DE521008C - Einrichtung zur Unterdrueckung des Ruhestroms im Ankerkreis einer Leonardschaltung - Google Patents

Einrichtung zur Unterdrueckung des Ruhestroms im Ankerkreis einer Leonardschaltung

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DE521008C
DE521008C DER71225D DER0071225D DE521008C DE 521008 C DE521008 C DE 521008C DE R71225 D DER71225 D DE R71225D DE R0071225 D DER0071225 D DE R0071225D DE 521008 C DE521008 C DE 521008C
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DE
Germany
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leonard
generator
circuit
remanence
excitation
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Expired
Application number
DER71225D
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English (en)
Inventor
Hermann Sundhausen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinische Metallwaaren and Maschinenfabrik AG
Original Assignee
Rheinische Metallwaaren and Maschinenfabrik AG
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/10Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
    • H02P9/12Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load for demagnetising; for reducing effects of remanence; for preventing pole reversal
    • H02P9/123Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load for demagnetising; for reducing effects of remanence; for preventing pole reversal for demagnetising; for reducing effects of remanence

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

  • Einrichtung zur Unterdrückung des Ruhestroms im Ankerkreis einer Leonardschaltung Bei in Leonardschaltung betriebenen Gleichstrommotoren bleibt der Ankerstromkreis zwischen Generator und Motor dauernd geschlossen. An einer solchen in Abb. i der Zeichnung schematisch dargestellten Anlage wird zum Steuern des Arbeitsmotors A keinerlei Schaltung in diesem Stromkreis vorgenommen. Der Ankerkreis wird auch dann nicht unterbrochen, wenn der Motor stillgesetzt werden soll. Das Schalten zum Steuern und Stillsetzen erfolgt allein im Nebenschluß 92 des Leonardgenerators G mit Hilfe des Reglers R. Soll der Arbeitsmotor A stillgesetzt werden, so wird die Nebenschlußwicklung g2 des Generators vermittels des Schalters r, ausgeschaltet. Die Regelung der Ankerspannung des Leonardgener ators erfolgt in bekannter Weise durch Verschieben des Kontaktes r. auf dem Widerstand r4. Wird der Schalter r,, wie in Abb. i dargestellt, geöffnet und damit die Erregung g, des Leonardgenerators abgeschaltet, so verliert dieser seine Ankerspannung nicht vollständig; sondern er behält noch eine gewisse Spannung zwischen den Bürsten seines Ankers bei, die am Ankerkreis mit A s bezeichnet sei und dem remanenten Magnetismus seines Feldmagneten entspricht. Daher fließt im Ankerkreis noch ein Strom, der sogenannte Ruhestrom 0 i, der dem geringen Widerstand dieses Kreises entsprechend einen erheblichen Wert annehmen und im Anker des Arbeitsmotors A ein Drehmoment von solcher Größe erzeugen kann, daß der Motor in Steuerlage »Aus« nicht zur Ruhe kommt, unter Umständen, z. B. bei Hauptschlußwicklungen am Leonardgenerator, sogar wieder langsam anläuft.
  • Um solche die Betriebssicherheit der Anlage beeinträchtigende Nebenerscheinungen des Ruhestroms, wie unbestimmte Ruhestellung des angetriebenen Gegenstandes, unbestimmte Drehrichtung beim Umsteuern oder auch eine unzulässige Kabelerwärmung und unnützen Energieverbrauch, zu verhindern, muß die Remanenz im Leonardgenerator G vollkommen unterdrückt werden.
  • Bekannte Einrichtungen suchen diese Unterdrückung des Ruhestroms nach Abschaltung des Hauptfeldes durch eine dem Ankerstromkreis des Leonardsatzes entnommene Gegenerregung des Generatorfeldes zu erreichen. Eine vollkommene und andauernde Unterdrückung der Remanenz und damit des Ruhestroms ist damit aber nicht erreicht. Mit dem Abnehmen des Ruhestroms hört nämlich die Wirkung der Gegenerregung auf, und die nur unterdrückte Remanenz wird wieder wirksam. Es stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, bei dem stets ein geringer, im Leonar daggregat sich auswirkender Rest von Remanenz übrigbleibt. Vor allem ist dadurch die Nullage des Reglers nicht genau eindeutig bestimmt, da beim Umsteuern erst die voll wieder erscheinende Remanenz zu beseitigen ist. Wird aber, so insbesondere beim Antrieb von Geschützrichtwerken, eine genaue Nulllage des Reglers und ein völlig gleichmäßiges sanftes Anfahren des Leonardmotors in beiden Drehrichtungen verlangt, so daß einer bestimmten Reglerstellung eine bestimmte Drehzahl des Leonardmotors entspricht, so muß die Remanenz nicht nur zeitweise unterdrückt, sondern dauernd vernichtet werden.
