DE2212270C3 - Bürstenlose Erregervorrichtung für einen Wechselstromgenerator - Google Patents

Description

2. \orrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung von Generatorspannung und -strom ein Spannungs- und ein Stromtransformator (4 b/w. S) vorgesehen sind. daU die Ausgangsspannung und der -strom an ei-

den be« Hochgochwjndigkeitsgeneratoren. bei Generutopeiwflit einer langen Haltezeit oder bei Generatoren, die wnst dele und schwierig zu wartende Bürsten aufweisen wurden.

Fs treten jedoch Probleme dahingehend auf, daß die Envgervorrichtungen dieser Art, die üblicherweise benutzt werden, im Zeitpunkt des Lastwechsels b/w. der Last Schwankung eine geringe Ansprechb/w hrequenzgeschwindigkeit hinsichtlich der Erre-

festen Sollwert eingestellt ist und daß vor dem ^3C gung aufweisen: außerdem ist eine schnelle Reso-Drehtransformator (18) ein Spannungseinsteller nan/crrcgung unmöglich, wenn sich der Kurzschluß (17) angeordnet ist, mit dessen Hilfe die ge- ergibt

wünschte Ausgangsspannung des Wechselstrom- Im du übliche Ansprecherregung zu erreichen, generators (1) einstellbar ist wurde schon eine Erregervorrichtung vorgeschlagen,

»5 beispielsweise gemäß dem japanischen Gebrauchsmuster 34-14710(64), bei der ein Thyristor zwischen die Ausgangswicklung einer Wechselstromerregermaschine und die Feldwicklung eines Generators geschaltet ist und die Ausgangsspannung des Generators

nem Widerstand (16) vcktoriel! addierbar sind. 30 mit einer Bezugsspannung verglichen wird; das sich und daß die resultierende Spannung dem Span- ergebende Differenzsignal. d;is von der Stationarseite nungseinsteller (17) zugeschaltet ist. zur Drehseite geleitet wird, stellt ein Steuersignal fur

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. da- den Thyristor dar. Bei dieser Art von Erregervorrichdurch gekennzeichnet daß auf der Generatoi- tung ist wegen des sehr schwachen Differenzsignals achse ein I )auermagnetgenerr.tor (51) angeordnet 35 ein Verstärker erforderlich, weswegen die Vorrichist. der dem Wechselstromgenerator oder der tung teuer wird. Ein wesentlicher Nachteil ist insbe-Wechselstromerregermaschine (7) Erregerstrom sondere der. daß dieses Signal in der Nähe des Nullzufuhrt, wertes auf Grund seines sehr kleinen Betrages

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Ibis Störspannungen aufnimmt. Um die Aufnahme der 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungs- 40 Störspannungen zu vermeiden, kann daran gedacht regler (6a) einen Bezugsspannungseinstellkrets werden, das sehr kleine Signal der Differenzkompo-(25) aufweist, der durch Gleichrichten und Be- nente zu verstärken; Zweck der Steuerung ist es jcgrenzen der Ausgangsspannung der Erregerein- doch, das Differenzsignal zu Null werden zu lassen, richtung eine Bezugsspannung liefert, daß eine und selbst wenn die Verstärkung bis zu einem gewisdifferenzbüdende Vergleichsschaltung (r) zwi- 45 sen Ausmaß durchgeführt wird, ist die Differenz imschen die Bezugsspannung und die Ausgangs- mcr noch klein, wenn die Ausgangsspannung des Gcgleichspannung einer an die Drehseite des Dreh- nerators den Betrag der Bezugsspannung erreicht, transformators angeschlossenen Gleichrichter- weswegen sich sogar in diesem Fall der Nachteil ergibt, vorrichtung (26) angeschlossen ist. daß ein daß die zu diesem Signal hinzukommende Störspan-Verstarkerkreis (27. 28) an die Vergleichsschal- 50 nung nicht vermieden werden kann; es ist daher erfortung (r) angeschlossen ist und daß ein Phasensteu derlich. eine komplizierte und aufwendige Vorricherkreis {2ta bis 29c) vorgesehen ist, der die ver- tung zu verwenden, um dieses Steuersignal von der stärkte Difkrenzspannungin Steuersignale fur die Stationarseite zur Drehseite zu leiten.

Thyristoren (11» umwandelt

Die Erfindung betrifft eine bürstenlose Erregervorrichtung für einen Wechselstromgenerator mit einer vom Generatorausgang erregten Wechselstrom- erregermaschine, einer Gleichrichterbrücke mit Thyristoren und mit einem Spannungsregler, bei der auf der Generatorachse zusätzlich ein eine Stationarseite

Dies trifft auch fur den Generator nach der britisehen Patentschrift 1 013640 zu, bei dem ebenfalls für die Steuerung ein Differenzsignal verwendet wird und auch fur den nach der französischen Patentschrift 1 413 295, bei dem ein kleines Thyristorsteuersignal zur Anwendung kommt.

Die Aufgabe der Erfindung wird daher darin gesehen, zu vermeiden, daß die über den Drehtransformator übertragene Spannung während des Betriebes des Generators in die Nähe des Nullpunktes gelangt. Diese Spannung soll vielmehr so groß gemacht werden

und eine rotierende Seite (Drehseite) aufweisender _{r n}„_ _ _

Drehtransformator zur Übertragung eines zur Steue- 6₅ können^daß auch die größte z^erwartende Störung rung der Thyristoren dienenden Signals von der Sta- nicht mehr in Erscheinung tritt, tionär- auf die Drehseite angeordnet ist. Diese Aufgabe wird bei der bürstenlosen Erreger-

Eine derartige Erregervorrichtung ist bekannt vorrichtung der eingangs genannten Art crfindungs-

Jdadurch gelöst, daß der Drehtransformator mit i Stationajseite an «ine der Generatorspannung dem Generatorsirani proportionale Spanehjossen ist, daß der mitrotierende Spanvon der Drehseite des Drehtransforma- und auf einen festen Sollwert t ist und (daß vor dem Drehtransformator ein sinsteller angeordnet ist, mit dessen Hilfe tjte Ausgangsspannung des Wechselaerators einstellbar ist. fljler Erßndunjg kann ein in der japanischen Ge- * ft 44-31538 (69) beschriebener or verwendet werden, ohne daß jesehr kleine Differenzsignal zwischen der

Fig. 6 das Schaltbild einer vierten Ausführungsforra, und

Fig. 7 das Schaltbild einer fünften Ausführungsform.

Gemäß Fig. 1 wird der Eiregerstrom von einer Wechselstromerregermaschine^ über einen Thyristoren Il aufweisenden Gleichrichter 9a zu der Feldwicklung 3 eines Wechselstrom-Generators 1 geliefert. Ein Transformator 12 liefert den der Ausgangsspannung proportionalen Strom und eine Primärwicklung eines StronUransformators 13 erfaßt den Ausgangsstrom des Generators 1 mit der R, S, Ί-Phase der Ausgangsschienen des Ankers 2. Drossel spulen 14 sind an die Sekundärwicklung des Strom-

lung des Generators und der Bezugs- »5 transformator 13 und an die Sekundärwicklung 126 zum Drehteil geleitet wird. Vielmehr wird des Transformators 12 angeschlossen; jeweils ein

Verbindungspunkt der Drosselspulen 14 mit der Sekundärwicklung des Stromtransformators 13 ist mit dem Eingang eines aus Dioden 8 bestehenden Gleich-

führt. Die Gitter der Thyristoren in der Feldwicklung des Generators werden von dem erfaßten Differenzsienal gesteuert, wodurch die verschiedenen vorher erwähnten Probleme gelöst werden können. Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt: Es läßt sich eine gute Charakteristik des Generators erzielen, da der Erregerstrom unter Verwendung des Thyristors im Feldstromkreis direkt geregelt wird.

jeres Spannungssignal mit einem Leistungs- _^_ ^ r von der Stationärseite zur Drehseite geleilet. Dic^Erfassung der Differenz, die sich durch den

Vergleich der übermittelten Spannung mit der Be- *o richters 15 verbunden. Der Ausgang des Gleichrichiugsspannung ergibt, wird auf dem Drehteil durchge- ters 15 ist an die Erregerwicklung Ta der Wechsel-

„. ~„„ j „-i-a...-:..♦ :_ j., τ--.-,. _.. Stromerregermaschine 7 angeschlossen. Durch den

Transformator 12, den Stromtransformator 13 und die Drosselspulen 14 wird dem Generator 1 eine Veras bundcharakteristik erteilt. Der Ausgang des Ankers 76 der Wechselstromerregermaschine 7 wird an die Feldwicklung 3 des Wechselstromgenerators 1 geleitet, und zwar mittels des Gleichrichters 9a, der aus drei Thyristoren 11 und drei Dioden 8 besteht. Der

Die Leerlauf komponente der Erregung der Wech- 3«> Ausgang der Sekundärseite eines Spannungswandselstromerregermaschine ergibt sich aus der Klem lers 4 zum Erfassen der Ausgangsspannung des menspannung des Generators und die Lastkompo- Wechselstromgenerators 1 und der Ausgang eines nente über den Stromtransformator. Die Betriebssi- Stromwandlers 5 zum Erfassen des Laststromes des chcrhcit der ErregermaiHchine ist daher erhöht, da Generators 1 werden mittels eines Widerstandes 16 sich selbst in einem so ungewöhnlichen Zeitpunkt wie 35 überlagert, und diese Verbund-Leistung wird der bei einer Kurzschlußstorung des Generators, kein Wicklung 18a an der Stationärseite eines Drehtrans-Verlust an Erregerleistung ergibt, wobei die Erreger- formators 18 von einem Spannungssteller 17 her anmaschine im Zeitpunkt des Behcbens der Störung so- gelegt. Von der Stationär-Wicklung 18a wird die Leifort in den normalen Betriebszustand zurückkehrt. stung zur Dreh-Wicklung 186 geleitet, und diese Der Drehtransformator ist dafür vorgesehen und 40 Spannung wird einem Spannungsregler 6fl angelegt, ausgebildet, die erfaßte Spannung von der Stationär- Der Spannungsregler 6a weist eine Gleichrichtervorseite zur Drehseite weiterzuleiten, weswegen seine richtung 21 auf, deren Wechselstromeingang an den Leistung außerordentlich klein gehalten, d.h. auf Anker Tb der Wechselstromerregermaschine 7 angeeinige VA reduziert werden kann. schlossen ist; weiterhin ist hierbei ein Bezugsspan-Die erfindungsgemäße Erregervorrichtung ist nicht 45 nungseinstellkreis 25 vorgesehen, der Zenerdioden 22

aufwendig, dabei jedoch von hoher Wirksamkeit. Die Ansprechgeschwindigkeit des Generators ist derart, daß die Erregung im Zeitpunkt der Lastschwankung schnell erfolgt und eine schnelle Ansprecherregung im Zeitpunkt des Kurzschlusses möglich ist.

Die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen an Hand der Zeichnung dient der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigt

Fig.'l das Schaltbild einer ersten Ausführungsform

bis 24 aufweist und mittels dessen die Ausgangsgleichspannung der Gleichrichtervorrichtung 21 auf die Bezugsspannung einstellbar ist. Der Spannungsregler 6a weist außerdem eine Gleichrichtervorrichtung 26, deren Wechseispannungseingangsseite an die Wicklung 186 der Drehseite des Drehtransformators 18 ungeschlossen ist, sowie einen Abweichspannungs-Einstellwiderstand r auf, der zwischen die negative Gleichstromausgangsklemme der Gleichrich-

einer bürstenlosen Erregervorrichtung gemäß der Er- 55 tervorrichtung 26 und die Erdungsklemme de;

findung, Bezugsspannungseinstellkreises 25 geschaltet ist. Ei

Fig. 2 das Schaltbild eines in der bürstenlosen Er- ist eine Spannungsvergleichsschaltung vorgesehen

art^eryorrichtung zu verwendenden Phasensteuer- durch die mittels eines Vergleichs der Bezugsspan·

kreises, nung mit der Ausgangsspannung des Generators 1

;. 3 a ein Diagramm, bei dem die Spannungskur- 60 eine Abweichspannung K₁ erhalten wird; weiterhir

ist vorgesehen ein aus einer integrierten Schaltung 2" bestehender Verstärkerkreis, ein Transistor 28 zu: Verstärkung der durch die Spannungsvergleichsschal tung erhaltenen Abweichspannung K, und Phasen

llffaiber dem Phasenwinkel aufgetragen sind, ""l|||.gi 3b ein Diagramm, bei dem Ausgangsspannüjngssignale über dem Phasenwinkel aufgetragen

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Fie 4 das Schaltbild einer zweiten Ausführungs- 65 steuerkreise 29a bis 29c zur Umwandlung dci durcl O* 1 \/ »:■ ι. 1...„:,. *;;_!,»_nM Λ kmal^rnfinniino Il

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®; Fig. 5 das Schaltbild einer dritten Ausführungs-

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den Verstärkerkreis verstärkten Abweichspannung ii das Steuersignal für die Thyristoren 11.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist bei diesem Phasen

steuerkreis 29α bis 29c das eine Ende eines einstellbaren Widerstandes 30 an dem Emitter 2He des Transistors 28 und das andere Ende des einstellbaren Widerstandes 30 über eine Diode 8 an den Emitter 31« eines Unijunction-Transistors 31, d.h. einer Doppelbasisdiode, angeschlossen. Dessen eine Basis 316 ist über einen Widerstand 32 und Dioden 33, 34 mit zwei der drei Phasen U, V und W der Ankerwicklung der Wechselstromerregermaschine 7 verbunden, und dessen andere Basis 31c ist einerseits über einen Entladungswiderstand 37 an eine Klemme E für den Bezugsspannungseinstellkreis 25 angeschlossen und andererseits an die Basis 38/) eines Transistors 38 angeschlossen, dessen Emitter 38ί· mit dem Bezugsspannungseinstellkreis 25 verbunden ist.

Sein Kollektor 38c ist an eine Primärwicklung 40a eines Impulstransformators 40 angeschlossen, die außerdem über einer» Widerstand 39 mit einer Klemme P einer Gleichspannungsquelle verbunden ist und dessen Sekundärwicklung 406 über eine Diode 41 an eine Klemme G des Gitters des zugehörigen Thyristors 11 und an eine Klemme U(W, V) des Ankers 2 der Wechselstromerregermaschine 7 angeschlossen ist. Ein Ende eines Widerstandes 36 und eines Kondensators 35 sind gemeinsam mit der Basis des Unijunction-Transistors 31 verbunden, und ihr jeweiliges anderes Ende ist an eine Verbindungsstelle der Dioden 33, 34 bzw. an die Klemme E angeschlossen.

Der Spannungsregler 6a, der Anker 76, der Gleichrichter 9o und die Feldwicklung 3 des Generators 1 sind auf der gemeinsamen Drehachse angeordnet, so daß sie das Drehteil 10a bilden. Der Stromwandler 5 und der Widerstand 16 werden bei Einzelbetrieb überflüssig, da sie lediglich zur Kompensation des bei Parallelbetrieb der Generatoren erzeugten Kreuzstromes verwendet werden. Falls die Ausgangsspannung des Generators 1 einen relativ geringen Betrag aufweist, ist auch der Spannungwandler 4 überflüssig; außerdem kann der Spannungseinsteller 17, durch den der Einstellwert der Ausgangsspannung des Generators 1 veränderbar ist, weggelassen werden, falls lediglich ein fester Wert der Ausgangsspannung erforderlich ist.

Die obenbeschriebene Vorrichtung funktioniert folgendermaßen: Wenn der Generator 1 durch die nicht dargestellte Antriebsmaschine angetrieben wird, wird durch den remanenten Magnetismus des Generators leine kleine Ausgangsspannung erzeugt Diese erregt mittels des Transformators 12, der Drosselspule 14 und des Gleichrichters 15 die Feldwicklung 7e und erzeugt eine Spannung im Anker Tb. Wenn die durch die Remanenz des Generators 1 in der Ausgangswicklung erzeugte Spannung die Erregermaschine 7 erregt, jedoch einen nicht ausreichend großen Wert erreicht, um eine Ausgangsspannung der Erregermaschine 7 zu erzeugen, kann der Erregerwicklung Ta der Erregermaschine 7 „'ine nicht dargestellte Stromquelle zur Auferregung zugeschaltet werden. Bei dieser Anordnung wird die im Anker 76 der Wechselstromerrcgermaschine 7 erzeugte Wechselspannung einerseits dem Gleichrichter 9a und andererseits als Gleichspannung über die Gieichrichtcrvorrichtung 21 dem Bezugsspannungseinstellkreis 25 angelegt, wobei die Bezugsspannung mittels der Zencrdiodcn 22 bis 24 festgelegt rst.

Andererveits wird die der Ausgangsspannung des I pinprirtinnnk Spannung mittels des Spannungswandlers 4 erfaßt und der Stationärwicklung 18« des Drehtransformators 18 angelegt. Aus diesem Grund wird die erfaßte Spannung, die der Ausgangsspannung des Generators 1 proportional ist, zur Drehwicklung 18b weitcrgeleitct. Diese erfaßte Spannung wird dem Bezugsspannungseinstellkreis 25 über die Gleichrichtervorrichtung 26 als Gleichspannung angelegt und mit der Bezugsspannung verglichen, um an dem Widerstand rdie Abweichspannung

ίο VΊ /u erhalten.

Nachdem die Abweichspannung V_x durch den Verstarkerkreis. der aus der integrierten Schaltung 27 und dem Transistor 28 besteht, verstärkt worden ist, wird sie in die Phasensteuerkreise 29a bis 29c eingeleitet.

*5 Dies ist beispielsweise beim Phascnsteuerkreis 29a aus den Kurven V, Wm Y i g. 3 a ersichtlich. Der Ausgang vom Anker Tb der Wechselstromerregermaschine 7 wird über die Gleichrichterdioden 33,34 eingeleitet. Das Eingangssignal ist für die spezifische

*o Spannung einer Konstantspannungsdiode 42 vorbestimmt. Wenn dk i-astspannung V_c des Kondensators 55 genau so groß wie diese spezifische Spannung V. ist. wird der Unijunction-Transistor 31 aufgesteuert, und ein Ausgangssignal erzeugt.

»5 Wenn jedoch die Abweichspannung V_x, wie aus den Lastspannungskurven V_n und V^ in Fig. 3a ersichtlich, über den Widerstand 30 angelegt wird, wird die Klemmenspannung des Kondensators 35 um einen Betrag vergrößert, der der Abweichspannung V_x ent-

spricht. Der Unijunction-Transistor 31 erzeugt entsprechend der Schwankung der Abweichspannung V_x. wie aus F i g. 3 b ersichtlich, die Ausgangssignale 44a, 446 mit den Phasenwinkeln θ_α, O_h, wobei das Ausgangssignal von der Abweichspannung V_x gesteuert

wird. Demgemäß wird die Phase des Impulsstroms, der durch den Transistor 38. den Impulstransformator 40 und die Diodr 41 zum Verstärken des Impulsstroms fließt, von der Große der Abweichspannung V_x gesteuert. Damit wird auch der Zündwinkel des betreffenden Thyristors 11 entsprechend der Ausgangsspannung des Generators 1 gesteuert, der Strom in der Feldwicklung 3 verändert und die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators auf einem konstanten Wert gehalten.

Auch bei Parallelbetrieb des Generators mit anderen nicht dargestellten Generatoren, bei dem eine Kompensierung des Kreuzstroms erforderlich ist. werden die dem Laststrom des Generators 1 proportionalen Ströme über den Widerstand 16 mit dem Stromtransformator 13 an der Sekundärseite des Spannungswandlers 4 überlagert und dieser Strom wird dem Drehtransformator 18 mittels des Spannungssteller, 17 angelegt. Wenn die Remanenzspannung des Generators 1 oder die mittels der nicht dar-

SS gestellten Stromquelle zur Auferregung erzeugte Klemmenspannung der Wechselstromerregermaschine 7 einen bestimmten Wert erreicht, beginnt der Spannungsregler 6a zu arbeiten. Die Thyristoren 11 werden gezündet, an die Feldwicklung wird Strom ge-

So liefert und die Klemmenspannung des Generators 1 vergrößert.

Falls der Generator 1 nicht belastet ist, wird Strom mittels des Transformators 12, der Drosselspule 14 und des Gleichrichters 15 an die Erregerwicklung 7a

6s der Wechsclstromerregcrmaschine 7 geliefert; falls jedoch der Generator 1 unter Last arbeitet, wird der dem Last st rom proportionale Strom vom Stromtransforniiittir 13 fur die Verbundwirkung erfaßt Dieser

Strom und der in der Drosselspule 14 für die Erregung fließende Strom werden vektoriell addiert, worauf der überlagerte Strom an die Erregerwicklung la geliefert wird. Demgemäß wird unabhängig von einem größeren oder kleineren Wert der Last und unabhängig vom Wechsel des Belastungsfaktors die Klemmenspannung der Wechselstromerregermaschine 7 fast konstant gehalten: ebenso wird auch die Ausgangsspannung des Generators 1 auf Grund der Wirkungsweise des Spannungsreglers 6a und der Thyristoren 111 konstant gehalten.

Wenn die Belastung des Generators 1 plötzlich geändert wird, wird der Wechsel der Ausgangsspannung des Generators 1 mittels des Drehtransformators 18 unmittelbar dem Spannungsregler 6a des Drehteils zugeleitet, die Thyristoren 11 werden gesteuert, und die Ausgangsspannung des Generators 1 wird wieder auf den eingestellten Wert gebracht und bei diesem Wert aufrechterhalten. Dabei ist die von der Stationärseite zu der Drehseite zu leitende Spannung nicht win kleines Steuersignal, beispielsweise die Abweichkomponente zwischen der Ausgangsspannung und der Bezugsspannung des Generators 1. sondern es wird der Drehseite die große erfaßte Spannung zugeleitet, die, da sich kein schädlicher Einfluß auf Grund von Störspannungen ergibt, vollkommen der Schwankungskomponente der Ausgangsspannung folgt.

Falls die Klemmenspannung der Wechselstromerregermaschine 7 zur Bestimmung der Spitzenspannung des Erregersystems ausreichend bemessen bzw. ausreichend aufrechterhalten wird, so daß der Erregerstrom im Strombereich der Thyristoren 11 enthalten ist, kann dieser in ausreichendem Maß den Erregerstrom steuern, weswegen die Wechselstromerregermaschine 7 die Regelung hinsichtlich der Zeitverzögerung nicht nachteilig beeinflußt und ihre Ansprecheigenschaft bemerkenswert verbessert wird.

Die aus Fi g. 4 ersichtliche zweite Ausführungsform ist derjenigen gemäß F i g. 1 ähnlich mit der Ausnahme, daß bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 die Sekundärwicklungen des Transformators 12 über die Drosselspulen 14 an den Gleichrichter 15 angeschlossen sind, während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 die Sekundärwicklungen XIb des Transformators 12 über die Sekundärwicklungen des Stromtransformators 46 mit dem Gleichrichter 15 verbunden sind; d. h.. bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 werden der durch den Transformator 12 und die Drosselspulen 14 fließende Strom und der Strom des Stromtransformators 13 vektoriell überlagert, um die Verbundcharakteristik zu erzielen. Demgegenüber ist die zweite Ausfühningsform gemäß Fig. 4 derart ausgebildet, daß sich die Verbundcharakteristik durch Überlagerung der Sekundärwicklungsspannung des Transformators 12 und des Sekundärstromes des Stromtransformators 46 wegen des Fehlens der Drosselspulen 14 ergibt. Obwohl sich hierdurch in den Charakteristiken ein gewisser Unterschied im Vergleich mit der ersten Ausfühningsform ergibt, ist es doch von wesentlicher Bedeutung, daß diese zweite Ausführungsform eine der ersten Ausführungsform gleichwertige Arbeitsweise und Wirkung aufweist.

Bei der aus F i g. 5 ersichtlichen dritten Ausfuhrungsform der Erfindung werden der Ausgangsstrom des Transformators 12 und der Ausgangsstrom des Stromtransformators 48 mittels der Gleichrichter 50 bzw. 49 gleichgerichtet, worauf diese Ströme \ek1o riell addiert werden und die gewünschte Verbundcharakteristik aufbauen. Diese Ströme werden sodann der Erregerwicklung la angelegt. Aus diesen Grund ist auch diese Ausführungsform jeder anderen der beschriebenen Ausführungsformen ähnlich.

Wenn der Generator für Dauerkurzscnlußstrom ausgelegt ist und es somit im Zeitpunkt eines Kurzschlusses nicht erforderlich ist. einen selektiven Unterbrecher zu verwenden, ist der Stromtransformator überflüssig und kann weggelassen werden.

Bei der aus Fig. (·> ersichtlichen vierten Ausführungsform ist an Stelle der bei den ersten drei Ausfuhrungsformen verwendeten Wechselstromerregenruischine 7 ein Permanentmagnetgenerator 51 vorgesehen. Die Spannung wird im Anker 516 mit dem an der Stationärseite vorgesehenen Dauermagnet 51« erzeugt und über den Gleichrichter 9a, der einen Thyristor 11 aufweist, zur Feldwicklung 3 des Wechselstromgenerators 1 geleitet. Die Ausgangsspannung

ao des Permanentmagnetgenerators 51 und die mittels des Drehtransformators 18 erhaltene erfaßte Spannung werden dem Spannungsregler 6« angelegt.

Wenn der Generator 1 durch die nicht dargestellte Antriebsmaschine gedreht wird, wird die Spannung.

»5 da an Stelle der Wechselstromerregermaschine 7 der Permanentmagnetgenerator 51 verwendet wird, im Anker 51 berzeugt. Wenn diese Spannung einen bestimmten Wert erreicht, beginnt der Spannungsregler 6fl mit seiner Tätigkeit und erzeugt sein Ausgangssignal, worauf der im Gleichrichter 9<j \erwendete Thyristor Il gezündet wird. Aus diesem Grund fließt der Strom zur Feldwicklung 3; die Ausgangsspannung des Generators 1 wird gehoben und die durch den Spannungssteller 17 vorgegebene Konstantspannung wird aufrechterhalten.

Die Klemmenspannung des Permanentmagnetgenerators 51 ist jedoch nicht konstant, sondern schwankt auf Grund der kleineren oder größeren Last des Generators I; wenn jedoch die Ausgangsspan nung des Permanentmagnetgenerators 51 auf einen hohen Wert eingestellt wird, so daß der vom Permanentmagnetgenerator 51 an die Feldwicklung 3 zu liefernde Strom sich innerhalb des Stellbereiches des Thyristors 11 befindet, kann dieser in ausreichendem Maß den Erregerstrom steuern, weswegen die Klemmenspannung des Generators 1 immer auf einem konstanten Wert gehalten werden kann.

