DE676879C

DE676879C - Arrangement for automatic activation of the excitation of self-starting synchronous motors

Info

Publication number: DE676879C
Application number: DES121215D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1935-01-31
Filing date: 1936-01-19
Publication date: 1939-06-14

Description

Anordnung zum selbsttätigen Einschalten der Erregung von selbstanlaufenden Synchronmotoren Es ist vielfach gebräuchlich, Synchronmotoren mit Hilfe einer Dämpferwicklung als Asynchronmotoren unerregt hochzufahren und erst nach Erreichung einer bestimmten Mindestdrehzahl die Synchronisierung durch Einschalten des Erregerstromes vorzunehmen. Wesentlich für den sicheren Übergang in den synchronen Betrieb ist dabei die Wahl des Einschaltzeitpunktes der Erregung in Bezug auf die dabei vorhandene Stellung des Läufers gegenüber dem Drehfeld. Es ist wünschenswert, diesen Zeitpunkt so festzulegen, daß sich dabei zwischen den Erregerpolen und dem Ständer gerade das maximale Drehmoment ergibt. Andernfalls kann es geschehen, daß das Drehmoment, welches der nunmehr als Synchronmotor arbeitende Motor abgibt, kleiner ist als das Belastungsmoment, wodurch ein sofortiges Außertrittfallen oder zumindesten ein vorübergehendes Schlüpfen des Motors über mehrere Polteilungen eintreten würde. Es sind bereits Einrichtungen zum selbsttätigen Synchronisieren von asynchron hochgefahrenen Synchronmotoren bekanntgeworden, die zum Ziele haben, selbsttätig die Einschaltung des Erregerstromes in einem solchen Zeitpunkt zu bewirken, daß das maximale Drehmoment erreicht wird. Die bekannten Anordnungen benutzen hierfür die Größe des Schlupfstromes, der in der über einen Widerstand geschlossenen Erregerwicklung beim asynchronen Lauf induzieft wird. Der Schlupfstrom in der Erregerwicklung wirkt dabei auf das Einschaltrelais für den Erregerstrom ein. Die Größe des Augenblickswertes dieses Schlupfstromes, bei dem die Einschaltung erfolgen soll, wird durch die Empfindlichkeit des Relais, das richtige Vorzeichen des Schlupfstromes durch ein der Erregerwicklung vorgeschaltetes Ventil bzw. durch Differenzbildung mit einer konstanten Erregung des Relais erreicht. Diese bekannten Anordnungen haben den Nachteil, daß die Lage des Einschaltzeitpunktes nicht nur von der Stellung des Läufers gegenüber dem Drehfeld, sondern auch von der Größe der Primärspannung abhängt, da ja bei gegebenem Schlupf die in der Erregerwicklung induzierte Schlupfspannung der Stärke des Drehfeldes proportional -ist. Hierdurch entsteht beim Anschluß an Netze mit starken Spannungssehwankungen eine sehr große Unsicherheit. Auch ist es sehr schwer zu erreichen, die Empfindlichkeit der Relais so abzustimmen, daß diese bei einem ganz genau festgelegten Wert des Erregerstromes ansprechen.Arrangement for the automatic activation of the excitation of self-starting Synchronous motors It is common to use synchronous motors with the help of a damper winding start up as asynchronous motors without excitation and only after reaching a certain Minimum speed to carry out the synchronization by switching on the excitation current. The choice is essential for the safe transition to synchronous operation the switch-on time of the excitation in relation to the existing position of the rotor in relation to the rotating field. It is desirable to fix this point in time in such a way that that there is just the maximum torque between the exciter poles and the stator results. Otherwise it can happen that the torque, which is now called Synchronous motor working motor outputs, is smaller than the load torque, whereby an immediate falling out of step or at least a temporary slipping of the Motor would occur over several pole pitches. There are already facilities became known for the automatic synchronization of asynchronously started up synchronous motors, which aim to automatically switch on the excitation current in such a system Time to cause that the maximum torque is reached. The known Arrangements use this the size of the slip current, which in the over a Resistance of the closed field winding is induced during asynchronous running. Of the Slip current in the field winding affects the switch-on relay for the Excitation current on. The size of the instantaneous value of this slip current at which the switch-on is to take place, the correct one is determined by the sensitivity of the relay Sign of the slip current through a valve connected upstream of the excitation winding or achieved by forming the difference with constant excitation of the relay. These known arrangements have the disadvantage that the position of the switch-on time not only on the position of the rotor in relation to the rotating field, but also on depends on the size of the primary voltage, since with a given slip that in the excitation winding induced slip voltage is proportional to the strength of the rotating field. Through this occurs when connecting to networks with strong voltage fluctuations one very great uncertainty. It is also very difficult to achieve the sensitivity to tune the relay so that it is at a very precisely defined value of the Address the excitation current.

