-
Einrichtung zur Beeinflussung der Wechselspannung bei mit Gleichstrom
oder niederfrequentem Wechselstrom (Schlupfstrom) erregten Wechselstrommaschinen
mittels vorgeschalteter fester oder auch regelbarer Drosselspulen Man kann die elektrischen
Maschinen vom Netz zugeführte Wechselspannung dadurch in ihrer Größe beeinflussen,
daß man in die Zuleitungen Drosselspulen einschaltet und außerdem mittels anderweitiger
Vorrichtungen die elektrische Maschine zur Aufnahme von Blindstrom veranlaßt. Da
der Blindstrom auch die vorgeschalteten Drosselspulen durchfließt, so verursacht
@er, je nachdem ob es sich um vor- oder nacheilenden Blindstrom handelt, einen Spannungsabfall
b.zw. eine Spannungserhöhung. D.ementsprechendändert sich dann auch die Spannung-
an den Klemmen der elektrischen Maschine. Bei einer derartigen Anordnung kann nun
der die elektrische Maschine durchfließende Blindstrom für die Maschine selbst nachteilig
wirken, z. B. beeinflußt er bei Einankerumformern die Kommutierung in sehr ungünstiger
Weise.
-
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beeinflussung der Wechselspannung
bei mit Gleichstrom oder niederfrequentem Wechselstrom (Schlupfstrom) erregten Wechs@elstrommaschinen
mittels vorgeschalteter fester oder auch regelbarer Drosselspulen (insbesondere
bei Einankersynchronumformnern), die diese Nachteile vermeidet. Erfindungsgemäß
sind unveränderliche oder bei fest eingest!eLlten Drosselspulen regelbare Induktivitäten,
Kapazitäten oder gleichartig wirkende Hilfsmaschinen vorgesehen, die unter Parallelschaltung
zur Wechselstromwicklung der elektrischen Maschinen mit den Drosselspulen in Reihe
geschaltet sind. Diese Einrichtungen nehmen einen vor- oder nacheilenden Blindstrom
auf, der ebenfalls über die Drosselspulen fließt und die gewünschte Spannungsänderung
an den Klemmen der Wechs@elstrommaschine herbeiführt, wobei aber die geschilderten
nachteiligen Erscheinungen vermieden sind, da der Blindstrom die Wechselstrommaschine
nicht durchfließt. Die Wechselstrommaschine kann dabei als Generator oder als Motor
laufen, d. h. also Wirkstrom abgeben oder aufnehmen. 4a dieser die Drosselspulen
ebenfalls durchfließende Strom infolge seiner Phasenlage bekanntlich nur einen geringen
Spannungsabfall an den Drosselspulen verursacht, so daß dadurch die gewünschte Spannungsregelung
nicht wesentlich gestört wird. Als mit Gleichstrom erregte Wechselstrommaschinen
kommen vor allem bei der Erfindung Einankerumformer in Frage, als mit niederfrequentem
Wechselstrom erregte Wechselstrommaschinen Asynchrongeneratoren, die vom Sekundärteil
aus
mittels einer Kommutatorhintermaschineerregt werden. Die Einrichtung
nach der Erfindung kann im letzteren Falle zur Regelung der vom Asynchrongenerator
dem Netz zugeführten Spannung benutzt werden, und zwar vor allem als Ergänzung der
bisher üblichen Einrichtungen für die Spannungsregelung des Generators.
-
In Abb. i der Zeichnung ist die neue Einrichtung an einem Beispiel
dargestellt. i ist ein Einankerumformer, der auf seiner Wechselstromseite an die
Niederspannungsklemmen des Transformators z angeschlossen ist. In die Zuleitungen
sind die Drosselspulen 3 eingeschaltet. Auf der Welle des Einankerumformers sitzt
außerdem der Asynchronmotor q., der auch als Anwurfmotor dient. Für die Beeinflussung
der dem Einankerumformer zugeführten Wechselspannung während des Betriebes ist nun
der Asynchronmotor z. B. mit seiner Ständerwicklung in der dargestellten Weise an
die Drosselspulen 3 angeschlossen. Der Anschluß der Ständerwicklung an die Drosselspulen
ist dabei derart durchgeführt, daß das nunmehr in der -Ständerwicklung erzeugte
Drehfeld die umlaufende Läuferwicklung mit doppelter Netzfrequenz schneidet. Im
Stromkreise der Läuferwicklung des Asynchronmotors liegen die Kondensatoren 5. Da
diese mit der doppelten Netzfrequenz gespeist werden, so entnehmen sie dem Netz
über den Asynchronmotor einen verhältnismäßig großen Blindstrom, der auch die Drosselspulen
3 durchfließt und so eine Erhöhung der Klemmspannung am Einankerumformer herbeiführt.
Die Regelung dieser Spannungserhöhung kann dadurch erreicht werden, daß, wie in
der Zechnung dargestellt, die Drosselspulen. mit Anzapfungen versehen sind, an die
nach Bedarf die Ständerwicklung des Asynchronmotors gelegt wird. Der von den Kondensatoren
aufgenommene Blindstrom durchfließt dann gegebenenfalls nur einen Teil der Drosselspulen.
Dementsprechend ist die Spannungserhöhung dann eine geringere.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 der Zeichnung erfölgt die
Entnahme vion Blindstrom dadurch, daß der Ständer des Anwurfmotors wie in Abb. i
an die Drosselspulen angeschlossen ist und die Läuferwicklung durch Gleichstrom
erregt wird. Hat das durch den Gleichstrom erzeugte Feld in der Asynchronmaschine
q. dieselbe Phasenlage wie das Ständerdrehfeld, dann kann man durch die Regelung
der Stlä rke bzw. durch die Umkehrung dieses Gleichstromfeldes die Synchroninduktionsmaschine
je nach Wunsch zur Aufnahme von vor- oder nacheilendem Blindstrom veranlassen und
so die dem Einankerumformer zugeführte Spannung über die Drossielspulen in weiten
Grenzen beeinflussen. In der Zeichnung ist hierfür in die Zuleitungen zwischen der
Läuferwicklung und der Gleichstromquelle -ein Regelwiderstand 6 und .ein UmschalteT
7 eingebaut. Diese Anordnung ist unter Umständen gerade bei Einankerumformern besonders
zweckmäßig, weil die Gleichspannung, wie -es auch in Abb. z angedeutet ist, unmittelbar
dem Einankerumformer entnommen werden kann.
-
Besitzt die Spannung des Einankerumfor. mers nicht die passende Größe:
für die Erregung der Asynchronmaschine, dann erweist sich eine Anordnung, wie sie
etwa in Abb. 3 der Zeichnung dargestellt ist, als zweckmäßig. Die Asynchronmaschine
ist hier in derselben Weise wie in Abb. 2 mit den Drosselspulen verbunden. Sie besitzt
aber eine in ihrem Läuferkreis eingeschaltete Kollektorhintermaschine B. Die Kollektorhintermaschine
wird mit Hilfe des Reguliertransformators 9 vom Netz aus erregt. Die Asynchronmaschine
und die auf der gleichen Welle sitzende Kollektorhintermaschine läuft wieder synchron:
Die Läuferwicklung der Asynchronmaschine wird daher durch die Hintermaschine ebenfalls
mit Gleichstrom erregt. Die Größe dieser Erregung kann wieder duzch Verstellung
der Bürsten an der Kollektorhintermaschine bzw. durch Regulierung des vorgeschalteten
Transformators 9 in weiten Grenzen verändert oder in der Richtung umgekehrt werden.
Die Anordnung nach Abb.3 hat noch den weiteren Vorteil, daß reit Hilfe des mit einer
Kollektorhintermaschine ausgerüsteten Anwur@motors der Einankerumfornier in besonders
einfacher und zuverlässiger Weise synchronisiert werden kann, da der Asynchronmotor
dabei durch passende Einstellung seiner Erregung auf die synchrone Drehzahl gebracht
werden kann.
-
Bei der Anordnung nach Abb.3 ist es selbstverständlich nicht unbedingt
erforderlich, daß die Asynchromnaschine und die mit ihr gekuppelte Koll:ektorhintermaschine
synchron läuft bzw. mit dem Einankerumformer i mechanisch gekuppelt ist. Auch bei
asynchronem Lauf kann diese Maschine zur Aufnahme oder Abgabe von Blindstrom veranlaßt
werden.