DE629941C

DE629941C - Schaltung fuer Gleichstromgeneratoren

Info

Publication number: DE629941C
Application number: DE1930629941D
Authority: DE
Inventors: Walter Briem
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-06-15
Filing date: 1930-06-15
Publication date: 1936-05-15

Description

Schaltung für Gleichstromgeneratoren . Viele Arbeitsmaschinen erfordern für ihren ordnungsgemäßen Betrieb eine möglichst konstante Drehzahl. Werden solche Maschinen von Gleichstromelektromotoren angetrieben, die über Umformer an Netzen mit schwankender Frequenz hängen, so ändert sich ihre Drehzahl entsprechend den Frequenzschwankungen mehr oder weniger. Um diesen übelstand zu vermeiden, hat man die Feldwicklung der Dynamo so geschaltet, daß die Erregung der letzteren mit sinkender Drehzahl steigt, und umgekehrt.- Die Erregung besteht aus einem konstant erregten Hauptfeld und einem von einer veränderlichen Spannung gespeisten Zusatzfeld. Hierbei ist das zusätzliche Feld mit der veränderlichen Erregung dem Felde mit konstanter Erregung entgegengeschaltet. Die Spannung der Hilfsdynamo fällt mit sinkender Drehzahl. Durch diese Anordnung wird die Bauhöhe des Generators ungünstig beeinflußt, denn es sind zusätzliche Windungen auf den Polen erforderlich. Läuft nämlich der Generator mit der niedrigsten Drehzahl des Regelbereiches, dann ist lediglich die konstant erregte Wicklung wirksam, während die Zusatzwicklung unerregt ist. Die konstant erregte Wicklung 'muß demnach so groß bemessen sein, daß sie bereits bei der niedrigsten Drehzahl des zu überwachenden Bereiches die volle Spannung liefert. Hinzu kommt dann noch die entgegenwirkende Zusatzwicklung, die mit steigender Drehzahl die Wirkung der Hauptwicklung schwächt, damit trotz der höheren Geschwindigkeit die Spannung nicht steigt.
Durch die vorliegende Erfindung wird gleichfalls ein Konstanthalten der Spannung erzielt, ohne daß die Bauhöhe der Maschine vergrößert werden muß, und zwar wird dies dadurch erreicht, daß der Generator nicht mit einander entgegenwirkenden Feldwicklungen, sondern mit gleichsinnig erregten Feldern ausgestattet ist; hierbei steigt die Erregung der Zusatzwicklung mit sinkender Drehzahl bzw. umgekehrt. Die Hauptwicklung braucht also hierbei nicht so groß bemessen zu sein, daß sie bereits bei der niedrigsten Drehzahl des Regelbereiches die volle Spannung hergibt, im Gegenteil, sie wird nur so hoch bemessen, daß sie bei der höchsten Drehzahl die volle Spannung erzeugt. Sinkt dagegen die Drehzahl ab, dann steigt die Erregung der im gleichen Sinne wirkenden Zusatzwicklung, so daß trotz der sinkenden Drehzahl die geforderte Spannung beibehalten wird.
Als Ausführungsbeispiel sind in den Abbildungen Gleichstromantriebe dargestellt, welche über Leonardumformer aus Drehstromnetzen mit stark schwankender Frequenz gespeist werden.
In Abb. i ist io der Antriebsmotor, i i die Anlaßdynamo, welche von einem Drehstrommotor 13 angetrieben wird. Bei beiden wer-3en die Felder '6 bzw. 9 von der Erreger- @naschine 15 erregt. Diese Maschine 15 gehört einem- Erregerumformer an, der von einem Drehstrommotor 14 angetrieben wird;. außer der Maschine 15 umfaßt der Umform; noch die zwei Maschinen 16 und 17. Motoren 13 und 14 werden vom gleichen N #T:( gespeist. Die Erregermaschine 15 besitzli zwei Feldwicklungen i und 2, von .denen das Feld i von einer Batterie 8 mit konstanter Spannung, das Feld 2 von der zweiten Erregettnaschine 16 erregt wird; beide Wicklungen unterstützen sich .in ihrer Wirkung. Die Maschine 16 besitzt ebenfalls zwei Feldwicklungen 3, 4, von denen das Feld 3 von der Batterie 8, das Feld 4 von der dritten Erregermaschine 17 erregt wird; beide Wicklungen haben gleiche Größe und heben sich in ihrer Wirkung bei höchster Periodenzahl des Netzes auf. Von der Maschine 16 wird noch das Feld 7 der Anlaßmaschine gespeist. Das Feld 5 der Erregermaschine 17 wird von der Batterie 8 mit konstanter Spannung erregt.
Wenn nun die Periodenzahl sinkt, laufen die Anlaßmaschinen und der Erregerumformer langsamer. Die Erregermaschine 17 liefert also eine-kleinere Spannung in die Wicklung 4; die beiden Feldwicklungen 3 und 4 heben sich also nicht mehr auf, sondern es entsteht eine Spannung an der Maschine 16. Diese liefert daher jetzt Strom an die Erregerwicklung 2 der Maschine 15 und verstärkt so die Wicklung des Feldes i, erhält demnach die Spannung an der Erreger= maschine 15 auf dem alten Wert. Da gleichzeitig die Erregermaschine 16 jetzt auch das Feld 7 der Anlaßdynamo 1 i erregt und so deren Gesamtfeld verstärkt, wird die durch den Abfall der Tourenzahl hervorgerufene Spannungssenkung der Anlaßdynamo i i ebenfalls aufgehoben. Der Motor io läuft also mit gleicher Umlaufszahl wie vorher, und die Wirkung der sinkenden Periodenzahl ist kompensiert.
In Abb, 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. ro ist wieder der Motor, beispielsweise ein Walzmotor, i i die Anlaßdynamo, deren Felder 6 bzw. 9 von der Erregermaschine 25 erregt werden. Die Maschine 25 gehört zu einem Erregerumformer, der von einem Drehstrommotor 14 angetrieben wird; ihr Feld i wird aus einer Batterie 8 erregt. Außer den- Maschinen 14 und 25. besteht der Erregerumformer noch aus drei Erregermaschinen 26, 27 und 28, deren Felder i aus einer Batterie 8 mit konstanter Spannung erregt werden. Die Maschine 25 hat noch eine zweite Feldwicklung 18, welche die Wirkung der ersten erhöht und von den beiden Maschinen 26 und 27 gespeist wird. Die Anker der beiden Maschinen :z6 und 27 sind gegeneinandergeschaltet; außerdem haben beide noch je eine Feldwicklung 19, die an der Maschine 26 die Wirkung des `,Feldes i unterstützt, an der Maschine a7 #.. f egen die Wirkung des Feldes i gerichtet ist; " .Ade Feldwicklungen werden von der Ma-#schine 28 erregt. Außerdem erregen die Maschinen 26 und 27 noch die Feldwicklung 7 der Anlaßdynamo i i, und zwar derart, daß die Wirkung der Wicklung 6 unterstützt wird. Bei der obersten Drehzahl sind die zwei gegegeneinandergeschalteten Maschinen 26 und 2; wirkungslos, da sie dann gleiche Spannung haben.
Wenn nun die Periodenzahl des Netzes sinkt, die Drehzahl des Erregerumformers also kleiner wird, entsteht eine Spannungsverminderung an der Maschine 28. Da die von der Maschine 28 gespeisten Felder der Maschinen 26 und 27 entgegengesetzte Wirkung - haben - die - konstant erregte Wicklung i der Maschine 26 wird nämlich vom Feld i9 unterstützt, während die Wirkung der Wicklung i der Maschine 27 vom Feld i9 geschwächt wird -, so entsteht an der Maschine 27 eine größere Ankerspannung als an 26. Die Differenzspannung beider Maschinen verstärkt das Feld 18 der Erregermaschine 25 sowie das Feld 7 der Anlaßmaschine iz so weit, daß jede dieser beiden Maschinen konstante Spannung bei ver4nderlicher Drehzahl abgibt. Dies setzt allerdings voraus, daß außer den Erregermaschinen auch die Anlaßdynamo i i nicht zu hoch gesättigt wird. Bei normal gesättigter Anlaßmaschine ergeben sich wegen der Krümmung der Sättigungskurve Abweichungen der Spannung und damit der Walzmotordrehzahl von dem konstant zu haltenden Wert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung für Gleichstromgeneratoren, insbesondere für von Drehstrommotoren angetriebene Leonarddynamos, deren Ankerspannung unabhängig von der Drehzahl konstant gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator zwei gleichsinnig erregte Feldwicklungen besitzt, von denen die eine konstant erregt und die aridere von- einer Hilfserregermaschine gespeist wird, welche mit einer der Drehzahl des Generators proportionalen Drehzahl angetrieben wird und deren Spannung mit sinkender Drehzahl steigt, und umgekehrt.
2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfserregermaschine (r6) zwei Feldwicklungen (3, .4) besitzt, deren Wirkungen sich bei einer gegebenen Höchstdrehzahl aufheben und daß die Wirkung der einen Wicklung (3) bei einem Drehzahlabfall überwiegt (Abb. i).
3. Schaltung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Wicklung (3) der Hilfserregermaschine (16) konstant erregt wird und daß die andere Wicklung (q.) von einer konstant erregten Erregermaschine (17) gespeist wird, deren Drehzahl proportional der des Generators (i i) ist. q..
Schaltung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konstant erregte Wicklung (6) des Generat)rs (i i) von einer Erregermaschine (15) gespeist wird, deren Drehzahl proportional der des Generators ist und welche von der Hilfserregermaschine (16) und von einer konstanten Spannungsquelle (8) erregt wird.
5. Schaltung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfserregermaschine aus zwei Dynamos (26, 27) besteht, deren Anker gegengeschaltet sind und welche je ein konstant erregtes Feld (i) und je ein in Abhängigkeit von der Drehzahl erregtes Feld (i9) besitzen, wobei das Feld (i9) in der einen Maschine (26) das konstant erregte Feld (i) unterstützt und in der anderen Maschine (27) dem konstant erregten Feld entgegenwirkt (Abb. 2-).
6. Schaltung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Generator (i i) gespeiste Motor (io) gleichfalls durch die das konstant erregte Feld (6) des Generators (i i) speisende Hilfserregermaschine (15 bzw. 25) erregt wird.