DE1488546B2

DE1488546B2 - Erregereinrichtung einer elektrischen maschine, insbesondere eines turbogenerators

Info

Publication number: DE1488546B2
Application number: DE19651488546
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Ing 4660 Gelsenkirchen Buer Meyring
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH, 6000 Frankfurt
Priority date: 1965-02-08
Filing date: 1965-02-08
Publication date: 1972-04-20
Also published as: DE1488546A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Erregereinrichtung einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators, welche Einrichtung Steuerbare Stromrichter auf dem Rotor aufweist, wobei mehrere auf dem Umfang des Rotors verteilt angeordnete Tragkörper vorgesehen sind, die sowohl die Stromrichter als auch wesentliche Zubehörteile aufweisen.

Es ist bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 165 736), rotierende Stromrichter zusammen mit Zubehörteilen jeweils auf Tragkörpern, die gleichzeitig der Kühlkörper sind, auf dem Rotorumfang verteilt anzuordnen.

Zu Zubehörteilen gehören insbesondere Stromrichtersteuerteile, besonders für eine Anschnittssteuerung der Stromrichter, aber auch elektrische Schutz-, Überwachungs- und Kontrollvorrichtungen.

In diesem Zusammenhang bekannte Meßeinrichtungen erfassen lediglich den Gesamtgleichstrom an der Erregerwicklung der elektrischen Maschine und dienen der Beschleunigung des Regelvorganges.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Erregereinrichtung der eingangs genannten Art, also mit steuerbaren Stromrichtern, zu schaffen, welche eine direkte Kontrolle der Funktion der einzelnen Stromrichter erlaubt, so daß bei Schaden, die an den Stromrichtern und/oder Zubehörteilen auftreten können, schnell festgestellt werden kann, auf welchem Tragkörper der Schaden aufgetreten ist.

Diese Aufgabe wird bei einer solchen Einrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem Tragkörper ein eigenes Primär-Strommeßelement zugeordnet ist, das zusammen mit einem feststehenden Sekundär-Strommeßelement eine Strommeßeinrichtung bildet, und daß der Versetzungswinkel zwischen zwei auf dem Umfang unmittelbar aufeinanderfolgenden Tragkörpern stets gleich dem elektrischen Verschiebungswinkel zwischen den Strömen in den zwei diesen Tragkörpern angehörenden Stromrichtern ist. Es sind also die steuerbaren Stromrichter und die Bauteile, die für einen Schaden in Betracht kommen und bei denen die Feststellung, welches Teil defekt ist, nicht schnell genug möglich ist, jeweils auf einem genannten Tragkörper zusammengefaßt, so daß man bei einem Schaden nicht erst durch elektrische Messung zu untersuchen braucht, welches Bauteil defekt ist, sondern den betreffenden Tragkörper mit den Stromrichtern und den Zubehörteilen schnell ausbauen und durch einen neuen Tragkörper mit intakten Stromrichtern und Zubehörteilen schnell ersetzen, den betreffenden Tragkörper also schnell austauschen kann.

Die Primär-Strommeßelemente sind vorzugsweise außerhalb des Tragkörpers, z. B. zwischen dem die Erregerenergie für die elektrische Maschine liefernden Erregergenerator und den Tragkörpern angeordnet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung dienen als Primär-Strommeßelemente die in Nuten eines Strommeßblechpaketes angeordneten Verbindungsleitungen vom Erregergenerator zu den Tragkörpern und das Sekundär-Strommeßelement ist durch eine induktive gekoppelte Empfängerspule gebildet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erregereinrichtung gemäß der Erfindung in Fig. 1 in Form eines Schaltbildes und in F i g. 2 gegenständlich dargestellt. Diese Erregereinrichtung ist die eines Synchrongenerators.

Was gemäß F i g. 1 strichpunktiert eingerahmt ist, rotiert im Betrieb; das außerhalb des Strichpunktierten dargestellte steht fest. Der Rotor weist sechs Tragkörper 10 bis 15 auf, die auf dem Umfang des Rotors gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Jeder Tragkörper weist einen Stromrichter 16 a, 16 b, 16 / und Zubehörteile auf. Zu den Zubehörteilen zählen als Beschaltungsbauteile für den Überspannungsschutz ein Kondensator 17 und ein Widerstand 18 (,RC-Beschaltung), als Selektivschutz eine Sicherung 19 und eine Glimmlampe 20 zur Anzeige einer Sicherungsauslösung und als Stromrichtersteuerteile eine Sekundärwicklung 21 eines Steuerwandlers und ein Gleichrichter 22, der eine Diode ist. Jeder Tragkörper weist zwei elektrische Anschlüsse 23 und 24 auf. Sie sind lösbar. Die Tragkörper 10 bis 15 sind im wesentlichen einander gleich ausgebildet. Sie werden mittels eines Kühlmediums, insbesondere Luft, gekühlt, wodurch auch die Stromrichter 16 a bis 16 / gekühlt werden. Der Rotor weist ferner eine Ankerwicklung 25 einer Drehstromerregermaschine mit den Phasen U, V, W und eine gleichstromdurchflossene Erregerwicklung 26 des Synchrongenerators auf.

Die Tragkörper 10 bis 15 sind so angeordnet, daß die Stromrichter 16 a, 16 d und 16 b, 16 e und 16 c,

16/ zueinander jeweils um 180° elektrisch versetzt sind. Die Stromrichter 16 a, 16 b und 16 b, 16 c usw. werden von jeweils um 60° elektrisch phasenverschobenen Strömen gespeist. Die Phasenfolge der Ankerwicklung 25 entspricht der Phasenfolge der Stromrichter 16 α bis 16 /.

Statorseitig sind zur Übertragung von Impulsen als Primärwicklungen des Steuerwandlers Steuerwicklungen 27 bis 30 vorgesehen.

Gemäß Fig. 1 liegt eine Strommeß vorrichtung ίο — s. das Sekundär-Strommeßelement 32 (an welches eine Einrichtung zur Meßwerterfassung 42 angeschlossen ist) und die Primär-Strommeßelemente 33 — zwischen den Stromrichtern 16 α bis / und der Ankerwicklung 25 der Drehstromerregermaschine.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, weist der umlaufende Teil der Erregereinrichtung einen Anker 36 einer Drehstromerregermaschine, ein Strommeßblechpaket 37 und einen Tragring 38 auf.

Mit 25 ist wiederum die Ankerwicklung der Drehstromerregermaschine bezeichnet. Die nicht dargestellten Phasenableitungen führen im Bereich des Wickelkopfes zu Verzweigungsstellen 39. Die von den Verzweigungsstellen 39 abgehenden Ableitungen sind in Umfangsrichtung um 180° elektrisch gegeneinander versetzt angeordnet und führen in axialer Richtung durch Nuten des Strommeßblechpaketes 37 zu den Anschlüssen 23. Das Strommeßblechpaket 37 ist gemäß F i g. 2 zwischen der Ankerwicklung 25 und den Stromrichtern 16 α bis / angeordnet. Am Tragring 38 sind die Tragkörper 10 bis 15 befestigt. Der Tragkörper 10 trägt den Stromrichter 16 a, die Sicherung 19 und die Sekundärwicklung 21 und eine Glimmlampe 20. Am Stromrichter 16 a liegt der Anschluß 24, von dem aus eine Leitung 40 zur Erregerwicklung des Synchrongenerators führt. Von dieser wiederum führt eine Leitung 41 zum nicht sichtbaren Stromrichter 16 e.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Erregereinrichtung einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators, welche Einrichtung steuerbare Stromrichter auf dem Rotor aufweist, wobei mehrere auf dem Umfang des Rotors verteilt angeordnete Tragkörper vorgesehen sind, die sowohl die Stromrichter als auch wesentliche Zubehörteile aufweisen, d a - xo durch gekennzeichnet, daß jedem Tragkörper (10 bis 15) ein eigenes Primär-Strommeßelement (33) zugeordnet ist, das zusammen mit einem feststehenden Sekundär-Strommeßelement (32) eine Strommeßeinrichtung bildet, und daß der Versetzungswinkel zwischen zwei auf dem Umfang unmittelbar aufeinanderfolgenden Tragkörpern (z. B. 10,11) stets gleich dem elektrischen Verschiebungswinkel zwischen den Strömen in den zwei diesen Tragkörpern angehörenden Stromrichtern (16 a, 16 b) ist.

2. Erregereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär-Strommeßelemente (33) außerhalb der Tragkörper (10 bis 15) angeordnet sind.

3. Erregereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär-Strommeßelemente (33) zwischen dem die Erregerenergie für die elektrische Maschine liefernden Erregergenerator und den Tragkörpern (10 bis 15) angeordnet sind.

4. Erregereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Primär-Strommeßelement die in Nuten eines Strommeßblechpaketes (37) angeordneten Verbindungsleitungen vom Erregergenerator zu den Tragkörpern (10 bis 15) dienen und das Sekundär-Strommeßelement durch eine induktivgekoppelte Empfängerspule (32) gebildet ist.

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