DE620895C

DE620895C - Anordnung zur Regelung eines Asynchrongenerators auf gleichbleibende Spannung und Frequenz bei veraenderlicher Drehzahl

Info

Publication number: DE620895C
Application number: DE1930620895D
Authority: DE
Original assignee: Forges et Ateliers de Constructions Electriques de Jeumont SA
Current assignee: Forges et Ateliers de Constructions Electriques de Jeumont SA
Priority date: 1929-04-16
Filing date: 1930-04-12
Publication date: 1935-10-29

Description

in Paris

Die Erfindung bezieht sich auf einen Asynchrongenerator für gleichbleibende Spannung und Frequenz bei veränderlicher Drehzahl, der mit einem Kollektorfrequenzumformer als Hintermaschine zusammenarbeitet. Um die erforderliche Einstellung der Arbeitscharakteristik einer solchen Gruppe durchzuführen, ist vorgeschlagen worden (Patent 552 54.5), einen Doppelkollektorfrequenzumformer als Hintermaschine zu verwenden, dessen beide Maschinen untereinander wenig verschiedene Vektorspannungen erzeugen und mit in Reihe geschalteten, mit den Schleifringen des Generators verbundenen, gegeneinander verstellbaren Dreiphasendoppelbürstensätzen versehen sind, bei denen die Bürsten jeder Phase diametral gegenüberliegen. Durch Verschiebung der Bürsten auf dem Kollektor des einen, oder der beiden Frequenzumformer ergibt sich eine den Schleifringen des Generators zugeführte Regelspannung, deren Charakteristik durch Abb. ι wiedergegeben ist. In dieser Abbildung seien 0 U₁ = U₁ uiid ο U₂ = U₂ die beiden Vektorspannungen des Doppelkollektorfrequenzumf ormers. Wenn die beiden Spannungen in der gezeichneten senkrechten Achse liegen, so ist die Resultierende ο u = 0 U₁ -f- 0 U₂. Wenn die beiden Vektoren um einen gleichen Winkel in entgegengesetztem Sinne verschoben werden, ändert sich die resultierende Spannung ο u nach Größe und Phase. Für den Winkel α = 90⁰ werden die beiden Vektoren entgegengesetzt, und die Resultierende erhält den Wert ο U = U₁ — U₂- Bei der vorgeschlagenen Regelung durch Bürstenver-Schiebung ergeben sich gewisse Schwierigkeiten. So ist es schwierig, eine genaue Stellung der Bürsten auf dem Kollektor festzuhalten, da die Steuermittel immer ein unvermeidliches Spiel aufweisen. Andererseits eignen sich die Frequenzwandler mit einstellbaren Bürsten nicht zur Anwendung von Kompensationsund Wendepolwicklungen.

Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten vermieden, indem man einen Kollektorfrequenzumformer mit betriebsmäßig fest eingestellten Bürsten als Hintermaschine verwendet und derart anordnet, daß die den Schleifringen des Generators zugeführte Erregerspannung die Resultierende von zwei voneinander verschiedenen und um den gleichen Winkel gegen die durch die Höchstwerte der Resultierenden gebildete Achse gedrehten Einzelspannungen darstellt, die dem Frequenzumformer schleifringseitig zugeführt werden. Dieser Gedanke läßt sich auf verschiedene Weise verwirklichen. Wie in Abb. 2 und 3 veranschaulicht, können die zu der Resultierenden zusammengesetzten Einzelspannungen den Läuferwicklungen zweier mechanisch miteinander gekuppelter Drehtransformatoren entnommen werden, die ungleiche Sekundärspannungen liefern. Im Gegensatz zu bekannten Anordnungen ähnlicher Art, bei

denen die Läufer zweier Drehtransformatoren gegeneinander durch, besondere Steuermittel verstellt werden müssen, kann also bei der neuen Anordnung zur Regelung ein Doppeldrehtransformator normaler Bauart Verwendung finden, dessen beide Läufer unmittelbar mechanisch gekuppelt sind. Die Drehtransformatoren R₁ und R₂ bestehen aus einem festen und einem beweglichen Teil, von denen

ίο jeder eine Wicklung trägt. Die erste Wicklung wird durch das Netz gespeist, während die zweite mit den Schleifringen B₁, B₂ eines Doppelkollektorfrequenzumformers in Verbin-" dung steht. Die Sekundärwicklungen der Drehtransformatoren R₁ und R₂ können in Stern (Abb. 2) geschaltet sein oder getrennte Phasen haben (Abb. 3).

