DE551702C - Asynchroner Stromerzeuger fuer Antrieb durch Kolbenmaschinen, in dessen Erregerstromkreis eine auf seine Drehzahl einwirkende Kommutatorhintermaschine eingeschaltet ist - Google Patents

Description

Bekanntlich hat die Erzeugung von elektrischer Energie, insbesondere von Wechselstrom, mittels Kolbenmaschinen, wie Dieselmotoren, Gasmaschinen, Dampfkolbenmaschinen oder auch Benzinmotoren, den Nachteil, daß diese Maschinen den Stromerzeuger mit einem periodisch schwankenden Drehmoment antreiben, so daß der Stromerzeuger, falls es sich um eine Synchronmaschine handelt, zu Pendelungen neigt, die sich in der Nähe der Resonanz derart verstärken können, daß die synchrone Kupplung des Stromerzeugers mit dem Netz verlorengeht bzw. daß der Stromerzeuger außer Tritt fällt. Das Außertritt-

t5 fallen könnte man vermeiden, wenn man die Kolbenkraftmaschine einen Asynchrongenerator mit oder ohne Erregermaschine antreiben läßt. Aber auch in diesem Fall zeigt sich der Nachteil, daß das schwankende Antriebsmoment als periodisch schwankende elektrische Energie in das Netz weitergegeben wird, so daß unter Umständen andere Maschinen des Netzes dadurch zu Pendelungen veranlaßt werden. Der asynchrone Strom-

*5 erzeuger wird von der Kolbenkraftmaschine mit schwankende!" Drehzahl angetrieben, so daß sein Läufer auch gegenüber dem vom Netz gespeisten Ständerdrehfeld nicht gleichmäßig schlüpft und so eine schwankende Leistung in das Netz überträgt. Die Pendelungen des Synchrongenerators bzw. die schwankenden Leistungsabgaben des synchronen und asynchronen Stromerzeugers kann man unterdrücken, wenn man den Stromerzeuger mit zusätzlicher Schwungmasse ausrüstet. Diese Schwungmasse muß aber dann sehr groß sein, so daß sie den Stromerzeuger sehr stark verteuert.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung von Wechselstrom mit Kolbenmaschinen als Antriebsmaschine, bei der die geschilderten Nachteile vermieden sind.

Erfindungsgemäß treibt die Kolbenmaschine einen asynchronen Stromerzeuger an, dessen Schlupfspannung jeweils durch eine in den Sekundärstromkreis eingeschaltete, auf die Drehzahl einwirkende Kommutatormaschine selbsttätig ganz oder annähernd aufgehoben ist und dessen sekundärer Arbeitsstrom durch eine von der Schlupffrequenz in der Größe unabhängige Hilfsspannung erzeugt ist. Dadurch, daß die S chlupf spannung des Asynchrongenerators durch eine ständig gleich große Gegenspannung vollständig oder nahezu aufgehoben wird, ist zunächst der Einfluß der Schlüpfung auf die Leistungsabgabe des Asynchrongenerators an das Netz ausgeschaltet. Die Leistungsabgabe des Strom-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Jaroslav Kosisek in Berlin-Charlottenburg.

erzeugers wird vielmehr ausschließlich durch die Größe und Phase der in den Schlupfstromkreis eingeschalteten Hilfsspannung bestimmt, die einen entsprechenden Strom in der Läuferwicklung erzeugt, der nun von der Schlüpfung unabhängig ist. Dementsprechend ist auch das im Luftspalt des Stromerzeugers entwickelte Drehmoment bzw. seine elektrische Leistungsabgabe konstant und unabhängig von der Schlüpfung. Die Drehmomentschwankungen an der Welle des Stromerzeugers, die von der Kolbenarbeitsmaschine herrühren, werden von den an sich vorhandenen Schwungmassen des Stromerzeugers oder auch der Kolbenarbeitsmaschine aufgefangen und setzen sich in stärkere Änderungen der Schlüpfung um, die aber nunmehr keinen Einfluß auf die Leistungsabgabe haben. Eine Verstärkung der an sich vorhandenen Schwungmasse ist daher nicht erforderlich, da die periodischen Änderungen der Schlüpfung des Stromerzeugers vollständig unschädlich sind.

Die Aufhebung der Schlupf spannung des Asynchrongenerators durch eine gleich große, entgegengesetzt gerichtete und durch eine Hilfsmaschine erzeugte Spannung sowie die Einführung einer Hilfsspannung, die die Leistungsabgabe vorschreibt, kann auf bekannte oder vorgeschlagene Weise erfolgen. Beispielsweise kann gemäß der Anordnung nach der Zeichnung der Asynchrongenerator i, der von einem Dieselmotor 3 angetrieben wird, mit einer Kommutatorhintermaschine 2 ausgerüstet sein, die im Läufer über Schleifringe von dem Transformator 14 und von der Kommutatormaschine 12 mit zwei Spannungen erregt ist. Mittels der Maschine 12 wird die Kommutatorhintermaschine derart erregt, daß sie eine der Schlupfspannung des Stromerzeugers 1 entgegengerichtete und gleich große Spannung erzeugt. Die in der Art eines ständergespeisten Drehstromnebenschlußmotors gebaute Maschine 12 ist mit dem Stromerzeuger ι mechanisch gekuppelt. Sie wird im Ständer vom Netz über einen einstellbaren Transformator 13 konstant erregt. Die Spannung, die den Schleifringen der Kommutatorhintermaschine von den Bürsten der Maschine 12 zugeführt wird, ist daher im Synchronismus gleich Null und wachst proportional mit der Schlüpfung an. Durch den vom Netz gespeisten Transformator 14 wird die Kommutatorhintermaschine mit einer konstanten Spannung erregt. Diese bewirkt einen von der Schlüpfung unabhängigen Strom im Läuferstromkreis des Stromerzeugers 1 und somit auch eine konstante Leistungsabgabe des Stromerzeugers. Um die Leistung des Stromerzeugers 1 mit der Leistung des Dieselmotors 3 in Einklang zu bringen, kann man den Transformator 14 regelbar machen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Asynchroner Stromerzeuger für Antrieb durch Kolbenmaschinen, in dessen Erregerstromkreis eine auf seine Drehzahl einwirkende Kommutatorhintermaschine eingeschaltet ist, gekennzeichnet durch eine derartige Erregung der Kommutatorhintermaschine, daß sie erstens selbsttätig eine der Schlupfspannung des Stromerzeugers entgegengesetzt gerichtete und gleich oder annähernd gleich große Spannung und zweitens eine von der Schlupffrequenz des Stromerzeugers unabhängige, die Größe des sekundären Arbeitsstromes bedingende und von außen entweder von Hand oder durch Regelvorrichtungen willkürlich beeinflußbare Spannung erzeugt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen