DE671848C - Device to ensure the self-excitation of three-phase generators, especially for high-speed excitation - Google Patents

Device to ensure the self-excitation of three-phase generators, especially for high-speed excitation

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DE671848C
DE671848C DEA78549D DEA0078549D DE671848C DE 671848 C DE671848 C DE 671848C DE A78549 D DEA78549 D DE A78549D DE A0078549 D DEA0078549 D DE A0078549D DE 671848 C DE671848 C DE 671848C
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DE
Germany
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auxiliary
excitation
generator
winding
anodes
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Expired
Application number
DEA78549D
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German (de)
Inventor
Dr-Ing Arthur Mandl
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AEG AG
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AEG AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/16—Synchronous generators
    • H02K19/38—Structural association of synchronous generators with exciting machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Description

Im Hauptpatent 663 000 wird eine Einrichtung zur Sicherstellung der Selbsterregung von Drehstromgeneratoren, insbesondere zur Schnellerregung, beschrieben, bei der die Erregerwicklung des Generators betriebsmäßig ,über in Gleichrichterschaltung arbeitende, für die volle Erregerleistung bemessene Entladungsstrecken gespeist wird und auf der Welle des Generators ein Drehstromhilfsgenerator mit Permanentmagnieiten zur Lieferung der Anfangserregung angeordnet und so bemessen ist, daß er während des Anlaufes oder nach Störungen, die Generatorspannung in kurzer Zeit so hoch treibt, diaß die Zündspannung der an die Klemmen des Generators angeschlossenen Entladungsstrekken überschritten und der Erregergleichrichter in Betrieb genommen wird.The main patent 663 000 is a device to ensure the self-excitation of three-phase generators, in particular for high-speed excitation, in which the excitation winding of the generator is operational , over working in rectifier circuit, dimensioned for the full excitation power Discharge paths is fed and a three-phase auxiliary generator on the shaft of the generator arranged with permanent magnets to deliver the initial excitation and is dimensioned in such a way that it maintains the generator voltage during start-up or after malfunctions in a short time so high that the ignition voltage of the at the terminals of the Generator connected discharge paths exceeded and the exciter rectifier is put into operation.

Trotz dieser Maßnahmen, die darauf ab-Despite these measures aimed at

na zielen, 'eine Selbsterregung des Drehstromgenerators sicherzustellen, besteht die Gefahr, daß der remanente Magnetismus des Hilfsdrehstromgenerators durch die von seiner Ständerdurchfluitung. herrührende Ankerrückwirkung so sehr geschwächt wird, daß eine Selbsterregung in Frage gestellt ist. Diese Gefahr wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der einen Werkstoff hohler- Koerzitivkraft enthaltende Magnetkreis des Hilfsdrehstromgenerators so bemessen ist, daß durch die bei Belastung auftretende Ankerrückwirkung der remamente Kraftfluß um weniger als ioo/0 geschwächt wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Zündung der an die Ankerwicklung der Synchronmaschine angeschlossenen Hauptanoden über Hilfsanoden oder einen besonderen Hilfsgleichrichter unter allen Umständen erzielt wird. na aim to 'ensure self-excitation of the three-phase generator, there is a risk that the remanent magnetism of the auxiliary three-phase generator by the flow of its stator. anchor reaction is weakened so much that self-excitation is called into question. This danger is according avoided by the invention that the material a magnetic circuit containing hohler- coercive force is dimensioned in the auxiliary alternator so that ioo / 0 is attenuated by the load occurring in the armature reaction remamente force flux by less than. This ensures that the ignition of the main anodes connected to the armature winding of the synchronous machine is achieved under all circumstances via auxiliary anodes or a special auxiliary rectifier.

In der Zeichnimg ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. ι ist die Erregerwicklung der Synchronmaschine, die an die Schleifringe 2 angeschlossen ist. Die Ankerwicklung ist mit 3 bezeichnet. Auf der Welle der Synchronmaschine ist das zweiteilige Polrad 4 des Hilfsdrehstromgenerators angeordnet, dessen Schenkel aus Platten 5 hoher Koerzitivkraft bestehen. Die Ankerwicklung: 6 des Hilfsdrehstromgenerators ist mit Hilfsanoden 7 des Gleichrichters 8 verbunden.In the drawing, the invention is illustrated in two exemplary embodiments. ι is the field winding of the synchronous machine, which is connected to the slip rings 2 is. The armature winding is denoted by 3. On the shaft of the synchronous machine is the two-part pole wheel 4 of the Auxiliary three-phase generator arranged, the legs of which consist of plates 5 high coercive force exist. The armature winding: 6 of the auxiliary three-phase generator is connected to the auxiliary anodes 7 of the Rectifier 8 connected.

Die Spannung des Hilfsdrehstromgenerators ist derart ausgelegt, daß bei der normalen Drehzahl der Synchronmaschine eine sichere Zündung an den Hilfsanoden 7 eintritt. Es fließt dann ein Gleichstrom überThe voltage of the auxiliary three-phase generator is designed so that with the normal Speed of the synchronous machine a safe ignition occurs at the auxiliary anodes 7. A direct current then flows over

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

Dr.-Ing. Arthur Mandl in London.Dr.-Ing. Arthur Mandl in London.

Claims (2)

die Erregerwicklung ι der Synchronmaschine. Dieser ist so bemessen, daß die Klemmspannung der Synchronmaschine derart ansteigt, daß an den über einen Transformator aji der Ankerwicklung der Synchronmaschine liegenden Haup !elektroden 9 Zündung· eintritt, w#- durch die Hilfsanoden erlöschen und dei Hilfsgenerator stromlos wird. Nunmehr kann die Synchronmaschine voll erregt werden. Den Hilfsdrehstromgenerator kann man vorteilhaft gewisse Zeit nach dem Eintreten der Zündung an den Hauptanoden abschalten, z.B. durch den eingezeichneten Schalter 12 zwischen den beiden Nullpunkten oder durch Gitter an den Hilfsanoden. Die Batiätigiung dieser Abschaltung bzw. Sperrung kann von dem Strom durch die eingezeichnete Spule 13 erfolgen.the excitation winding ι of the synchronous machine. This is dimensioned so that the clamping voltage the synchronous machine increases in such a way that to the via a transformer aji the Main electrodes lying in the armature winding of the synchronous machine 9 ignition occurs, w # - go out by the auxiliary anodes and dei Auxiliary generator is de-energized. The synchronous machine can now be fully excited. The auxiliary three-phase generator can be advantageous for a certain time after the occurrence of the Switch off the ignition at the main anodes, e.g. using the switch 12 shown between the two zero points or through grids on the auxiliary anodes. The Batiätigiung this disconnection or blocking can be caused by the current through the drawn coil 13 take place. Der Hilfsdrehstromgenerator kann, wiefolgendes Beispiel zeigt, sehr klein bemessen werden.The auxiliary alternator can do the following Example shows to be sized very small. Ein Turbogenerator von 30000 kVA habe eine Erregerleistung von etwa 120 kW. Bei der normalen Erregerspannung von 220 V ergibt das oei Nennlast etwa im Induktor 220 V X 500 A, im Leerlauf etwa 250 A. Davon werden im Luftspalt verbraucht etwa 150 A, somit bei 20.0/0 der Maschinen- bzw. Erregerspannung etwa 12 V X 30 A.
Es genügt, mit dem Hilfsdrehstromgenerator 30 bis 40 V zu erzeugen, um die Hilfsanoden sicher zum Zünden zu bringen. Bei einer Erregung des Turboinduktors mit 12 V und 30 A erregt sich der Turbogenerator so weit, daß die Hauptanoden sicher zünden und die Hilfsanoden 'erlöschen.A turbo generator of 30,000 kVA has an excitation power of around 120 kW. With the normal excitation voltage of 220 V, the nominal load in the inductor is about 220 VX 500 A, while idling about 250 A. Of this, about 150 A are consumed in the air gap, i.e. about 12 VX 30 A at 20.0 / 0 of the machine or excitation voltage .
It is sufficient to generate 30 to 40 V with the auxiliary three-phase generator to safely ignite the auxiliary anodes. When the turbo-inductor is excited with 12 V and 30 A, the turbo-generator is excited to such an extent that the main anodes ignite safely and the auxiliary anodes go out. Bei der sehr kleinen Leistung des Hilfsdrehstromgenerators ist es leicht, ihn so zu bauen, daß die von seiner Ständerdurchflutung herrührende Ankerrückwirkung den remanenten Magnetismus um weniger als um ι ο 0/0 schwächt. ·With the very low power of the auxiliary three-phase generator it is easy to build it in such a way that it is flooded by its stand The armature reaction resulting from this weakens the remanent magnetism by less than ι ο 0/0. · In Abb, 3 ist der Kraftfluß 0 des Hilfsdrehstromgenerators abhängig von den erregenden AW aufgetragen. Bei offenem. Ständerkreis kommt der Leerlaufkraftfluß 0O zustande. Wenn die Maschine Strom liefert, so erzeugt sie, auf konstantem Widerstand belastet, Gegenflniperewindungen nach der Geraden £", so daß als wirkliche Spannung die dem Schnittpunkt/3 'entsprechende zustande kommt. Diese ist bei zweckentsprechender Damensionierungj nur wenig kleiner als die dem Leerlaufpunkt P0 entsprechende.
Wenn man eine Schwächung der Koerzitivkraft vollkommen vermeiden will, so ist eine Schaltung nach Abb. 2 möglich. Hier ist das Polrad 4 des Hilfsdrehstromgenerators mit einer Wicklung 10 versehen, mittels der nach erfolgter Zündung an den Hilfsanoden 7 ein die Ankerrückwirkung· kompensierendes Feld erzeugt wird. Neben der Wicklung 10 ist hierbei 'ein zusätzlicher Schleifring 11 erforderlich. Das andere Wicklungsende der Wicklung 10 kann unmittelbar mit der Erregerwicklung der Synchronmaschine verbunden sein.In Fig. 3, the power flow 0 of the auxiliary three-phase generator is plotted as a function of the exciting AW. With open. In the stator circuit, the no-load flow of force 0 O is created . If the machine provides power, so it produces charged at a constant resistance, Gegenflniperewindungen so that as actual voltage, the 'corresponding to the point of intersection / 3 comes about by the straight line £. "This is for purpose of corresponding Damensionierungj only slightly smaller than the idling point P 0 corresponding.