Gegenstand der Erfindung ist eine Anord--@ nung, die die gleiche Aufgabe mit einer wesentlich größeren Genauigkeit, und zwar unabhängig von etwaigen Spannungsschwankungen des speisenden Netzes löst. Zur Steuerung der selbsttätigen Einschaltvorrichtung wird hierbei eine Entladungsstrecke verwendet, wie es für das Synchronisieren elektrischer Maschinen bereits bekanntgeworden ist. Gemäß der Erfindung wird mit dem Läufer des Motors eine Vorrichtung gekuppelt, die periodisch im Takte der Läuferdrehung kurzzeitige Spannungsimpulse liefert, welche zusammen mit der ebenfalls in kurzzeitige Spannungsimpulse umgeformten Spannung des Wechselstromnetzes derart gemeinsam auf die Entladungsstrecke einwirken, daß diese beim zeitlichen Zusammentreffen zweier solcher Spannungsimpulse anspricht und die Einschaltung des Erregerstromes bewirkt. Nach dem vorher Gesagten ist die Kontrolleinrichtung so einzustellen, daß die Einschaltung des Erregerstromes in .einem solchen Augenblick erfolgt, daß bei Erreichung derjenigen Läuferstellung gegenüber dem Drehfeld, bei der das maximale Überschaltdrehmoment erreicht werden kann, die Maschine gerade voll erregt- ist. Es ist zweckmäßig, daß die Einschaltung des Erregerstromes durch eine besondere Sperrvorrichtung in bekannter Weise erst dann freigegeben wird, wenn die Abweichung der Läuferdrehzahl von der der Netzfrequenz entsprechenden Synchrondrehzahl einen vorgegebenen Wert unterschritten hat. Da die Anordnung zum selbsttätigen Einschalten der Erregung nur beim Anlaufen in Betrieb zu sein braucht, ist es vorteilhaft, sie nach Beendigung des Synchronisiervorganges wieder abzuschalten. Das kann beispielsweise in Abhängigkeit von dem Leistungsfaktor auf der Primärseite der Synchronmaschine selbsttätig geschehen, da der Leistungsfaktor während des Anlaufens verhältnismäßig gering ist, bei Erreichung des synchronen Laufs jedoch plötzlich stark ansteigt. Die Einrichtung, die in Abhängigkeit von dem Leistungsfaktor die Synchronisiereinrichtung abschaltet, kann auch dazu benutzt werden, um bei einem etwaigen Außertrittfallen des Motors, bei dem der Leistungsfaktor stark absinkt, in bekannter Weise den Erregerstrom wieder auszuschalten und von neuem einen Synchronisierv organg einzuleiten.The invention relates to an arrangement that has the same task with much greater accuracy, regardless of any voltage fluctuations of the feeding network. To control the automatic switch-on device a discharge path is used here, as is the case for synchronizing electrical Machines has already become known. According to the invention, with the runner of the Motor is coupled to a device that periodically briefs the rotor rotation Provides voltage pulses, which together with the also in short-term voltage pulses transformed voltage of the alternating current network in such a way jointly on the discharge path act that this when two such voltage pulses coincide in time responds and causes the excitation current to be switched on. After what has been said before the control device must be set so that the excitation current is switched on takes place in such a moment that when that runner position is reached compared to the rotating field at which the maximum overtravel torque is reached the machine is currently fully excited. It is advisable that the activation the excitation current through a special blocking device in a known manner is released when the rotor speed deviates from that of the mains frequency corresponding synchronous speed has fallen below a specified value. Since the Arrangement for automatic activation of the excitation only when starting up needs to be, it is advantageous to do so after the synchronization process switch off again. This can, for example, depend on the power factor happen automatically on the primary side of the synchronous machine because the power factor is relatively low during start-up, when the synchronous one is reached However, the run suddenly rises sharply. The facility that depends on the synchronization device switches off the power factor can also be used for this in the event of the motor falling out of step, in which the power factor drops sharply, turn off the excitation current again in a known manner and from initiate a new synchronization process.

Die Erfindung möge an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. In Fig.8 ist zunächst der Verlauf des Drehmomentes in Abhängigkeit von der Läuferstellung in bezug auf das Drehfeld aufgetragen. Die Nullstellung des Läufers möge diej enge Stellung sein, bei der der Motor unbelastet synchron läuft. Die Läuferstellungen sind in elektrischen Graden angegeben. Links von der Ordinatenachse liegen die Läuferstellungen bei Generatorbetrieb, bei dem also der Läufer dem Drehfeld voreilt; rechts von der Ordinatenachse liegen entsprechend die Läuferstellungen für Motorbetrieb. . Wird das Überschalten in einem Bereich der Läuferstellung zwischen den Punkten E und F bei Lastdrehmomenten vorgenommen, die nicht über der dargestellten Kurve BC liegen, so schlüpft der Motor dabei normalerweise um nicht mehr als um eine Polteilung. Dieser Bereich ist also der günstigste für den Synchronisiervorgang, weil in ihm das Überschaltdrehmoment groß ist, während,die Schwankungen des Drehmomentes und des Stromes ein Minimum sind. Rechts und links von diesem Bereich ist zwar eine Synchronisierung des Motors bei dem durch denbetreffendenKurv enpunkt dargestellten Drehmoment auch noch möglich, aber der Läufer wird dabei im allgemeinen erst über einen oder mehrere Pole hinwegschlüpfen. Je kleiner im letzteren Fall das Lastmoment ist, je weiter sein Wert also unterhalb der Kurve liegt, um so geringer wird die Anzahl der Pole sein, über die der Läufer schlüpft. Im allgemeinen wird man daher auch bei ungünstigen Läuferstellungen ohne Überspringen von Polen den Motor synchronisieren können, wenn das Lastdrehmoment genügend weit herabgesetzt ist. Die Erfindung ermöglicht nun, die Läuferstellung, bei der das Überschalten, d. h. das Einschalten der Erregung erfolgt, beliebig und genau auszuwählen. Vorteilhaft wird man dabei, `Iie schon erwähnt, eine Läuferstellung wählen, die zwischen den Punkten B und F der Drehmomentenkurve liegt, also zwischen den relativen Läuferstellungen E und F.The invention should be explained in more detail with reference to the drawing. In Fig. 8 is initially the course of the torque as a function of the rotor position plotted in relation to the rotating field. Let the runner's zero position be the closest Be the position in which the motor runs synchronously with no load. The runner positions are given in electrical degrees. The rotor positions are to the left of the ordinate axis in generator mode, in which the rotor leads the rotating field; right of the The rotor positions for motor operation are accordingly located on the ordinate axis. . Will switching over in an area of the rotor position between points E and F carried out at load torques that are not above the curve BC shown, so the motor normally does not slip by more than one pole pitch. This area is therefore the most favorable for the synchronization process because in it the transition torque is large, while the torque fluctuations and of the current are a minimum. To the right and left of this area is one Synchronization of the motor at the point represented by the relevant curve point Torque is also still possible, but the runner is generally only over slip one or more poles away. In the latter case, the smaller the load torque is, the further its value is below the curve, the lower it will be Be the number of poles over which the runner slips. In general, therefore, one will synchronize the motor without skipping poles even with unfavorable rotor positions can if the load torque is reduced sufficiently. The invention enables well, the rotor position in which the over-shifting, d. H. switching on the excitation takes place, to be selected at will and precisely. One becomes advantageous thereby, `Iie already mentioned, choose a rotor position between points B and F of the torque curve lies, i.e. between the relative rotor positions E and F.

Die in Fig.8 dargestellte Kurve gilt nur für einen bestimmten Motor. Bei der Wahl der Läuferstellung, bei der die Überschaltung erfolgen soll, ist noch die Zeitverzögerung zu berücksichtigen, mit der etwa in der Schaltung vorhandene Relais ansprechen.The curve shown in Fig. 8 only applies to a specific engine. When choosing the rotor position at which the shift is to take place, is still to take into account the time delay with the approximately existing in the circuit Address relay.

In den Fig. 5, 6 und 7 sind verschiedene Stellungen des Läufers in bezug auf eine Spule der Ständerwickiung dargestellt. Die Pfeile 150 mögen die Bewegungsrichtung des Drehfeldes bedeuten und die Pfeile 16o die Richtung des Schlupfes des Läufers gegenüber dem Drehfeld. Aus der Polarität der Erregerpole und der Stromrichtung in der Ständerspule ergibt sich, daß das maximale Drehmoment, finit dem der Motor in den Synchronismus läuft, bei der in Fig. 5 dargestellten relativen Läuferstellung erreicht wird. Die Läuferstellungen, die zwischen den in Fig. 5 und in Fig. 6 dargestellten Läuferstellungen liegen, sind also die für den Synchronisiervorgang günstigsten. Bei der Stellung, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, befindet sich der Motor bereits im Synchronismus und bei geeigneter Wahl der bereits erwähnten Größen, die auf den Synchronisiervorgang Einfluß haben, wird er auch, ohne zu schlüpfen, im Synchronismus bleiben. Bei der Läuferstellung nach Fig. 7 ist dagegen eine Synchronisierung ohne Auftreten von Pendelungen und Stößen kaum möglich. Durch die Erfindung kann erreicht werden, daß das Motorfeld gerade in dem Augenblick voll erregt ist, in dem der Läufer die in Fig. 5 dargestellte relative Lage eingenommen hat.In Figs. 5, 6 and 7 different positions of the rotor are in shown with respect to a coil of the stator winding. The arrows 150 like the direction of movement of the rotating field and the arrows 16o the direction of slip of the rotor compared to the rotating field. From the polarity of the exciter poles and the direction of the current in the stator coil it results that the maximum torque, finite that of the motor into synchronism runs, in the relative shown in Fig. 5 Rotor position is reached. The rotor positions between those in Fig. 5 and The rotor positions shown in FIG. 6 are therefore those for the synchronization process cheapest. In the position as shown in Fig. 6, is the motor already in synchronism and with a suitable choice of those already mentioned It also becomes quantities that have an influence on the synchronization process without slipping, stay in synchronicity. In the rotor position according to FIG. 7, on the other hand, there is synchronization hardly possible without the occurrence of oscillations and bumps. With the invention be achieved that the motor field is fully excited just at the moment in which the runner has assumed the relative position shown in FIG.

In Fig. i ist als Ausführungsbeispiel eine Schaltanordnung gemäß der Erfindung dargestellt. Zur Bestimmung der jeweiligen Läuferstellung dient eine Einrichtung 14., die hier im wesentlichen aus einem oder mehreren Streifen 6o aus magnetischem Material besteht, die parallel zu der Achse des Läufers mit diesem drehbar angeordnet sind. Wenn mehrere solcher magnetischen Streifen verwendet werden, so wird zweckmäßig für jeden Pol des Läufers je ein Streifen vorgesehen. Diese Streifen sind auf dem Umfang einer zylindrischen Fläche angeordnet und können in ihrer relativen Lage gegenüber den Erregerpolen verstellt werden. Durch die Verstellung dieser Streifen in bezug auf die Erregerpole läßt sich der Augenblick des Einschaltens der Erregerwicklung genau festlegen. Die beschriebene Einrichtung hat dabei in an sich bekannter Weise die Aufgabe, kurze Spannungsimpulse zu erzeugen, die dann dem Steuergitter der Entladungsstrecke zugeführt werden.In Fig. I is a switching arrangement according to the embodiment as an embodiment Invention shown. A device is used to determine the respective rotor position 14., which here essentially consists of one or more strips 6o of magnetic Material is made, which is arranged parallel to the axis of the rotor rotatably with this are. When a plurality of such magnetic strips are used, it becomes appropriate one strip is provided for each pole of the rotor. These strips are on the Perimeter of a cylindrical surface and can be in their relative position be adjusted with respect to the exciter poles. By adjusting these strips With respect to the exciter poles, the moment at which the exciter winding is switched on can be determined specify exactly. The device described has in this case in a manner known per se the task of generating short voltage pulses that are then sent to the control grid of the discharge path are fed.

Die genannten magnetischen Schlußstücke 6o laufen nun an den Polen eines Elektromagneten 14 vorüber, dessen eine Wicklung 13 mit einem Gleichstrom aus einer Gleichrichteranordnung io gespeist wird. Die Ausführung der Kontrolleinrichtung für die Läuferstellung gestattet eine Reihe von Abänderungen, sie kann beispielsweise mit mechanischen Kontakten oder elektrostatisch arbeiten. Durch das Vorbeilaufen der magnetischen Streifen an dem Elektromagneten 14 werden dessen beide Pole zeitweise überbrückt, und dadurch werden in der Wicklung 59 Spannungsstöße induziert, die dann dem Widerstand 61 zugeführt werden.The mentioned magnetic tail pieces 6o now run on the poles an electromagnet 14 past, one winding 13 of which with a direct current is fed from a rectifier arrangement io. The execution of the control device for the rotor position allows a number of changes, for example work with mechanical contacts or electrostatically. By walking by of the magnetic strips on the electromagnet 14 become its two poles temporarily bridged, and as a result, voltage surges are induced in the winding 59, the then fed to resistor 61.

In den Anodenstromkreis der Entladungsstrecke 23 ist die Sekundärwicklung 64 eines Transformators 63 eingeschaltet, dessen Primärwicklung 62 aus dem speisenden Wechselstromnetz mit einem etwa sinusförmig verlaufenden Strom gespeist wird. Der Magnetkreis des Transformators 63 ist so ausgebildet, daß in der Sekundärwicklung nur kurze Spannungsstöße induziert werden. Diese Verhältnisse sind in Fig. q. näher dargestellt.' In dem oberen Teil der Fig. ¢ ist der zeitliche Verlauf der Spannung an der Primärwicklung 62, in dem unteren Teil dagegen der zeitliche Verlauf der in der Sekundärwicklung 64 induzierten Spannungsstöße 1 32- dargestellt. Die in der Sekundärwicklung 6.1. induzierten Spannungsstöße sind in anderem Maßstab noch .einmal mit der Bezeichnung 141 in Fig. io dargestellt. Die negativen Spannungsstöße sind dabei weggelassen, da sie wegen der eindeutigen Durchlaßrichtung der Entladungsstrecke 23 keinen Einfluß auf die Anordnung ausüben können.In the anode circuit of the discharge path 23, the secondary winding 64 of a transformer 63 is connected, the primary winding 62 of which is fed with an approximately sinusoidal current from the feeding AC network. The magnetic circuit of the transformer 63 is designed so that only short voltage surges are induced in the secondary winding. These relationships are shown in Fig. Q. shown in more detail. ' In the upper part of FIG. 1, the time profile of the voltage across the primary winding 62 is shown, while the lower part shows the time profile of the voltage surges 1 32- induced in the secondary winding 64. The in the secondary winding 6.1. Induced voltage surges are shown on a different scale. Once with the designation 141 in Fig. 10. The negative voltage surges are omitted here, since they cannot exert any influence on the arrangement because of the unambiguous forward direction of the discharge path 23.

Das Gitter 55 der Entladungsröhre 23 ist über einen Widerstand 56 mit der linken Klemme des Widerstandes 61 verbunden. Da der verschiebbare Abgriff des Widerstandes 61 mit dem negativen Pol der Gleichrichteranordnung i o verbunden ist und da weiterhin die Kathode 21 der Röhre 23 mit dem positiven Pol dieser Gleichrichteranordnung verbunden ist, so liegt an dem Gitter der Röhre 23 gegenüber der Kathode eine Spannung, die sich zusammensetzt aus der konstanten negativen Vorspannung, welche der Gleichrichter io liefert, und dem Spannungsabfall an einem Teil des Widerstandes 61. Das Verhältnis der Gitterspannung zur Anodenspannung der Röhre 23 ist so gewählt, daß diese Röhre jedesmal dann leitend wird, wenn ein von der Sekundärwicklung 64. des Transformators 63 gelieferter Anodenspannungsimpuls zeitlich gerade zusammenfällt mit einem Spannungsimpuls, der von der Wicklung 59 herrührt.The grid 55 of the discharge tube 23 is connected via a resistor 56 connected to the left terminal of the resistor 61. Because the sliding tap of the resistor 61 is connected to the negative pole of the rectifier arrangement i o and there continues to be the cathode 21 of the tube 23 with the positive pole of this rectifier arrangement is connected, there is a voltage on the grid of the tube 23 opposite the cathode, which is composed of the constant negative bias voltage generated by the rectifier io supplies, and the voltage drop across part of the resistor 61. The ratio the grid voltage to the anode voltage of the tube 23 is chosen so that this tube becomes conductive every time one of the secondary winding 64 of the transformer 63 anode voltage pulse supplied coincides with a voltage pulse, which comes from the winding 59.

In dem Anodenkreis der Röhre 23, der sich von der Anode 65 über die Sekundärwicklung 64. des Transformators 63 nach der Kathode 21 erstreckt, liegt ein Widerstand 66, an dem bei jedesmaligem Zünden der Röhre 23 eine Spannung. entsteht, wobei seine obere Klemme positives Potential gegenüber der unteren Klemme erhält. Diese an dem Widerstand 66 auftretende Spannung dient zur Steuerung einer weiteren Entladungsstrecke 22 mit der Anode 69, der Kathode 20 und dem Steuergitter 5q.. Die Anodenspannung der Entladungsstrecke 22 wird aus dem Hilfsgleichstromnetz 73, 74 entnommen. In dem Anodenkreis liegt die Erregerwicklung 7o des Relais 71. Der Gitterkreis der Entladungsstrecke 22 erstreckt sich von dem Steuergitter 54. über einen Vorwiderstand 53 nach dein negativen Pol der Gleichrichteranordnung io und von. deren positiven Pol weiter nach der oberen Klemme des Widerstandes 66. Die untere Klemme des Widerstandes 66 steht über die Sekundärwicklung, des Heiztransformators 17 mit der Kathode 2o der Entladungsstrecke 22 in Verbindung. Solange an dem Widerstand 66 keine Spannung auftritt, wird die Potentialdifferenz zwischen dem Gitter 54 und der Kathode 2o allein durch die von der Gleichrichteranordnung io gelieferte negative Vorspannung bestimmt. Führt jedoch die Entladungsstrecke 23 Strom, so verschiebt sich,das Potential des Gitters 54 um den Betrag des Spannungsabfalls am Widerstand 66 in positiver Richtung gegenüber dem Potential der Kathode 2o. Die Röhre 22 zündet dann also ebenfalls und bringt dabei das Relais 71 zum Anziehen.In the anode circuit of the tube 23, which extends from the anode 65 over the Secondary winding 64. of the transformer 63 extends to the cathode 21, is located a resistor 66, at which each time the tube 23 is ignited, a voltage. arises, its upper terminal receiving a positive potential with respect to the lower terminal. This voltage appearing at resistor 66 is used to control another voltage Discharge path 22 with the anode 69, the cathode 20 and the control grid 5q .. The anode voltage of the discharge path 22 is derived from the auxiliary direct current network 73, 74 taken. The excitation winding 7o of the relay 71 is located in the anode circuit The grid circle of the discharge path 22 extends from the control grid 54 a series resistor 53 after the negative pole of the rectifier arrangement io and from. whose positive pole continues after the upper one Terminal of the resistor 66. The lower terminal of the resistor 66 is on the secondary winding, the filament transformer 17 with the cathode 2o of the discharge path 22 in connection. As long as the resistance 66 no voltage occurs, the potential difference between the grid 54 and the cathode 2o solely by the negative supplied by the rectifier arrangement io Bias determined. However, if the discharge path 23 conducts current, it shifts the potential of the grid 54 by the amount of the voltage drop across the resistor 66 in a positive direction with respect to the potential of the cathode 2o. The tube 22 ignites then also and brings the relay 71 to attract.

In den Fig.9, io und ii stellt die Gerade 129 die konstante Anodenspannung der Röhre 22 dar, während die gestrichelte Linie 131 den kritischen Zündpotentialwert dieser Röhre darstellt. Es ist dabei angenommen, daß die Röhre 22 mit Gas oder Dampf gefüllt ist und mit lichtbogenartigerEntladung arbeitet. Wie schon erwähnt, hängt das Gitterpotential dieser Röhre von dem Leitzustand der Entladungsröhre 23 ab, der seinerseits wieder von zwei Größen, nämlich von der Sekundärspannung des Transformators 63 und dem Spannungsabfall an dem abgegriffenen Teil des Widerstandes 61 beeinflußt wird. Die an dem Gitter der Röhre 22 über den Widerstand 66 hervorgerufenen Potentialänderungen, die allein von der Sekundärspannung des Transformators 63 herrühren, sind durch die in gleichmäßigem Abstand einander folgenden Spannungsspitzen 141 dargestellt, die sich über die Nullinie i3o erheben. Hinzukommen als weiterer Einfluß die Spannungsspitzen 133, die von den Stromschwankungen in dem Widerstand 61 herrühren. Beide sind so bemessen, daß weder durch die eine noch durch die andere Gruppe von Spannungsspitzen das kritische Gitterpotential 131 überschritten wird.In FIGS. 9, 10 and ii, the straight line 129 represents the constant anode voltage of the tube 22, while the dashed line 131 represents the critical ignition potential value of this tube. It is assumed that the tube 22 is filled with gas or vapor and operates with an arc-like discharge. As already mentioned, the grid potential of this tube depends on the conductive state of the discharge tube 23, which in turn is influenced by two variables, namely the secondary voltage of the transformer 63 and the voltage drop across the tapped part of the resistor 61. The potential changes caused on the grid of the tube 22 via the resistor 66, which originate solely from the secondary voltage of the transformer 63, are represented by the voltage peaks 141 which follow one another at equal intervals and which rise above the zero line i3o. In addition, the voltage peaks 133, which originate from the current fluctuations in the resistor 61, are added as a further influence. Both are dimensioned in such a way that neither one nor the other group of voltage peaks exceeds the critical grid potential 1 31.

Da sich nun die beiden Gruppen von Spannungsspitzen einander überlagern, entsteht an den Gittern der Röhre 22 ein Spannungsverlauf, wie er in Fig. 9 dargestellt ist. An der Stelle 143 zeigt sich eine gewisse Verzerrung der Kurve i42. An der Stelle 144 ist die Verzerrung der Kurve geringer, der Scheitelwert jedoch schon größer; an der Stelle 145 reicht schließlich der Scheitelwert aus, um das kritische Potential 131 für das Gitter der Röhre 22 zu überschreiten und diese dadurch zu zünden.Since the two groups of voltage peaks are now superimposed, a voltage curve, as shown in FIG. 9, arises at the grids of the tube 22 is. At point 143 there is a certain distortion of curve i42. At the At 144, the curve is less distorted, but the peak value is greater; Finally, at point 145, the peak value is sufficient for the critical To exceed potential 131 for the grid of the tube 22 and this thereby to ignite.

Die Stelle 145 entspricht dem Zeitbereich, während dessen der Läufer des Motors in Bezug auf einen bestimmten Punkt der Kurve der Ständerspannung die gewünschte Lage einnimmt. Da der Elektromagnet 14 rings um die Motorwelle drehbar angeordnet ist, so läßt sich für das Einsetzen der Entladung an der Röhre 22 jeder beliebige Zeitpunkt in bezug auf die Lastdrehmomentkurve nach Fig. 8 einstellen. Die günstigste Stellung des Elektromagneten 14 ist die, bei der die Erregerwicklung 29 voll erregt ist, wenn die Erregerpole sich in dem Generatorbereich, d. h. in dem linken Teil der Kurve nach Fig.8 befinden.The point 145 corresponds to the time range during which the runner of the motor in relation to a certain point on the curve of the stator voltage the occupies the desired position. Since the electromagnet 14 is rotatable around the motor shaft is arranged, so can for the onset of the discharge at the tube 22 each set any point in time with respect to the load torque curve according to FIG. The most favorable position of the electromagnet 14 is that in which the excitation winding 29 is fully excited when the exciter poles are in the generator area, i.e. H. in the left part of the curve according to Fig.8 are located.

Sobald die Röhre 22 Strom führt, spricht der Erregerschalter 71, der für hohe Einschaltgeschwindigkeit gebaut ist, an, und kurze Zeit danach schaltet auch der Haupterregerschalter 33 ebenfalls ein. Die Erregerwicklung 29 wird so an Spannung gelegt, und der Motor ist mit dem maximalen Drehmoment synchronisiert.As soon as the tube 22 conducts current, the exciter switch 71 speaks is built for high switch-on speed, and switches on shortly afterwards the main exciter switch 33 is also on. The excitation winding 29 is so on Voltage is applied and the motor is synchronized with maximum torque.

Iin folgenden möge noch einmal der Einschaltvorgang in allen seinen Einzelheiten verfolgt werden. Wenn der Druckknopfschalter 5' geschlossen wird, so kommt ein Strom von der Sekundärspule des Transformators 3' über die Einschaltspule 6 des Hauptschalters 7 und den Druckknopfausschalter 8 zustande; der Schalter @ spricht an und hält sich selbst über die Hilfskontakte 9. Gleichzeitig wird auch die Gleichrichteranordnung i o über die Kontakte g an Spannung gelegt, und dadurch wird die Wicklung 13 des Elektromagneten 14 mit Gleichstrom erregt. Wei-'terhin werden über die Kontakte 9 die beiden Heiztransformatoren 16 und 17 für die Kathoden der Entladungsstrecken 23 und 22 gespeist. Die Kathoden der Entladungsstrecken werden somit unmittelbar nach dem Einschalten des Druckknopfes 5' angeheizt, und bis zur Erreichung der vollen Betriebstemperatur, die vorhanden sein muß, wenn die Entladungsstrecken leitend werden sollen, steht eine beträchtliche Zeit zur Verfügung.In the following, the switching-on process should be followed again in all its details. When the push button switch 5 'is closed, a current comes from the secondary coil of the transformer 3' via the closing coil 6 of the main switch 7 and the push button switch 8; the switch @ responds and maintains itself via the auxiliary contacts 9. At the same time, the rectifier arrangement io is also connected to voltage via the contacts g, and as a result the winding 13 of the electromagnet 14 is excited with direct current. In addition, the two heating transformers 16 and 17 for the cathodes of the discharge paths 23 and 22 are fed via the contacts 9. The cathodes of the discharge paths are thus heated up immediately after the pushbutton 5 'is switched on, and a considerable amount of time is available until the full operating temperature which must be present if the discharge paths are to become conductive is reached.

Durch das Ansprechen des Hauptschalters 7 werden die Kontakte 24, 25 und 26 geschlossen, die Ständerwicklung 27 des Motors 28 wird dadurch an das Netz i, z, 3 gelegt, und der Motor beginnt als Asynchronmotor hochzulaufen. Während des asynchronen Laufs werden in der Erregerwicklung 29 Wechselspannungen induziert, deren Frequenz durch den jeweiligen Schlupf des Motors bestimmt ist und die in an sich bekannter Weise zum Überwachen des Zuschaltens der Erregung verwendet werden. Für diese Spannungen ist ein Entladestromkreis vorgesehen, der aus dem Widerstand 31, den Kontakten 32 und der Haltespule 34 eines frequenzabhängigen Relais 44 besteht.When the main switch 7 responds, the contacts 24, 25 and 26 are closed, the stator winding 27 of the motor 28 is connected to the network i, z, 3, and the motor begins to run up as an asynchronous motor. During the asynchronous run, alternating voltages are induced in the excitation winding 29, the frequency of which is determined by the respective slip of the motor and which are used in a manner known per se to monitor the activation of the excitation. For these voltages, a discharge circuit is provided, which consists of the resistor 31, the contacts 32 and the holding coil 34 of a frequency-dependent relay 44 .

Während des asynchronen Laufs des Motors ist der Leistungsfaktor auf der Ständerseite nacheilend und die Spulen 36 und 38 des leistungsfaktorabhängigen Relais 39 sind so erregt, daß dieses Relais anspricht und dabei seinen Kontakt 41 schließt, während es seinen Kontakt 40 öffnet. Da der Hauptschalter 7 eingeschaltet ist, sind auch die Kontakte 42 und 79 geschlossen. Durch das Schließen der Kontakte 41 und 42 wird die Betätigungsspule 43 des Frequenzrelais 44 an die von einer Hilfsgleichstromquelle gespeisten Leitungen 73 und 74 gelegt. Das Frequenzrelais 44 ist so bemessen, daß es erst anspricht, wenn der prozentuale Schlupf des Motors verhältnismäßig klein geworden ist, d. h. wenn er etwa in der Gegend von 2 bis 5 % der synchronen Drehzahl liegt. Zu diesem Zweck ist die Zugkraft der Haltespule 34 gegenüber der der Betätigungsspule 43 so gewählt, daß sie zu Beginn des asynchronen Hochlaufens des Motors erheblich größer ist als die letztere und erst dann kleiner wird als diese, wenn der Motor etwa 95 bis 98°/0 der synchronen Drehzahl erreicht hat. Erst dann spricht das Relais 44 unter Einwirkung der Betätigungsspule 43 an.While the motor is running asynchronously, the power factor is on lagging the stator side and the coils 36 and 38 of the power factor dependent Relays 39 are excited so that this relay responds and its contact 41 closes while it opens its contact 40. Since the main switch 7 is turned on is, the contacts 42 and 79 are also closed. By closing the contacts 41 and 42, the actuating coil 43 of the frequency relay 44 is connected to an auxiliary DC power source fed lines 73 and 74 placed. The frequency relay 44 is dimensioned so that it only responds when the percentage slip of the motor is relatively small has become, d. H. when it is around 2 to 5% of the synchronous speed lies. For this purpose, the tensile force of the holding coil 34 is opposite that of the actuating coil 43 is chosen so that it is considerable at the beginning of the asynchronous start-up of the motor is larger than the latter and only becomes smaller than this when the engine has reached about 95 to 98 ° / 0 of the synchronous speed. Only then does the relay speak 44 under the action of the actuating coil 43.

Vor näherem Eingehen auf die Wirkungsweise des Frequenzrelais sei auf das Zeitrelais So hingewiesen, dessen Erregerspule 47 aus dem Gleichrichter io über die Kontakte 48 des Haupterregerschalters 33 gespeist wird. Das Zeitrelais So hat eine zu vernachlässigende Zeitkonstante, wenn es erregt wird, so daß sich dabei die Kontakte 5, unverzüglich schließen. Wird jedoch der Stromkreis der Erregerspule 47 unterbrochen, so tritt die in bekannter Weise als ölkatarakt, Luftkolbenbremse oder ähnliches ausgebildete Verzögerungseinrichtung 52 in Tätigkeit, und die Kontakte 51 öffnen sich erst nach Verlauf einer beträchtlichen Zeitspanne.Before going into more detail on the mode of operation of the frequency relay, reference is made to the timing relay So, the excitation coil 47 of which is fed from the rectifier io via the contacts 48 of the main exciter switch 33. The time relay So has a negligible time constant when it is energized, so that the contacts 5 close immediately. If, however, the circuit of the excitation coil 47 is interrupted, the delay device 52, designed in a known manner as an oil cataract, air piston brake or the like, comes into operation, and the contacts 51 only open after a considerable period of time.

