DE1588080C - Voltage regulating device for a three-phase generator to limit the phase current - Google Patents

Voltage regulating device for a three-phase generator to limit the phase current

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DE1588080C DE19671588080 DE1588080A DE1588080C DE 1588080 C DE1588080 C DE 1588080C DE 19671588080 DE19671588080 DE 19671588080 DE 1588080 A DE1588080 A DE 1588080A DE 1588080 C DE1588080 C DE 1588080C
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Description

zum Spannungsteiler 13 die Widerstände 13 A und Die zu erfassende Ausgangsspanmmg ist überto the voltage divider 13 the resistors 13 A and the output voltage to be detected is about

135. Ein Ende des Spannungsteilers 11 liegt an einer Dioden 64, 65 und 66, einen Leiter 6T und Wider-Phase der Ausgangsspannung des Generators 5, und stände 68 und 69 an den. Bezugsspaurrnngskreis 63 zwar über einen Leiter 14 und eine Diode 15. In gelegt. Der Bezugsspannungskreis 63 erzeugt ein Sigleicher Weise sind der Spannungsteiler 12 und 13 5 gnal entsprechend der Ausgangsspanurmg des Genemit einer weiteren Phase der Ausgangsspannung des rators zur Regelung des Erregerstrcsnes aus der Generators 5 über einen Leiter 16 bzw. 18 und eine Gleichspannungsquelle. Eine weitere Beschreibung Diode 17 bzw. 19 verbunden. Die jeweils anderen der Regeleinrichtung 10 ist überflüssig da verschie-Enden der Spannungsteiler 11, 12 und 13 :sind mit dene andere bekannte Regeleinrichtungen ebenfalls einem Nulleiter 20 verbunden. Kondensatoren 21 io mit der Vorrichtung 9 zusammen verwendet werden bzw. 22 bzw. 23 liegen parallel zu den jeweiligen können. . - ■'■".-'- 135. One end of the voltage divider 11 is connected to a diode 64, 65 and 66, a conductor 6T and reverse phase of the output voltage of the generator 5, and 68 and 69 would be connected to the. Reference Spaurrnngskreis 63 although placed over a conductor 14 and a diode 15. In. The reference voltage circuit 63 generates a signal in the same way, the voltage divider 12 and 13 5 gnal corresponding to the output voltage of the gene with a further phase of the output voltage of the generator to regulate the excitation current from the generator 5 via a conductor 16 or 18 and a DC voltage source. Another description connected diode 17 and 19 respectively. The other of the control device 10 is superfluous since different ends of the voltage dividers 11, 12 and 13 : are also connected to a neutral conductor 20 with the other known control devices. Capacitors 21 can be used together with the device 9 or 22 or 23 are parallel to the respective can. . - ■ '■ ".-'-

Spannungsteilern 11,12 und 13. Im Betrieb werden die Phasenspannnngen des Ge-Voltage dividers 11, 12 and 13. During operation, the phase voltages of the

Die Leiter 14, 16 und 18 sind ebenfalls über die . nerators halbwellengleichgerichtet und an Filterkon-Dioden 24, 25 bzw. 26 sowie Leiter 27, 28 bzw. 29 densatoren sowie Spannungsteiler rmt "Widerständen mit einem Ende eines einstellbaren Widerstandes 30 15 gelegt. Die gefilterten Spannungen werden mittels verbunden. Das andere Ende des Widerstandes 30 ist Dioden getrennt und über den Widerstand 30 an den über einen Leiter 31 mit dem Nulleiter 20 verbunden. Emitterfolger-Transistor 35 gelegt, der zur Einstel-Der Widerstand 30 weist einen Abgriff 32 auf, der lung des Ausgangsspannungs-Pegels des Transistors über einen Leiter 33 mit der Basis 34 eines Transi- 35 dient. Die Dioden 47, 48 und 49 dienen zur Entstors 35 in Verbindung steht. Der Emitter und der 20 kopplung und zur Verbindung der Basis 42 des Tran-Kollektor des Transistors 35 sind mit 37 bzw. 36 be- sistors 41 mit den Widerstands-Spannnngsteilern. Der zeichnet. Der Kollektor 36 liegt am positiven Leiter Widerstand 51 begrenzt den Basisstrom, des als Ver-38 der Regeleinrichtung 10. Der Emitter 37 liegt über stärker arbeitenden Transistors 57, und der Widereinen Leiter 39 am Emitter 40 eines weiteren Transi- stand 53 dient zum Vorspannen dieses Transistors 57. stors 41, dessen Basis mit 42 und dessen Kollektor 25 Im Falle eines Kurzschlusses hat die kurzgeschlosmit 43 bezeichnet sind. Die Basis 42 des Transistors sene Phase eine niedrige Spannung, und die nicht 41 ist über Leiter 44, 45 und 46 sowie über Dioden kurzgeschlossenen Phasen haben demgegenüber eine 47, 48 und 49 mit den Verbindungspunkten zwischen höhere Spannung. Der Transistor 35 folgt der höchden Widerständen 11^4 und 115 bzw. 12^4 und 125 sten Phasenspannung. Wenn" die Spannungen um bzw. 13^4 und 135 verbunden. 30 einen vorbestimmten Betrag auseinanderliegen, wirdThe conductors 14, 16 and 18 are also on the. nerators half-wave rectified and applied to Filterkon diodes 24, 25 and 26 as well as conductors 27, 28 and 29 capacitors and voltage divider rmt "resistors with one end of an adjustable resistor 30-15. The filtered voltages are connected by means of. The other end of the resistor 30 The resistor 30 has a tap 32 that controls the output voltage level of the transistor via a conductor 33 is used with the base 34 of a transistor 35. The diodes 47, 48 and 49 are used to suppress the interference 35. The emitter and the 20 coupling and to connect the base 42 of the tran collector of the transistor 35 are connected to 37 and 37, respectively. 36 sistor 41 with the resistance voltage dividers, which draws: The collector 36 is connected to the positive conductor Resistor 51 limits the base current, which acts as the control device 10. The emitter 37 is connected to the more powerful transistor 57, and the conductor 39 on the emitter 40 of a further transistor 53 is used to bias this transistor 57. 41, whose base has 42 and its collector 25 in the event of a short circuit short-circuited with 43. The base 42 of the transistor sene phase has a low voltage, and which is not 41 via conductors 44, 45 and 46 and phases short-circuited via diodes, on the other hand, have a 47, 48 and 49 with the connection points between higher voltage. The transistor 35 follows the highest resistances 11 ^ 4 and 115 or 12 ^ 4 and 125 most phase voltage. If "the voltages are connected by respectively 13 ^ 4 and 135. 30 are apart a predetermined amount, will

Der Kollektor 43 des Transistors 41 liegt über der Transistor 41 in Vorwärtsrichtung vorgespannt, einen Leiter 50 an einem Ende eines Widerstandes was auch für den Transistor 57 gilt. Der Transistor 51,.-dessen anderes Ende über einen Leiter 52 mit 57 ist derart mit dem Spannungsregler verbunden, einem Ende eines weiteren Widerstandes 53 liegt. Das daß dieser den Feldstrom im Generator vermindert, andere Ende dieses Widerstandes 53 liegt über einen 35 wodurch die Generatorausgangsspannung fällt. Die Leiter 54 am Nulleiter 20. Die Basis 56 eines weite- abgesenkte Generatorspannung senkt die Ausgangsren Transistors 57 ist über einen Leiter 55 mit dem spannung des Transistors 35 ab, was seinerseits die Leiter 52 verbunden. Der Emitter 58 des Transistors Vorspannung am Transistor 41 erhöht und den Aus-57 ist über einen Leiter 59 mit dem Nulleiter 20 gang des Transistors 57 absenkt, bis ein sicherer verbunden, und der Kollektor 60 liegt an einer Seite 40 Regelpunkt erreicht ist Damit übersteuert der Kreis eines Widerstandes 61. Die andere Seite des Wider- den Normalspannungsregler und regelt nunmehr die Standes 61 liegt über einen Leiter 62 an einem Be- Differenz zwischen den höchsten und niedrigsten zugsspannungskreis 63 der Regeleinrichtung 10. Phasenspannungen.The collector 43 of transistor 41 is forward biased across transistor 41, a conductor 50 at one end of a resistor, which also applies to transistor 57. The transistor 51, - the other end of which is connected to the voltage regulator via a conductor 52 with 57 one end of a further resistor 53 is located. That this reduces the field current in the generator, the other end of this resistor 53 is connected to a 35 causing the generator output voltage to drop. the Conductor 54 on the neutral conductor 20. The base 56 of a further-lowered generator voltage lowers the output rate Transistor 57 is via a conductor 55 with the voltage of the transistor 35, which in turn the Conductor 52 connected. The emitter 58 of the transistor biases the transistor 41 and the off-57 is via a conductor 59 with the neutral 20 gear of the transistor 57 lowers until a safer connected, and the collector 60 is on one side 40. The control point is reached. This overrides the circuit of a resistor 61. The other side of the resistance is the normal voltage regulator and now regulates the Stand 61 is located over a ladder 62 at a level difference between the highest and lowest tension circuit 63 of the control device 10. Phase voltages.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

1 . 21 . 2 schreitet. Jeder der beiden Stromwandler weist zweistrides. Each of the two current transformers has two Patentanspruch: Sekundärwicklungen auf, von denen jeweils eine mitClaim: Secondary windings on, one of which each with derjenigen des anderen Wandlers über einen Gleich-that of the other converter via a DC Spannungsregeleinrichtung für einen Dreh- richter parallel geschaltet ist, während die beiden anstromgenerator zur Begrenzung des Phasenstro- 5 deren Sekundärwicklungen untereinander in Reihe nies auf einen Sicherheitswert'im Falle eines Lei- und über einen Gleichrichter parallel zu jenen Sekuntungsfehlers oder einer Leitungsstörung in einer därwicklungen geschaltet sind.- Es gelangen' hierbei der Phasen, mit einer an die Phasen angeschlosse- also zur" Überwachung'.eines Drehstromgenerators nen Einrichtung zum Erfassen einer" Schieflast mindestens zwei Stromwandler zur Anwendung, die zwischen den Phasen und mit einer an die die io bekanntlich relativ teure Bauelemente darstellen. Es Schieflast erfassende ■ Einrichtung angeschlosse- ist zwar an die drei Phasen des Drehstromgenerators nen, auf eine '.vorbestimmte Schieflastgröße an- ein Diodennetzwerk angeschlossen,' dieses hat jedoch sprechende und dann ein Signal für eine im Sinne die Aufgabe, eine Gleichspannung für die Regeleineiner Generatorfeldstrom-Regelung wirkende Re- richtung zu gewinnen. .Voltage regulating device for a converter is connected in parallel, while the two ancurrent generator to limit the phase currents 5 their secondary windings in series with one another Never refer to a safety value in the event of a power failure and via a rectifier parallel to those secondary errors or a line fault in one of the secondary windings of the phases, with one connected to the phases, i.e. for "monitoring" of a three-phase generator nen device for detecting an "unbalanced load" at least two current transformers for application, the between the phases and with one of which the io are known to be relatively expensive components. It Device that detects unbalanced load is connected to the three phases of the three-phase generator NEN, connected to a '. predetermined unbalanced load size to a diode network,' but this has speaking and then a signal for one in the sense of the task, a DC voltage for the control one Generator field current regulation to gain effective direction. . • geleinrichtung liefernde Vorrichtung, welche 15 Die Aufgabe der Erfindung besteht bei einer Span-Regeleinrichtung an die Vorrichtung zum Erfas- nungsregeleinrichtung der eingangs genannten Art sen der vorbestimmten Schieflastgröße derart an- darin, daß keine Stromwandler mehr verwendet wergeschlossen ist, daß ein Überschreiten der vor- den müssen.Gel device delivering device, which 15 The object of the invention consists in a span control device connected to the device for the detection control device of the type mentioned at the beginning of the predetermined unbalanced load size in such a way that current transformers are no longer used is that the front must be exceeded. bestimmten Schieflastgröße zwischen den Phasen Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge-certain unbalanced load size between the phases. According to the invention, this task is thereby achieved verhinderbar ist und der Phasenstrom im Falle 20 löst, daß die Einrichtung zum Erfassen der Schieflast eines. Fehlers in einer der Phasen auf einen Sicher- zwischen den Phasen aus einem direkt an und zwiheitswert begrenzbar ist, dadurch gekenn- sehen die Phasen geschalteten diodenentkoppelten zeichnet, daß die Einrichtung zum Erfassen Spannungsteilernetzwerk besteht und daß die Vorder Schieflast zwischen den Phasen aus einem richtung zum Erfassen der vorbestimmten Schieflastdirekt an und zwischen die Phasen geschalteten 25 größe aus einer Transistorkettenschaltung besteht,
diodenentkoppelten Spannungsteilernetzwerk (11, ■ . Bei der bekannten Spannungsregeleinrichtung muß 12, 13, 15, 17, 19) besteht und daß die Vorrich- mindestens in zwei Phasen des Drehstromsystems je tung zum Erfassen der vorbestimmten Schieflast- ein Stromwandler vorgesehen werden, da diese Spangröße aus einer Transistorkettenschaltung (35, 41, nungsregeleinrichtung auf der Messung des in den 57) besteht. 30 einzelnen Phasen fließenden Stromes (Mitstrom,can be prevented and the phase current in the case 20 triggers that the device for detecting the unbalanced load of a. Error in one of the phases can be limited to a safe between the phases from a directly on and intermediate value, characterized by the fact that the device for detecting voltage divider network and that the front unbalanced load between the phases from one direction to the Detection of the predetermined unbalanced load directly on and between the phases consists of a transistor chain circuit,
Diode-decoupled voltage divider network (11, ■. In the known voltage regulating device 12, 13, 15, 17, 19) exists and that the device is provided at least in two phases of the three-phase system for detecting the predetermined unbalanced load, a current transformer, since this span size consists of a transistor chain circuit (35, 41, voltage control device based on the measurement of the in FIG. 57). 30 individual phases of flowing current (co-current, Gegenstrom) beruhtCountercurrent) " Im Gegensatz hierzu beruht die Spannungsregeleinrichtung nach der vorliegenden Erfindung auf einer Spannungsmessung, was gegenüber dem Be-"In contrast, the voltage regulator according to the present invention is based on a voltage measurement, which is compared to the Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannungs- 35 kannten den Vorteil hat, daß in die einzelnen Phasen regeleinrichtung für einen Drehstromgenerator zur keine Meßgeräte eingeschaltet zu werden brauchen, Begrenzung des Phasenstromes auf einen Sicherheits- sondern daß nur. die Phasenspannungen gegeneinwert im Falle eines Leitungsfehlers oder einer Lei- ander gemessen werden müssen. Durch die vorgetungsstörung in einer der Phasen, mit einer an die sehenen Spannungsteiler, die über Diodenanordnun-Phasen angeschlossenen Einrichtung zum Erfassen 40 gen gegeneinander entkoppelt sind, wird es erfineiner Schieflast zwischen den Phasen und mit einer dungsgemäß möglich, den aus Mitstrom und Gegenan die die Schieflast erfassende Einrichtung ange- strom resultierenden Spannungsabfall in den einzelschlossenen, auf eine vorbestimmte Schieflastgröße nen Phasen direkt, d. h ohne teure Stromwandler ansprechende und dann ein Signal für eine im Sinne oder Zwischenstromwandler zu messen,
einer Generatorfeldstrom-Regelung wirkende Regel- 45 Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines einrichtung liefernde Vorrichtung, welche Regelein- Äusführungsbeispiels unter Hinweis' auf die Zeichrichtung an die Vorrichtung zum Erfassen der vor- ' nung näher erläutert. Es zeigt
bestimmten Schieflastgröße derart angeschlossen ist, Fig. 1 im Blockschaltbild einen Drehstromgene-The invention relates to a voltage 35 known has the advantage that no measuring devices need to be switched on in the individual phase control device for a three-phase generator, limitation of the phase current to a safety but only that. the phase voltages must be measured against each other in the event of a line fault or a line. Due to the interference in one of the phases, with a voltage divider connected to the voltage divider connected via diode arrangement phases, the device for detecting 40 is decoupled from one another, it is possible to create an unbalanced load between the phases and with a correspondingly possible one of the co-current and the counter-current Device that detects unbalanced load direct current resulting voltage drop in the individually closed phases to a predetermined unbalanced load magnitude, d. h without expensive current transformers responsive and then measure a signal for a meaning or intermediate current transformer,
A generator field current regulation acting control 45 In the following the invention is explained in more detail on the basis of a device supplying device, which control implementation example with reference to the direction of drawing on the device for detecting the forward 'explained in more detail. It shows
certain unbalanced load size is connected in such a way, Fig. 1 in the block diagram a three-phase generator daß ein Überschreiten der vorbestimmten Schieflast- rator undthat exceeding the predetermined unbalanced load- rator and größe zwischen den Phasen verhinderbar ist und der 50 Fig. 2 den Schaltplan der Spannungsregeleinrich-Phasenstrom im Falle eines Fehlers in einer der Pha- tung nach der Erfindung.size between the phases can be prevented and the 50 Fig. 2 the circuit diagram of the voltage regulating device phase current in the event of an error in one of the phaths according to the invention. sen auf einen Sicherheitswert begrenzbar ist In Fig. 1 wurde zur Erläuterung beispielsweisesen be limited to a safety value I n Fig. 1 was used to explain, for example, Eine solche Spannungsregeleinrichtung ist bekannt von einem bürstenlosen Drehstromgeneratorsystem ■ (deutsche Auslegeschrift 1146,571). In zwei der drei ausgegangen, mit einem Hauptgenerator 5, einer Ervom Drehstromgenerator zu einem Verbraucher füh- 55 regermaschine 6 und einem Permanentmagnet-Generenden Leitungen ist hierbei ein Stromwandler ange- rator 7. Der Permanentmagnet-Generator 7 liefert die ordnet, und der Drehstromgenerator ist weiter mit Erregung für die Erregermaschine 6 über eine Spaneinem Spannungsregler sowie mit einer Strombegren- nungsregeleinrichtung 8. Die Regeleinrichtung 8 erzungseinrichtung ausgestattet, die an beide Strom- faßt die Ausgangsspannung des Hauptgenerators 5 wandler angeschlossen ist und den Sollwert des 60 und speist die Erregermaschine entsprechend der Spannungsreglers stark herabsetzt, sobald in einer Ausgangsspannung.Such a voltage regulating device is known from a brushless three-phase generator system ■ (German Auslegeschrift 1146,571). In two of the three assumed, with a main generator 5, an Ervom Three-phase generator to a consumer lead 55 exciter machine 6 and a permanent magnet generator end Lines here is a current transformer an- rator 7. The permanent magnet generator 7 supplies the arranges, and the alternator continues with excitation for the excitation machine 6 via a chip Voltage regulator and with a current limiting regulating device 8. The regulating device 8 generating device equipped, which collects the output voltage of the main generator 5 at both current converter is connected and the setpoint of 60 and feeds the exciter according to the Voltage regulator drops sharply as soon as there is an output voltage. der drei Phasen des Generators ein unzulässig hoher Gemäß Fig. 2 weist die Spannungsregeleinrich-of the three phases of the generator an impermissibly high. According to FIG. 2, the voltage regulating device Strom auftritt Es wird also hierdurch die Möglichkeit tung 8 eine Vorrichtung 9 zum Erfassen einer Schiefgeschaffen, mit nur zwei Stromwandlern jedem der last und eine Regeleinrichtung 10 auf. Die Vorrichdrei Phasenströme des Generators in der Weise zu 65 tung 9 hat aus Widerständen gebildete Spannungsüberwachen, daß der vom Spannungsregler ein- teiler 11, 12 und 13. Zum Spannungsteiler 11 gegestellte Sollwert stark herabgesetzt wird, sobald einer hören die Widerstände UA und 11B, zum Spander Phasenströme einen zulässigen Höchstwert über- nungsteiler 12 die Widerstände 12^4 und 12 B uridCurrent occurs This creates the possibility of device 8, a device 9 for detecting a skew, with only two current transformers each of the load and a control device 10 on. The three phase currents of the generator in the manner to 65 device 9 has voltage monitoring formed from resistors, that the voltage regulator divider 11, 12 and 13 is greatly reduced as soon as one hears the resistors UA and 11 B, setting a maximum value for the phase currents exceed Spander voltage divider 12 the resistors 12 ^ 4 and 12 B Urid
DE19671588080 1966-10-18 1967-10-04 Voltage regulating device for a three-phase generator to limit the phase current Expired DE1588080C (en)

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