DE669873C - Anordnung zur Erregung von fremderregten Gleichstromerregermaschinen, die durch einen Schnellregler bis auf kleine Spannungswerte herab regelbar sind - Google Patents

Description

• Anordnung zur Erregung von fremderregten Gleichstromerregermaschinen, die durch einen Schnellregler bis auf kleine Spannungswerte herab regelbar sind Wird eine fremderregte Erregermaschine für elektrische Generatoren von einem Schnellregler nach dem Tirrillsystem geregelt, so ist der Regler nur imstande, die Spannung der Erregermaschine innerhalb. eines begrenzten Bereiches zu beherrschen. Zeitweilig ergeben sich aber auch für den Generator Betriebsverhältnisse, bei denen es erforderlich ist, jene Spannung der Erregermaschine weit unterhalb des normalen Bereiches durch den Regler zu beeinflussen und sie auf Null oder gar einen negativen Wert zu bringen. Um dieses zu ermöglichen, war es bekannt, auf der Erregermaschine eine zweite Wicklung anzuordnen, welche ihrer Feldwicklung entgegenwirkt. Es ist ferner bekannt, durch besondere Ausbildung des Tirrillreglers die Regelung der Erregermaschine derart vorzunehmen, daß mit abnehmender Schließungsdauer der Tirrillkontakte für einen Widerstand im Stromkreis der Erregerwicklung gleichzeitig eine Zunahme der Schließungsdauer von besonderen Hilfskontakten dieses Reglers für einen Widerstand im Stromkreis der Gegenwicklung stattfindet, so daß auf diese Weise selbsttätig eine Verschiebung des Einflusses der einen oder anderen Wicklung mit wechselnder Spannung der Erregermaschine vor sich geht und der Regler auch in den unteren Spannungsbereichen die Regelung einwandfrei ausführt.
• Da in solchen' Fällen die Wirkung der Feldwicklung der Erregermaschine dauernd durch die Gegenwicklung geschwächt wird, so ergibt sich ein verhältnismäßig hoher Aufwand an Amperewindungen. Aus diesem Grunde ist angeregt worden, die Gegenwicklung bei größeren Belastungen des Generators, d. h.. bei höheren Erregerspannungen, bei denen sie nicht erforderlich ist, abzuschalten. Eine noch bessere Ausnutzung der Erregermaschine erhält man in ebenfalls bekannter Weise durch Umschaltung der Zusatzwicklung bei höheren Spannungen der Erregermaschine, so daß ihre beiden Wicklungen dann gleichsinnig wirken. Bei einer anderen bekannten Anordnung zur Erregung von fremderregten Gleichstromerregermaschinen, bei welcher zur Ausübung von Stoßerregungen infolge auftretender Kurzschlüsse im Netz die Haupterregerrnaschine ebenfalls zwei Wicklungen besaß, von denen die eine der Regelung, die andere der Stoßerregung diente, bildete die erstere die Diagonale einer Brückenschaltung, deren Zweige aus den von den Reglerkontakten beeinflußten Widerständen bestand. Hier war zwar die Möglichkeit gegeben, durch Verschiebung der Brückenkontakte die Erregung der an sie angeschlossenen Wicklung umzukehren,. so daß dadurch für die Erweiterung des Regelbereiches der Schnellregler die beiden Wicklungen gleichsinnig oder einander entgegenwirkend geschaltet werden konnten. Jedoch hatte diese bekannte Anordnung den gleichen Nachteil wie die andere, daß nämlich für die Verschiebung der Brückenkontakte besondere vorn Erregerstrom beeinflußte Steuervorrichtungen notwendig waren, wenn man :die beiden Wicklungen bzw. die Erregermaschine mit ihrem verfügbaren Wickelraum möglichst günstig für die verschiedenen Regelbereiche ausnutzen wollte. Solche vermittelnden Schalt- und Steuerorgane verursachen naturgemäß eine unerwünschte Zeitverzögerung und beeinträchtigen die Zuverlässigkeit des Betriebes. Die Widerstände der Brückenschaltung stellen überdies während des normalen Betriebes eine unwirtschaftliche Belastung dar, da nur ein Teilstrom der Brücke für die Erregung ausgenutzt wird.
• Nach der Erfindung wird angestrebt, die Spannung von Gleichströmerregermaschinen durch einen Schnellregler normaler Bauart auch unterhalb seines normalen Regelbereiches unter Verwendung jener zusätzlichen Hilfserregerwicklung regeln zu können, ohne für die verschiedenen Regelbereiche und die günstige Ausnutzung der Wicklung besondere Schalter, Umschalter oder gesteuerte Kontakte zu benötigen. Es soll sich vielmehr die erforderliche Stärke und Richtung der Erregung der Hilfswicklung selbsttätig und allmählich mit den Änderungen der Erregerstromstärke in der Haupterregerwicklung einstellen. Dieses ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die in niederen Regelbereichen - der Feldwicklung der Erregermaschine entgegenwirkende Hilfswicklung von einer kleinen Hilfsmaschine gespeist wird, die vom Erregerstrom der Feldwicklung der Haupterregermaschine gegenkompoundiert wird. Mit abnehmender Spannung der Erregermaschine erhöht sich dann selbsttätig die ihrer Hilfswicklung aufgedrückte Spannung der Hilfsmaschine. Man kann dann die Nebenschlußwicklung der Hilfsmaschine und ihre Gegenkompoundwicklung derart zueinander abstimmen, daß die Hilfsmaschine im Bereich niederer Erregerströme der Haupterregermaschine so gepolt ist, daß die von ihr gespeiste Hilfswicklung der Haupterregerinaschine der Feldwicklung entgegenwirkt, während bei höheren Erregerströmen die entgegengesetzte Polung entsteht und die Feldwicklung dann mit der Hilfswicklung gleichsinnig wirkt.
• In der Zeichnung ist die Schaltanordnung einer Einrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es bedeuten a die Ständerwicklung eines Drehstromgenerators, b die Erreger-Wicklung dieses Generators, c. die Haupterregermäschine.
• Diese, Haupterregermaschine besitzt zwei Wicklunen, nämlich die eigentliche Feldwicklung d und die Hilfswicklung f. Die Wicklung d wird, wie üblich, von einer Erregermaschine zweiter Ordnung g mit einer Nebenschlußwicklung h und einer Kompoundwicklung i erregt und die ihr aufgedrückte Spannung in bekannter Weise durch einen Tirrillregler t, der einen Teil des Widerstandes w periodisch überbrückt, beeinflußt. Die Hilfswicklung f ist erfindungsgemäß mit einer kleinen Hilfsmaschine k verbunden, welche eine Nebenschlußwicklung in und eine Gegenkompoundwicklung n besitzt. Diese Gegenkompoundwicklung liegt im Erregerstromkreis der Wicklung d, so daß ihre Wirkung von dem Einfluß des Tirrillreglers bzw. der Größe des Erregerstromes abhängt.
• Man kann die beiden Wicklungen an und n in ihren Amperewindungen so bemessen, däß sie sich bei mittlerer Belastung des Generators annähernd in ihrer Wirkung aufheben, so daß die Hilfsmaschine h dann spannungslos ist und die Wicklung f keinen Strom führt. Mit abnehmender Schließungsdauer der Tirrillkontakte überwiegt zufolge der Verringerung des in der Gegenkompoundwicklung n fließenden Stromes die Nebenschlußwicklung m und gibt der Hilfsmaschine k eine solche Polung, daß die Hilfswicklung f der Erregerwicklung d entgegenwirkt und der Regler t die Spannung der Erregermaschine c auf Null bringen oder sogar umpolen kann, falls die Betriebsverhältnisse des Netzes und des Generators dieses erfordern. Wenn umgekehrt hohe Leistungen von dem Generator in das Netz geliefert werden, überwiegt die Gegenkompöundwicklung n die - Nebenschlußwicklung m der Hilfsmaschine 1z, und diese erhält eine Polung, bei welcher die Wicklunden f und d nunmehr gleichsinnig arbeiten. Hieraus folgt für die Erregermaschine eine: günstigere Ausnutzung der Wicklung bzw. für sie ein geringerer Raumbedarf, als wenn die Wicklung f in allen Spannungsbereichen eine konstante Gegenmagnetisierung erzeugen würde. Es kann ein normaler Tirrillregler verwendet werden, und die Erweiterung des Regelbereiches auf kleinere Spannungswerte vollzieht sich allmählich und selbsttätig ohne Erfordernis von Schalterauslösungen. Wird im Erregerkreis der Haupterregermaschine in bekannter Weise eine Einrichtung zur Hervorrufung von Stoßerregungen angeordnet, um die Generatorspannung bei Netzkurzschlüssen zu- halten, so hat der Erfindungsgegenstand die weitere vorteilhafte Eigenschaft, daß die Stoßerregung durch die Gegenkompoundwicklung it der Hilfsmaschine k in ihrer Wirkung noch erheblich gesteigert wird, weil dann den beiden gleichsinnig arbeitenden Wicklungen d und f zugleich eine stark erhöhte Spannung aufgedrückt wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Anordnung zur Erregung von fremderregten Gleichstromerregermaschinen, die durch einen Schnellregler bis auf kleine Spannungswerte herab regelbar sind und zu diesem Zweck außer der eigentlichen vom Schnellregler gesteuerten Feldwicklung eine der letzteren zumindest in niederen Regelbereichen entgegenwirkende Hilfswicklung besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung (f) von einer durch den E.rregerstrom der Feldwicklung (d) der Haupterregermaschine (c) gegenkompoundierten Hilfsmaschine (k) gespeist wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (in) der Hilfsmaschine (k) und ihre Gegenkompoundwicklung (n) derart zueinander abgestimmt sind, daß die Hilfsmaschine im Bereich niederer Erregerströme der Feldwicklung (d) der Haupterregermaschine (c) so gepolt ist, daß die von ihr gespeiste Hilfswicklung (f) der Haupterregermaschine (c) der Feldwicklung (d) entgegenwirkt, während bei höheren Erregerströmen die entgegengesetzte Polung entsteht und die Feldwicklung (d) mit der Hilfswicklung (f) gleichsinnig wirkt.