DE1935519B2 - Erregeranordnung fuer eine synchronmaschine mit einer thyristoren enthaltenden gleichrichteranordnung - Google Patents

Description

anordnung (2) gebildet ist wobei die der Klem- ^"""^,„^ _Reihe geschalteten Stromwandler menspannung entsprechende Spann ungskompo- nungswanaier in ^n _B

nente (F₇) über einen Spannungswandler (10) ^eng«_eX_{ird die} Erfindung an Hand eines in und die dem Lastgrom entsprechende Span- Nad ojgena Ausführungsbeispiels

nungskomponente (K_cr) über einen zu dem 25 der zeicnnimg ™&*¹ «rundcät?Vche

Snannnnawandler (iO) in R"ih» ««^haitPtpn näher erläutert. In Fig. 1 ist eine grundsätzliche

spannungswandler {iv) in κ....- _Β-— Schaltungsanordnung der Erfindung dargestellt. Eine

Stromwandler (11) entnommen wird. ^rSSSh^SynchioiimascAine besitzt eine

Feldwicklung 1 a, die über einen Gleichrichter 2, der

₃o _aus drei Dioden 2a, drei Thyristoren 2b und einer

Kommutäerungsdiode Ic besteht, mit dem gleichgerichteten und gesteuerten Feldstrom/, erregt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Erregeranord- Jedem Thyristor 2 b wird durch ein Steuergerät 3 nung für eine Synchronmaschine mit einer Thyri- eine Reihe von Zundimpulsen, die in ihrer Phase um storfn enthaltenden Gleichrichteranordnung, bei der 35 120° gegeneinander verschoben sind. jugej^«· Dem der Wechselstromseite der Gleichrichteranordnung Steuergerät 3 ist ein Spannungsregler 4 vorgeschaltet, eine Betriebsspannung zuführbar ist, die der vekto- an dessen Eingang eine dem Vergleich gerat 5 abgeriellen Summ? einer der Klemmenspaunung und nommene SpannungsabweichungAV eingeleitet und einer dem Laststrom der Synchronmaschine propor- am Ausgang eine verstärkte Regelabweichung Δ ν abtionalen Spannungskomponente entspricht und die 40 genommen wird.

Thyristoren durch ein an einen Spannungsregler an- Die Klemmenspannung der Synchronmaschine 1

geschlossenes Steuergerät steuerbar sind, dessen Ver- wird durch einen Spannungswandler 6 erfaßt und sorgungsspannung ebenfalls aus der vektoriellen dem Vergleichsgerät 5 zugeführt. Em an das Ver-Summe einer der Klemmenspannung und einer dem gleichsgerät 5 angeschlossener Stromwandler 7 dient Laststrom der Synchronmaschine proportionalen 45 zur Xompensierung der eingestellten Spannung durch Spannungskomponente gebildet ist. Blindstrom. Für die Zufuhrung der gewünschten Be-

Eine solche Erregeranordnung ist aus der FR-PS triebsspannung an die Wechselstromseite der Gleich-14 84 597 bekannt. Für die Regelung der Thyristoren richteranordnung sind em Transformator 8 und ein ist ein zu der gesteuerten Spannung bzw. zu dem ge- Stromwandler 9 vorgesehen. Der Stromwandler 9 steuerten Strom synchroner Zündimpuls erforderlich. 50 kann mit einem Luftspalt ausgeführt sein Die Sekun-Ein solcher synchroner Zündimpuls kann, wie dies därwicklungen des Transformators 8 und des S rombei der bekannten Erregeranordnung der Fall ist, Wandlers 9 sind miteinander in Reihe geschaltet und von der den Thyristoren zugeführten Betriebspan- an einen Verbindungspunkt A gefuhrt. An Stelle nung abgeleitet werden. Durch die Thyristoren wer- eines Stromwandlers nut Luftspalt kann auch ein den jedoch in den einzelnen Phasen der Betriebs- 55 Stromwandler mit an die Sekundärwicklung angespannung Oberwellen hervorgerufen, so daß die Be- schlossener Droselspule verwendet werden. Die Syntriebsspannung nicht ohne weiteres als Synchron- chronmaschine 1 ist an ein Netz B angeschlossen signal für die Zündimpulse dienen kann. Es sind Über eine Leitung Aa ist der Spannungsregler 4 mit daher entsprechende Filter, z.B. Kondensatoren, dem Verbindungspunkt A verbunden Hierdurch notwendig, die den Strom bzw. die Spannung wieder 60 wird sichergestellt, daß auch im Kurzschlußfalle der der Sinusform annähern. Derartige Filter sind jedoch Spannungsregler 4 noch eine Steuerspannung erhalt, wegen der notwendigen großen Kapazität der Kon- Hierfür kann aber auch ein Permanentmagnetgenedensatoren aufwendig. rator, der unmittelbar mit der Synchronmaschine

