DE673601C

DE673601C - Double-fed synchronous induction machine

Info

Publication number: DE673601C
Application number: DEZ23231D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Hanskarl Voigt
Original assignee: Ziehl Abegg SE
Current assignee: Ziehl Abegg SE
Priority date: 1936-06-03
Filing date: 1936-06-03
Publication date: 1939-03-25

Description

Aus der Theorie der doppelt gespeisten synchronen Drehfeldmaschine folgt die durch die Erfahrung erhärtete Tatsache, daß bei der doppelt gespeisten Drehfeldmaschine unabhängig von den Eigenschaften des speisenden Netzes selbsterregte Pendelungen auftreten, die es praktisch unmöglich machen, sie im Synchronismus zu halten. Um die doppelt gespeiste synchrone Drehfeldmaschine betriebsfähig zu machen, müssen durch Maßnahmen an oder in der Maschine diese Pendelungen gedämpft werden. Dies kann in bekannter Weise durch Vergrößerung ihrer Streuung erreicht werden oder aber durch Maßnahmen, die im gleichen Sinne wirken, d. h. eine Verkleinerung des Durchmessers des Arbeitskreises zur Folge haben.From the theory of the double-fed synchronous induction machine it follows the experience corroborated fact that with the doubly fed induction machine independent self-excited oscillations occur due to the properties of the feeding network, which make it practically impossible to keep them in synchronicity. To double To make fed synchronous induction machines operational, measures must be taken these oscillations are damped on or in the machine. This can be known in Can be achieved by increasing their spread or by measures that work in the same way, d. H. result in a reduction in the diameter of the working group.

Eine bekannte Anordnung erreicht die Verkleinerung des Arbeitskreises durch ungleicheA known arrangement achieves the reduction of the working group by unequal

ao Windungszahlen der in Reihe geschalteten Ständer- und Läuferwicklung. Eine andere bekannte Anordnung schaltet bei Reihenschaltung von Ständer- und Läuferwicklung eine Drossel parallel zu einer der beiden Wicklungen, oder bei Parallelschaltung von Ständer- und Läuferwicklung eine Drossel vor eine der beiden Wicklungen. Dadurch wird im ersten Falle eine ungleiche Durchflutung, im zweiten Falle eine zusätzliche Streuung erzielt; in beiden Fällen wird der Durchmesser des Arbeitskreises verkleinert.ao number of turns of the series-connected stator and rotor windings. Another known arrangement switches a choke parallel to one of the two when stator and rotor windings are connected in series Windings or, if stator and rotor windings are connected in parallel, a choke in front of one of the two windings. In the first case, this results in an uneven flow, in the second case, an additional spread is achieved; in both cases the diameter of the working group is reduced.

Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß die zusätzliche Streuung oder die ungleiche. Durchflutung zwar eine gute Dämpfung der Pendelungen bewirkt, aber gleichzeitig auch das Kippmoment herabsetzt. Das bedeutet aber, da von dem Motor ja ein Kippmoment ganz bestimmter Größe verlangt wird, eine Vergrößerung der für eine bestimmte Leistung erforderlichen Type.These arrangements have the disadvantage that the additional spread or the unequal. Flooding causes a good damping of the pendulums, but at the same time also reduces the overturning moment. But that means that there is a breakdown torque from the motor a very specific size is required, an enlargement of the for a specific performance required type.

Eine weitere bekannte Anordnung sucht diesen Nachteil mit Hilfe einer Zusatzwicklung zu vermeiden, die jedoch wegen ihres Platzbedarfes auch wieder eine Vergrößerung des Motors bedingt; außerdem bedeuten die Verluste in ihr eine zusätzliche Erwärmung des Motors.Another known arrangement seeks this disadvantage with the aid of an additional winding to avoid, however, because of their space requirements again an enlargement of the engine conditionally; in addition, the losses in it mean additional warming of the motor.

Um diese erwähnten Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden, ist bei einer doppelt gespeisten Drehfeldmaschine mit parallel geschalteter Ständer- und Läuferwicklung gleicher Polzahl und ungleicher Windungszahl gemäß der Erfindung vor die Wicklung mit der kleineren Windungszahl ein Wirk- oder Blindwiderstand von solcher Größe gelegt, daß in beiden Wicklungen (Ständer und Läufer) entweder das Verhältnis von Spannung zu Windungszahl gleichIn order to avoid these disadvantages of the known designs mentioned, is in one double-fed induction machine with stator and rotor windings connected in parallel same number of poles and unequal number of turns according to the invention in front of the winding with the smaller number of turns an effective or reactance of such a size placed that in both windings (Stator and rotor) either the ratio of voltage to number of turns is the same

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

Dipl.-Ing. Or-Ing. Hanskarl Voigt in Hagen, Westf.Dipl.-Ing. Or-Ing. Hanskarl Voigt in Hagen, Westf.

ist, wodurch die zusätzliche Streuung vermieder wird, oder daß die Durchflutung beider Wicklungen gleich ist. Im ersten Falle tritt eine geringe Ungleichheit der Durchflutungen, im zweiten Falle eine geringe zusätzliche Streuung auf. In beiden Fällen ist der verkleinernde Einfluß auf den Durchmesser des Arbeitskreises so klein wie möglich zu halten, so klein, daß die Verkleinerung des Arbeitskreises als solche allein noch keine abweichende Dämpfung der Pendelungen ergeben würde.which avoids the additional scatter or that the flow of both windings is the same. In the first In the case of a slight inequality of the flows occurs, in the second case a slight one additional spread. In both cases the reducing influence is on the diameter of the working group as small as possible, so small that the downsizing of the working group as such alone does not provide any deviating damping of the oscillations would result.

Die erforderliche Dämpfung kommt bei dem Erfindungsgegenstand auf folgende Weise zustande: beim Auftreten von Pendelungen schwankt der mit beiden Wicklungen ver-. kettete Kraftfluß mit der Frequenz der Pendelungen, die etwa 10% der Nennfrequenz beträgt. Durch diese Flußschwankungen werden in beiden Wicklungen Spannungen von Pendelfrequenz erzeugt, die der Windungszahl jeder Wicklung verhältnisgleich sind. Da die Windungszahlen verschieden sind, sind es auch die Spannungen; es wird also über die beiden parallel geschalteten Wicklungen ein Ausgleichsstrom von Pendelfrequenz fließen, der die ihn erzeugende Kraft., eben die Pendelungen, dämpft. Da dieser Ausgleichsstrom von wesentlich geringerer Frequenz als der Betriebsstrom ist, so hat er auf die Größe des Kreisdiagramms und damit auf das Kippmoment nur unwesentlichen Einfluß. Der Motor nach der Erfindung erreicht also eine Dämpfung der Pendelungen ohne gleichzeitige Herabsetzung des Kippmomentes. The required damping occurs in the subject matter of the invention in the following way comes about: when oscillations occur, the fluctuates with both windings. chained power flow with the frequency of the oscillations, which is about 10% of the nominal frequency amounts to. These flux fluctuations create voltages in both windings generated by a pendulum frequency that is proportional to the number of turns of each winding are. Since the numbers of turns are different, so are the voltages; it will thus a compensating current of pendulum frequency via the two windings connected in parallel flow, which dampens the force that generates it, i.e. the pendulums. Because this equalizing current of much less Frequency than the operating current, it has to be the size of the pie chart and thus only insignificant influence on the overturning moment. The engine according to the invention achieved thus a damping of the oscillations without a simultaneous reduction of the overturning moment.

Der Vorschaltwiderstand kann innerhalb oder außerhalb der Maschine angebracht werden. Die letztere Anordnung hat den Vorteil, daß die im Vorschaltwiderstand auftretenden Verluste den Motor nicht zusätzlich erwärmen; außerdem kann, wenn der Widerstand regelbar eingerichtet ist, im Betriebe leicht der richtige Widerstandswert eingestellt werden. Durch einen vorgeschalteten Wirk wider stand wird der Wirkungsgrad des Motors, durch einen Blindwiderstand der Leistungsfaktor naturgemäß etwas herabgesetzt. Dies ist jedoch kein dem Erfindungsgegenstand eigentümlicher Mangel; denn die bisher bekanntgewordenen Mittel zur Stabilisierung von doppelt gespeisten synchronen Drehfeldmaschinen erfordern einen größeren und damit schlechter ausgenutzten Motor, als für eine verlangte Leistung an sich nötig wäre, so daß sein Wirkungsgrad und Leistungsfaktor ebenfalls sinkt.The series resistor can be installed inside or outside the machine. The latter arrangement has the advantage that those occurring in the ballast resistor Losses do not additionally heat the engine; also can if the resistance is adjustable, the correct resistance value can easily be set in the company. Through an upstream The effective resistance is the efficiency of the motor, with a reactance the power factor naturally somewhat reduced. However, this is not the subject of the invention peculiar defect; because the previously known means of stabilization of double-fed synchronous induction machines require a larger and thus less utilized engine than would be necessary for a required performance, so that its efficiency and power factor also decrease.

In der Zeichnung ist das Schaltbild eines Motors gemäß der Erfindung dargestellt, bei dem beispielsweise der Läufer die geringere Windungszahl hat; vor diesem liegt also der Wirk- oder Blindwiderstand R bzw. L₁ der gegebenenfalls regelbar eingerichtet sein kann. Mit dem Schalter S₁ werden die Ständer ι und gleichzeitig die mit der Läuferwicklung verbundenen Schleifringe U_s, V_S! W_s über den Vorwiderstand R oder L mit dem Netz 2 verbunden.In the drawing, the circuit diagram of a motor according to the invention is shown, in which, for example, the rotor has the lower number of turns; in front of this is the effective or reactance resistance R or L _1, which can optionally be set up to be adjustable. With the switch S ₁ , the stator and at the same time the slip rings U _s , V _S! W _s connected to the network 2 via the series resistor R or L.

Claims

Patent claims:

1. Double-fed synchronous induction machine with stator and rotor windings connected in parallel with the same number of poles and unequal number of turns, thereby characterized in that in front of the winding with the smaller number of turns an active or reactive resistance of such The size is that in both windings either the ratio of voltage to number of turns or the flow rate is equal to.

2. Double-fed synchronous induction machine according to claim 1, characterized characterized in that the resistance is adjustable.

1 sheet of drawings