Bei Verwendung eines einfachen Kollektorfrequenzumformers kann die Resultierende durch Hintereinanderschaltung der Sekundärspannungen der beiden Drehtransformatoren gebildet werden. Der Frequenzumformer, dessen Schleifringe mit B bezeichnet sind, kann dabei drei Phasen (Abb. 4) oder sechs Phasen (Abb. 5) besitzen.

Eine weitere Ausführung der Erfindung besteht in der Verwendung von zwei Drehtransformatoren oder einem Doppeldrehtransformatör mit gleichen Sekundärspannungen und einem festen Kompensationstransformator T, dessen Sekundärspannung gegenüber der Primärspannung der Drehtransformatoren um 90⁰ verschoben ist. Die Sekundärwicklung des Transformators T ist im Falle eines Doppelkollektorfrequenzumf ormers (Abb. 6) mit der Sekundärwicklung eines der beiden Drehtransformatoren R, im Falle eines einfachen Frequenzumformers (Abb. 7). mit den beiden Sekundärwicklungen der Drehtransformatoren in Reihe geschaltet, so daß sich' die Sekundärspannungen entsprechend geometrisch zusammensetzen. Der Transformator T Hefert die Spannung, die zur Bildung des Magnetisierungsstromes notwendig ist und die im oben beschriebenen Falle, wo zwei Drehtransformatoren mit ungleichen Sekundärspannungen Verwendung finden, durch den Unterschied dieser Spannungen dargestellt wird. In Abb. 6 sind B₁, B₂ die Schleifringe des Doppelfrequenzurnformers, und in Abb. 7 sind B die Schleifringe des einfachen Frequenzumformers.

Die Frequenzumformer können in an sich bekannter Weise mit Wendepol- und Kompensationswicklungen versehen werden. In diesem. Falle liefern die Drehtransformatoren nur die Magnetisierungsleistung für den Frequenzumformer, da dessen Rotoramperewiadungen durch die Statoramperewindungen kompensiert sind.

Die beschriebenen Gruppen arbeiten, bei veränderlicher Drehzahl mit konstanter Leistung, d.h. mit einem Drehmoment, das sich umgekehrt proportional mit der Drehzahl verändert.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Regelung eines Asynchrongenerators, der mit einem Kollektorfrequenzumformer mit betriebsmäßig fest eingestellten Bürsten als Hintermaschine zusammenarbeitet, auf gleichbleibende Spannung und Frequenz bei veränderlicher Drehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schleifringen des Generators zugeführte Erregerspannung die Resultierende von zwei voneinander verschiedenen und um den gleichen Winkel gegen die durch die Höchstwerte der Resultierenden gebildete Achse gedrehten Einzelspannungen darstellt, die dem Frequenzumformer schleifringseitig zugeführt werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der Resultierenden zusammengesetzten Einzelspannungen den in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen zweier Drehtransformatoren mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen und unmittelbar mechanisch miteinander gekuppelten Rotoren entnommen werden^, deren Primärwicklungen parallel am Netz liegen.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der Resultierenden zusammengesetzten Einzelspannungen den in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen eines Kompensationstransformators und zweier Drehtransf or- matoren mit gleichen Übersetzungsverhältnissen und' unmittelbar mechanisch miteinander gekuppelten Rotoren entnommen werden, während die Primärwicklungen sämtlicher Transformatoren parallel am Netz liegen.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kollektorfrequenzumformer Verwendung finden, die kollektorseitig in Reihe liegen und deren Schleifringe an je eine Sekundärwicklung der beiden Drehtransformatoren angeschlossen sind,

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator des Frequenzumformers mit Wendepol- und KompenEationswicklungen versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen