DE578637C - Einrichtung an selbsterregten Gleichstrom-Nebenschlusserregermaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AIB 16. JUNI 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 578637 KLASSE 2Id₂ GRUPPE I

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. August 1929 ab

Es ist bekannt, daß häufig eine Umpolung des Erregerfeldes einer selbsterregten Nebenschlußerregermaschine eintritt, wenn die mit induktiver oder Ohmscher Last laufende Hauptmaschine plötzlich entlastet wird oder wenn beispielsweise ein größerer mit einer selbsterregten Erregermaschine ausgerüsteter Synchrongenerator in irgendeinem Betriebszustande schnell auf eine kapazitive Last,

»ο z. B. eine Freileitung oder ein Kabel, geschaltet wird. Die Ursache dieser Erscheinung geht aus den Abb. 1 und 2 hervor, in denen a die Erregerwicklung der Erregermaschine und d einen Regler darstellt. Bei regelrechtem, ungestörten Betriebe entspricht die Stromverteilung in dem ganzen System der Darstellung in der Abb. 1. Tritt dagegen eine plötzliche Laständerung der oben bestihriebenen Art ein, so wird an den Klemmen der Wicklung α eine EMK ausgelöst, die ein Vielfaches der Erregerspannung sein kann und die dann generatorisch einen Strom im Sinne der in der Abb. 2 angegebenen Pfeilrichtung treibt. Infolge seiner höheren ΈΜΚ gewinnt dieser in der Wicklung 0 erzeugte Strom auch in der Nebenschlußwicklung c die Oberhand, so daß schließlich die in der Abb. 2 dargestellte Stromverteilung in dem ganzen System besteht. Es ist also eine Umpolung des Erregerfeldes der selbsterregten Erregermaschine eingetreten. Eine Wiedererregung auf seine ursprüngliche Polarität ist nur mit Hilfe einer Fremdstromquelle möglich. Dazu aber muß die ganze Anlage außer Betrieb genommen werden, eine Maßnahme, die insbesondere in Netzen mit stark veränderlicher Belastung oder mit verhältnismäßig häufigen Schaltvorgängen als ganz besonders störender Mangel empfunden wird.

Nach der Erfindung werden Betriebsstörungen dieser Art durch Einrichtungen vermieden, die das Umpolen des Erregerfeldes überhaupt verhindern. Zu diesem Zwecke werden in dem Nebenschlußkreise der Erregermaschine Vorrichtungen angeordnet, die jeden Richtungswechsel des Nebenschlüßstromes, der ja immer erst die unmittelbare Veranlassung einer Umpolung des Erregerfeldes ist, unmöglich machen.

So kann nach der Erfindung eine Ventilzelle e geeigneter Art, die den Strom nur in der einmal festgelegten Richtung durch die Nebenschlußwicklung läßt, in den Nebenschlußkreis eingebaut werden. Die Abb. 3 zeigt die grundsätzliche Schaltung einer solchen Anordnung. Die Ventilzelle e läßt die an den Klemmen der Windung auftretende EMK, die auch an den Klemmen 1 und 2 des Nebenschlußkreises herrscht, nur so weit zur Geltung kommen, daß der Strom des Nebenschlußkreises auf Null abgedrosselt wird. Damit geht das Feld der Nebenschlußwick-

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

Dr. Ernst Weber in Berlin-Spandau.

lung c auf den Remanenzbetrag zurück, so daß der mit Beginn der Laständerung arbeitende Schnellregler der Hauptmaschine von der ursprünglichen Polarität aus die Erregung auf den neuen Betriebszustand einregeln kann. Eine Umpolung kann also nicht eintreten und die größten Laständerungen kön^ tfen infolgedessen anstandslos aufgenomman werden.

Mit großem Vorteil kann man nach der Erfindung gegebenenfalls auch die an sich bekannte Graetzsche Gleichrichterschaltung von vier Ventilzellen e verwenden, um den Erregerstrom immer in derselben Richtung zu halten. Die grundsätzliche Anordnung einer solchen Schaltung ist in der Abb. 4 dargestellt. Welche Richtung die Spannung an den' Klemmen 1 und 2 auch immer haben möge, durch die Nebenschlußwicklung c fließt stets ein Strom gleicher Richtung. Diese Anordnung hat insbesondere den Vorteil, daß der Regler beim Wiederansteigen des Nebenschlußstromes sofort in Tätigkeit treten und die Erregung in besonders wirkungsvoller Weise dem neuen Betriebszustand anpassen kann.

Eine weitere Möglichkeit, das Umpolen des Erregerfeldes zu verhindern, besteht in der Vergrößerung seiner Zeitkonstanten. Die Verschiedenheit der Zeitkonstanten des Generatorfeldes und des Erregerfeldes, die sich häufig wie 10 : 1 verhalten, spielt bei der Umpolung eine wesentliche Rolle. Nach der Erfindung wird nun, wie in der Abb. 5 grundsätzlich dargestellt ist, eine genügend starke Drosselspule f, zweckmäßig also eine Eisendrosselspule, in den Nebenschlußkreis der Erregermaschine eingeschaltet. Diese Drosselspule/ wird betriebsmäßig dauernd vom Strom des Feldstromkreises der Erregermaschine durchflossen. Da es sich dabei um Gleichstrom handelt, wirkt sie während des regelrechten Betriebes lediglich wie ein verhältnismäßig schwacher Ohmscher Widerstand. Bei Schaltvorgängen dagegen wirkt *5 sie als induktiver Widerstand und ist infolge-, dessen in der Lage, bei geeigneter Bemessung die Zeitkonstante des Erregerfeldes derjenigen des Generatorfeldes anzupassen, so daß selbst bei großen Laständerungen eine Um- 5" polung unmöglich, ist

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung an selbsterregten Gleichstrom-Nebenschlußerregermaschinen für elektrische Maschinen, gekennzeichnet durch eine in den NebenschluBkreis der Erregermaschine geschaltete Vorrichtung, die den Stromrichtungswechsel in der Feldwicklung der Erregermaschine bei ^6σ plötzlichen Laständerungen der Hauptmaschine verhindert.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, z.B. eine Ventilzelle, die den Strom nur in der gewünschten Richtung durchläßt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch vier Ventilzellen, die in Graetzschaltung so in den Nebenschlußkreis geschaltet sind, daß der Strom die 7<> Feldwicklung stets in der gleichen Richtung durchfließt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, welche die Zeitkonstante des Erregerfeides auf den Wert der Zeitkonstante des Generatorfeldes erhöht.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Drosselspule im Feldstromkreis der Erregermaschine.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen