DE1488569C3

DE1488569C3 - Gleichstromantriebsanlage mit einem Konstantstrom-Kreis

Info

Publication number: DE1488569C3
Application number: DE19651488569
Authority: DE
Inventors: Johannes Dr.-Ing 2000 Wedel; Droste Werner Dr.-Ing 2100 Hamburg Eichhorn
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1965-07-13
Filing date: 1965-07-13
Publication date: 1977-07-21

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleichstromantriebsanlage mit einem Konstantstromkreis, insbesondere als Fahranlage auf Schiffen mit mindestens einem Gleichstrommotor, der von mindestens zwei je eine Antriebsmaschine und einen Generator aufweisenden Aggregaten gespeist wird, bei der die Konstantstromregelung über die Erregung der Generatoren erfolgt und bei der einer der Generatoren zur Speisung eines Konstantspannungsnetzes herausgeschaltet werden kann.

Es ist aus der Zeitschrift »Schitfstechnik« Band 8, 1961, Seiten 206 ff bekannt, in Konstantstromanlagen auf Schiffen einige der Hauptgeneratoren aus dem Stromkreis herauszuschalten und als selbsterregte Bordnetzgeneratoren zu betreiben. Bei den in dieser Arbeit beschriebenen Anlagen handelt es sich um solche für sog. Gleichstromschiffe, d. h., Bordnetz und Fahrbzw. Baggeranlage werden mit Gleichstrom versorgt. Eine Umschaltung von dem einen Anlagenteil in den anderen ist ohne große Schwierigkeiten möglich.

Es sind Gleichstromfahranlagen in Konstantstromschaltung bekannt, bei denen Generatoren und Motoren im Konstantstromkreis hintereinander liegen. In diesem Kreis sind auch die Motoren zum Antrieb eines Bordnetzgenerators und besonderer Verbraucher, wie beispielsweise Winden, angeordnet. Vgl. Jahrbuch der Schiffsbautechnischen Gesellschaft 56. Band 1962, Seite 279, Bild 9. Um einen der Generatoren oder Motoren aus dem Kreis herauszunehmen, bedarf es erheblicher technischer Aufwendungen.

Schließlich geht aus der Zeitschrift »Westinghouse Engineer« 1962, Seiten 122 ff hervor, daß ein Drehstromgenerator über nachgeschaltete Gleichrichter einen Gleichstrommotor als Propellermotor speist. Der mit konstanter Drehzahl laufende Generator weist eine Erregerstromsteuerung auf. Dadurch wird die Generatorspannung zwecks Drehzahländerung des Propellermotors beeinflußt. Diese Schaltungsanordnung besitzt die typischen Merkmale einer Leonardsteuerung.

Hier wird die Drehzahlsteuerung des Antriebsmotors über die Verstellung der Erregung des Steuergenerators vorgenommen. Diese kann entweder durch die Beeinflussung der Erregung über einen Drehzahlgeber oder die Ankerspannung erfolgen. Der Abgriff des Ankerstromes am Shunt dient lediglich der Ankerstrombegrenzung bei zu hohen Drehzahlen und damit einer Momentbegrenzung im oberen Bereich.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist darin zu sehen, die Anlage so auszulegen, daß die in dem Konstantspannungsnetz nicht benötigten Leistungsteile dem Konstantstromkreis zur Verfügung stehen und eine ständige gleichmäßige Lastverteilung auf alle Generatoren erzielt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Generatoren Synchrongeneratoren mit nachgeschalteten ungesteuerten Gleichrichtern sind, der zur Speisung des Konstantspannungsnetzes benutzbare Generator mit dem als Drehstromnetz ausgebildeten verbindbar ist und daß die Aufteilung der aus den im Konstantstromkreis verbliebenen Synchrongeneratoren und der aus dem Konstantspannungsnetz in den Konstantstromkreis eingespeisten Leistungen durch Verstellen der Erregung der letztgenannten Generatoren bewirkt wird.

Ein solcher Betrieb ist natürlich nur durchführbar, wenn die im Konstantstromkreis benötigte Leistung größer ist als die Leistung, die der aus dem Konstantspannungsnetz gespeiste Gleichrichter liefert. Wird die im Konstantstromkreis benötigte Leistung kleiner, muß eine Abschaltung dieses Gleichrichters erfolgen. Das Verhältnis zwischen der dem Konstantspannungsnetz zugeführten und der von diesem dem Gleichrichter zur Verfügung gestellten Leistung wird in Weiterbildung der Erfindung durch einen zwischengeschalteten Transformator festgelegt.

Um eine gleichmäßige Lastverteilung auf alle Generatoren zu ermöglichen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß zwischen dem Konstantspannungsnetz und dem Gleichrichter Mittel zur Umformung von Konstantspannung in Konstantstrom vorgesehen sind. Hierzu kann beispielsweise eine Boucherot-Schaltung dienen. Für eine Anlage, bei der ein Teil der Synchrongeneratoren unmittelbar und ein Teil mittelbar über das Konstantspannungsnetz in den Konstantstromkreis gespeist wird dann die Boucherot-Schaltung zwischen dem Konstantspannungsnetz und dem Gleichrichter angeordnet.

Hat jedoch das zu versorgende Konstantspannungsnetz im Verhältnis zu der Nennleistung der Generatoren einen kleinen Leistungsbedarf, so kann es dann günstiger sein, wenn zwischen dem Konstantspannungsnetz und dem Sternpunkt des Synchrongenerators eine Boucherot-Schaltung angeordnet ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

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In F i g. 1 ist eine Gleichstrom-Antriebsanlage in vom Regler 26 abzutrennen und auf einen hier nicht Konstantstromschaltung dargestellt, deren Antriebsmo- gezeichneten Regler für die Spannung im Konstanttoren 10 und 11 zwei Schiffsschrauben 12 und 13 spannungsnetz 38 zu schalten.

antreiben. Der Konstantstromkreis wird durch drei F i g. 2 zeigt ein Prinzipschaltbild für den Fall, daß der Gleichrichter 14,15 und 16 gespeist. Dementsprechend 5 Generator 19 das Konstantspannungsnetz 38 speisen sind auch drei Generatoren 17, 18 und 19 vorgesehen, und daß ein Teil seiner Leistung für die Versorgung des die von den Dieselmotoren 20, 21 und 22 angetrieben Gleichrichters 16 zur Verfügung stehen soll. Hierzu ist werden. Jeder der Generatoren 17,18 und 19 ist mittels ein Spartransformator 39 vorgesehen, von dessen eines Trennschalters 23, 24 bzw. 25 auf den ihm Übersetzungsverhältnis die Leistungsaufteilung abzugeordneten Gleichrichter 14,15 bzw. 16 schaltbar, ίο hängt und der über einen Schalter 40 mit dem

Der die Antriebsmotoren 10 und 11 speisende Strom Gleichrichter 16 verbunden werden kann. Dabei wird

wird mittels eines Regelkreises konstant gehalten, die von dem Gleichrichter 16 an den Konstantstrom-

dessen Regler 26 eine Regelabweichung aus dem kreis abgegebene Leistung nicht von der Konstant-

Strom-Istwert und dem Strom-Sollwert bildet, und stromregelung erfaßt, sondern diese erfolgt nur über die

entsprechend dieser Regelabweichung die Erregergerä- 15 Generatoren 17 und 18. Es kann jedoch auch der

te 27, 28 und 29 der Generatoren 17, 18 und 19 Gleichrichter 16 vom Konstantspannungsnetz 38 her

beaufschlagt, so daß ihre Erregerwicklungen 30,31 und mit allerdings ungeregeltem Konstantstrom versorgt

32 den erforderlichen Erregerstrom erhalten. Die werden, und zwar dann, wenn anstelle des Spartransfor-Eingänge der Erregergeräte 27, 28 und 29 sind dabei mators 39 ein Boucherot-Kreis 41 vorgesehen wird, der parallelgeschaltet, so daß diese Schaltverbindung die 20 hier gestrichelt eingezeichnet ist und der eine Funktion einer Ausgleichsleitung hat. Umformung von Konstantspannung in Konstantstrom

In den Konstantstromkreis ist ein Bremswiderstand vornimmt

33 geschaltet, dessen Funktion bereits beschrieben Eine weitere Schaltungsmöglichkeit ist in Fig.3 wurde und der im Normalbetrieb durch den Schalter 34 dargestellt In den Sternpunkt des Generators 19 ist überbrückt ist 25 jetzt ein Boucherot-Kreis geschaltet, der neben einer

Jeder der Generatoren 17, 18 und 19 ist über einen Kapazität 42 einen Spartransformator 43 aufweist Jetzt

Leistungsschalter 35, 36 bzw. 37 auf ein Konstantspan- kann das Erregergerät 29 des Generators 19 an den

nungsnetz 38 schaltbar, wobei eine hier nicht gezeichne- Regler 26 auch dann angeschlossen sein, wenn dieser

te Verriegelung derart erfolgen muß, daß jeder Generator auf das Konstantspannungsnetz 38 speist

Generator entweder nur eine Verbindung zu dem ihm 30 und gleichzeitig Konstantstrom an den Gleichrichter 16

zugeordneten Gleichrichter 14, 15 bzw. 16 oder zum abgibt Die Induktivität des Spartransformators 43 ist in

Konstantspannungsnetz 38 erhalten kann. Außerdem ist den Boucherot-Kreis einbezogen, im übrigen dient das

dann das Erregergerät 27,28 bzw. 29 des jeweils auf das Übersetzungsverhältnis zur Festlegung der Leistungs-

Konstantspannungsnetz 38 arbeitenden Generators aufteilung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gleichstromantriebsanlage mit einem Konstantstromkreis, insbesondere als Fahranlage auf Schiffen mit mindestens einem Gleichstrommotor, der von mindestens zwei je eine Antriebsmaschine und einen Generator aufweisenden Aggregaten gespeist wird, bei der die Konstantstromregelung über die Erregung der Generatoren erfolgt und bei der einer der Generatoren zur Speisung eines Konstantspannungsnetzes herausgeschaltet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoren (17, 18, 19) Synchrongeneratoren mit nachgeschalteten ungesteuerten Gleichrichtern sind, der zur Speisung des Konstantspannungsnetzes benutzbare Generator (19) mit dem als Drehstromnetz ausgebildeten Konstantspannungsnetz verbindbar ist und daß die Aufteilung der aus den im Konstantstromkreis verbliebenen Synchrongeneratoren und der aus dem Konstantspannungsnetz in den Konstantstromkreis eingespeisten Leistungen durch Verstellen der Erregung der letztgenannten Generatoren bewirkt wird.

2. Antriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anpassende Anordnung ein zwischen das Konstantspannungsnetz (38) und den Gleichrichter (16) geschalteter Transformator (39) ist.

3. Antriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anpassende Anordnung eine zwischen dem Konstantspannungsnetz (38) und dem Gleichrichter (16) angeordnete Boucherot-Schaltung(41)ist.

4. Antriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anpassende Anordnung eine zwischen dem Konstantspannungsnetz und dem Sternpunkt des Synchrongenerators angeordnete Boucherot-Schaltung (42,43) ist.