Aus der »Siemens Zeitschrift«, 1965, S. 258 bis gekuppelt ist, angewendet werden. 261, insbesondere Bild 7, ist eine Erregeranordnung 65 Damit das Steuergerät 3 die fur die Zündung der bekannt, bei der dem Steuergerät für die Thyristoren Thyristoren Ib erforderlichen Zündimpulse mit einer über einen Transformator eine eigene Versorgungs- Phasenverschiebung von 120° gegeneinander und spannung zugeführt ist. Eine solche Zuführung der synchron zu der den Thyristoren Ib zugeMirten Be-

triebsspannung abgeben kann, wird „ dem Steuergerät 3 eine Versorgungspannung V_s zugeführt. Diese Versorgungsspannung wird von der Reihenschaltung eines Spannungswandlers 10 und eines Stromwandlers 11 abgenommen. Der Spannungswandler 10 liefert eine der Klemmenspannung der Synchronmaschine 1 proportionale Spannungskomponente und der Stromwandler 11 eine dem Laststrom der Synchronmaschine 1 proportionale Spannungskomponente.

In F i g. 2 ist mit V₇ die über den Transformator 8 entnommene, der Klemmenspannung der Synchronmaschine 1 proportionale Spannungskomponente gezeichnet. / bezeichnet den Vektor des Laststromes, der gegenüber der Spannungskomponente V_T um einen Winkel ό nacheilt. Die von dem Stromwandler 9 abgenommene und dem_ Laststrom / proportionale Spannungskomponente V_CT eilt gegenüber dem Laststrom / um 90° vor. Die vektorielle Summe der Spannungskomponenten V₇ und V_CT ist mit V_F bezeichnet. Diese Spannung dient als Betriebsspannung für die Gleichrichteranordnung 2. Wird diese Spannung an die Wechselstromanschlüsse der Gleichrichteranordnung 1 gelegt, fließt in der Feldwicklung 1 α ein Strom l_h der vom Zündwinkel der Thyristoren Ib und der Impedanz der Feldwicklung la abhängig ist. Da die Betriebsspannung V_E dem für den jeweiligen Lastzustand erforderlichen Feldstrom annähernd proportional ist, ist der Steuerwinkel der Thyristoren Ib normalerweise annähernd konstant. Es isi vorteilhaft, den Zündwinkel so einzustellen, daß auch bei Laständerungen die Synchronmaschine schnell geregelt werden kann.

Die Erfindung wurde an Hand der Spannungsregelung einer Synchronmaschine beschrieben. Sie

ίο kann aber auch zur Regelung der Blindleistung oder des Leistungsfaktors angewendet werden. Sie kann ferner nicht nur für Synchronmaschinen mit unmittelbarer Speisung der Feldwicklung, sondern auch für Synchronmaschinen mit vorgeschalteter Erregermaschine verwendet werden.

F i g. 3 zeigt eine solche Schaltung. Die Feldwicklung 1 α der Synchronmaschine 1 ist an die Gleichstromseite eines aus sechs Dioden bestehenden Gleichrichters 22 angeschlossen. An der Wechselstromseite des Gleichrichters 22 liegt eine Erregermaschine 21 mit einer Feldwicklung 21a, die in gleicher Weise wie in F i g. 1 über eine Gleichrichteranordnung 2 erregt wird. Der Gleichrichter 22 kann umlaufend angeordnet sein, so daß Schleifringe oder Bürsten entfallen. Die übrige Schaltung entspricht der in F i g. 1 dargestellten Schaltung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Versorgungspannung ist bei der eingangs beschriebenen Erregeranordnung nicht möglich, da eine nur

   Patentanspruch: Sber eSn Transformator dem Steuergerät zuge-

   ».- rkrfi. Snannune gegenüber der der Gleichrichter-

   Erregeranordnung für eine Synchronmaschine ^fuhVl„n„ zueeführten Betriebsspannung phasenvermit einer Thyristoren enthaltenden Gleichrichter- 5 ™°™""^Ώ°* 8 . _h ,_{s Synch}ronsigna! für die

   anordnung, bei der der Wechselstrom^ der ^^S _de_r Thyristoren geeignet ist. Gleichrichteranordnung eine Betriebsspannung ^iff¹^" ^_{1 die} Aufgabe zugrunde, eine zuführbar ist, die der vektoriellen Summe einer ^J^rdS,, ffi{ eine Synchronmaschine zu

   der Klemmenspannung und einer dem Laststrom Erregerano dnung Korrekturglieder für

   der Synchronmaschine proportionalen Spannung»· χ· schaffen «ie onne ^. _{ffir dje Zünd}

   komponente entspricht und die Thyristoren durch ^die ^ Snmt

   ein an einen Spannungsregler angeschlossenes '"¹Pr⁵Y_{0 der} gestellten Aufgabe gelingt bei Steuergerät steuerbar sind, dessen λ ersorgungs- JJ* ^o | _dmf _{der eingangs} beschriebenen

   spannung ebenfalls aus der vektoriellen Summe ^f^Γ _η^ΐ/_{Γ Erfin}dung dadurch, daß die Versoreiner der Klemmenspannung und einer dem Last- »5 Art "^a Steuergerät gesondert zu der

   strom der Synchronmaschine proportionalen gungsspannung ι ^ ^ r.i.i^i,tPr,n_n,Hn„n„ ^