DE563992C

DE563992C - Asynchronous reactive power machine, especially with a secondary winding connected to six slip rings

Info

Publication number: DE563992C
Application number: DE1930563992D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Jaroslav Kozisek
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1930-01-12
Filing date: 1930-01-12
Publication date: 1932-11-12

Description

Für die Deckung des Blindleistungsbedarfs von Starkstromnetzen verwendet man vielfach asynchrone Blindleistungsmaschinen. Die Blindleistungsmaschine besteht aus einer gewöhnlichen Asynchronmaschine, in deren Sekundärstromkreis für die Erregung eine Kommutatorerregermaschine eingeschaltet ist. Die Erregung der Kommutatorhintermaschine wird dabei gewöhnlich vom Netze geliefert.They are often used to cover the reactive power requirements of high-voltage networks asynchronous reactive power machines. The reactive power machine consists of one Ordinary asynchronous machine, in the secondary circuit for the excitation a Commutator exciter is switched on. The excitation of the commutator back machine is usually supplied by the network.

to Es hat sich nun gezeigt, daß bei asynchronen Blindleistungsmaschinen sehr großer Leistung der Schlupf der Sekundärwicklung infolge des Leerlaufes der Maschine und des ge>ringen Ohmschen Widerstandes der Wicklung derart gering ist, daß von den drei Bürsten der Kommutatorhintermaschine je eine Bürste längere Zeit das Strommaximum einer halben Periode des Sekundärstromes der Blindleistungsmaschine zu führen hat.to It has now been shown that with asynchronous reactive power machines very high power the slip of the secondary winding as a result of the idling of the machine and the low Ohmic resistance of the winding is so low that each of the three brushes of the commutator rear machine a brush the current maximum of half a period of the secondary current for a longer period of time the reactive power machine has to lead.

Dadurch wird diese Bürste überlastet und nimmt eine unzulässig starke Erwärmung an. Um diesen Nachteil zu beseitigen, könnte man entweder in den Sekundärstromkreis der Blindleistungsmaschine Ohmsche WiderständeAs a result, this brush is overloaded and takes on an impermissibly strong heating. To eliminate this disadvantage, one could either switch to the secondary circuit of the Reactive power machine Ohmic resistances

?ö einschalten, oder man könnte auch ihre Drehzahl mittels der Kommutatorhintermaschine auf einen unter- öder übersynchronen Wert einstellen. In beiden Fällen wird aber dadurch die Leistung der Kommutatorhintermaschine erheblich vergrößert, so daß sie oftmals die aus Kommutierungsgründen noch zulässige Größe übersteigt. Switch on? ö , or you could also set its speed to a lower or oversynchronous value using the commutator rear machine. In both cases, however, the output of the commutator rear machine is increased considerably, so that it often exceeds the size that is still permissible for commutation reasons.

Gemäß der Erfindung wird der Schlupf der asynchronen Blindleistungsmaschine dadurch vergrößert, daß in Reihe mit der für die Erregung dienenden Kommutatorerregermaschine in den Sekundärstromkreis der Blindleistungsmaschine ein vom sekundären Ankerstrom erregter Phasenschieber eingeschaltet wird, der in den Sekundärstromkreis der Blindleistungsmaschine eine Spannung oder eine Spannungskomponente einführt, die gegenüber dem Strom in diesem Kreis um 90⁰ in der Phase verschoben ist. Nachdem nun der Strom in der Sekundärwicklung der Blindleistungsmaschine, der im wesentlichen nur Erregerstrom ist, mit der Sekundärspannung einen Phasenwinkel von 90 ° einschließt, so ist die durch den Phasenschieber entwickelte Spannung mit der Sekundärspannung der Blindleistungsmaschine in Phase bzw. in Phasenopposition und bewirkt eine Hebung oder Senkung der Drehzahl der Blindleistungsmaschine. Dementsprechend ist dann auch der Schlupf der Blindleistungsmaschine ein wesentlich größerer. Die Größe der den Erregerstrom liefernden Kommutatorerregermaschine wird dadurch im Gegensatz zu den eingangs geschilderten Anordnungen nicht beeinflußt, nachdem die von der Kommutator-According to the invention, the slip of the asynchronous reactive power machine is increased in that, in series with the commutator exciter machine used for excitation, a phase shifter excited by the secondary armature current is switched on in the secondary circuit of the reactive power machine, which phase shifter introduces a voltage or a voltage component into the secondary circuit of the reactive power machine is shifted in phase ^{by 90 0} relative to the current in this circle. Now that the current in the secondary winding of the reactive power machine, which is essentially only the excitation current, encloses a phase angle of 90 ° with the secondary voltage, the voltage developed by the phase shifter is in phase or in phase opposition with the secondary voltage of the reactive power machine and causes an increase or lowering the speed of the reactive power machine. Accordingly, the slip of the reactive power machine is then also significantly greater. The size of the commutator exciter machine supplying the excitation current is not influenced by this, in contrast to the arrangements described above, after the commutator exciter

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Taroslav Kozisek in Berlin-Charlottenburg.Dipl.-Ing. Taroslav Kozisek in Berlin-Charlottenburg.

