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Wechselstromgenerator mit Kondensatorerregung Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, die Reaktanzen kondensatorerregter Wechselstromgeneratoren
veränderbar zu machen, um damit eine Anpassung an den jeweiligen Betriebszustand
zu erzielen bzw. einen gewünschten Betriebszustand der Maschine herbeizuführen,
ohne die Erregungskapazität ändern zu müssen. Bekanntlich kann eine Induktionsmaschine,
vorteilhaft eine mit Kurzschlussläufer, durch parallelgeschaltete Kondensatoren
erregt werden und damit auch im Inselbetrieb als Asynchrongenerator arbeiten. Ebenso
kann eine Synchronmaschine mit ausgeprägten Polen mittels Kondensatoren vom Anker
aus erregt werden (Kondensatorerregter Reluktanzgenerator) und selbständig ein Verbrauchernetz
speisen. Bei beiden Generatorarten beschränkt sich die Läufer-Wicklung auf einen
- fallweise vermeidbaren - Kurzschlußkäfig, und es kann auch eine Blechung des aktiven
Läufereisens unterbleiben. Es ist ohne Schwierigkeiten ein langgestreckt-walzenförmiger
Läufer von relativ kleinem Durchmesser erreichbar. Die entsprechend geringe Fliehkraf
tbeanspruchung sowie das mäßige Schwungmoment machen derträge Läufer im Verein mit
ihrem einfachen und robusten Aufbau und der Vermeidung von Schleifringen besonders
geeignet für den Betrieb mit hohen und/oder rasch veränderlichen Drehzahlen sowie
starken Schwingungen. Infolge des Fehlens von Wicklungsisolationen ertragen solche
Läufer weit höhere Temperaturen als bewickelte, außersem ist die radiale innere
Wärmeleitfähigkeit bedeutend größer, bei ungeblechten Läufern auch die axiale. Diese
umstände ermöglichen es, bei Maschinen geschlossener Bauart die Gas- oder Flüssigkeitskühlung
auf die ruhenden Teile zu beschränken. Diese Eigenschaften lassen derartige Maschinen,
fallweise auf Gleichrichter arbeitend, für Anwendungsfälle mit hohen thermischen
und/oder mechanischen Beanspruchungen an sich besonders geeignet erscheinen. Dem
stand jedoch bei den bisher bekannten Maschinen der Nachteil entgegen, daß die Erregungskapazität
in Abhängigkeit von Frequenz, Spannung und Belastungszustand praktisch stufenlos
einstellbar sein mußte, was mit Kondensatoren allein nicht möglich ist, vielmehr
aufwendige
Schaltungen mit zusätzlichen Drosseln ver=inderbarer
Induktivität erfordert. Durch die Erfindung wird dieser Nachteil vermieden, indem
anstelle der Erregungskapazitäten die Generatorreaktanzen dem jeweils vorliegenden
bzw. gewünschten Betriebszustand angepaßt-werden. Dadurch kann mit uriveränderbaren
Kapazitäten, also Kondensatoren allein, für die Erregung der Generatoren und die
fallweise Blindleistungslieferung an die Verbraucher das Auslangen gefunden werden.
