DE1638898A1 - Erregergenerator fuer buerstenlose Synchronmaschinen - Google Patents

Description

Zusatz-Patent-Gebrauchsmuster-Anmeldung Erre^ergenerator fUr bürstenlose Synchronmaschinen

üftter T34· 811 VIIIb/21d2 ist ein Erregergenerator für büritenlose Synchronmaschinen beschrieben. Dieser Aussenpolgenerator erzeugt sich seinen Erregerstrom durch ein zusätzliches, von innen nach aussen arbeitendes Hilfserregersystem vorzugsweise anderer Polzahl selbst, indem der durch die rotierenden Gleichrichter gleichge» richtete Strom nochmals durch eine Hilf«magnetwicklung im Rotor geleitet wird. Aus einer im Stator angebrachten, korrespondierender: Wicklung kann man sodann über ruhende Gleichrichter den Gleich^ strom fir das Aussenpolmagnetsystem emtnehmen«

Bildet man den Erregergenerator als Einphasengenerator aus, so lassen sich Vereinfachungen hinsichtlich des Hilfserregersystems erzielen, wie anhand von Fig.l gezeigt werden soll. Bas Polrad oder der Induktor(l) wird von der umlaufenden Einphasenwicklung(4·) und über die ebenfalls untaufenden Gleichrichter (3) in Wechsel» strombrückenschaltung mit Gleichstrom erregt. Zwar hat dieser eine grossere Welligkeit als bei einer Drehstrombrückenschaltung, aber da man einerseits die Frequenz des Einphasenstroms in Wicklung(4-) genügend hoch wählen kann« und andererseits die Wicklung(l) eine hohe Induktivität hat, genügt in vielen Fällen die Wechselstrombrücke, ohne dass sich die Welligkeit auf die Statorwicklung(2) des Hauptgenerators merkbar überträgt· Die Kombination der Wicklung (1) und des Gleichrichters(3) stellt bekanntlich für die Wechsel» stromwicklung(4) eine rein ohmsche Belastung dar, deren Strom im wesentlichen ein Ankerquerfeld hervorruft. Im Gegensatz zu Dreh* strom- oder Mehrphasen-Aussenpölgeneratoren pulsiert das räumlich stillstehende Anker^uerfeld bei Wechselstromgeneratoren zwischen Hull und einem Höchstwert mit der doppelten Frequenz» Ordnet man quer(also um 90 Grad elektrisch verschoben) zur eigentlichen Erreger wicklung(7) des Aussenpolmagnets}stems eine zum.Querfeld korrespondierendejWechselstromwicklungC^) an, so kann man transformatorisch Spannung doppelter Frequenz von innen nach aussen übertragen, und diese dann Über <lleichriehter(6) und Regler(8,9) der Wicklung(7) zuführen. Sie ist dem Querfeld und somit dem Polrad« strom in Wicklung(l) proportional, solange keine Sättigung eintritt

Si· Selbsterregung kommt folgendermassen zustandet Mit Hilf· der ?«rman«nt»agn»t«(13tS.B. aufeinander geklebt· Magnetguwaiplntt··) wir* ·1β· klein· Wechselspannung in der Wicklung(4,FIg.1 m.2)

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erzeugt, wiche ausreicht, die Schwellspannungen von (3) zu über= winden und einen kleinen Strom durch Wicklung (1) fliessen zu las= sen. Dieser erzeugt in der Wicklung(4) ein kleines Querfeld, das auch die Wicklung(5,Fig.l,2 und 3) durchdringt. Die hierin induzier= te Spannung doppelter Frequenz reicht aus, um die Schwellspannungen von(0) und des auf Durchlass geschalteten Schalttransistors (9) zu überwinden und einen kleinen Strom durch die Wicklung(7) fliessen zu lassen. Das Magnetfeld des Aussenpolsystems(S,N,S. . ., Fig.2) wird somit aufgebaut. Der beschriebene " Sebsterregungsvorgang w'lrde sich bis zur Sättigungsgrenze fortsetzen, wenn nicht zuvor der Schalt= transistor(9) bei Erreichen der bei(11) abgetasteten Spannung durch periodisches Durchlassen und Sperren Einhalt gebietet. Um den Strom in (7) bei Einsetzen der Sperrperiode nicht abrupt zu unterbrechen, ist die Freilaufdiode(14) parallel zu(7) angeordnet.

Fig. 3 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel im längs- und Querschnitt. Der Stator(12) des Haupterregersystems(4,7) ist 6-polig,obwohl 12 Einzel* pole ausgestanzt sind. Jeweils 2 benachbarte Pole werden gemeinsam von den Erregerspulen(7) des Aussenpolmagnetsystems umfasst, sodass abwechselnd 3 Hord- und 3 Siidpole entstehen (Fig. 2 u.3). Ebenfalls 2 benachbarte Pole umfassend, jedoch in ihrer Achse um 90 Grad el. versetzt, sind die Spulen der 'A'echselstromwicklung(5) angeordnet, derart also, dass sie vom pulsierenden Ankerquerfeld durchdrungen werden(fig.2 u.3)· Auf Poleitte, koaxial zu den Spulen der Wicklung (7) sind Permanentmagnete, In diesem Fall aufeinandergeklebte Magnet= gunmiplatten (13) angebracht. Bas Wickelschema der im 2 4-nut igen Bot or (15) untergebrachten Wechselstromwicklung(4) geht aus Fig.2 hervor. Von den 4 Nuten pro Pol sind also 3 von der 2-Schichtwicklung belegt. Aus. dem Längsschnitt(Fig.3) ist erkennbar wie die Wickelköpfe der Spulen(5) und (7) aneinander vorbei gehen. In diesem Falle sind die Spulen(5) zuerst eingelegt. Das muss aber nicht unbedingt so sein. Die Bpulen(7) können auch zuerst eingelegt werden und sodann die Spulen(5) darunter, also in Bohrungsnähe liegen, wodurch eine gerin« gerdstreuung zwischen den Wicklungen(4 u.7) erzielt wird. Wie weiter» hin aus dem I>ängss.chnitt(Pig. 3) ersichtlich, werden die Rotorbleche

(15) Bitteis der Preseplatte(16) den Isollerschrauben(17) und den Unterlegacheiben(18) zuaasaengespannt. Die Gewinde in de» Pressplatte

(16) können, von oben betrachtet, einen Winkel gegen die Achse bilden, desgleichen die Unterlegscheiben(18), sodass das vorgefertigte Blechpaket eine Nutiohrankvae swecke Unterdrückung von Oberwellen aufweiit. 2«r alt wleklvaf komplettierte Rotor wird auf 61· Well· dt· laurtetfterateri g«ao··*«« «ad durch eine la dl« Pr«e*flatt#(16)

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eingreifende Passfeder(^O) gegen Verdrehen gesichert. Die timlau= f enden Gleichrichter (3) sind isoliert (oder auch zur Hälfte tin= isoliert) auf den Winkelring(lg) montiert und direkt iuit den Enden der Wicklung(4), verbunden gemäss Schaltbild Pig.l. Der vorgeferifete Stator(12) findet seine Aufnahme in einer Lagerschild= zentrierung.

Die Ausbildung als Einphasengenerator bedingt natürlich eine Typenvergrösserung. Diese wird aber durch den Portfall der Hilfs= wicklung in. Rotor wieder kompensiert.

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Claims (5)

1. ΐ.\ Erregergenerator mit einem geblechtem Stator und Rotor der ^ S^nchron-Aussenpolbuuart, dadurch gekennzeichnet, dass der Hot or eine Wechselstromwicklung trägt, deren pulsierendes Ankerquerfeld in einer im Stator untergebrachten korrespondierenden Wicklung Wechselspannung induziert.
2. 2. Erregergenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in deijRotor-Wechselstromwicklung fliessende Hauptgenerator« Erregerstrom durch Transformation in der Korrespondierenden • Wicklung im Stator Wechselspannung doppelter Frequenz induziert, die ihrerseits "Iber ruhende Gleichrichter und einem Spannungsregler der Statormagnetwioklung zugeführt wird.
3. 3· 2p-poliger Srregergenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator 4p Einzelpole enthält, dass jeweils 2 benachbarte Einzelpole von den Spulen(7,PIg.3)der Hauptmagnetwiok* lung, dass jeweils 2 andere benachbarte, um 90 Grad elektrisch versetzte Einzelpole von den Spulen der Wechselstromwicklung(5) umfasst werden, und dass in der Kitte von 2 Einzelpolen, koaxial zu den Spulen(7) der Hauptmagnetwicklung Permanentmagnete(13,z.B. übereinander geklebte Magnetguiumiplatten) angeordnet sind.
4. 4. Erregergenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Regler(8, Fig.l) aus derselben Stromquelle (56) betrieben wird, die auch für die Versorgung der Statorwick» lung(7) benutzt wird, und dass der Schaltransistor(J) diese entweder periodisch unterbricht oder kurzschliesst.
5. 5. Erregergenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche des Rotors(l5)(fig.3) mit schräg durch das Paket hindurchgehenden Isolierschrauben(17) zusammengespannt werden, das Paket also eine Nutschränkung aufweist, und der mit Wicklung(4) komplettierte Rotor auf die Welk des Hauptgeneratore geschoben wird, wo es durch eine in die Pressplatte(16) eingreifende Passfeder (20) gegen Verdrehen gesichert wird, sowie ferner dadurch gekennzeichnet, dass der mit Wicklungen(5»7 ?ig*3) komplettierte Stator(12) in eine lagerschild- oder Gehäusezentrierung eingebracht wird·

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