DE604769C

DE604769C - Facility to cover personal requirements in single-phase power plants

Info

Publication number: DE604769C
Application number: DEA63193D
Authority: DE
Inventors: Ernst Riecke
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-08-25
Filing date: 1931-08-25
Publication date: 1934-10-27

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 27. OKTOBER 1934ISSUED ON OCTOBER 27, 1934

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)General Electricity Society in Berlin *)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. August 1931 abPatented in the German Empire on August 25, 1931

Verschiedene Betriebe benötigen für ihre Hauptverwendungszwecke Einphasenwechselstrom, z, B. Bahnen Wechselstrom von 16²/₃ Hz, elektrometallurgische Bietriebe Wechselstrom der verschiedensten Frequenzen. Für die weiteren allgemeinen Verwendungszwecke, für die diese Betriebe elektrische Energie anwenden, besitzt jedoch der Einphasenwechselstrom, insbesondere Einphasenstrom niedriger Frequenz, bedeutende Nachteile. Bahnstrom von 16³/₃ Hz ist z. B. sowohl für normale Kraft- und Lichtanlagen im allgemeinen nicht geeignet. Für diese Betriebe, insbesondere die Eigenbedarfanlagen der Bahnkraftwerke, die Werkstätten, die Krananlagen, die überwiegend Drehzahlregelung benötigen, sowie die Lichtversorgung dieser Anlagen würde die Gleichstromversorgung bedeutende Vorteile bieten. Diese Vorteile mußten jedoch bisher durch die Nachteile großer rotierender Umformergruppen erkauft werden, die Platz und Wartung beanspruchen. Man wird nun, wie bei allen Umformungsvorgängen, auch hier anstreben, die Um- formung von Einphasenwechselstrom in Gleichstrom statt in rotierenden Umformergruppen in ruhenden Umformern, z. B. in Quecksilberdampfgleichrichtern, vorzunehmen. Diese Umformer erfordern bekanntlich sehr wenig Platz und praktisch keine Wartung. Die Gleichrichtung stößt jedoch bei Einphasenwechselstromspeisung bisher auf große Schwierigkeiten. Der erzielte Gleichstrom besitzt eine so große Welligkeit, daß bei den damit betriebenen Gleichstrommotoren bedeutende Kommutierungsschwierigkeiten auftreten. Das Feuern der Kommutatoren kann nur unterdrückt werden, wenn sehr teure Glättungseinrichtungen vorgesehen werden, die jedoch auch nur in bestimmten Lastbereichen wirksam sind.Different plants need for their main uses single-phase, for, example, tracks alternating current of 16 ^_2/3 Hz, electro metallurgical Bietriebe AC of various frequencies. However, single-phase alternating current, in particular single-phase current of low frequency, has significant disadvantages for the other general purposes for which these companies use electrical energy. Traction power of 16 ^_3/3 Hz is z. B. generally not suitable for normal power and lighting systems. The direct current supply would offer significant advantages for these companies, in particular the systems used by the railway power stations, the workshops, the crane systems, which mainly require speed control, as well as the light supply for these systems. However, these advantages have hitherto had to be bought at the cost of the disadvantages of large rotating converter groups, which take up space and maintenance. As with all conversion processes, the aim here will be to convert single-phase alternating current into direct current instead of in rotating groups of converters in stationary converters, e.g. B. in mercury vapor rectifiers to make. These converters are known to require very little space and practically no maintenance. However, rectification has so far encountered great difficulties in the case of single-phase alternating current supply. The direct current achieved has such a large ripple that significant commutation difficulties occur in the direct current motors operated with it. The firing of the commutators can only be suppressed if very expensive smoothing devices are provided, which, however, are only effective in certain load ranges.

Die Erfindung bezweckt eine Vermeidung dieser bei mit Einphasenwcchselstrom gespeisten Gleichrichtern auftretenden Schwierigkeiten. Erfindungsgemäß! wird dies dadurch erreicht, daß die Einphasenstromerzeuger mit Hilfswicklungen versehen sind, deren EMKe untereinander' und gegenüber derjenigen der Hauptphase phasenverschoben sind, und die zusammen mit der EMK der Hauptphase die Eigenbedarfsanlägen mehrphasig speisen.The aim of the invention is to avoid this when fed with single-phase alternating current Difficulties encountered with rectifiers. According to the invention! this is achieved by providing the single-phase generators with auxiliary windings, their EMKs among themselves and opposite that of the main phase are out of phase, and that are out of phase with the EMF the main phase feed the auxiliary systems in several phases.

In Abb. r der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Maschine ί sei der Einphasenstromerzeuger. Er erhält zur Durchführung des Erfindungsgedankens außer der normalen Einphasenwicklung 2 eine Hilfswicklung 3, deren Spannungsvektor gegen den der Hauptwicklung 2 phasenverschoben ist, z. B. können die Vektoren aufeinander senkrecht stehen.In Fig. R of the drawing, the concept of the invention is based on an embodiment illustrated. Machine ί is the single-phase generator. He gets to carry out of the inventive concept apart from the normal single-phase winding 2, an auxiliary winding 3, the voltage vector of which is out of phase with that of the main winding 2, e.g. B. the vectors can be perpendicular to each other.

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

Ernst Riecke in Berlin.Ernst Riecke in Berlin.

Die beiden Wicklungen 2 und 3 der Maschine ι können miteinander verkettet oder unverkettet sein. In Abb. 1 sind unverkettete Wicklungen angenommen. In diesem Falle ist es möglich, bei geeigneten Spannungen unmittelbar durch Anzapfung der Wicklung 2, wie bei Maschine 1 punktiert angedeutet ist, oder mittelbar mittels eines oder mehrerer Transformatoren 5 einen vierphasigen Gleichrichter 6 zu betreiben. Bei der erstgenannten Ausführung werden hierbei Transformatoren für die Verbraucher entbehrlich. Die Welligkeit des erzielten Gleichstromes ist sehr gering, z. B. geringer als die eines durch normalen Dreiphasengleichrichter erhaltenen Gleichstromes.The two windings 2 and 3 of the machine ι can be chained together or be unlinked. Unlinked windings are assumed in Fig. 1. In this case it is it is possible, with suitable voltages, directly by tapping winding 2, as indicated in dotted lines for machine 1, or indirectly by means of one or more Transformers 5 to operate a four-phase rectifier 6. With the former Execution, transformers are unnecessary for the consumer. The ripple the direct current achieved is very low, e.g. B. less than that of one by normal Three-phase rectifier obtained direct current.

Mit dem so gewonnenen verketteten oder unverketteten Mehrphasenstrom ist es naturgemäßi möglich, auch entsprechend gebaute Mehrphasenmotoren zu betreiben, wie es in Abb. ι für die Maschine 7 gezeigt ist, und hierdurch auch für diese Antriebe die bekannten Nachteile der Einphasenmotoren zu vermeiden. \ With the interlinked or non-interlinked multiphase current thus obtained, it is of course possible to operate multiphase motors constructed accordingly, as shown in Fig. 1 for machine 7, and thereby avoid the known disadvantages of single-phase motors for these drives as well. \

Werden die Wicklungen 2 und 3 der Maschine r in irgendeiner Form verkettet, wie es z. B. in Abb. 2 angedeutet ist, so ergibt sich die Möglichkeit, den an sich für Mehrphasenmaschinen bekannten Gehäuseschlußschutz auch hier anzuwenden. Mit der in Abb. 2 angegebenen Wicklungsanordnung kann man einen Gleichrichter je nach Wahl drei-, sechs- oder zwölfphasig speisen.If the windings 2 and 3 of the machine r are concatenated in some form, like it z. B. is indicated in Fig. 2, there is the possibility of the per se for multi-phase machines known housing protection also apply here. With the winding arrangement shown in Fig. 2 one can feed a rectifier with three, six or twelve phases, depending on your choice.

Für solche Anwendungen, hei denen starke Belastungsschwankungen (Werkstätten, Krananlagen) auftreten, kann es empfehlenswert sein, die Gleichrichter durch Gitter zu steuern, wobei man im allgemeinen auf konstante Spannung regeln wird.For those applications where strong fluctuations in load (workshops, crane systems) occur, it may be advisable to control the rectifiers through grids, whereby one will generally regulate to constant voltage.

Zweckmäßig wird man die Hilfsphasenwicklungen in den normalerweise vorhandenen leeren Nuten der Einphasenstromerzeuger unterbringen, so daß diese nur wenig von der normalen Ausführung abweichen.The auxiliary phase windings are expediently in the normally present ones accommodate empty grooves of the single-phase generator so that they deviate only slightly from the normal design.

Claims

Patent claims:

i. Facility to cover personal needs in single-phase power plants, thereby characterized in that the single-phase generators are provided with Hüfswidklungen are whose EMFs are out of phase with each other and with respect to that of the main phase, and which together With the EMK of the main phase, feed the auxiliary systems in multiple phases.

2. Device according to claim I, characterized by such a choice the voltages of the resulting multiphase system, possibly using of taps on the main phase that transformers for the consumables are not necessary.

1 sheet of drawings