If you want to avoid a weakening of the coercive force completely, a circuit according to Fig. 2 is possible. Here the pole wheel 4 of the auxiliary three-phase generator is provided with a winding 10, by means of which a field which compensates for the armature reaction is generated on the auxiliary anodes 7 after ignition has taken place. In addition to the winding 10, an additional slip ring 11 is required here. The other winding end of the winding 10 can be connected directly to the field winding of the synchronous machine. Bei der in Abb. 2 dargestellten Ausführung sind die Hilfsanoden 7 und die Hauptanoden 9 in besonderen Gleichrichtern untergebracht. Das hat den großen Vorteil, daß über die Wicklung 10 nur der Strom der Hilfsanode fließt und von selbst unterbrochen wird, wenn die Hauptanoden zünden.In the embodiment shown in Fig. 2, the auxiliary anodes 7 and the main anodes 9 housed in special rectifiers. This has the great advantage that over the Winding 10 only the current of the auxiliary anode flows and is interrupted by itself, when the main anodes ignite. Die Schaltung nach Abb. 1 hat gegenüber derjenigen nach Abb. 2 den Vorteil, daß das Polrad keine Wicklung aufweist. Dafür ist jedoch bei der Schaltung nach Abb. 2 eine Schwächung der Koerzitivkraft des Polrades des Hilfsdrehstromgenerators völlig aus- geschlossen.The circuit according to Fig. 1 has the advantage over that of Fig. 2 that the pole wheel has no winding. However, this is the case with the circuit according to Fig. 2 a weakening of the coercive force of the pole wheel of the auxiliary three-phase generator completely closed. Paten tan s ρ r ü cη ε:Godfather tan s ρ r ü cη ε: ι. Einrichtung zur Sicherstellung der Selbsterregung von Drehstromgeneratoren, insbesondere zur Schnellerregung, bei der die Erregerwicklung des Generators betriebsmäßig über in Gleichrichterschaltung arbeitende, für die volle Erregerleistung bemessene Entladungsatrekken gespeist wird und auf der Welle des Generators ein Dxehstromhilfsgenerator mit Permanentmagneten' zur Lieferung der Anfangserregung angeordnet und derart bemessen ist, 'daß er während des An-laufs oder nach Störungen die Spannung des Generators nach kurzer Zeit so hoch treibt, daß die Zündspannung der an die Klemmen des Generators angeschlossenen Entladungsstrecken überschritten und der Erregergleichrichter in Betrieb genommen wird, nach Patent 663 000, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Werkstoff hoher Koerzitivkraft enthaltende Magnetkreis des Drehstromhilfsgenerators so bemessen ist, daß der remanente Kraftfluß durch die bei Belastung auf tretende Ankerrückwirkung um weniger als 10 0/0 geschwächt wird.ι. Facility to ensure the Self-excitation of three-phase generators, especially for high-speed excitation, in which the excitation winding of the generator operationally over working in rectifier circuit, for the full excitation power rated discharge atrekken is fed and on the shaft of the Generators a Dxehstromhilfsgenerator with permanent magnets' for the delivery of the The initial excitation is arranged and dimensioned in such a way that it occurs during the start-up or after malfunctions the voltage of the generator becomes so high after a short time drives that the ignition voltage is connected to the terminals of the generator Discharge distances exceeded and the exciter rectifier put into operation is, according to patent 663 000, characterized in that the one material high coercive force containing magnetic circuit of the three-phase auxiliary generator so dimensioned is that the remanent flow of force is weakened by less than 10 0/0 due to the armature reaction that occurs when the load is applied will. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polrad des Hilfsdrehstromgenerators mit einer die Ankerrückwirkung kompensierenden, vom Strom der Hilfsanoden bzw. des Hilfsgleichrichters durchflossenen Wicklung versehen ist.2. Device according to claim 1, characterized characterized in that the pole wheel of the auxiliary three-phase generator with a The winding which compensates for the armature reaction and is traversed by the current from the auxiliary anodes or the auxiliary rectifier is provided. H ierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings for this
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE755413C (en) * 1940-09-20 1953-03-09 Sachsenwerk Licht & Kraft Ag Device for briefly driving the auxiliary exciter of an alternating current generator equipped with an exciter converter
DE758668C (en) * 1939-03-05 1954-02-22 Siemens Schuckertwerke A G Excitation from self-excited alternators
DE949960C (en) * 1950-05-16 1956-11-08 Siemens Ag Device for supplying a direct voltage proportional to the speed

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