Der erfindungsgemäße Wechselstromgenerator mit Kondensatorerregung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der-vorzugsweise ruhende Anker mit einer gleichstromdurchflossenen Ringwicklung
versehen ist, die dem Ankerkern zwecks Steuerung der Generatorreaktanzen bzw. deren
Anpassung an den jeweiligen Betriebszustand eine veränderbare tangentiale Vormagnetisierung
erteilt. Durch die damit erzielbare magnetische Sättigung des Ankerkernes kann das
für die Generatorreaktanzen maßgebende Verhältnis der induzierenden Nutzflüsse zu
den kapazitiven grregerströmen in beliebigem Ausmaße vermindert werden. Erfindungsgemäß
werden sowohl die an sich bekannten kondensatorerregten Asynchrongeneratoren, vorzugsweise
mit Käfigläufer, als auch kondensatorerregte synchrone Reluktanzmaschinen mit der
angegebenen Reaktanzsteuerung durch Ankerkern-Vormagnetisierung ausgebildet. Besonders
vorteilhafte Varianten der Erfindung bestehen darin, daß die Vormagnetisierungswicklung
(gleichstromdurchflossene Ringwicklung) zumindest teilweise mit der für den Kondensatoranschluß
vorgesehenen Erregerwicklung oder mit der induzierten Arbeitswicklung vereinigt
ist, vrobei auch die beiden letztgenannten Wicklungen wenigstens zum Teil identisch
sein können. Damit lassen sich bedeutende Ersparnisse hinsichtlich Raumbedarf, Gewicht
sowie Wicklungsmetall und/oder Wicklungsverlusten erzielen. Eine 'dicklungsvereinigung
kann erfindungsgemäß dadurch erzielt werden, daß die erregenden Kondensatoren an
Anzapfungen der zur Vormagnetisierung dienenden gleichstromgespeisten Ringwicklung
angeschlossen sind. Eine andere erfindungsgemäße Art der Wicklungsvereinigung ist
dadurch gekennzeichnet, daß der zur Vormagnetisierung herangezogene Teil der Arbeite-
und/oder Erregerwicklung je Wicklungsstrang
in mindestens zwei
Parallelzweige unterteilt ist und diese Zweige am Ankerumfang so angeordnet sind,
daß ein Gleichstrom, der an hinsichtlich der induzierten Spannung äquipotentialen
Punkten eines Zweigpaares eingespeist ist, eine tangentale Vormagnetisierung des
Ankerkernes herbeifahrt. Die Zeichnung verdeutlicht das Prinzip und einige Ausführungsbeispiele
der Erfindung: Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt und Fig. 2 einen . ebensolchen
Längsschnitt durch den aktiven Teil einer erfindungsgemäßen Maschine. Fig. 3 gibt
eine Prinzipschaltung der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Maschine an. In Fig.
¢ sind die Erregungsverhältnisse in verschiedenen Betriebszuständen eines kondensatorerregten
Generators mit durch die erfindungsgemäße Vormagnetisierung variierten Spannungskennlinien
(Reaktanzkurven) bei Regelung auf konstante Klemmenspannung aufgezeigt. Fig. 5 zeigt
eine erfindungsgemäße Vereinigung von Vormagnetisierungs- und 3-phasiger Erregerwicklung
sowie ein Schema des den Vormagnetisierungsstrom liefernden Steuerkreises. Fig.
6 stellt eine erfindungsgemäße Vereinigung von Vormagnetisierungs- und einphasiger
Arbeitswicklung dar nebst einer Variante des Steuerkreises. Fig. 7 und 8 geben eine
erfindungsgemäße Anordnung und Schaltung der Teile einer Wicklung an,. die gleichzeitig
als 3-phasige Arbeits- und Erregerwicklung sowie-als gleichstromgespeiste Vormagnetisierungswicklung
wirkt. Fig. 8 offenbart außerdem ein Ausbildungsbeispiel des Steuerkreises. Fig.
9 zeigt eine Schaltungsvariante der durch die Fig. 7 und 8 angegebenen Vereinigung
von Vormagnetisierungs- und Arbeitswicklung.
Bei der beispielsweise
zweipoligen Maschine nach Fig. 1 und 2 ist der Läufer entweder ,für asynchronen
Betrieb ausgebildet (Fig. 1 obere Hälfte und Fig. 2) und besteht aus dem zylindrischen
' geblechten Eisenkörper 1, der auf der Welle 2 angeordnet ist und den Käfig 3 mit
den Stirnringen 4 trägt, oder es ist ein Reluktanzläufer für Synchronbetrieb vorgesehen
(Fig. 1 untere Hälfte), der im wesentlichen aus dem massiven Eisenkörper 5 und dem
Dämpfungskäfig 6 zusammengesetzt ist. Der Ständer ist durch das genutete Blechpaket
7 gebildet, das am äußeren Umfang mit einer Anzahl von Stegen 8 versehen ist, die
im - vorzugsweise aus Leichtmetall bestehenden - Gehäuse 9 sitzen. Die zur Vormagnetisierung
des Ankerkernes dienende Ringwicklung 11 erstreckt sich vorteilhaft mit gleichbleibender
Bewicklungsdichte über den ganzen Ankerumfang.
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Sie ist auf der Ständerinnenseite in den Nuten 12 untergebracht, ihre
Windungen schließen sich über die Stirnseiten und die Außenseite des Ständers 7,
wie in Fig. 2 verdeutlicht ist. Die Wicklung 11 ist außerhalb der Nuten zweckmäßig
möglichst gleichmäßig verteilt, was kleinen Raumbedarf und gute Wärmeabfuhr an die
Kühlluft ergibt, die die Kanäle 10 zwischen Ständer 7 und Gehäuse 9 durchströmt.
Die induzierte Arbeitswicklung 13 und die zusammen mit ihr die Erregerwicklung bildende
Zusatzwicklung 14 sind hier als Trommelwicklungen üblicher Bauart ausgeführt und
ebenfalls in den Ständernuten 12 angeordnet. Gemäß Fig. 3 ist die Arbeitswicklung
13 eine z.B, in Stern geschaltete Drehstromwicklung, die ihre Leistung an den Klemmen
M, U, V, W abgibt. Die drei Stränge der Zusatzwicklung 14 sind in Serie mit der
Arbeitswicklung 13 geschaltet und bilden mit ihr zusammen die Erregerwicklung, die
von den drei Kondensatoren 17, 18 und 19 mit dem Strom I0 beaufschlagt ist. Die
hier dargestellte teilweise Trennung von Arbeite- und Erregerwicklung, die auch
durch eine völlige Trennung ersetzt sein kann, ist immer dann zweckmäßig, wenn die
Arbeitsspannung des Generators wesentlich kleiner oder größer ist, als die hinsichtlich
Preis, Gewicht oder Volumen der Kondensatoren optimale Erregerspannung. Die Ringwicklung
11 ist vom Gleichstrom IV durchflossen, der beispielsweise von einer Batterie 15
geliefert und durch den veränderbaren Widerstand 16 gesteuert wird. Die von IV herrührende
Durchflutung erzeugt den Magnetfluß 4 v, der in Fig. 1 und Pig. 3
durch
gestrichelte Pfeile angedeutet ist. Der Fluß e V verläuft' ebenso wie die ihn verursachende
Durchflutung überall gleichsinnig tangential und ergibt daher eine Vormagnetisierung
des Ständerrückens (Ankerkernes), die sich über dessen ganzen Umfang erstreckt.
Die die Wicklungen 13 und 14 induzierenden und sich über den Läufer schließenden
Nutzflüsse e1, e2 (voll gezeichnete Pfeile in Fig. 1) überlagern sich im Ankerkern
dem Yormagnetisierungsfluß t) V teils gegensinnig ( j>1) teils gleichsinnig (e2)
und werden dabei, je nach dem Grad der von i DV hervorgerufenen Sättigung, mehr
oder weniger geschwächt, was die erfindungsgemäße Steuerbarkeit des für die Maschinenreaktanz
maßgebenden jeweiligen Verhältnisses des gesamten Nutzflusses (1+C@@) zu dem ihn
erregenden Kondensatorstrom ergibt. Die von den Nutzflüssen e1, e 2 in der Ringwicklung
19 induzierten Wechsel-EMKe heben sich bei gleichmäßig über den ganzen Ankerumfang
verteilter Wicklung in ihrer Gesamtheit auf, treten also an den Klemmen bzw. im
äußeren Steuerkreis (in Fig. 3 Betterie 14 und Widerstand 15) Nicht in Erscheinung.
In Fig: 4 ist die Wirkungsweise der Erfindung nachgewiesen. Die Kurve K1 stellt
den bei mäßiger Vormagnetisierung sich ergebenden Verlauf der Leerlaufspannung U0
= E des Generators über dem Kondensatorstrom IC bei konstant gehaltener Frequenz
f = f1 dar, wobei zur Vereinfachung angenommen ist, daß Arbeits- und Erregerwicklung
identisch sind. Jedem Punkt dieser Kurve ist eine dem jeweiligen Sättigungszustand
entsprechende Generatorreaktanz XG = Up/IC zugeordnet. Die Gerade G1 gibt. für f
= f1 den Zusammenhang zwischen Kondensatorspannung U, und -strom IC, die entsprechende
kapazitive Reaktanz X0 = U0/10 ist konstant, solange die Frequenz unverändert bleibt.
Die Erregung des Generators erfolgt bis zur Gleichheit der Reaktanzen %G und %C,
also bie zum Schnittpunkt F1 der Geraden G1 mit der Kurve Ei. Diesem Punkt entspreche
der Spannungesollwert US und der gondensatorstrom IC1. Wird eine Belastung
zugeschaltet, so liefern der Generator die Wirkkomponente und die Kondensatoren
die Blindkomponente IB des Belastungsstromes. Durch Verminderung bzw. im Lenzfall
Aufhebung der erfindungsgemäßen Vormagnetisierung des Ankerkernes wird nun der Verlauf
der EMK E über dem Erregerstrom zur gestrichelten Kurve K2 angehoben
(Heraufsetzung
der Generatorreaktanzen), derart, daß sich für den nunmehr auf (ICi - IB)»verringerten
Erregerstrom ein Pünkt F2 auf K2 ergibt, dem eine EMK E = US + r4 U zugeordnet ist.
Nach Abzug der Spannungsabfälle L1 U von der Kurve K2 ergibt sich die äußere Belastungskennlinie
K3. Auf dieser entspricht dem Erregerstrom (ICi - I B) der Punkt P3 mit dem Spannungssollwert
US. Soll der Generator bei einer Frequenz f2 i fl mit der gleichen Spannung US arbeiten,
wobei zunächst Leerlauf angenommen istso muß sich die Spannung US nun mit einem
Erregerstrom
ergeben, der vom Kondensator bei US und f2 geliefert wird. (Der der Frequenz f2
zugeordnete Zusammenhang zwischen Kondensatorspannung und -strom ist durch die Gerade
G2 dargestellt.) Mit der ursprünglichen Frequenz fl entspräche dann diesem Erregerstrom
I C2 eine Leerlaufspannung Ud- . Um dies zu erreichen, werden erfindungsgemäß durch
entsprechend
starke Vormagnetisierung des Ankerkernes die Genratorreaktanzen derart gesenkt,-daß
für f = f1 die neue Leerl-Q»fkennlinie K5 durch den Punkt P5 mit den Koordinaten-
I C2, US* verläuft. Durch Umrechnung von fi auf f2 ergibt sich aus K5 die
für f = f2 gültige Leerlaufkennlinie K4, die von der Kondensator-Geraden G2 im Punkt
P4 mit dem Spannungssollwert US geschnitten wird. Bei Belastung ist wieder, wie
oben erläutert, die Vormagnetisierung so weit zu verringern, daß durch die entsprechende
Anhebung der Kennlinie der innere Spannungsabfall sowie die fallweise Verminderung
des Erregerstromes ausgeglichen werden und die Spannung den Sollwert US beibehält.
Durch die erfindungsgemäße Vormainetisierung des Ankerkernes läßt sich also die
Spannung eines kondensatorerregten Wechselstromgenerators in einem weiten Belastunge-
und/oder Frequenzbereich steuern bzw. regeln. ,Aue Fi&. 4. ergibt sich ferner,
daß bei gegebener Spannung .- z.B. bei Fgrallelbetrieb mit anderen Stromerzeugern
- die an das Netz abgegebene Blindleistung durch die erfindungsgemäße Vormagnetisierung
steuerbar ist. Um beim Hochfahren der Maschine bzw. nach Zuschaltung der Kondensatoren
die Auferregung ohne äußere Hilfsmittel sicherzustellen, ist eine Remanenzepannung
UR (siehe Fig. ¢) erforderlich, die zumindest bei nicht oder nur schwach vormagnetisiertem
Ankerkern in ausreichender Höhe vorhanden sein muß. Hierzu wird vorgeschlagen,
die
Läufer erfindungsgemäßer Reluktanzgeneratoren fallweise mit Permanentmagneten zu
versehen.
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Um im Falle eines Kurzschlusses den die Störungsursache enthaltenden
Anlagenteil selbsttätig und selektiv abschalten zu können, wird fallweise für Generatoren
ein gewisser Mindestwert des Dauerkurzschlußstromes vorgeschrieben. Auch zur Erreichung
eines solchen Wertes können Permanentmagnete im Reluktanzläufer erfindungsgemäßer
Maschinen angeordnet sein. Diese Maßnahme kann erfindungsgemäß dadurch ergänzt bzw.
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- auch bei Asynchrongeneratoren - ersetzt werden, daß Arbeits-und
Erregerwicklung zumindest teilweise getrennt und derart verlegt sind, daß ein -
gegebenenfalls künstlich erhöhter -Teil des Streufeldes der Arbeitswicklung nicht
auf die Erregerwicklung einwirkt. Auch bei sattem Klemmenkurzschluß der Arbeitswicklung
wird der diesem Streufeld entsprechende induktive Spannungsabfall nicht auf die
Erregerwicklung übertragen, deren Klemmenspannung geht daher nicht auf Null zurück,
was einen Kondeneatorstrom zur Folge hat, dessen erregende Wirkung den Dauerkurzschlußstrom
anhebt. Wie in Fig. 5 dargestellt, kann erfindungsgemäß die Vormagnetisierungswicklung
20 dadurch zur Erregung herangezogen werden, daß sie Anzapfungen erhält, die zusammen
mit den Wicklungsenden ein Mehrphasensystem bilden, an das die Kondensatoren 21,
22 und 23 angeschlossen sind. Die getrennte Arbeitswicklung 13 liefert beispielsweise
über den Gleichrichter 24 und den veränderbaren Widerstand 25 den Vormagnetisierungsstrom
IV für die Wicklung 20, die den durch gestrichelte Pfeile angedeutetenVormagnetisierungsflüß
e V erzeugt. Die zusätzliche Erregerwicklung 1¢ (siehe Fig. 1, 2, 3) kann entfallen.
In Fig. 6 ist ein Beispiel der erfindungsgemäßen Vereinigung der Vormagnetisierungswicklung
mit einem Strang der Arbeitswicklung dargestellt. Die Maschine kann den in Fig.
1 und Fig. 2 gezeigten Aufbau erhalten, es entfällt jedoch die Arbeitswicklung 13,
anstelle der Wicklung 14 tritt die getrennte-, an die Kondensatoren 27, 2F'.., 291
angeschlossene Erregerwicklung 26 (Fig. 6) und die einfache ßingwicklung 11 ist
ersetzt durch eine Ringwicklung, die aus den vier vorzugsweise gleichen Teilen 30,
31; 32, 33 besteht, von
denen jeder einem Viertel des Ständerrückens
zugeordnet ist. Diese vier Wicklungsteile sind gemäß fig. 6 nach Art einer Drücke
zusammengeschaltet, an deren Diagonalpunkten 34, 35, die zu den Klemmen U, V geführt
sind, der. Nutzstrom IN abgenommen wird, während an den zwei anderen Diagonalpunkten
36, 37 der Vormagnetisierungsstrom IV eingespeist ist. Hinsichtlich der Punktion
als Arbeitswicklung sind die um eine Polteilung,versetzten Wicklungsteile 30 und
32 gleichsinnig hintereinander geschaltet und bilden einen Wicklungszweig, der den
Teil I N1 des Nutzstromes führt, während die ebenfalls um eine Polteilung versetzten
und gleichsinnig hintereinander geschalteten Wicklungsteile 31 und 33 einen Parallelzweig
ergeben, der den Teil I N2 des Nutzstromes führt. Die augenblickliche Richtung der
induzierten Spannungen bzw. der Nutzströme I N1, IN2 in den Wicklungsteilen ist
durch voll gezeichnete Pfeile angedeutet. Die beiden Diagonalpunkte 36, 37 der Wicklungebrücke
sind hinsichtlich der induzierten Spannungen äquipotential, wie aus ihrer Zage in
den Wicklungszweigen 30, 32 und 31, 33 hervorgeht (abgeglichene Brücke). Der an
den Punkten 36, 3'i angeschlossene Steuerkreis bleibt demnach von den in der Wicklung
induzierten
bloß zur Umspannung, sondern ist gemäß der Doppelfunktion der
Ringwicklung auch zur galvanischen Trennung des Steuerkreises vom äußeren Nutzstromkreis
erforderlich.
