Errecerstromanteile formed from embossed flows - both for the power factor to the speed than the - to be determined (choke) via current transformers each by a large impedance, the is fed with partially controlled voltages via electronic arrangements or voltage-controlled magnetic amplifiers. When switching of the windings to the exciting current converters or with the use of Stromwandlem with two Erstwicklungen this circuit requires two large impedances: in each case one for the rotational speed or one of the exciting currents for the Leistunasfaktorkomponente.

Die vorliegende Erfindung zeigt nun, wie man das anoestrebte Ziel einer Erregung von ständererregten Stromwendermaschinen mit Schlupffrequenz führenden Erregerwicklungen mit hohen Stellgeschwindigkeiten unter Beibehaltung der einfachen Schaltung mit nur einem einzigen großen Scheinwiderstand erreichen kann. Dies geschieht dadurch, daß bei einer Anordnung zur Erregung von ständererregten Stromwendermaschinen mit Schlupffrequenz führenden Erregerwicklungen, die mit eingeprägten Strömen in der Weise gespeist werden, daß der durch ei nen einzigen großen Scheinwiderstand, insbesondere eine Drosselspule, bestimmte eingeprägte Strom in Reihe die Erstwicklungen von zwei Stromwandlern durchfließt, deren Zweitwicklungen in Parallelschaltung den Erregerfrequenzwandler der Stromwendermaschine speisen, indem der eine Stromwandler auf die Drehzahl und der andere auf den Leistungsfaktor einwirkt, gemäß der Erfindung jede der aus zwei gegensinnig parallelgeschalteten Teilwicklungen be- stehenden Erstwicklunaen der beiden Stromwandler mit einem Scheinwiderstand, insbesondere einer Drosselspule, in Reihe geschaltet ist, zu dem bzw. der eine gesteuerte Stromrichterbrücke parallel oder in Reihe liegt. Die Erstwicklungen der Stromwandler für die Erregerstromanteile werden also über den großen Scheinwiderstand (Drosselspule) mit eingeprägten Strömen gespeist. Die Durchflutungen der beiden Erstwicklungen sind einander entgegengerichtet und heben sich bei Gleichheit auf, so daß der Zweitstrom Null ist. Macht man die beiden Erstdurchflut.ungen ungleich, so entspricht der Zweitstrom dem Unterschied der beiden. Die Richtung des Zweitstromes wird durch die größere der beiden Erstdurchflutungen bestimmt. Jede der beiden Erstwicklungen ist in Reihe mit einem zusätzlichen Scheinwiderstand (vorzugsweise mit einer Drosselspule) geschaltet, der bzw. die mit elektronischen Mitteln, z.B. mit Siliziumstromtoren, kurzgeschlossen oder abgeschaltet werden kann.The present invention now shows how one can achieve the desired goal of exciting stator-excited commutator machines with excitation windings carrying slip frequency at high setting speeds while maintaining the simple circuit with only a single large impedance. This is done by the fact that in an arrangement for the excitation of stator-excited commutator machines with slip frequency leading exciter windings, which are fed with impressed currents in such a way that the impressed current through a single large impedance, in particular a choke coil, certain impressed current in series the first windings of two current transformers flows through feed whose secondary windings in parallel the excitation frequency converter of the commutator by a current transformer to the speed and the other acts on the power factor according to the invention, each of two opposite directions parallel-connected partial windings sawn stationary Erstwicklunaen of the two current transformer having a impedance, in particular a choke coil, connected in series, to which a controlled converter bridge is parallel or in series. The first windings of the current transformers for the excitation current components are thus fed with impressed currents via the large impedance (choke coil). The flows through the two first windings are opposite to each other and cancel each other out if they are equal, so that the second current is zero. If the two first floods are made unequal, the second current corresponds to the difference between the two. The direction of the second flow is determined by the larger of the two first flows. Each of the two first windings is connected in series with an additional impedance (preferably with a choke coil), which can be short-circuited or switched off by electronic means, for example silicon current gates.

Durch diese Schaltung erreicht man, daß, wenn einer der durch die Drosselspule bestimmten Erregerstromanteile, z. B. der für die Drehzahl Null sein soll, durch den Stromwandler kein Kurzschluß für die Erre-ersammelschiene gebildet wird, durch den dann auch die anderen Erregerstromanteile unwirksam werden. Bei der Schaltung gemäß der Erfindung werden nämlich beim Zweitstrom Null die beiden Erstwicklungen des betreffenden Stromwandlers nicht unmittelbar, sondern über zusätzliche Scheinwiderstände, insbesondere Drosselspulen, kurzgeschlossen. Die Drosselspulen stellen hierbei aber einen Parallelweg zur Erreggersammelschiene dar und haben daher einen Fehlstrom zur Folge. Dieser Fehlstrom kann durch einen Kondensator parallel zur Erregersammelschiene wieder ausgeglichen werden. Je nach dem Zeitpunkt, zu dem die Drosselspulen durch die elektronischen Schaltmittel kurzgeschlossen bzw. abgeschaltet werden, kann man die von der Erregersammelschiene dem Frequenzwandler zufließenden Ströme nach Betrag und Richtung stufenlos einstellen. Einige Ausführungsbeispiele sollen den Erfindungsgedanken besser erkennen lassen.This circuit ensures that if one of the through the Choke coil certain excitation current components, z. B. be zero for the speed should, no short-circuit for the Erre-er busbar is formed by the current transformer which then also makes the other excitation current components ineffective. at in the circuit according to the invention, the two become zero when the second current is zero First windings of the relevant current transformer not directly, but via additional ones Apparent resistances, especially inductors, short-circuited. The reactors but represent a parallel path to the excitation busbar and therefore have result in a fault current. This fault current can be paralleled by a capacitor to the exciter busbar. Depending on the time at which the choke coils are short-circuited or switched off by the electronic switching means the frequency converter flowing from the excitation busbar can be used Infinitely adjustable currents according to amount and direction. Some examples should make the idea of the invention easier to recognize.

in F i g. 1 bezeichnet 1 eine Asynchronmaschine, z. B. für einen Netzkupplungsumformer, 2 die Schlupfmaschine der Bauart Siemens-Lydall, 3 den Erregerfrequenzumwandler, 4 einen Zwischenwandler zwischen Frequenzwandler und Erregersammelschiene 5. Dieser werden in bekannter Weise mehrere voneinander unabhängige Erregerstromanteile in Parallelschaltung zugeführt, einmal über die beiden Wandler 6 und 7 (dieser stellbar) ein Lastanteil, über den Wandler 8 ein Drehzahlanteil und über den Wandler 9 unter 90' Phasenverschiebung ein Anteil für den Leistungsfaktor. Die Erstwicklungen der beiden Wandler 8 und 9 haben offene Schaltung und werden an einer Mittelanzapfung über die Drosselspule 10 und den Zwischenwandler 11 mit einem eingeprägten Strom g' espeist. Die Erstwicklungen der Wandler 8 und 9 sind an den freien Enden abgeschlossen durch die Scheinwiderstände, vorzugsweise Drosselspulen 12,13, 14, 15, die durch Gleichrichterbrücken 16, 17, 18, 19 mit Siliziumstromtoren nach Bedarf kurzgeschlossen werden können. Die Scheinwiderstände der Drosselspulen 12 und 13 seien gleich, desgleichen die der Drosselspulen 14 und 15. Die Gleichrichterbrücken haben demnach die Aufgabe von Schaltern, die geöffnet und geschlossen werden können. Der Kondensator 20 - parallel zur Erregersammelschiene - gleicht störende Blindströme, z. B. des Frequenzwandlers 3, der Wandler 8, 9 usw. und der Drosselspulen 12, 13, 14, 15, aus. 21 bezeichnet einen Drehstrommotor mit Käfigläufer, der von einem kleinen Motor 22 synchron anaetrieben wird. Er hat die Aufgabe, etwa durch die C Teilaussteuerung der Stromrichter 16, 17, 18, 19 entstehende Oberschwingungen des Erregerstromes auf der Erreaersammelschiene zu beseitigen.in Fig. 1 denotes 1 an asynchronous machine, e.g. B. for a network coupling converter, 2 the slip machine of the Siemens-Lydall type, 3 the exciter frequency converter, 4 an intermediate converter between the frequency converter and the exciter busbar 5. This is supplied in a known manner with several independent exciter current components in parallel, once via the two converters 6 and 7 ( this adjustable) a load component, via the converter 8 a speed component and via the converter 9 with a 90 ' phase shift a component for the power factor. The first windings of the two converters 8 and 9 have an open circuit and are fed with an impressed current g 'at a center tap via the choke coil 10 and the intermediate converter 11. The first windings of the converters 8 and 9 are terminated at the free ends by the apparent resistors, preferably choke coils 12, 13, 14, 15, which can be short-circuited as required by rectifier bridges 16, 17, 18, 19 with silicon current gates. The apparent resistances of the choke coils 12 and 13 are the same, as are those of the choke coils 14 and 15. The rectifier bridges therefore have the task of switches that can be opened and closed. The capacitor 20 - parallel to the exciter busbar - is equal to disturbing reactive currents, z. B. the frequency converter 3, the converter 8, 9 , etc. and the inductors 12, 13, 14, 15, from. 21 designates a three-phase motor with a squirrel cage rotor, which is driven synchronously by a small motor 22. It has the task of eliminating harmonics of the excitation current on the Erreaer busbar caused by the C partial modulation of the converters 16, 17, 18, 19.

Die Anordnung wirkt folgendermaßen. Sämtliche Stromrichterbrücken 16, 17, 18, 19 seien zunächst gesperrt. Dann verteilt sich der der Erstwicklung von 8 in der Mitte zufließende eingeprägte Strom des Wandlers 11 zu gleichen Teilen auf die beiden Wicklungshälften 8a und 8b in entgegengesetztem Sinn und auf die beiden Drosselspulen 12 und 13. Das gleiche ist der Fall beim Wandler 9 und den Drosselspulen 14 und 15. Der Strom in den Zweitwicklun-,-en von 8 und 9 ist Null. Wird nun die Stromrichter-Z brücke 17 gezündet, so ist die Drosselspule 13 kurzgeschlossen, und der untere Teil 8 b der Erstwicklung von 8 hat einen Sternpunkt. Demgemäß wird dieser Teil der Wicklung den vollen Strom des Wandlers 11 Übernehmen, wie dies in F i g. 2 a dargestellt ist. Die Stromrichterbrücken 16 und 17 sind hier durch Schalter 16' und 17' ersetzt. Von der Zweitwicklung von 8 fließt der Erregersammelschiene ein Strom in der angedeuteten Richtung zu. In F i g. 2 b ist der Schalter 16' geschlossen und 17' geöffnet, so daß sich der Strom in den Wicklungen des Wandlers 8 umgekehrt hat. Aus F i g. 3 geht hervor, wie man durch die Wahl des Zeitpunktes, zu dem die Stromrichterbrücke 16 gezündet bzw. in Fig. 2b der Schalter 16' geschlossen wird, den Betrag des Stromes J., in der Zweitwicklung von 8 steuern kann. Solani# 16 und 17 beide gesperrt bzw. 16' und 17' beide geöffnet sind, haben die Ströme J", und Jb in beiden Teilen der Erstwicklung den in F i g. 3 a durch die Kurven J"", und J,1" dargestellten Verlauf und heben sich gegenseitig auf, so daß der Strom J" in der Zweitwicklung von 8 Null ist. Wird zur Zeit t, die Stromrichterbrücke 16 gezündet bzw. der Schalter 16' in Fig. 2b geschlossen, so wechselt der Strom J"" nach der Kurve 1.,' über und hat den durch die schraffierte Fläche dargestellten Betrag, während der Strom Jb nahezu Null wird. In der Zweitwicklung von 8 fließt daher ein Strom J., wie er in F i g. 3 b dargestellt ist. Man kann daher dem Strom 18 je nach der Wahl des Zündzeitpunktes jeden Wert zwischen Null und dem vollen Wert geben, wie er durch den über die Halbwelle durchgehenden Verlauf der Kurve J., dargestellt ist.The arrangement works as follows. All converter bridges 16, 17, 18, 19 are initially blocked. Then the impressed current of the converter 11 flowing to the first winding of 8 in the middle is distributed equally to the two winding halves 8a and 8b in opposite directions and to the two choke coils 12 and 13. The same is the case with the converter 9 and the choke coils 14 and 15. The current in the second windings of 8 and 9 is zero. If the converter Z bridge 17 is ignited, the choke coil 13 is short-circuited, and the lower part 8b of the first winding of 8 has a star point. Accordingly, this part of the winding will take over the full current of the converter 11 , as shown in FIG. 2 a is shown. The converter bridges 16 and 17 are replaced here by switches 16 ' and 17' . A current flows from the second winding of 8 to the exciter bus in the direction indicated. In Fig. 2 b , the switch 16 'is closed and 17' is open, so that the current in the windings of the converter 8 has reversed. From Fig. 3 shows how one can control the magnitude of the current J in the secondary winding of 8 by choosing the point in time at which the converter bridge 16 is ignited or, in FIG. 2b, the switch 16 'is closed. Solani # 16 and 17 are both blocked or 16 'and 17' are both open, the currents have J ", and the g Jb in both parts of Erstwicklung in F i. 3 a by curves J '' and J, 1 "and cancel each other out, so that the current J" in the second winding of 8 is zero. If the converter bridge 16 is ignited or the switch 16 ' in FIG. 2b is closed at time t, the current J "changes. "according to curve 1., ' above and has the amount shown by the hatched area, while the current Jb is almost zero. In the secondary winding of FIG. 8 , a current J therefore flows, as is shown in FIG. 3b It is therefore possible, depending on the selection of the ignition point, to give the current 18 any value between zero and the full value, as shown by the curve J.

Wenn beide Schalter 16' und 17' wie in F i g. 2 c ,geöffnet sind und daher der Strom J", in der Zweitwicklung Null ist, bilden die beiden Drosselspulen 12 und 13 einen induktiven Nebenschluß zur Erregersammelschiene. Eine auf dieser infolge Einspeisung der übrigen Stromwandler (z. B. für Leistungsfaktor und Last) herrschende Spannung könnte daher in die beiden Drosselspulen einen Strom fließen lassen, wie er durch die Pfeile in F i g. 2 c dargestellt ist. Der dadurch auf der Erregersammelschiene entstehende Fehlbetraa kann durch entsprechende Vergrößerung des Kondensators 20 ausgeglichen werden, ebenso der durch die Drosselspulen 14 und 15 entstehende Fehlbetrag.If both switches 16 ' and 17' as in FIG. 2 c, are open and therefore the current J ″ in the secondary winding is zero, the two choke coils 12 and 13 form an inductive shunt to the exciter busbar voltage could, therefore, in the two inductors flow a current as g by the arrows in F i. 2 c is shown. the resulting on the exciter busbar Fehlbetraa may be offset 20 by corresponding enlargement of the capacitor, as well as by the inductors 14 and 15 resulting shortfall.

Die stark oberschwingungshaltige Kurvenform des durch die Anschnittsteuerung gewonnenen Stromes kann zwar durch den Kurzschlußläufer 21 nahezu zu einer Sinusform geglättet werden, doch ist damit auch eine Phasendrehung verbunden, die unter Umständen die Steuerung des Maschinensatzes stört. In F i g. 4 ist daher noch eine andere Art der Steuerung angegeben, bei der die Stromrichterbrücken 16 und 17 in Reihe mit den Drosselspulen 12 und 13 liegen und wahlweise einen Sternpunkt bilden und wieder auflösen. Wenn beide Brücken gezündet haben, sind bei 12 und 13 Stempunkte vorhanden, und beide Erstwicklungsteile haben entgegengesetzte Durchflutung, so daß der Zweitstrom Null ist (vgl. F i g. 5 a). Bleibt nun die Stromrichterbrücke 16 gezündet und ist die Brücke 17 zunächst gesperrt, so wird der Strom J." in der oberen Erstwicklungshälfte 8 a von 8 versuchen, nach der Kurve J.J in F i g. 5 b zu verlaufen. Wird nun zur Zeit t, , die Brücke 17 gezündet, so liegt an der Drossel 13 die gleiche Spannun- wie an der Drossel 12, nur um 18011 gedreht. Sie hat jedoch, da es sich auch bei der Erregerwicklung der Schlupfmaschine fast um reine Blindverbraucher handelt und daher die Spannung gegenüber dem Strom um fast 901 voreilt, ihren Höchstwert schon überschritten und bewegt sich gegen Null. Der Strom J,9b in der unteren Entwicklungshälfte 8b von 8 wird daher nach Kurve JS b 1 verlaufen. Gleichzeitig geht der Strom in der oberen Erstwicklungshälfte 8 a von der Kurve J.J auf J", () über, so daß sich ein der gestrichelten Fläche entsprechender wirksamer Summenstrom ergibt. In F i g. 5 c ist dieser Summenstrom noch größer geworden, da der Zündzeitpunkt t, , entsprechend später liegt, und in F i g. 5 d ist schließlich der volle Wert für Js" nach der Kurve J.J erreicht. 17 bleibt dann gesperrt. Der Strom 1, " wird infolge der Drosselwirkung von der Kurve J"" auf J.J selbstverständlich nicht plötzlich, sondern allmählich übergehen. F i 1-. 5 e läßt noch die Aussteuerung des Stromes Js b in der unteren Erstwicklun 'gshälfte 8 b des Wandlers 8 erkennen, wenn die Spannung U"., an der Drosselspule 13 durch die Stromrichterbrücke 17 zu den Zeiten t, 1, t, , usw. angeschnitten wird. Statt je eines Stromwandlers (8 bzw. 9) mit zwei Erstwicklungen kann man auch für einen Stromwandler zwei vorsehen, deren Erstwicklungen in der gleichen Weise geschaltet sind wie die beiden Erstwicklungshälften eines der beiden Stromwandler, während ihre Zweitwicklungen so auf die Erregersammelschiene parallel geschaltet sind, daß ihre Zweitströme bei gleicher Durchflutung ihrer Erstwicklungen für die Erregersammelschiene den Strom Null ergeben.The curve shape of the current obtained by the gating control, which contains strong harmonics, can be smoothed almost to a sinusoidal shape by the squirrel-cage rotor 21, but it is also associated with a phase rotation which, under certain circumstances, interferes with the control of the machine set. In Fig. 4, another type of control is specified in which the converter bridges 16 and 17 are in series with the choke coils 12 and 13 and optionally form a star point and then dissolve again. When both bridges have fired, there are star points at 12 and 13 , and both primary winding parts have opposite flow, so that the second current is zero (see FIG . 5 a). Now the converter bridge is ignited 16 and the bridge 17 is initially locked, so the current J. "in the upper Erstwicklungshälfte 8 is a 8 try g after the curve JJ in F i to run 5. B. If now at time t ignited, the bridge 17, there is at the throttle 13, the same tensions as in the throttle 12, only rotated 18,011th However, it has since it is also in the field winding of the slip machine almost pure blind consumers and therefore the tension against the current of almost 901 leads, already exceeded its maximum value and is moving toward zero. the current J, 9b in the lower developing half 8b of 8, therefore, b 1 is run by curve JS. at the same time the current passes in the upper Erstwicklungshälfte 8a of of the curve JJ to J ″, (), so that an effective total current corresponding to the dashed area results. In Fig. 5 c, this total current has become even greater, since the ignition point t 1, is correspondingly later, and in FIG. 5 d , the full value for Js "is finally reached after curve JJ. 17 then remains blocked. As a result of the throttling effect, current 1," will of course not change over suddenly from curve J "" to JJ, but rather gradually. F i 1-. 5 e shows the modulation of the current Js b in the lower first winding 8 b of the converter 8 when the voltage U "., At the choke coil 13 through the converter bridge 17 at times t, 1, t, etc. Instead of one current transformer (8 or 9) with two first windings, you can also provide two for one current transformer, the first windings of which are connected in the same way as the two first winding halves of one of the two current transformers, while their second windings are parallel to the exciter busbar are switched so that their secondary currents result in zero current for the exciter busbar with the same flow of their primary windings.

Es gelingt demnach, auf diese Weise Drehstromkaskaden mit Stromwendermaschinen mit ruhenden elektronischen Mitteln in der gleichen Weise stufenlos zu steuern wie bisher mit Doppeldrehwandlern. Der noch vorgesehene Kurzschlußläufer 21 hat die Aufgabe, die Kurvenform des dem Frequenzwandler zugeführten Stromes möglichst sinusförmig zu gestalten für den Fall, daß die Kurvenform die Stromwendun 'g des Frequenzwandlers stört. Diese Aufgabe kann auch auf andere Weise gelöst werden, z. B. dadurch, daß man den Ständer des Frequenzwandlers mit einer Dämpferwicklung und mit einer Gleichstromerregerwicklung versieht und den Ständer drehbar lagert, so daß er mit Schlupffrequenz umlaufen kann. Die Gleichstromerregerwicklung des Ständers muß hierbei, z. B. über Gleichrichter, von der Erregersammelschiene mit einer der Spannung des Frequenzwandlers verhältnisgleichen Spannung gespeist werden.It is therefore possible in this way to continuously control three-phase cascades with commutator machines with dormant electronic means in the same way as previously with double rotary converters. The still provided squirrel-cage rotor 21 has to make the object, the waveform of the current supplied to the frequency converter sinusoidal as possible in the event that the curve shape of the Stromwendun g 'of the frequency converter interfere. This problem can also be achieved in other ways, e.g. B. by providing the stator of the frequency converter with a damper winding and a DC excitation winding and rotating the stator so that it can rotate at a slip frequency. The DC excitation winding of the stator must here, for. B. via rectifier, are fed from the exciter bus with a voltage that is proportional to the voltage of the frequency converter.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Erregung von ständererreg ten Stromwendermaschinen mit Schlupffrequenz führenden Erregerwicklungen, die mit eingeprägten Strömen in der Weise gespeist sind, daß der durch einen einzigen großen Scheinwiderstand, insbesondere eine Drosselspule, bestimmte eingeprägte Strom in Reihe die Erstwicklungen von zwei Stromwandlern durchfließt, deren Zweitwicklungen in Parallelschaltung den Erregerfrequenzwandler der Stromwendermaschine speisen, indem der eine Stromwandler auf die Drehzahl und der andere auf den Leistungsfaktor wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß jede der aus zwei gegensinnig parallelgeschalteten Teilwicklungen (8 a, 8 b) bestehenden Erstwicklun-en der beiden Stromwandler (8,9) mit einem Scheinwiderstand, insbesondere einer Drosselspule (12, 13, 14, 15), in Reihe geschaltet ist, zu dem bzw. der eine gesteuerte Stromrichterbrücke (16, 17, 18, 19) parallel oder in Reihe liegt. Claims: 1. Arrangement for the excitation of ständererreg th commutator machines with slip frequency leading excitation windings, which are fed with impressed currents in such a way that the impressed current determined by a single large impedance, in particular a choke coil, flows in series through the first windings of two current transformers, whose second windings, connected in parallel, feed the exciter frequency converter of the commutator machine, in that one current converter acts on the speed and the other on the power factor, characterized in that each of the first windings of the two current converters, consisting of two oppositely parallel-connected partial windings (8 a, 8 b) (8, 9) is connected in series with an impedance, in particular a choke coil (12, 13, 14, 15) to which a controlled converter bridge (16, 17, 18, 19) is parallel or in series. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Stromwandler (8, 9) durch zwei Stromwandler ersetzt ist, deren Zweitwicklungen in Parallelschaltung den Erregerfrequenzwandler (3) speisen, während ihre Erstwicklungen gegensinnig parallel geschaltet sind und jeweils mit einem Scheinwiderstand in Reihe liegen, zu dem eine gesteuerte Stromrichterbrücke parallel oder in Reihe liegt. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Schleifringen des Erregerfrequenzwandlers (3) 'geschaltete Kondensatoren (20) den Blindverbrauch der durch die Stromrichterbrücken geschalteten Scheinwiderstände (Drosselspulen) (12, 13, 14, 15) ausgleichen. 4. Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Dämpfungsmittel die Oberschwingungen des den Schleifringen des Erregerfrequenzwandlers (3) zugeführten Stromes weitgehend beseitigen. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Dämpfungsmittel ein parallel zu den Schleifringen des Erregerfrequenzwandlers (3) angeschlossener, synchron angetriebener Drehstrom-Kurzschlußläufer (21,22) dient. 6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Dämpfungsmittel der mit einer Dämpferwicklung und einer Gleichstromerregerwicklung versehene und mit Schlupffrequenz umfaufende Ständer des Erregerfrequenzwandlers dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 649 728, 657 424; »Neues aus der Technik«, Nr. 3 vom 1. 3. 1963, S. 1. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that each of the two current transformers (8, 9) is replaced by two current transformers whose second windings in parallel feed the excitation frequency converter (3) , while their first windings are connected in parallel in opposite directions and each with an impedance in Series, to which a controlled converter bridge is parallel or in series. 3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that parallel to the slip rings of the exciter frequency converter (3) 'connected capacitors (20) compensate for the reactive consumption of the apparent resistances (inductors) (12, 13, 14, 15) connected by the converter bridges. 4. Arrangement according to claim 1 and 3, characterized in that damping means largely eliminate the harmonics of the slip rings of the exciter frequency converter (3) supplied current. 5. Arrangement according to claim 4, characterized in that a synchronously driven three-phase squirrel-cage rotor (21, 22) connected in parallel to the slip rings of the exciter frequency converter (3) is used as the damping means. 6. Arrangement according to claim 4, characterized in that the provided with a damper winding and a DC excitation winding and with a slip frequency encompassing stator of the excitation frequency converter is used as the damping means. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 649 728, 657 424; "News from technology", No. 3 from March 1, 1963, p. 1.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE649728C (en) * 1933-07-08 1937-09-01 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Mains coupling converter, preferably of high power, consisting of a synchronous machine and an asynchronous machine mechanically coupled to it
DE657424C (en) * 1935-11-06 1938-03-04 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Arrangement for compounding three-phase current control sets with a commutator rear machine

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