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Einrichtung zum Schutz von Einankerumformern gegen Rundfeuer Es ist
bekannt, bei Gleichstrommaschinen das Rundfeuer dadurch zu unterdrücken, daß man
beim Auftreten unzulässiger Stromerhöhungen das Magnetfeld schwächt. Bei bekannten
- Einrichtungen sind Gegencompoundwicklungen vorgesehen, die vom Hauptstrom durchflossen
werden. Diese haben den Nachteil, daß sie auch bei normalen Stromwerten das Feld
beeinflussen, so daß es erst der !besonderen Regeleinrichtungen bedarf, um diese
Beeinflussungen im normalen Betrieb auszugleichen. Ihre Wirkung hört überhaupt auf,
wenn der überstromschalter Herausfällt. Das Nebenschlußfeld kann sich dann wieder
ungehindert entwickeln. Bei anderen Einrichtungen ist der Hauptschalter unmittelbar
mit einem Schalter verbunden, der die Feldwicklung unterbricht. Diese Einrichtung
eignet sich aber auch nicht für Einankerumformer, weil dann bei jedem Herausfallen
des Gleichstromselbstschalters (las Feld abgeschaltet wird, so daß der Umformer
außer Tritt fällt und von neuem angelassen werden muß.
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Die Erfindung besteht in einer Einrichtung zum Schutz von Einankerumformern
gegen Rundfeuer, bei der das Magnetfeld in Abhängigkeit von dem Überstromschalter
auf der Wechselstromseite ganz oder teilweise unterdrückt wird. Dies kann durch
völliges oder teilweises Abschalten des Erregerstroms erreicht werden, oder man
kann den Erregerstrom umschalten oder schließlich auch die Erregerwicklung kurzschließen.
Bei Anwendung dieser Mittel wird die magnetische Energie der Maschine auf irgendeine
Art verzehrt, sei es in einem in den Magnetstromkreis eingelegten Widerstand, sei
es im Ausschaltfunken oder unter Beihilfe irgendwel= eher anderer Energiespeicher.
Dabei kann die Energie aperiodisch oder periodisch vernichtet werden; der letztere
Fall tritt z. B. bei Verwendung eines elektrischen Kondensators oder einer als Kondensator
wirkenden Vorrichtung ein.
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Die Schalter für die Unterdrückung des Magnetfeldes können mechanisch
oder elektrisch unmittelbar oder mittelbar betätigt werden; im letzteren Fall z.
B. durch Schütze mittels Arbeits- oder Ruhestrom.
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Bei Verwendung von Hilfsstrom kann die Kontaktgebung durch Kontaktscheiben
an den Schaltern oder durch die Relaiskontakte, die auch das Auslösen der Schalter
einleiten, oder durch besondere Relais erfolgen.
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Ausführungsbeispiele für die Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
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Abb. i zeigt schematisch einen Einankerumformer mit dem Anker i und
den Schleifringen a auf der Welle 3. q. ist die Erregerwicklung des Umformers, 5
der Regelwiderstand für den Erregerstrom. Die
Schleifringe 2. sind
über den Transformator 6 mit den Drehstromleitungen 7 verbunden, in denen der von
der Magnetspule 13 betätigte Ausschalter 8 liegt. In die Gleichstromleitungen 9
ist der von der Magnetspule 14 betätigte Ausschalter io gelegt. Zur Betätigung der
beiden Ausschalter -ist in den Leitungenvon den Schleifringen zum Transformator
ein Überstromrelais i i angeordnet, das beim Ansprechen eine Batterie 12 auf einen
Hilfsstromkreis schaltet. Dz bei Kurzschlüssen bzw. Überschlägen sehr hohe wattlose
Ströme auftreten, ist hierfür ein Relais besonders geeignet, das auf diese Ströme
anspricht, also ein sin 9p-Relais oder ein cos qa-Relais. Dieses Relais kann auch
auf der Hochspannungsseite des Transformators 6 liegen. In dem Hilfsstromkreis befinden
sich die Magnetspulen 13 und 14 der Magnetsirhalter 8 und i o, die auf die die Schalthebel
17 und 18 gegen den Zug der Federn i9 und 2o haltenden Klinken 1,5 und 16 wirken.
Erfindungsgemäß ist in den Erregerstromkreis des Umformers ein im normalen Betriebe
durch einen Schalter 22 kurzgeschlossener Widerstand 21 eingelegt. Dieser Schalter
wird im normalen Betriebe _ durch einen Sperrhebel 23 gegen den Zug einer
Feder festgehalten. Er steht unter dem Einfluß einer Magnetwicklung 24,. die von
dem durch das Relais ii beeinflußten Hilfsstromkreis gespeist wird und den Sperrhebel
23 beim Auftreten von unzulässigen Stromerhöhungen im Einankerumforlner gleichzeitig
mit dem Auslösen der Magnetschalter 8 i.nd io anzieht. Der Schalter 22 wird dann
geöffnet und der Widerstand 2@i in den Erregerstromkreis eingeschaltet. Hierdurch
wird die Erregerstromenergie herabgesetzt und das Rundfeuer entweder von vornherein
vermieden oder sofort nach seinem Entstehen beseitigt.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Abb.2 dargestellt. Hier besitzt
der Einankerumformer mit den Schleifringen :2 und dem Gleichstromanker i eine Erregerwicklung
4, in deren Stromkreis der Regelwiderstand 3 und der sehr beträchtliche Widerstand
21 liegt. Der letztere ist für gewöhnlich durch den unter der Wirkung einer Feder
stehenden Schalter 31 kurzgeschlossen. Andererseits steht der .Schalter 31 unter
dem Einfluß eines Auslösemagneten 29, der in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
von der Gleichstromseite des Umformers gespeist wird. Diese Art der Speisung ist
jedoch nicht wesentlich für den Gegenstand der Erfindung. Im Stromkreis des Auslösernagneten
29 liegen die Schalter 26 und 27, von denen der Schalter 26 mit dem selbsttätigen
Drehstromhauptschalter 8 und Ader Schalter 27 mit dem selbsttätigen Gleichstromhauptsehalter
3o des Ei.nankerumformers in der Weise gekuppelt ist, daß die Schalter 26 und 27
den Stromkreis des Auslösemagneten 29 dann schließen, wenn die mit ihnen gekuppelten
selbsttätigen Hauptschalter den von ihnen beherrschten Stramlsreis unterbrechen.
Der Stromkreis des Auslösem.agneten 29, ist also nur dann vollständig geschlossen,
wenn sowohl der Drehstromhauptschalter wie auch: der von ihm unabhängige Gleichstromhauptschalter
geöffnet sind. Die Haupt- und Hilfsschalter können dabei zeitlich verschieden voneinander
ausgeschaltet werden.
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Nach Beendigung der Störung geht der Schalter 31 wieder von selbst
in seine Bereitschaftslage zurück.
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In Abb. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für den Fall gegeben, bei dem
die Erregung umgeschaltet wird. Dies geschieht vermittels des Umschalters 32;. der
mit seinen Drehpunkten an die Gleichstxomburstzn des - Ankers angeschlossen ist
und dessen Berührungskontakte 35 und 36 an das eine Ende 39 der Erregerwicklung
und an den Widerstand 3, dessen Schleifkontakte zu dem anderen Ende 4o der Erregerwicklung
führen, angeschlossen sind; @vährend dis Bexührüngsl"antal-,te 37 und 38 mit den
Enden 40. und 39 der Erregerwicklung verbunden sind. Gleichlaufend zu dem Umschalter
sind Widerstände 41 und 42 zwischen. die Ankerbürsten und.die Enden der Erregerwicklung
gelegt. In der Betriebsstellung steht der Umschalter auf den Schleifkontakten, 35
und 36. Der Erregerstrom fließt dann von dem Anker r durch die Umschalterhebel und
parallel dazu, durch die Widerstände 41 und- 42. zur Erregerwicklung. Beim Auftreten-
von unzulässigen Stromerhöhungen wird .der Umschalter selbsttätig auf die Kontakte
37- und 3'8 umgelegt. In der Zwischenstellung zwischen. den Kontakten 35 und 37
sowie 36 und 38 fließt der Erregerstrom noch in der alten Richtung, jedoch. nur
über die Widerstände 41 und 42. Sowie die Kontakte 37 und. 38 von den Umschalterhebeln
berührt werden,:, ist die Erregerwicklung 4 unmittelbar in umgekehrter Richtung
auf den Anker i. geschaltet, dessen Spannung jetzt der durch das verschwindende
Magnetfeld erzeugten Spannung entgegengesetzt gerichtet ist und dieses. schnell
auslöscht. Die Widerstände verhüten u. a. die Unterbrechung des Erregerstromkreises
beim Übergang von einem Kontaktsatz zum anderen.