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Erfindungsgemäße Maschinen mit einer Schaltung nach Art der Fig. 6
sind dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Wicklungsstrang der Arbeits- und/oder
Erregerwicklung zwei je Polpaar symmetrisch angeordnete Parallelzweige enthält'
jeder dieser Zweige aus zwei um eine. Polteilung versetzten hintereinander geschalteten
Wicklungsteilen (30, 32 bzw. 31, 33) gebildet ist und die hinsichtlich der induzierten
Spannung äquipotentialen Verbindungspunkte (36, 37,) dieser Wicklungsteile zur Einspeisung
des vormagnetisierenden Gleichstromes (IV) herangezogen sind. Die in Fig. 6 gezeigte
Vereinigung von Vormagnetisierungs- und Arbeitswicklung ergibt für letztere einen
Wicklungsstrang und ist daher vor allem für Einphasenmasehinen geeignet. Bei mehrphasigen
Maschinen kann die erläuterte Vormagnetisierungsschaltung auf einen Strang der Arbeitswicklung
beschränkt bleiben, oder es können auch mehrere Wicklungsanordnungen der beschriebenen
Art vorgesehen sein, von denen jede einen Wicklungsstrang (eine Wicklungsphase)
bildet. In diesem-Fall ist jedoch im allgemeinen je Strang ein eigener Steuerkreis
erforderlich, da die Punkte 36 bzw. 37 der verschiedenen Stränge nur in Sonderfällen
(Maschinen gerader Phasenzahl in Sternschaltung) verbunden werden können.
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In Fig. 7 und 8 ist eine Erfindungsvariante dargestellt, die-eine
Vereinigung von Vormagnetisierungswicklung und mehrphasiger - beispielsweise 3-phasiger
- Arbeits- und/oder Erregerwicklung ermöglicht und nur einen Steuerkreis erfordert.
Die Ringwicklung besteht hier aus den sechs gleichartigen, um je 60o e1. am Ankerumfang
gegeneinander versetzten Segmenten 41, 42, 43, 44, 45, 46 (Fig. 7), die gemäß Fig.
8 zu 3-phasigen in Stern geschalteten Wicklungsgruppen zusammengefaßt sind, deren
gleichphasige äußere Wicklungsenden (48 und 53, 52 und 57, 56 und 49) unmittelbar
miteinander verbunden und zu den Klemmen U, V, W geführt sind, während die Einspeisung
des vormagnetisierenden Gleichstromes IV über die getrennt herausgeführten'Sternpunkte
M1 und M2 der beiden Wicklungsgruppen erfolgt.
1563336 Jeder der
drei Wicklungsstränge besteht also aus zwei auf die beiden Wicklungsgruppen au±geteilten
Parallelzweigen, die, ' wie aus Fig. 7 hervorgeht, am Anke*m eine Polteilung gegeneinander
versetzt angeordnet sind. Die beiden Sternpunkte M1 und M2 sind hinsichtlich der
in den zwei gleichartigen Wicklungsgruppen induzierten Spannungen äquipotential,
der den Strom IV liefernde Steuerkreis bleibt also von induzierten Wechselspannungen
und -strömen frei. Umgekehrt sind die Klemmen U, V, W hinsichtlich der an M1 und
M2 aufgedrückten Gleichspannung äquipotential, so daß kein Teil von IV in das Netz
bzw. die Verbraucher gelangt. Der Strom IV verteilt sich in den Wicklungen auf drei
Zweigströme, von denen jeder eines der drei Wicklungszweigpaare 41, 44 und 43, 46
sowie 45, 42 durchfließt. Die Richtung dieser Zweigströme ist durch gestrichelte
Pfeile angedeutet. Wie sich durch Übertragung dieser Stromrichtungspfeile - unter
Beibehaltung ihrer jeweiligen Zage in Bezug auf die `vicklungsenden - von Fig. 8
in Fig. 7 zeigt, liefern alle Wicklungsteile eine Vormagnetisierungs-Durchflutung
in dergleichen Umfangsrichtung, was die erfindungsgemäße tangeiale Antekern-Vormagnetisierung
ergibt. Im Beispiel nach Fig. 8 sind Arbeite- und Erregerwicklung identisch, wie
aus dem Anschluß der Kondensatoren 59, 60, 61 ersichtlich ist. Gemäß Fig. 8 ist
der Steuerkreis von einer besonderen Hilfswicklung 62 des Generators mit Drehstrom
gespeist, der mittels der'Gleiehrichterdioden 63 und 64 in den Gleichstrom IV umgeformt
wird. Die Dioden 63 sind als Thyristoren ausgebildet und werden von einem Spannungsregler
65 gesteuert. Fig. 9 stellt eine Variante der 'Schaltung nach Pig. 8 dar, bei der
die Hilfswicklung 62 oder ein sie ersetzender Trafo 39 (Fig. 6) eingespart ist.