erregermaschine zu überwindende äußere Spannung dieselbe geblieben ist. Diese besteht aus dem Ohmschen Spannungsabfall in der Sekundärwicklung der Blindleistungsmaschine, aus der Spannung des Phasenschiebers und aus der infolge des größeren Schlupfes ebenfalls größeren, in der Sekundärwicklung der Blindleistungsmaschine induzierten Spannung. Diese beiden letzteren «o Spannungen sind aber in der Phase um i8o° gegeneinander verschoben und heben sich gegenseitig auf. Der Phasenschieber kann als sogenannter eigenerregter Phasenschieber ohne Ständerwicklung ausgebildet sein, es '5 kann aber auch im Ständer eine Kurzschlußwicklung oder eine Reihenschlußerregerwicklung untergebracht sein. Im letzteren Fall kann der Phasenschieber außer der gegenüber dem Sekundärstrom der Blindleistungsmaschine um 90 ° verschobenen Spannung noch eine Spannungskomponente entwickeln, die mit diesem Strom in Phase ist und so die Kommutatorerregermaschine in der Erzeugung des Erregerstromes für die Blind- »5 leistungsmaschine unterstützt." Dadurch kann man die Größe der eigentlichen Kommutatorerregermaschine vermindern. Der Phasenschieber kann entweder mit einer besonderen Antriebsmaschine gekuppelt sein oder auch mit der Blindleistungsmaschine selbst; in letzterem Falle gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer die Drehzahl des Phasenschiebers erhöhenden Übersetzung.The external tension to be overcome has remained the same. This exists from the ohmic voltage drop in the secondary winding of the reactive power machine, from the voltage of the phase shifter and from the, due to the larger slip, also greater in the secondary winding voltage induced by the reactive power machine. These latter two But there are tensions in the phase around 180 ° shifted against each other and cancel each other out. The phase shifter can be designed as a so-called self-excited phase shifter without stator winding, it '5 can also have a short-circuit winding or a series excitation winding in the stator be housed. In the latter case, the phase shifter can except the opposite the secondary current of the reactive power machine develop a voltage component that is shifted by 90 °, which is in phase with this current and so the commutator exciter is generating of the excitation current for the reactive »5 power machine." This allows reduce the size of the actual commutator exciter. The phase shifter can either be coupled with a special drive machine or with the reactive power machine itself; in in the latter case, optionally with the interposition of a translation that increases the speed of the phase shifter.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Beispiel. 1 ist eine asynchrone Blindleistungsmaschine, deren Sekundärwicklung offen geschaltet und an zwei Schleifringsätze 2 und 3 angeschlossen ist. 4 ist die im Läufer über Schleifringe und über den Regeltransformator 5 erregte Kommutatorerregermaschine, die die Sekundärwicklung über den Schleifringsatz 3 speist. 6 ist ein eigenerregter Phasenschieber, der über den Schleifringsatz 2 in den Sekundärstromkreis der Maschine 1 eingeschaltet ist und in der geschilderten Weise die Drehzahl der Maschine ι auf einen vom Synchronismus abweichenden Wert bringt. 7 ist der Antriebsmotor für den Phasenschieber 6. Die Einschaltung des Phasenschiebers bedingt, sofern die Sekundärwicklung der Blindleistungsmaschine auf dem Läufer untergebracht ist, eine offene Läuferwicklung und zwei Schleifringsätze. Dies ist jedoch bei den großen Blindleistungsmaschinen, für die die Erfindung vorwiegend bestimmt ist, kein Nachteil, da diese Maschinen mit Rücksicht auf den Anlaßvorgang ohnehin mit zwei Schleifringsätzen ausgerüstet werden.The drawing illustrates the invention using an example. 1 is an asynchronous Reactive power machine, the secondary winding of which is open and connected to two sets of slip rings 2 and 3 is connected. 4 is the commutator excitation machine excited in the rotor via slip rings and via the regulating transformer 5, which feeds the secondary winding via slip ring set 3. 6 is a Self-excited phase shifter, which is fed into the secondary circuit via slip ring set 2 the machine 1 is switched on and the speed of the machine in the manner described ι brings to a value deviating from synchronism. 7 is the drive motor for the phase shifter 6. The activation of the phase shifter is conditional, if the secondary winding of the reactive power machine is housed on the rotor, an open rotor winding and two slip ring sets. However, this is the case with the large ones Reactive power machines, for which the invention is primarily intended, no disadvantage, because these machines have two sets of slip rings anyway with regard to the starting process be equipped.

Claims

60 claims:

i. Asynchronous reactive power machine, in particular with a secondary winding with commutator exciter machine connected to six slip rings, characterized in that a phase shifter excited by the secondary armature current is switched on in series with the commutator exciter machine in the secondary circuit of the reactive power machine, which phase shifter is switched on in the secondary circuit of the reactive power machine compared to the current in this circuit 90 ⁰ introduces phase-shifted voltage or voltage component.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the second Component of the voltage of the phase shifter in phase with the current in the secondary circuit of the reactive power machine and thus supports the commutator exciter in generating the excitation current for the reactive power machine.

1 sheet of drawings