Aus vorstehendem wird deutlich, daß selbst, wenn an Stelle der Wechselstromerregermaschinc 7 der Permanentmagnetgenerator 51 verwendet wrrd. diese Ausführungsform jeder der zuvor beschriebenen in der Arbeitsweise und erzielten Wirkung entspricht. Bei der vierten Ausführungsform gemäß Figo ist der Vorteil gegeben, daß der als Erregermaschine die-

nende Permanentmagnetgenerator 51 selbst bei einem Kurzschluß des Generators 1 die Errcgerleistung aufweist, weswegen die Betriebssicherheit bei einet Störung verbessert ist. Die Vorrichtung kehrt sofort in ihren ursprünglichen Zustand zurück, wenn die Störung beseitigt ist.

Bei der aus I ig. 7 ersichtlichen fünften Austührungsform ist. ähnlich wie bei der vierten Ausfuhrungsform, der Permanentmagnetgenerator 51 im Drehteil 10« des Generators 1 vorgesehen, jedoch ist

außerdem eine Wechselstromerregcrmaschine 7 in den Drehtcil 10« eingesetzt, und der Gleichstrom w ird der Feldwicklung 7a dieser Wcchselstromerregerm.i schinc 7\om «\nkcr Sth des PermancntmagnciiMK

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rators Sl über die Gleichrichtervorrichtung 52 zugeleitet. Arbeitsweise und erzielte Wirkung dieser Ausführungsform entsprechen derjenigen der vierten Ausführungsform. Da der Permanentmagnetgenerator 51 zur Erregung der Wechselstromerregermaschine 7 verwendet wird, ergibt sich der Vorteil, daß der Permanentmagnetgenerator 51 lediglich eine zur Erregung der Wechselstromerregermaschine ausreichende Leistung haben muß. Dies ist selbst dann der

10

Fall, wenn der Generator 1 eine große Leistungsfähigkeit aufweist. Aus diesem Grund kann der Permanentmagnetgenerator mit geringen Kosten und in kleinen Abmessungen hergestellt werden.

Mit der vierten und fünften Ausführungsform kann übrigens die gleiche Leistung erzeugt werden, wenn an Stelle des Permanentmagneten 51a des Permanentmagnetgenerators 51 eine mit der Gleichstromquelle verbundene Spule verwendet wird.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   • 1. Bürstejnjose Erregervorrichtung für einen Wechselstromgenerator mit doer vom Generatorau$gang erregten Weehselstromerregennaschine, <äner Gleichrichterbrücke mit TTiy ristoren und mit einem Spannungsregler, bei der auf der Generator-

   {iranzösische Patentschrift 1413295 und britische

   , ,,^Patentschrift 1Ö13NIM0J. ,

   Beim heutigen Stand der Technik ist das bürsteniuse Erregersystem des Wechsclstfomgenerators das

   voueiihaftestc Erregerverfahren; in letzter Zeit besteht die Tendenz, das System häufig zu verwenden bei Wechselstromgenerator«!!, die in einer öl- oder schädlichen Gasatmosphäre zur Anwendung gelangen, was zu einer anormalen Abnutzung und Bean-

   jtchse zusätzlich ein eine Stationärseite und eine „rotierende Seite (Drehseite) aufweisender Dreh-^% transformator zur ObertBaguag eines zur Steae- «> spruchung der Bürsten beiträgt, weiterhin zu verwen-

   IUBg der Thyristoren dienden Sial o de d b Hochgochwjndigkeitsgeneratoren bei Gene

   gg

   IUBg der Thyristoren dienenden Signals von der Stationär- auf die Dxehseite angeordnet ist» dadurch gekennzeichnet, daß der Barehtransformator (18) nut seiner Stationärseite (18e) an eine der Generatorspaaiumg uod/oüsr dem Geterarorstrom proportionale Spannung angeschlossen ist, daß der mitrotierende Soannungsregler (6a) von der Drehseite (186) des Drehtransformators (18) angesteuert und auf einen f Sll ill i dß d