DE2108670A1

DE2108670A1 - Induction generator for the excitation current of a synchronous generator

Info

Publication number: DE2108670A1
Application number: DE19712108670
Authority: DE
Inventors: Wasilij Semenowitsch Charkow; Kowalkow Gelij Alekseewitsch; Masnikin Nikolaj Sergeewitsch; Misjulin Aleksandr Wasilewitsch; Moskau; Kildischew (Sowjetunion). MP
Original assignee: GNI ENER; NII PRI ZAWODE
Current assignee: GNI ENER; NII PRI ZAWODE
Priority date: 1971-02-24
Filing date: 1971-02-24
Publication date: 1972-09-07
Also published as: DE2108670C3; DE2108670B2

Description

INDUKTIONSGEUER FÜR DEN ERREGERSTROM NINES SYNCHRONGE@ERATORS Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Elektromafür die Größe schinenbaus, insbesondere auf einen Induktionsgebervdes Brreeines gerstromes v Synchrongenerators. INDUCTION CURRENT FOR THE EXCITATION CURRENT NINES SYNCHRONGE @ ERATORS Die Invention relates to the field of electrical engineering for large scale engineering, in particular to an Induktionsgebervdes Brrees gerstromes v synchronous generator.

den Es ist ein Induktionsgeber für @ Erregerstrom eines Synchrongenerators bekannt, der mit dem Erreger elektrisch und über eine Kupplung mechanisch verbunden, an der Welle des Aggregates angeordnet und als eine getrennte Synchronmaschieinen ne ausgeführt ist, die einen Stander und@ Laufer enthält, desdie sen Erregerwicklung durch"Strkstromzuleitungen vom erreger zum Generator gebildet ist (siehe z.B. sowjetischen Urheberschein Nr. 226005, Kl. 21d², 6/01, 1967). den It is an induction generator for @ the excitation current of a synchronous generator known, which is electrically connected to the exciter and mechanically connected via a coupling, arranged on the shaft of the unit and as a separate synchronous machine ne is executed, which contains a stander and @ runner, des this exciter winding is formed by "power supply lines from the exciter to the generator (see e.g. Soviet Copyright certificate No. 226005, class 21d², 6/01, 1967).

Die Ausführung des Induktionsgebers als eine getrennte Maschine erfordert einen zusatzlichen Raum für ihre montage, was eine Vergrößerung des Längsmaßes des aggregates mit sich bringt und außerdem die bauliche Ausführung der Starkstromzuleitungen vom erreger zum Generator, zwischen denen die Brregerwicklung des Induktionsgebers eingeschaltet werden muß, kompliz.iert. The induction transmitter must be designed as a separate machine an additional space for their assembly, which increases the length of the aggregates and also the structural design of the power supply lines from the exciter to the generator, between which the exciter winding of the induction generator must be switched on, complicated.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung der oben genannten Mängel. The present invention aims to eliminate the above Defects.

Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, einen den Induktionsgeber fürçErregerstron eines Synchrongenerators zu schaffen, bei welchem das Längsmaß des aggregates betrachtlich vermindert, seine Betriebsscherheit erhöht und die Konstruktion des aggregates vereinfacht werden. The invention is based on the object of an induction transmitter fürçErregerstron a synchronous generator, in which the longitudinal dimension of the unit considerably reduced, its operational shear increased and the construction of the unit can be simplified.

Dieses wird dadurch erreicht, daß in dem vorgeschlagenen Induktionsgeber erfindungsgemaß als Läufer die Kupplung angewendet it, die die Wellen des Generators und des Erregers verbindet und an der die vom Stander umfaßte Erregungswicklung des Gebers untergebracht ist. This is achieved in that in the proposed induction generator According to the invention, the clutch used as the rotor, which the shafts of the generator and the exciter connects and to which the excitation winding encompassed by the stander of the donor is housed.

Zur besseren Zugänglichkeit der Kupplung ist es zweckmaßig, den Ständer des Induktionsgebers geteilt auszuführen.For better accessibility of the coupling, it is advisable to use the stand of the induction transmitter divided.

Vorteilhaft ist auch die Ausführung des Ständers mit einer Ringwicklung. It is also advantageous to design the stator with a ring winding.

Der erfindungsgemäße $Induktionsgeber ist fertigungsmäßig einfach, erfordert keinen besonderen Platz auf der Welle des Aggregates und trägt somit zur Verminderung des Längsmaßes des Aggregats bei. The induction generator according to the invention is ready for production simple, does not require any special space on the shaft of the unit and carries thus reducing the length of the unit.

Der erfindungsemäße lnduktionsgeber kann für jede erforderliche Leistung gefertigt werden, was die Anwendung von zusatzlichen Verstärker- bzw. Umformereinrichtungen unnötig macht. The induction generator according to the invention can be used for any required output are manufactured, what the use of additional amplifier or converter devices makes unnecessary.

