DE534369C

DE534369C - Method for accelerated de-excitation of alternators by means of counter-excitation

Info

Publication number: DE534369C
Application number: DEA48526D
Authority: DE
Inventors: Dr Arthur Mandl
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1926-08-15
Filing date: 1926-08-15
Publication date: 1931-09-25

Description

Verfahren zur beschleunigten Entregung vonWechselstromgeneratoren mittels Gegenerregung Bei Wechselstromgeneratoren ist es wichtig, bei Kurzschlüssen die Entregung möglichst rasch und vollkommen durchzuführen. Es ist auf verschiedene Weise versucht worden, -die Entregung zu beschleunigen, z. B. durch Anwendung einer Gegenerregung. Erfindungsgemäß soll zur Erzeugung der Gegenerregerspannung die Haupterregermaschine in der Weise herangezogen werden, daß sie während des Entregungsvorganges unter Abschaltung ihrer Fremderregung auf einen in den Feldstromkreis des Wechselstromgenerators einzuschaltenden Widerstand geschaltet und durch eine in diesen Kreis einzuschaltende Wicklung erregt wird. Die Gegenerregerspannung kann dabei konstante Größe haben oder mit fallendem Erregerstrom zunehmend oder abnehmend gemacht -werden. Die Erregermaschine verwandelt sich dabei in eine Hauptstrommaschine. Gegenüber bekannten ähnlichen Einrichtungen (z. B. Patentq.36 3r2) besitzt die hier vorgeschlagene den Vorteil, daß der-die Erregerwicklung des Wechselstromgenerators durchfließende Strom zum größten Teil am Erregeranker vorbeigeleitet wird und daß es möglich ist, die Gegenspannung in gewünschter Weise mit dem Erregerstrom veränderlich zu machen. Abb. i zeigt das prinzipielle Schaltbild. L sei die vom Erregerstrom i, durchflossene Selbstinduktion, als welche die Erregerwicklung des kurzgeschlossenen Generators aufgefaßt werden kann. R sei der Ohmsche Widerstand des Kreises und E die konstante Gegenspannung. Das Abklingen eines solchen Kreises vollzieht sich ohne Gegenspannung nach dem Gesetz mit konstanter Gegenspannung E dagegen nach dem Gesetz In Abb. 2 bedeutet die Schaulinie i den durch Gleichung (i) gegebenen Strom, also für E = o; die Kurve 2 stellt das zusätzliche Glied der Gleichung (2) dar; die Kurve 3 stellt als algebraische Summe der Kurven i und 2 den Stromverlauf bei konstanter Gegenspannung E entsprechend Gleichung (2) dar. Der Stromverlauf im ersten Moment wird durch Anwendung der Gegenspannung E beschleunigt im Verhältnis e -ursprüngliche Spannung vor dem Auftreten eines Kurzschlusses).Method for accelerated de-excitation of alternators by means of counter-excitation In alternators, it is important to de-excite as quickly and completely as possible in the event of a short circuit. Attempts have been made in various ways to accelerate the de-excitation, e.g. B. by applying a counter excitation. According to the invention, the main exciter should be used to generate the opposing excitation voltage in such a way that it is switched to a resistor to be switched in the field circuit of the alternator during the de-excitation process with the disconnection of its external excitation and is excited by a winding to be switched in this circuit. The counter excitation voltage can have a constant magnitude or be made increasing or decreasing as the excitation current falls. The exciter machine is transformed into a main current machine. Compared to known similar devices (e.g. Patentq.36 3r2), the one proposed here has the advantage that the current flowing through the field winding of the alternator is for the most part bypassed the field armature and that it is possible to reduce the counter voltage in the desired manner with the To make excitation current changeable. Fig. I shows the basic circuit diagram. Let L be the self-induction through which the excitation current i, flows, as which the excitation winding of the short-circuited generator can be understood. R is the ohmic resistance of the circuit and E is the constant counter voltage. The decay of such a circle takes place without counter-tension according to the law with constant counter voltage E, however, according to the law In Fig. 2, the visual line i denotes the current given by equation (i), that is for E = o; curve 2 represents the additional link the equation (2); the curve 3 represents the algebraic sum of the curves i and 2 the current curve with a constant counter voltage E according to equation (2). The current curve in the first moment is accelerated by applying the counter voltage E in proportion e -original voltage before the occurrence of a short circuit).

Abb. 3 zeigt, wie die konstante Gegenspannung in den Erregerkreis eingeschaltet wird. L sei die Erregerwicklung des Drehstromgenerators, R ihr Ohmscher Widerstand, A sei der Anker der Haupterregermaschine. Die Haupterregermaschine besitzt außer der normal benutzten Fremderregerwicklung F zwei Feldwicklungen H,. und H2, deren Windungszahlen zunächst gleich groß angenommen seien und die, wenn sie in Reihe vom Strom durchflossen werden, einander entgegenwirken. Im Gefahrfalle wird das Feld F unterbrochen, der Schalter S2 geöffnet und der Schalter S,. geschlossen. Durch diese Schaltoperation wird der Erregerstrom des Wechselstromgenerators gezwungen, über die Wicklung HZ und einen Widerstand R, tu fließen.Fig. 3 shows how the constant counter voltage enters the excitation circuit is switched on. L is the excitation winding of the three-phase generator, R is its ohmic conductor Resistance, A is the armature of the main exciter. The main exciter owns in addition to the normally used external excitation winding F, two field windings H ,. and H2, whose number of turns is initially assumed to be the same and if they are in Row are traversed by the current, counteract each other. In case of danger the field F interrupted, the switch S2 opened and the switch S ,. closed. This switching operation forces the excitation current of the alternator to through the winding HZ and a resistor R, tu flow.

