DE260553C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

TENTSCHRIFT

^ M 260553 -KLASSE 21 d. GRUPPE

erzeugten Erregerströmen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. fflärz 1911 ab.

Gleichstromgeneratoren für Kraftbetriebe, in denen häufig Netzkurzschlüsse auftreten, müssen gegen schädliche Einwirkungen dieser Kurzschlüsse geschützt werden. Es ist bekannt, hierzu selbsttätige Unterbrecher im Maschinenstromkreis anzuwenden. Dieser Schutz versagt jedoch zuweilen, so daß die Generatoren unzulässig starke Stromstöße erhalten, die heftiges Bürstenfeuer, Überschläge und Deformation der Wicklung bewirken. Die Ursache dieses Ubelstandes ist darin zu suchen, daß die zur Stromunterbrechung dienenden Vorrichtungen, bevor sie in Tätigkeit treten, stets eine gewisse Zeit gebrauchen, während welcher der Strom bereits zu einer gefährlichen Höhe angewachsen ist.

Man hat zur Vermeidung dieses Ubelstandes vorgeschlagen, in den Maschinenstromkreis Drosselspulen einzuschalten, um das plötzliche Ansteigen des Stromes zu verzögern und den selbsttätigen Unterbrechern Zeit zum Ausschalten zu geben. Solche Einrichtungen werden aber sehr groß und kostspielig und erzeugen außerdem im Augenblick der Stromunterbrechung hohe Überspannung an ihren Klemmen. Ein anderer Schutz gegen plötzliche Stromüberlastung wurde auf dem Wege erstrebt, daß man den zu schützenden Maschinen starke Rückwirkung, unter Umständen auch Gegenkompoundierung gab. Man erreicht damit in der Tat eine Abnahme der E. M. K. der Maschine bei steigendem Strom. Jedoch hat diese Schutzeinrichtung andere Ubelstände im Gefolge. Soll nämlich die Gegenkompoundierung den Stromstoß auf ein praktisch zulässiges Maß begrenzen, so muß sie so kräftig ausgeführt werden, daß die Maschine bereits beim normalen Betriebsstrom starken Spannungsschwankungen unterliegt. Für kompoundierte Maschinen ist diese Einrichtung überhaupt nicht anwendbar.

Eine weitere Methode, Gleichstromgeneratoren gegen heftige Stromstöße wirksam zu schützen, ohne besondere Nachteile im Gefolge zu haben, besteht im wesentlichen darin, daß die zur Begrenzung der Kurzschlußströme erforderliche Feldschwächung des Generators nicht durch den Betriebsstrom unmittelbar hervorgerufen wird, sondern durch einen sekundären Induktionsstrom. Ein einfaches Schema einer derartigen Anordnung zeigt Fig. 1. Es ist darin α die Gleichstrommaschine, δ ihre normale Nebenschlußwicklung, c die primäre, vom Betriebsstrom durchflossene, d die sekundäre, vom Induktionsstrom durchflossene Wicklung eines Transformators, e ist eine zusätzliche Erregerwicklung auf den Polen, die mit d derartig verbunden ist, daß ein zunehmender Strom in c einen feldschwächenden Strom in d erzeugt, und daß abnehmender Strom in c einen feldverstärkenden Induktionsstrom durch e sendet. Eine Einwirkung auf die Größe der E. M. K. der Maschine findet mithin nur dann statt, wenn sich der Ankerstrom ändert. Bei gleichbleibendem Betriebsstrom ist die Hilfswicklung e stromlos. Bei langsamen Schwan-

Claims (1)

1. kungen wirkt sie sehr wenig, bei schnellen Änderungen des Betriebsstromes sehr stark auf das Hauptfeld.

   Diese charakteristische Wirkungsweise bietet eine Reihe von Vorteilen. Die Dynamomaschine behält ihre für den jeweils verlangten Betrieb erforderlichen Eigenschaften, z. B. geringen Spannungsabfall, Kompoundcharakteristik und ähnliches, und kann ganz normal gebaut werden. Der Querschnitt der Hilfswicklung e ist von der Ankerstromstärke unabhängig, da es allein auf die Zahl der Amperewindungen im Sekundärkreis des Transformators ankommt. Sie erlaubt also die gleiche Ausführungsform wie die Nebenschlußwicklung b. Da ferner die Wicklungen d und β nur kurze Zeit vom Strom durchflossen werden, so können sie mit geringen Kupfergewichten ausgeführt werden. Außerdem ist die Wirkung der Hilfswicklung in sehr bequemer Weise regelbar, da sich ihre Stärke in den weitesten Grenzen durch Widerstände oder Drosselspulen (r in Fig. 1) einstellen läßt.

   Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform läßt natürlich eine große Reihe von Abänderungen zu. Da es grundsätzlich gleichgültig ist, in welcher Weise man den Induktionsstrom auf das Hauptfeld wirken läßt, so kann man, wie Fig. 2 zeigt, die Hilfswicklung auf der Maschine ganz fortlassen und den zusätzlichen Erregerstrom in die Wicklung b senden. Man spart dadurch an Platz in der Maschine, muß aber die sekundäre Transformatorwicklung d für dauernden Stromdurchfluß bemessen. Die Regelung kann durch Widerstände oder Selbstinduktionen bewirkt werden, die entweder in Reihe mit Erreger- und Transformatorwicklung oder, wie bei f in Fig. 2, parallel zu ihnen liegen.

   Bei sehr starken Betriebsströmen ist es zweckmäßig, diese nicht in voller Stärke durch die Transformatorwicklung c zu leiten, sondern dem Transformator einen Nebenschluß g mit passenden Widerständen und Selbstinduktionen parallel zu schalten, wie Fig. 3 zeigt. Die Erfindung betrifft nun eine besonders einfache derartige Anordnung, die sich ergibt, wenn die zu schützende Maschine eine das Hauptfeld nicht beeinflussende Reihenwicklung, z. B. eine Wendepol- oder Kompensationswicklung enthält; man kann diese dann ohne weiteres als Nebenschluß zur primären Transformatorwicklung verwenden. Fig. 4 zeigt diesen Fall schematisch. Es bedeutet, außer dem schon Bekannten, s die mit dem Hauptfeld nicht verkettete Reihenwicklung, g einen induktiven Widerstand zur Herstellung der richtigen Verzweigungsverhältnisse.

   Pate ν t-An SPRU c η :

   Anordnung zum selbsttätigen Schütze von Gleichstrommaschinen mit Hilfe von zusätzlichen, bei Änderungen der Stärke des Betriebsstromes transformatorisch erzeugten Erregerströmen, die beim Anstieg des Betriebsstromes das Feld schwächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des Transformators einer das Hauptfeld nicht beeinflussenden Serienwicklung der Maschine parallel geschaltet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.