  • Dies wird nach der Erfindung .dadurch erreicht, daß mit dem Leonardgenerator G ein besonderer Erregergenerator E gekuppelt ist, der von der Klemmenspannung des Generators G erregt wird und dessen Klemmenspannung beim Abschalten der Haupterregung des Leonardgenerators G an eine dieser entgegenwirkende Nebenerregung g.. angeschlossen wird.
  • Die Einrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch im Schaltbild nach Abb. z dargestellt. .Die Abb.2 und 3 veranschaulichen in Spannung-Zeitdiagrammen die Spannungsverhältnisse der beiden Generatoren G und E nach Abb. z.
  • Von der Welle g, des Leonardgenerators G (Abb. r) wird, gegebenenfalls unter Vermittlung einer hier nicht gezeichneten Übersetzung, der kleine Erregergenerator E angetrieben. Seine Nebenschlußwicklung e1 wird von den Bürsten des Leonardgenerators G gespeist. Demnach ändert sich die Spannung zwischen seinen Bürsten entsprechend derjenigen des Leonardgenerators G. Die Bürstenspannun1- des Generators E wirkt auf die N ebenschlußerregungswicklung g, des Leonardgenerators G. Die Wicklung g3 kann durch den Schalter r2 des Reglers E aus- und eingeschaltet werden. Der Regler R ist so ausgebildet, daß bei Steuerstellung »Aus« (wie gezeichnet) die Haupterregung g. des Leonardgenerators G aus- und die N ebenerregung g3 eingeschaltet ist. Wird der Motor A angelassen, so unterbricht der Schalter r. den Stromkreis der Nebenerregung g" und der Schalter r,. schaltet die Haupterregung g2 ein, die nun weiterhin vermittels r3 geregelt werden kann. Die Nebenerregung g3 ist der Haupterregung g2 entgegengerichtet geschaltet, wie durch die eingezeichneten Pfeile erkennbar gemacht ist. Sie wirkt demnach auf den Leonardankerkreis spannungsvernichtend und dient dazu, die Remanenzspannung des Leonardgenerators und den Ruhestrom A i zu unterdrücken. Die Größe der Remanenz schwankt je nach der vorausgegangenen Erregung der Hauptwicklung gz. Die Vernichtungsspannung hat diesem Umstand Rechnung zu tragen, da sonst ein positiver Remanenzr estwert verbleibt.
  • Die Wirkungsweise der Schaltung gründet auf der Tatsache, daß sowohl der Leonardgenerator G als auch der Erregergenerator E, also beide Maschinen, naturgemäß den Erscheinungen der Remanenz in verhältnisgleichem Maße unterliegen. Da nun, -wie Oben erläutert, die Erregungen beider Maschinen, d. h. ihre Magnetisierungen, betriebsmäßig übereinstimmend schwanken, so werden sich auch, abgesehen von denAnkerreaktionen, die aber die bezweckte Wirkung nicht ungünstig beeinflussen und deshalb vernachlässigt werden können, die Remanenzbeträge der beiden Generatoren G und E jeweils verhältnisgleich einstellen. Die Maschine E mißt gewissermaßen die Reinanenz des Leonardgenerators G und stellt sich hiernach auf deren Momentanwert ein.
  • Deshalb ist die vom Erregergenerator E an die Gegenerregung g3 des Leonardgenerators"G abgegebene Spannung in ihrer Größe der augenblicklich im Leonardgenerator G herrschenden Remanenzspannung angemessen und besitzt das zu deren Unterdrückung jeweils richtige Maß.
  • Die Vorgänge spielen sich praktisch wie folgt ab: z. Steuerschalter R wird auf »Aus« gelegt: a) dann wird die Erregung g. gleich Null, und b) die Gegenerregung g.. wird eingeschaltet; sie steigt an, da sie einmal durch die Remanenzspannung des Leonardgenerators e1 erregt wird, zum andern, da E selbst Remanenzspannung besitzt.
  • 2. Infolge der Gegenerregung g, sinkt die Remanenzspannung des Leonardgenerators auf Null; daraus folgt: a) die Erregung von e1 wird gleichfalls gleich Null, b) die Bürstenspannung des Generators E würde hiernach auch gleich Null, wenn dieser keine Remanenz besäße.
  • 3. Der Generator E erregt kraft seiner Remanenz die Gegenerregung g3 -weiter, und zwar in solchem Maße, daß die Remanenzspannung des Leonardgenerators unterdrückt wird, A s und A i daher gleich Null sind und bleiben.
  • Es herrscht demnach Gleichgewicht, wenn die Spannung an den Bürsten des Leonardgenerators gleich Null ist; ein Ruhestrom kann dann nicht fließen.
  • Im Spannungs-Zeitdiagramm nach Abb. 2 ist K (G) die Kurve der Klemmenspannung des Leonardgenerators G, die zunächst von Null (oder irgendeinem Remanenzwert) auf roo°/o ansteige und hernach infolge Regelns mittels r;;, r-., und öffnen von r, (Abb. r) wieder auf den Remanenzwert (G), der sich aus zoo °/o Erregung ergibt, herabsinkt. Wird nicht bis auf roo °/o erregt, so ändert das am ganzen Verlauf nur den Wert der Remanenz. Der Remanenzwert (G) bleibt bestehen, solange der Übergang vom öffnen des Schalters r, bis zum Schließen von r. andauert. Sobald r, geschlossen ist, wirkt g3, da die Klemmenspannung K (E) des Generators E, die in ihrer Wirkung gegen K (G) gerichtet ist, ansteigt. Im gleichen Maße des Ansteigens der Wirkung gegen K (E) fällt K (G) ab bis auf Null. In diesem Augenblick hört die Erregung von e1 auf, und es wirkt weiter konstant die Remanenzspannung von E, die K (G) auf Null erhält.
  • Die elektrischen Verhältnisse können nun so gewählt werden, daß der Generator E bei Erregung über e1 durch die Remanenz der Klemmenspannung des Leonardgener ators G (etwa 3 Volt) eine Spannung von etwa dem 2- bis 3fachen Wert dieser Remanenz abgibt. Dann erhält bei Reglerstellung »Aus« der Leonar dgenerator G durch Umpolung eine schlagartige Entmagnetisierung, und es kann mehr von Remanenzvernichtung als nur von Unterdrückung gesprochen werden. Durch Rückwirkung der Umpolung infolge der schlagartigen Gegenerregung von G auf die Maschine E wird auch deren Remanenz zum Teil vernichtet. Dieser Vorgang ist im Diagramm nach Abb.3 dargestellt. Trotz der Umpolung vollzieht sich der Vorgang zeitlich verzögert, also ohne merkbaren Stoß in den Antriebsorganen, die mit dein Arbeitsmotor gekuppelt sind, da keine Hauptstromwicklungen, sondern durchweg Nebenschluß-Wicklungen von hoher Windungszahl und entsprechend hoher Zeitkonstante in Wirkung sind.
  • Die Haupterregung g2 des Leonardgenerators G könnte natürlich anstatt, wie gezeichnet, von einem konstanten Netz über einen Reglerwiderstand r3, r4 auch von einer anderen Stromquelle, z. B. einem besonderen Erregergenerator, gespeist werden, wie auch die Ausbildung und Steuerung des Schalters r1, r, eine andere sein kann, beispielsweise derart, daß er mittelbar durch andere Organe, wie Relais u. dgl., gesteuert wird.
  • Der Vorteil der Erfindung gegenüber anderen Schaltungen besteht also hauptsächlich in der tatsächlichen vollständigen und dauernden Unterdrückung der Remanenz im Leonardgenerator, so daß die Nullstellung des Reglers genau eindeutig festgelegt ist und das Anfahren des Leonardmotors in beiden Drehrichtungen absolut gleichmäßig vor sich geht.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Unterdrückung des Ruhestroms im Ankerkreis einer Leonardschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Leonardgenerator (G) ein besonderer Erregergenerator (E) mechanisch gekuppelt ist, der von der Klemmenspannung des Leonardgenerators (G) erregt wird und dessen Klemmenspannung beim Abschalten der Haupterregung (g2) des Leonardgenerators (G) an eine dieser entgegenwirkende Nebenerregung (g3) auf dem Leonardgenerator (G) angeschlossen wird.
DER71225D 1927-05-21 1927-05-21 Einrichtung zur Unterdrueckung des Ruhestroms im Ankerkreis einer Leonardschaltung Expired DE521008C (de)

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DE (1) DE521008C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1148008B (de) * 1958-04-05 1963-05-02 Licentia Gmbh Entmagnetisierungsschaltung fuer Gleichstrommaschinen zur Beseitigung der Remanenzspannung
DE1191949B (de) * 1956-02-11 1965-04-29 Asea Ab Schaltung fuer elektrisch betriebene Hebezeuge, z. B. Deckkraene od. dgl.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1191949B (de) * 1956-02-11 1965-04-29 Asea Ab Schaltung fuer elektrisch betriebene Hebezeuge, z. B. Deckkraene od. dgl.
DE1148008B (de) * 1958-04-05 1963-05-02 Licentia Gmbh Entmagnetisierungsschaltung fuer Gleichstrommaschinen zur Beseitigung der Remanenzspannung

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