Die sechs Ringwicklungesegmente 41 bis 46 sind auch hier gemäß Fig. 7 angeordnet
und in gleicher Weise wie in Fig. 8 zu einer Arbeite- und Erregerwicklung zusammengefaßt,
die aus zwei parallelen 3-phasigen in Stern geschalteten Wicklungsgruppen besteht.
Zum Unterschied von den anderen Schaltungen wird jedoch hier der Vormagnetisierungsstrom
nicht von einer äußeren Spannungsquelle erzeugt und an
hinsichtlich
der induzierten Spannungen äquipotentialen Punkten eingespeist, vielmehr wird er
von induzierten Wicklungsspannungen selbst hervorgerufen, indem Punkte von Parallelzweigen.,
die hinsichtlich dieser Spannungen nicht äquipotential sind, über Einweggleichrichter
und erforderliche Steuerungs- bzw. Regelungselemente, fallweise auch über eine Glättungseinrichtung,
miteinander verbunden sind. In diesem Sinne sind nach Fig. 9 die drei Teilwicklungen
44,46,42 einer Wicklungsgruppe mit den Anzapfungen 66,67, 68 versehen, die über
die Gleichrichterdioden 69, 70, 71 zusammengeschaltet und über den veränderbaren
Widerstand 72 mit dem Sternpunkt M1 der anderen Wicklungsgruppe verbunden sind.
Hinsichtlich der drei Dioden bilden die zwei Wicklungsgruppen ein Drehstromsystem
in Sternschaltung (Sternpunkt.Ml), wobei die Phasenspannungen von M1 bis zu den
Wicklungsenden 48,52 Und 56 durch die entgegengerichteten Spannungen von den Wicklungsenden
53,57 und 49 bis zu den Anzapfungen 66,67 und 68 zum Großteil aufgehoben werden.
Durch die verbleibenden Restspannungen passender Größe wird der Gleichrichter 69,70,71
in sogenannter Mittelpunktschaltung (Einweggleichrichtung) beaufschlagt und liefert
den durch den Widerstand 72 steuerbaren und fallweise durch eine besondere, nicht
eingezeichnete Einrichtung (z.8. eine Drosselepule) geglätteten Gleichstrom IV,
der die Wicklung im Sinne der gestrichelten Pfeile durchfließt und damit ebenso
wie gemäß Fig. Seine tangentiale Vormagnetisierung des Ankerkernes erzeugt,
Die
in Fig. 5 bis Fig. 9 dargestellten Schaltungen können erfindungsgemäß auch angewendet
werden, um eine bloß teilweise Vereinigung von Vormagnetisierungs- mit Arbeite-
und/oder Erregerwicklung zu erzielen. Die Maschine enthält dann außer jenen Wicklungsteilen,
die beide Funktionen in einem ausüben, noch eine oder mehrere Ringwicklungen, die
der Vormagnetisierung allein dienen und/oder Wechseletromwieklungen beliebiger Ausführung,
die Arbeits- und/oder Erregerströme führen, jedoch keinen Beitrag zur Vormagnetieierung
des Ankerkernes liefern.