Abb. q. zeigt die Leerlaufcharakteristik der Haupterregermaschine A. Der Strom 1,=10 erzeugt, indem er H2 durchfließt, an den Klemmen von A eine Gegenspannung E, welche gerade die Größe 1o # l22 haben soll. Der Strom wird, wenn diese Verhältnisse vorliegen, vollständig durch R, fließen, so daß H,. und A stromlos sind. Wenn der Strom i, kleiner oder größer ist, als dem Strom io @entspricht, der sich im Schnittpunkt der Widerstandscharakteristik von R, mit der Leerlaufcharakteristik A ergibt, so wird ein zusätzlicher Strom von A über R2 fließen bzw. ein Teil des Erregerstromes von H, über H, und A abzweigen, so daß der Strom in R, selbst und damit die von A erzeugte Gegen-Spannung konstant bleibt. Wenn man die Windungszahl von H,. und H= verschieden wählt, so kann man erreichen, daß die vom Widerstand R, verbrauchte Spannung sich mit i, ändert und z. B. bei abfallendem i. ansteigt.Fig.q. shows the idling characteristics of the main exciter A. The current 1 = 10, by flowing through H2, generates a counter voltage E at the terminals of A, which is supposed to have the magnitude 1o # l22. When these ratios exist, the current will flow completely through R i, so that H i. and A are de-energized. If the current i, is smaller or larger than the current io @, which results at the intersection of the resistance characteristic of R with the no-load characteristic A, an additional current from A will flow through R2 or part of the excitation current from H. , branch off via H, and A, so that the current in R, itself and thus the counter-voltage generated by A remains constant. If one considers the number of turns of H ,. and H = different, one can achieve that the voltage consumed by the resistor R, changes with i, and z. B. with falling i. increases.

Es sei der Einfachheit halber angenommen, daß die Windungszahlen von H,, und H2 einander gleich sind. Die Haupterregermaschine A ist nach der Umschaltung als Hauptstromgenerator auf den Widerstand R2 geschaltet und hält ihre Klemmenspannung, die im Erregerkreis als Gegenspannung wirkt, unverändert aufrecht.For the sake of simplicity it is assumed that the number of turns is from H ,, and H2 are equal to each other. The main exciter A is after the switchover connected as main current generator to resistor R2 and holds its terminal voltage, which acts as counter voltage in the excitation circuit remains unchanged.

Abb. 5 zeigt den Stromverlauf während des Entregungsvorganges, wobei z. B. angenommen ist, daß der Anfangswert größer ist, als dem Strom 1o im Schnittpunkt der Widerstandscharakteristik von R2 mit der Leerlaufcharakteristik von A entspricht. i, bedeutet in Abb. 5 den durch L fließenden Erregerstrom, i" den Teil, der durch Hl und A fließt, die Differenz ist der konstante durch 122 fließende Strom io.Fig. 5 shows the current curve during the de-excitation process, where z. B. it is assumed that the initial value is greater than the current 1o at the intersection of the resistance characteristic of R2 with the no-load characteristic of A. i, in Fig. 5 denotes the excitation current flowing through L, i "denotes the part that flows through Hl and A , the difference is the constant current io flowing through 122.

Wenn der Strom i" durch Null hindurchgegangen ist und einen solchen negativen Wert i, erreicht hat, daß die Remanenz des Hauptgenerators beseitigt ist, ist der Zweck der Entregung erfüllt. Ein weiteres Anwachsen von i, nach der negativen Seite wäre schädlich; das Abfangen des Stromes bei dem Wert i, kann, wie an anderer Stelle bereits vorgeschlagen wurde, dadurch geschehen, daß ein entsprechend bemessener Widerstand R,. (s. Abb. 3) durch Öffnen des ihn kurzschließenden Schalters S, bei Durchgang des Stromes i, durch Null eingeschaltet wird, so daß i, nicht über den Wert i, hinaus anwachsen kann.When the current i "has passed through zero and one such negative value i, has reached that the remanence of the main generator has been eliminated, the purpose of de-excitation is fulfilled. Another increase in i, after the negative Side would be harmful; the interception of the current at the value i can, as at others Place has already been proposed, done by having an appropriately sized Resistance R ,. (see Fig. 3) by opening the switch S, which short-circuits it The passage of the current i, through zero, is switched on, so that i, not through the Value i, can grow out.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for expedited. De-excitation of alternators by means of counter-excitation, characterized in that the main exciter (A) is switched to a resistor (R2) to be switched into the field circuit of the alternator, with its external excitation (F) switched off, in order to generate the counter-voltage of constant or with decreasing current increasing or decreasing magnitude and is excited by two opposing field windings (H, and HZ), between which the resistor (R2) is connected in parallel to the one field winding (H,.) and the armature (A). z. Method according to Claim i, characterized in that, in order to prevent the reversing excitation current from rising too high, a resistor (R1) is switched on in the vicinity of its passage through zero.