Erregeranordnung für elektrische Maschinen Es ist bekanntg
der unlaufenden Erregerwicklung elektrischer Hauchinen von auf der gleichen Wolle
mit unlaufenden Anker der Erregernauchine unter Yortlannung von Schleifringen und
BUroten den Erregeretren direkt zuzuführen. Dazu sind auf der gleichen Wolle Halbleitervontile
angeordnet, welche die in Anker erzeugte Diehepannung gleichrichten. Derartige Halbleitervontile
worden dann beispielaweine in Brückenschaltuns mit Jeweils - bei Drehatrom
- nea" Bzilekeazweigen angeordnet. Dem beißtl daß die Anzahl der parallelen
ßrückenzweige pri»iptoU der Anzahl der Phasen entspricht.
Bei Verwendung von nicht steuerbaren Halbleitervteollen tritt
der Nachteil auf, daß eine Umkehr der « YO1dAr04etiß
wift-
samen Erregerepannung nicht möglich ist. Auch Ist eine Umkehr
da» Erregerstrcmen mit wirtächattlich tragbaren Aufwand
nicht
durchführbar. Aus regelungetechnischen, und schutztechnischen
GrÜnden ist Jedoch beide* erwünaeht. Na iet*d"or
auch schm
trörtert worden# eteuerbare Salbleitarventileg die mit
d»r
#ollei. unlaufen, vorzusehen# »loh#,die Bögliohkeit
Man, die
genannten Nachteile zu vermeiden,
So sind also pro iß >Aäh da bar Ym Halbieitervontilen
vorgeneheng welche entsprechend der Stromrichtung, also entweder
zur Äuforregung oder zur Gegenerregungs gesteuert worden. Der.
artige Anordnungen haben nun aber den Nachteil, daß
nie nicht
kreinatrontrei sind. Zur Vermeidung von Kreiaströmen dürfen
dann die neu zuzuschaltenden Halbleiterventile trat dann freim
gegeben werden, wenn der Strom in der anderen abzuachaltenden
Richtung au Null geworden ist. Die dadurch notwendig
vorhandene
Unachalt-Zeitkonntante ist aber in den meisten Fällen
zu groß,
um eine kurzzeitig* ßchnellentregung und damit ßehadenaverhü-
tung zu vermeiden*
Selbst wenn mm die soeben angedeutet@ Schwierigkeit
außer Acht
lUtg tritt aber-noch eine weiter* dLadurch auf, daß
ein erhob-
licher Aufwand erforderlich ist# den unlaufenden Halbleitervonm-
tilen eine größere Auahl vcm träßbeitearn In der Phanenlage
veränderbaren ZUMtmmligen zuzuführeng wenn die Phananlage
die-
ser Zündiapuloo von einer überwiegend ruhend angeordnet«
Regel-
und Steuereinrichtung bestimmt wird. Letzteren Ist aber er-
wünscht, da möglichnt wenig empfindlich@ Teile unlaufen
sollen*
Dazu tat es nun forgeoohlffln worden, daß bei
einer eingange
geschilderten Erregeranordnung mindestens ein 8teuerwecheel-
epannungegentrator fUr die Opeisung der ZUndetromkreise der
eteuerbaren Halbleitervontile und Mittel pur PhaetrÄverechiebung
der Steuerwech»olopmaungen durch Drohung der magnetischen Aohoo
den jeweiligen Steuerwechselep . agenerators
gegenüber dem
Baupterlregergentrator vorgesehen eind. Dabei wird die
Größe dor
Phanenverechiebung von einer Steuergröße bestimmt, die vorauge-
welee von einer ruhenden Regeleinrichtung erzeugt wird.
Man
benötigt al» zusätzlich mindestens einen Steuerwechselopan.
nungefflerstor, in der Prpen meint zwei. Der dafür notwendige.
AutwmA ist recht erheblich und schließt außerden den weiter
Oben Seeahilderten Nachteil den Wtrotenn
von greinetrömen
ulcht aus,
Die beschriebenen Nachteile worden dadurch beseitigt,
daß bei
einer Anordnung zur Erregung elektrischer Maschinen, deren
um.
laufende Erregerwicklung vom im mit umlaufenden ü*or einer
Erregermaechine erzeugten Erregeretrm über ebenfal14 mit um-
laufend* Halbleiterrentile gespeint wirdv erfindungscemäß vor-
geschlagen wird# daß zwei getrennte, für Haupt- und
Gegenerrt-
gung unterschiedlich ausgelegt* &re"rw:Leklungen mit zwei
ent-
sprechend ausgelegten undSet»mt geschalteten Halbleiterven-
tilgmpp« =geordnet sind.
Xan erhält also für die beiden Erreg:ungearten zwei
völlig ge-
trennte Stromkreite, deren Zu- und Abechaltung dann in an zieh
bekannter Weine erfolgen kam und keine Schwierigkeiten
mehr
bereitet. Die Unachaltzeiten kgamm pr@kti@Ch ja4naich
klein So.
halten w«dm md abdm&M »*r afflud vmdw Äbklinseit
dw dma-
achaltenden Erregerströme. La wird also eine außerordentlien
schnelle*Gegeaerregung ermöglicht, welche besonders bei Maschi-
nen großer Leistung aus GrUnden der betrieb liehen Sicherheit
der Maschine notwendig i4t.
Die Erfindung wird an Hand einen Beispiele mittels einen Prin-
zipochaltbilden in der. lig.1 der Zeichnung beschrieben. Diese
@tollt den umlaufenden Illeil einer Erregerauurdnung bei
elek-
triechen Synchromaschinen dar. Von der Wochneletrozerreger-
maschine ist lediglich der umlaufende Anker 1 dargestelltl
welcher aus dem Hauptanker 7 und den der Gegenerregung
die-
nenden Anker 8 besteht. Beide Anker 7, 8 speisen
in die ihnen
zugeordneten Haupterragerwicklung 3 bzw. Gegenerregerwicklung
4
(der Erragerwicklung 2) entsprechend der Zu- bzw. Abschaltung
ein. Dabei aind die beiden Erregerwicklungen 3, 4 entsprechend
den Pfeilen 59 6 jeweils gegenaihnig etroadurchtlo4sen.
Zui»h« dea Anker 1 und der Erregerwicklimg 2
befinden sich
die uaLlaufenden Xalbloitu%ventilog wovon die Vontilgruppe
9
der Auf- bzw. Haupterregung dient und die Vontilgruppe
10 der
Gegenerregung. Die zu den beiden einzelnen Vontilgruppen
9, 10
gehörenden Halbleitervontile sind &la steuerbare
ausgebildet;
en können aber auch, gegebenenfalls zusätzlich, Schalter
11, 12
angeordnet nein, welche die entsprechende Zu- bzw. Ab4chaltung
der Stromkreise besorgen.
Ike Größeaverhältnie zwischen den der Auferregung und
den der
Gegenerregung dienenden Teilen beträüYetwa eine Zehnerpotenz,
da d:Li der Gegenerregung dienenden Teile ja nur kurzfristig
in
Betrieb sind. Die dazu notwendigen Wicklungea worden also auch
nur kurzfristig Verluntwime aufnehmen müssen und *mit
auch
nur entsprechend kurze Zeit belaelet %914. Die Q»rechaltte
.I #.% #ft ft ir p A
der Wicklungen und der Isolation können also unverhältnis-
aUig gering gehalten worden. Sollte die zur Geginerregung
notwendige 14latung auch geringer nein als die zur Haupt-
erregungg no können die entsprechenden Halbleiterventile der
Veatilgruppe 10 ebenfalls kleiner dizensioniert worden.
