DE1613506A1 - Erregerkreis einer buerstenlos erregten Synchronmaschine - Google Patents

Description

• Erregerkreis einer bürstenlos erregten ,rxicbr. ox:@mascha@r@c@

  Die Erfindung betrifft den Erregerkreis, einen bürsten.2os

  erregten fiynchronmaschine, in dem ein oder mehrere Über--

  brückungathyristoren einem Begrenzungswiderstw:id parallel-

  geschaltet sind.

  Der Begrenzungswiderstand dient dem Z14'ie-.k, wäha-end des

  Anlaufens die an der Feldwicklung induzierte Spannung zu

  begrenzen. Der oder die Überbzüakungsthyristoren haben

  die Aufgabe, während des Synchronismus de.-.L Begrenzungswider--

  stand zu überbrücken.

  Die vorliegende Aufgebe und deren Lüamg durch die Erfindung

  sollen an Beispielen äu.Kand der Zeichnung erläutert werden.

  Es zeigen:

  pig. °I die bekannte Schaltungsanordnung einer bürstenlosen

  Synchronmaschine,

  Fig. 2 eine bekannte Schutzschaltung gegen Überlastung des

  Oberbrückungeth7risters,

  Fig. 3, 4 und.5.Anordnungen nach der Erfindung.

  In Fis. - 1 ist die Schaltungsanordnung des Erregerkr eisos

  einer bürstenlos erregten ßynahronmaschine w federgegeben,

  dessen Teile alle rotieren. Dieser besteht bekanzites wei se

  aus der Feldwicklung 1 dar Synchronmaschine 8," die über

  eine Gleichrichterbrücke 2 von dem Anker eines Drehstram--

  erregergenerators 3 gespeist wird. Xn Reihe mit der Peld-

  wicklung 1-ist ein Begrenzungswiderstand 4 geschaltet. Weiter-

  hin ist die Serienschaltung zweier Thyristoren 5 iind t vorge-@ -@

  sehen, die dem. Ausgang der Gleic::xrichterbrüteke 2 parallel-

  geschaltet. sind, und der Uberbrückungsthyristor 7, dar im .

  p'ebenschluß zum Begrenzungswiderstand 4 liegt.

  Wenn die Synchronmaschine 8 als lnduktionsmnschine hochläuft

  (wobei die Feldwioklung 9 des Drehstromerregergenerators

  ohne Spannung belassen-wird), wird eine hohes SpanuunS in der

  Feldwicklung 1 induzier, die aber vom Begrenzungswiderstand 4

  auf einem-annehmbaren Wert gehalten wird.

  Die während des Anlaufens in der Feldwicklung 1 induzio:cte

  Spannung hat Behluptfrequenz. Für den Pall,eaß das Potential

  des Punktes. 10 negativ gegM£ber dem des Punktes 11 ist, führt

  die.Gleichriohterbrücke 2 Strom, so daß kein Strom (Stauerstrom)

  Über die @ Steuerelektroden der beiden Tbyristoren, 5 ilud den

  uberbrückungsthyristor 7 fließt, diese also nichtleitend

  bleiben. Solsald . das Potential des Punktas 10 gegerri3ber dem

  des, Punktes 11 positiv wird, sperrt die Glaichrichterbxiicke 2,

  so daß die Potentialdifferenz zwischen den funkten 10 utzid l`

  sehr schnell ansteigt bis die Sperrspannung der Zenerdioden 12

  und '! 3 überschritten wird und die Thyristoren 1 und 6 darauf-

  hin gezündet werden. Da der ÜberbrüulF,;sthyz°istor 7 du--eh den

  Begrenzungswiderstand 4 entgegengese:";-jlzt seiner Durchlaßrichtung

  beaufschldgt ist, bleibt er nichtleitend.'. Die Funkte `-0 und 11

  sind also während des Anldufens kurzgeschlossen,w£h.rc@nrc der

  Begrenzungswderstand 4 eingeschaltet bl e-bt x tm dar eld schine

  eine gute Anlaufcharakteristik Zu geben.

  Während des synchronen hanfes (währenddessen di e -rrsgoc=aic@-

  lung 9 gespeist wird) liefert der Drehscromerregergenarator 3

  der GleichriG.'ßterbrücke 2 Strom, wobei das Potsntial des Puak-

  tes 10 gegenüber dem des Punktes 11 innerhalb der @'>pear:fähig-

  keit der Zenerdiöden 12 und 13 positiv J:st. Die! 'A-pristoren 5

  und 6 sind deshalb gesperrt. Die gerbindun g der Punkte 15 und

  16 verhinderte daB die Gleichrichterbrücke 2 wVhrend des syn-

  chronen Laufios nicht durch die M.yr:,storen 5 tmd. C kurzgeschlos-

  sen wird. Der. Überbrückungsthyristor `7 wird duxIch den Steuer-

  strom über den Widerstand 14 gezündet und ist leitend, so daß

  der Begrenzungswiderstand 4 kurzgeschlas:sen ist.

  Normalerweise ist es nötig, die Steuerelektrode des`b,erbrül

  kungsthyristors 7 davor zu schützen, daß ihr Dfiu®reingangs-

  wert überschritten wird. Das kann -- ziie in pig. ?_ dargestellt -

  durch eine Zenerdiode 17 und einen didertad 18 erfolgen.

  Jedoch kann die Art und Weise, in welcher der UbarbrUekungs-

  thyristor 7 in der Anordnung nach fig. 1 getriggert wird,

  für einige 'hyristorarten nicht befriedigend sein. Das sind

  vor allen Dingen jene, die nur einen geringen Spielraum zwi-

  schen dem Minimalwert von Spannung - iuxd Strcm zu Ihrer Zün-

  dung und, dem Dauereingangswert der Steuerelektrode besitzen.

  Aufgabe der Erfindung -ist es, für dioso Thyristorarten im

  Trrogerkreis einer bürstenlos erregten Synchronn,-Äachi.se., in- 43m

  sie als ein .oder mehrere Überbrüokun gsthyristoren 7 einem

  Begrenzungswiderstand 4 ]r.-rallelgeschaltet sind, eine einfache

  Steuerschaltung anzugeben, die die angegebenen Schwo rigkeiten

  umgeht.

  Erfindungsgemäß ist daher die Steuerelektrode des oder. der

  Überbrüekungsthyristoren an einen odeir mehrere Kippschwingkreise

  angeschlossen, in dem oder denen ein Uni junctlosi Transistor

  durch Beaufschlagung mit der Erregergleichspix.Mnung eine Impuls-

  folge liefert. Bei Verwendung mehrerer :i.ppsc:n.@@z@.ngkrei.se werden

  deren Impulsfolgen durch einen Kondensator sy@ic?tronisl ert.

  Es ist zweahnig, da der Überbrifcskungeth7rietor ? in einem

  induktiven Kreis liegt (wie es die: Anordnung nach Fig. 1 zeigt),

  eilte Polge von Impulsen an stelle nur eines Impulses zur üun-

  dung Zu verwenden, denn unabhängig vo:u dar Art caes üb@rbrt-

  kungsthyristors ?*kann eine vsrlägliche Zündwig mit nur einem

  Impuls wegen des induktiven Kreises nicht erroichi werden.

  In den Pig. 3, 4: und 5 sind Ausführungsbeispiele nach der

  Erfindung dargestellt:

  Fis.-3 zeigt die Feldwicklung 1 des V.iote:rs n den Begrenzungs-

  widerstand 4, den Uberbrückungsthyristor ? sowie die AnschluB-

  punkte 10-und 1'i, wie in der Fig. 1 dargestellt. Die Steuer-

  elektrode des überbrückungsthyristors ? ist a2 einen Kipp-

  schwinggreis angeschlossen, von dem. die Stouerilapulne ge-

  liefert werden und der sich aus dem Unijunotion Transistor '19,

  dem Kondensator 20 und den diderständen 21 bis ;24 zusammensetzt.

  Zwischen den Punkten 10 und 11 ist die Zenardiöde 25 mit dem

  Widerstand 22 in Reihe geschaltet. Wird nach dem Einschtatan

  infolge der Erregergleichspannung von der.Gleichrichterbrücke 2

  das Potential des Punktes 10 positiv gegenüber dem das 1?inktes 11.3

  so wird eine (Sperr-) Spannung an die Zenordiode 25 gelegt.

  Nimmt die Erregergleichspannung bis zu einem We:ri zu, der eine

  Synohronisierung erlaubt, so wächst dieee Sperrspannung an der

  Zenerdiode 25 ebenfalls und bricht dünn zusammen, wenn der

  ßperrepannungsgrenzvert überachrittert wird. Sobald das geschieht,

  liefert der EippschTflinq#reis-über den Widerstand 23 eine Impuls-

  folge konstanter Amplitude und Frequenz, die den ÜberbrÜckungs-

  thyristor ? zündet. Für den Fall, daß über den. -iem Bogrenzungs-

  itiderstand 4 parallelgeschalteten Überbrückungs thyristar

  ein Strom fliesen würde, der den Nennwert des v@.2rhandanr)u

  Thyristors übersteigen Würde, ist es notwendig, zwei oder

  mehr Uberbrückungsthyrietoren (?, ?' parallel zu betreiben.

  so sind, wie in Fg. 4 gezeigt, 4.ie beiden Über@irickungsthyris-

  .toren '? und 7v dem Blegrenauingswideretand parallelgeschaltet.

  Verdau ian,diesem Falle die Zündbedingungen der `beiden parallel-

  geschalteten eerbrückungsthyristoren durch den einen Unijunction

  Tranßistor 19 erfUllt, *so kann, ,wie in Pig. 4' *g,3zeigt, dar Kipp-'"

  Schwingkreis benutzt werden, um die beiden ßber#2riickwiß> thyristo--

  ren ? und ?' mit Impulsfolgen zu $ünden..Um die.äea zu erreichen,

  können die Steuerelektroden der beiden Uberbriic-,tungsthyristo-

  ren ? und ?' über die Kondensatoren 26 und 26' an den Unijunction

  Transistor 19 angeschlossen werden. Für diese kuschlüsse können

  aber auch an stelle der Kondensatoren 26 und 261 alternativ

  entsprechende Widerstände (nicht dargestellt) verwendet werden.

  Reichen die Möglichkeiten eines Unijunotion Transistors nicht

  aus, um die Zündbedingungen der beiden Überbriie'sungsthyriatoren

  ? und ?' zu erfüllen, kann man - wie in 7ig. 5 gezeigt -. zwei

  miteinander synchronisierte gippachwingkreise benutzen, einen

  für je einen der Überbrüokungsthyristoren ,7 und 7'. Jeder disaer

  beiden Zlppschwingkreise arbeitet im Hinblick wxf den stigehüri-

  gen MhV:ristor -in der gleichen Weise wie der eine Kippschwing-

  kreis in der .Anordnung nach der Pig.. Der Kondensator 27

  dient zur Synchronisation der beiden Eigpschwingkreise.

  Die Schaltung nach Fig..4 kann um weitere parallelgeschaltete

  Oberbrückungsthyristoren erweitert werden, sofern der eine

  Uni junetion Transistor des einen XinpschwinSlroises durch den

  Anschluß der Steuerelektroden dieser weiteren tiberbr4ickungs-

  thyristoren über zugehörige Kondensatoren oder Widerstände

  nicht überlastet .wird. Gleichermaßen kann. die Schaltung nach

  Fis. 5 ausgebaut werden, um für weitere parallelgeschaltete

  Thyristoren je einen eigenen Kippsehvingkreis bereitzustellen.

Claims (1)

1. P a t e n t ® n s p r ü c h e I @1: Erregerkreis einer bürstenlos erregten @ync:zronlaaachine, in den ein oder mehrere tiberbrüakungsthyristoren einem Begrenzungswiderstand parallelgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, da8 die Steuerelektrode des odor der Übetbrüohungsthyristogen (?, 71) an einen o ler mehrere Kipp- sehxingkreise angeschlossen ist, in dem oder denen ein Unijunation Transistor (19) durch Beaufschlagung mit vier Erregergleichspannung eine Impulsfolge liefert. 2. Erregerkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da8 bei Verwendung mehrerer Xlppschwingkreise leren Impuls- folgen durch einen Kondensator (27) syncbronis.ext werden.