Zur näheren Erlauterung des Erfindungsgedankes wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel des Induktionsgebers an hand der beigelegten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 längs schnitt durch den induktionsgeber zusammen mit einem Synchrongenerator und Erregermaschine ; Fig. 2 Längsschnitt durch denselben Geber; Fig. 3 Frontansicht auf den Induktionsgeber mit trennbarem Ständer. To explain the concept of the invention in more detail, a Embodiment of the induction transmitter described with reference to the accompanying drawings. They show: FIG. 1 a longitudinal section through the induction transmitter together with a synchronous generator and exciter; 2 shows a longitudinal section through the same encoder; Fig. 3 front view on the induction transmitter with a separable stand.

Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß der Synchrongenerator 1 mit dem Erreger 2 über eine Kupplung 3 verbunden ist, die als Läufer des Induktionsgebers diellt und vom Stanaer 4 dieses Stromgebers umschlossen ist. Die Kupplung 3 besteht aus ei Kupplungshalften 5 und 6, die auf die Wellenenden 7 und 8 des Generator 1 und des Erregers 2 aufgesetzt sind. From FIGS. 1 and 2 it can be seen that the synchronous generator 1 is connected to the exciter 2 via a coupling 3, which acts as the rotor of the induction transmitter diellt and is enclosed by the Stanaer 4 of this current generator. The clutch 3 consists from egg coupling halves 5 and 6, which on the shaft ends 7 and 8 of the generator 1 and the exciter 2 are attached.

In der Kupplung 3 sid zwei diametral entgegengesetzt angeordnete Stromzu führungen 9 (in Fig. 2 ist nur eine Stromzuf Uhrung eingezeicnnet) für den elektrischen Anschluß des Erregers 2 an den Generator 1, die gleichzeitig als Erregungswicklung des Läufers des Induktionsgebers dienen vorgesehen. In the clutch 3 sid two diametrically opposed Stromzu guides 9 (in Fig. 2 is only one power supply Clock marked) for the electrical connection of the exciter 2 to the generator 1, which at the same time serve as the excitation winding of the rotor of the induction transmitter.

Bei der Anwendung der Kupplung als läufer des lnduktionsgebers muß die Kupplung zwei Anforderungen genuten; u.zw. müsse die als Leiter der Erregungswicklung des Induktionsgebers des Stromes dienenden Stromzuleitungen 9 am Umfang der Kupplung angeordnet und außerdem in den Nuten der Kupplung mit Keilen aus einem unmagnetischen Werkstoff befestigt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Stromzuleitungen 9 mit unmagnetischen Keilen 10 befestigt. When using the clutch as a rotor of the induction generator the coupling grooved two requirements; u.zw. must be the head of the excitation development the induction generator of the current serving power supply lines 9 on the circumference of the coupling arranged and also in the grooves of the coupling with wedges from a non-magnetic Material to be attached. In the present embodiment, the power supply lines are 9 fixed with non-magnetic wedges 10.

Der Kern 11 des Standers 4 ist aus Dynamoblechen geschichtet und durch zwei unmagnetische Flansche 12 zusamnlengepreßt, die gleichzeitig'als Elemente des Gehauses des Stromgebers dienen, Zur besseren Zugänglichkeit der Kupplung 3, die bei de? Montage, Einrichtung und vorbeugenden Wartungsarbeiten am Generator und Erreger notwendig ist, ist der Ständer 4 (Fig.4) des Induktionsgebers in der iiorizontalebene trennbar ausgeführt. The core 11 of the stand 4 is layered from dynamo sheets and pressed together by two non-magnetic flanges 12, which simultaneously'as elements of the housing of the current transmitter, for better accessibility of the coupling 3, both? Assembly, setup and preventive maintenance work on the generator and exciter is necessary, the stand 4 (Fig.4) of the induction transmitter is in the iiorizontal plane designed to be separable.

Der trennbare Ständer und der zweipolige magnetische Kreis (zwei Stromzuführungen im baufer des Stromgebers) bestimmen ihrerseits die Auswahl der Standerwicklung des lnduktionsgebers. The separable stand and the bipolar magnetic circuit (two Power supply lines in the builder of the current transmitter) for their part determine the selection of the Stator winding of the induction generator.

Die Wicklung des Ständers 4 ist als dreiphasige Ringwicklung ausgeführt. Jede Phase der Ständerwicklung besteht aus n Spulen 13, an jedem der trennbaren Teile des Stäners sind n/2 Spulen 13 angeordnet. The winding of the stator 4 is designed as a three-phase ring winding. Each phase of the stator winding consists of n coils 13, on each of the separable ones Parts of the stator are n / 2 coils 13.

Der Anfang und das Ende jeder Phasenhälfte sind an die Klemmleiste 14 herausgeführt, die aus zwei trennbaren Teilen besteht. Beim zusammengebauten Ständer werden die Wicklungsteile des Standers mittels drei Laschen 15 an der Elemmenleiste 14 verbunden. The beginning and the end of each phase half are on the terminal strip 14 led out, which consists of two separable parts. When assembled Stand are the winding parts of the stand by means of three tabs 15 on the terminal strip 14 connected.

Bei einer solchen Ausführung der StänderwicKlung erfolgt t ihre Trennung in den Zwischenspulenverbindungen, d.h. When the stator winding is designed in this way, it is separated in the intercoil connections, i.e.

in der Stelle mit minimaler Anzahl der Leiter, was die-Betriebssicherheit des lnduktionsgebers erhöht.in the place with the minimum number of conductors, which is the operational safety of the induction generator increased.

Außerde, m läßt sich eine solche Wicklung leicht und einfach einlegen.In addition, such a winding can be inserted easily and simply.

Es ist zu vermerken, daß die Anwendung von trennbaren des Standern zur Erleichterung ihrer Montage und @ Transpor tes zwar bekannt ist; der trennbare Ständer wird @ doch im vorlie'enden Fall für einen anderen Zweck, u.zw. wegen der Zuganglichkeit der Kupplung lei ihrer Wartung angewendet. It should be noted that the use of separable stands to facilitate their assembly and @ Transport tes is known; the separable one Stand is @ in the present case for another purpose, u.zw. because of the Accessibility of the coupling applied during its maintenance.

Der Induktionsgeber des Stromes funktioniert folgenderweise. The induction generator of the current works as follows.

Beim Durchfließen des Erregerstromes vom linker des Erregers 2 zum Läufer des Generators 1 durch die Stromzuführungen 9 wird im körper der Kupplung 3 ein Magnetfluß induziert, welcher von der Größe des erwähnten Stromes abhängt. Dieser 1iuß schließt sich über den die Kupplung 3 umgebenden Raum mit dem Stander 4. Bei Drehung der Kupplung mit einer konstanten Geschwindigkeit wird in der wicklung des Ständers 4 eine EMK induziert, die zu dem jeweiligen magnetfluß proportional und folglich vom Erregerstrom abhängig ist. Aus der Größe dieser El.X, bzw. des im Stromkreis der belastung des Ständers des Gebers von ihr erzeugten Stromes wird der Erregerstrom des Synchrongenerators 1 bestimmt. When the excitation current flows through from the left of the exciter 2 to the The rotor of the generator 1 through the power supply lines 9 is in the body of the clutch 3 induces a magnetic flux, which of the size of the mentioned Depends on the current. This 1iuss closes over the space surrounding the clutch 3 with the stander 4. When the clutch rotates at a constant speed an EMF is induced in the winding of the stator 4, which leads to the respective magnetic flux proportional and consequently dependent on the excitation current. From the size of this El.X, or the current generated by it in the circuit of the load on the stator of the encoder the excitation current of the synchronous generator 1 is determined.

Es ist zweckmäßig, den Stromgeber mit einem ungesättigten Magnetsystem zur Erreichung einer linearen Abhängigkeit der EEK der Ständerwicklung vom Erregerstrom und mit einem Widerstand des Belastungsstromkreises zu entwerfen, der wenigstens um ist das Dreifache geringervals die induktive Reaktanz des Stromzwar zur gebers, und v Herabsetzung des Frequenz- und Temperaturfehlers. Für denselben Zweck ist es ratsam, den Wechselstrom bzw. den gleichgerichteten Strom des Standers des Gebers als den zu messendenParameter zu nehmen. It is advisable to use the current transmitter with an unsaturated magnet system to achieve a linear dependence of the EEK of the stator winding on the excitation current and to design the load circuit with a resistance that is at least is three times less than the inductive reactance of the current and v Reduction of the frequency and temperature error. For the same purpose is it is advisable to use the alternating current or the rectified current of the stand of the encoder as the parameter to be measured.

den Der beschriebene Induktionsgeber für @ Erregerstrom kann in Leistungs- und Höchstleistungsturbogeneratoren mit bürstenfreier Erregung zur Ånwendung gelangen, bei denen die die Erhöhung der Effektivitat der Konstruktion und" Verminderung des längsmaßes wichtige Aufgaben darstellen. The described induction transmitter for @ excitation current can be used in power and high-performance turbo generators with brushless excitation are used, in which the increase in the effectiveness of the construction and "reduction of the represent important tasks longitudinally.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E:

1.) Induktionsgeuer lur exciter current synenron generator, the is electrically connected to the exciter and mechanically via a coupling, with a stator and a läudie fer, whose excitation winding through V is formed from the causative agent to the generator, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that as the rotor of the induction generator for the excitation current. Coupling (3) formed is on which the excitation winding of the encoder encompassed by the stator (4) is arranged is.

2. Induction generator according to claim 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the stand (4) of the induction transmitter is made separable.

3. Induction generator according to claim 1 and 2, d a d u r c h g e k e n It is noted that the stator of the induction generator is equipped with a ring winding is.