Die Vorteile.der Anordnung nach der Erfindung bei Verwundang
eteuerbarer Halbleiterelmente in Rahmen eine@ Schnellent-
regungmrgangen worden en Und der M. 2 und
3 prinzipiell
skissiertt Zu eind dort die Imgeretrfte Io über der
Zeit
antget»ffl,b ftg.» 2 gibt den Verlmd bei
bekannten SeJultungm
m: In gUbpu*b 11., wird dwroh eija
Natreo",nomkomando die der
Auferrtgmg dien«de Halbleitergruppe in den Vochselrichter-
betrieb gesteuerte In Zeitpunkt T2 sei der Wort 0 erreicht,
worauf nach einem seitlichen Bicherheiteintervall zur Zeit
T
die der Gegmerregung dienende Ealb'leiterpWpe witgenteuert
wird. Der SchnellentregungevorSug Lot dann mm Zeitpunkt
T4
abgeschlossen,
In der Pig, 3 ist mm der entsprechende Vorgäng bei ein»r
An-
ordnung nach der dargestellt t Ebenfalle in Zeitpunkt
T# wird durch ein latr@gMl- die der Auterregung
die-
nende, HalbleiterUmppe, in den Vocheelriohtezi»trieb
genteurt
währen4 gleichzeitig die der Gegenerregung dienende Halbleiter-
gruppe aufgesteuert wird. Die dabei reaultierende Etregerduroh-
flutung ergibt sich aus der überlager=g den ausgezogen
ge-
zeichneten Stromes, wie er da= in der Erregerwicklung
3
(Fig. 1) fließtl mit den gestrichelt gezeichneten
Stroag wie
er da= in där Erregerwicklung 4 (Pig. 1) fließt.
Zuzt Zeit-
punkt T 5 ist dann bereit@ der Sommte
gang abgeachlosseng also etwa um den Betrag
1- seitlich fAher
als bei bekanfiten Anordnungen,
Aus all dem folgtv daß der durch die Anordnuna
nach der Ir.-
findung vorzunehmende AufWand relativ geriffl ist, obwohl die
U*schaltzeiten in wUnschenswärter V*Ue besondere klein
ge-
halten werden k&mem.
Exciter arrangement for electrical machines It is known to supply the non-rotating exciter winding with electrical breaths from the same wool with non-rotating armatures to the exciter trenches under the tension of slip rings and B-rotors. For this purpose, semiconductor valves are arranged on the same wool, which rectify the voltage generated in the armature. Semiconductor valves of this type are then arranged, for example, in bridge circuits with in each case - in the case of rotation - nea "Bzilekea branches. This means that the number of parallel back branches basically corresponds to the number of phases. When using non-controllable semiconductor devices
the disadvantage that a reversal of the " YO1dAr04etiß"
seed excitation voltage is not possible. There is also a repentance
because » excitation currents with economically acceptable expense are not
feasible. From control engineering and protection engineering
Reasons is however both * mentioned. Na iet * d "or also schm
has been troubled # renewable Salbleitarventileg those with d »r
#ollei. unlaufen provide # »loh # that Bögliohkeit Man,
to avoid the disadvantages mentioned,
So there are pro iß> ah there bar Ym semi-conductor volatiles
vorgeneheng which according to the current direction, so either
been controlled for excitation or counter-excitation. Of the.
but like arrangements now have the disadvantage that never not
are kreinatron-free. To avoid circulating currents
then the newly connected semiconductor valves then stepped free
be given when the electricity is to be switched off in the other
Towards zero. The one that is necessary as a result
In most cases, however, the inoperative time constant is too large,
in order to avoid short-term * rapid de-excitation and
to avoid *
Even if mm disregard the @ difficulty just indicated
lUtg, however, one more thing occurs because a raised-
effort is required # the non-running semiconductors from
There is a greater number of feet in the phanenlage
variable to be supplied if the Phananlage the-
ser Zündiapuloo from a predominantly dormant arranged « regular
and control device is determined. But the latter is
wishes, as possibly less sensitive @ parts should not run *
In addition, it was now forgeoohlffln that one entered
described exciter arrangement at least one 8teuerwecheel-
Voltage generator for the supply of the supply circuits of the
Renewable semiconductor vontiles and pure phase shifting means
of tax changes due to the threat of magnetic aohoo
the respective tax change p . agenerators compared to the
Building exciter gentrator is provided . The size dor
Phase shift determined by a control variable that
welee is generated by a stationary control device. Man
al » additionally requires at least one tax change opane.
nungefflerstor, in the Prpen means two. The one necessary for this.
AutwmA is quite substantial and also continues to close
Above sea-portrayed disadvantage the Wtrotenn from greinetrömen
turns off
The disadvantages described have been eliminated in that at
an arrangement for exciting electrical machines, their order.
ongoing excitation development from in the circulating ü * or one
Excitation machine generated excitation via also14 with surrounding
ongoing * semiconductor valves are spined according to the invention
is beaten # that two separate, for main and Gegenerrt-
differently designed * & re "rw: Leklungen with two different
designed and set »with switched semiconductor veins
tilgmpp «= are ordered.
So Xan receives for the two excitations: unusual two completely
separated power lines, their connection and disconnection then attract
well-known wines came out and no more difficulties
prepares. The inoperative times kgamm pr @ kti @ Ch ja4naich klein So.
hold w «dm md abdm & M» * r afflud vmdw Äbklinseit dw dma-
switching excitation currents. So La becomes an extraordinary one
enables rapid * counter-excitation, which is particularly
A great performance for reasons of operational security
the machine necessary i4t.
The invention is based on an example by means of a prin-
zipochalt form in the. lig.1 of the drawing. These
@tollt the circumferential Illeil a Erregerauurdnung with elec-
smell synchromachines.
machine is only the rotating armature 1 shown
which consists of the main armature 7 and that of the counter-excitation
Nenden anchor 8 consists. Both anchors 7, 8 feed into them
associated main output winding 3 or opposing field winding 4
(the Erragerwicklung 2) according to the connection or disconnection
a. The two excitation windings 3, 4 aind accordingly
the arrows 59 6 in opposite directions.
Zui »h« dea anchor 1 and the exciter winding 2 are located
the other running Xalbloitu% ventilog of which the Vontil group 9
the up and main excitation is used and the Vontilgruppe 10
Counter excitation. Those for the two individual Vontile groups 9, 10
belonging semiconductor valves are designed & la controllable;
However, s can also, optionally additionally, switches 11, 12
arranged no, which the corresponding connection or disconnection
of the circuits.
Ike proportions between those of excitement and those of
The counter-excitation parts are about a power of ten,
since d: Li parts serving the counter-excitation only for a short time in
Are operating. The windings necessary for this have also been made
must include Verluntwime short term and also with *
Belaelet only for a short time% 914. The Q »corrected
.I #.% #Ft ft ir p A
the windings and the insulation can therefore be disproportionate
has been kept low. Should be the counter-excitation
necessary latung also lower no than the main
excitation no can the corresponding semiconductor valves of the
Valve group 10 has also been made smaller.
The advantages of the arrangement according to the invention in the case of wounding
renewable semiconductor elements in the context of a @ quick de-
regungmrgangen been en And M. 2 and 3 in principle
Too and there skissed the imgeist Io over time
antget »ffl, b ftg.» 2 gives the appendix with well-known SeJultungm
m: In gUbpu * b 11th, dwroh becomes eija Natreo ", nomkomando the der
Auferrtgmgmg the serving semiconductor group in the Vochselrichter-
operation-controlled word 0 is reached at time T2,
whereupon after a lateral safety interval at time T
the Ealb'leiterpWpe serving for counter excitation is controlled
will. The quick de-energization before Lot then takes place at time T4
closed,
In the Pig, is 3 mm, the corresponding Vorgäng at an "r arrival
Regulation according to the illustrated case in point in time t Layer
T # is indicated by a latr @ gMl- the auto-excitation
nende, semiconductor oomph, in the Vocheelriohtezi »driven genteurt
while4 at the same time the semiconductor
group is controlled. The resulting Etregerduroh-
flooding resulting from the layering = g the extended overall
drawn current as it = in the excitation winding 3
(Fig. 1) flows with the dashed Stroag like
it flows in dar exciting coil 4 (Pig. 1) da =. Plus time
point T 5 is then ready @ the summer
Aisle completed, i.e. about the amount 1 to the side
than with known orders,
From all of this it follows that by the arrangement according to the Ir.-
the effort to be made is relatively low, although the
U * switching times in wUnschenswärter V * Ue particular opportunity small
will hold k & mem.