Die in der Wicklung 59 induzierten Spannungsimpulse erzeugen, wie schon oben erwähnt, in dem Widerstand 61 Stromimpulse, die zur plötzlichen Änderung der Gittervorspannung der Entladungsstrecke 23 dienen. Die Verhältnisse sind so gewählt, daß diese durch die Spule 59 hervorgerufenen Änderungen in der Gittervorspannung nicht ausreichen, um die Röhre 22 zu zünden. Diese Röhre zündet erst, wenn auch die Röhre 23 leitend geworden ist.The voltage pulses induced in the winding 59 generate, as already mentioned above, in the resistor 61 current impulses which lead to the sudden change the grid bias of the discharge gap 23 are used. The circumstances are like that chosen that these changes caused by the coil 59 in the grid bias not sufficient to ignite the tube 22. This tube only ignites, even if the tube 23 has become conductive.

Wenn die Drehzahl des Motors steigt, so sinkt, wie bereits oben erwähnt, die Frequenz der Ströme in der Erregerwicklung 29. Wenn die Frequenz so niedrig geworden ist, daß die Zeiten, während derer die Zugkraft der Haltespule 34 des Frequenzrelais 44 unterhalb der Zugkraft der Betätigungsspule 43 liegt, einen bestimmten Wert erreichen, so spricht dieses Frequenzrelais an und schließt dabei seine Kontakte 46, so daß nunmehr die Primärwicklung 62 des Spannungsstoßtransforinators 63 an Spannung gelegt wird. Aus der Sekundärwicklung 64 dieses Transformators werden infolgedessen dem Entladungsrohr 23 Anodenspannungsimpulse zugeführt, wie sie in Fig. io unter Vernachlässigung der negativen Halbwellen dargestellt sind. Da der Transformator 63 aus dem Drehstromnetz gespeist wird, so ist die Frequenz der von ihm gelieferten Spannungsimpulse gleich der Netzfrequenz. Jedesmal, wenn ein derartiger Anodenspannungsimpuls zeitlich mit einem von der Spule 59 erzeugten Gitter spannungsimpuls zusammenfällt, wird die Entladungsstrecke 23 leitend.If the speed of the engine increases, it decreases, as already mentioned above, the frequency of the currents in the excitation winding 29. If the frequency is so low has become that the times during which the tensile force of the holding coil 34 of the frequency relay 44 is below the tensile force of the actuating coil 43, reach a certain value, so this frequency relay responds and thereby closes its contacts 46, so that now the primary winding 62 of the surge transformer 63 is connected to voltage will. As a result, the secondary winding 64 of this transformer becomes the Discharge tube 23 supplied anode voltage pulses, as shown in Fig. 10 with neglect the negative half-waves are shown. Since the transformer 63 from the three-phase network is fed, the frequency of the voltage pulses it delivers is the same the network frequency. Every time such an anode voltage pulse is timed with one of the coil 59 generated grid voltage pulse coincides, the Discharge path 23 conductive.

In dem Anodenstromkreis der Entladungsröhre 23 liegt der Widerstand 66, der in den Gitterkreis der Elektronenröhre 22 geschaltet ist. Die Änderungen des Gitterpotentials der letztgenannten Elektronenröhre verlaufen daher in der Weise, wie es in Fig. 9 durch die Kurve 142 dargestellt wird. Das Gitterpotential wird nicht nur von dem Verlauf des Anodenstromes der Entladungsstrecke 23 beeinflußt, wenn auch von diesem in erster Linie, sondern zusätzlich noch durch die Spannungsimpulse, die von der Spule 59 geliefert werden. Daraus ergibt sich, daß die Entladungsstrecke 2z in dem Zeitpunkt leitend wird und dadurch das Einschalten des Erregerschalter 7 i bewirkt, in dem das erstemal nach dem Schließen der Kontakte 46 der Läufer des Motors die gewünschte Lage in bezug auf das Drehfeld erreicht hat. Die Größe des Erregerstromes kann mit Hilfe des Widerstandes 77, der einen verschiebbaren Abgriff 78 besitzt, eingestellt werden.The resistance lies in the anode circuit of the discharge tube 23 66, which is connected in the grid circuit of the electron tube 22. The changes of the grid potential of the latter electron tube therefore run in the manner as shown in FIG. 9 by curve 142. The grid potential becomes influenced not only by the course of the anode current of the discharge path 23, even if primarily from this, but also from the voltage pulses, which are supplied by the spool 59. It follows that the discharge path 2z becomes conductive at that point in time, thereby turning on the exciter switch 7 i causes the first time after the closing of the contacts 46 of the rotor of the Motor has reached the desired position with respect to the rotating field. The size of the Excitation current can with the help of the resistor 77, which is a displaceable tap 78 has to be discontinued.

Sobald sich die Kontakte 75 und 76 des Erregerschalters 71 geschlossen haben und somit die Erregerwicklung 29 an Spannung gelegt ist, spricht auch der Erregerhauptschalter 33 an, und die Kontakte 81 und 82 schließen sich ebenfalls. Unmittelbar darauf öffnet sich der Kontakt 32, und der Entladungskreis für die Erregerwicklung 29 wird unterbrochen. Durch das Ansprechen des Erregerhauptschalters 33 wird auch der Kontakt 48 geöffnet. Dadurch wird der Erregerstrom für die Spule 47 abgeschaltet, so daß das Relais So herabzusinken beginnt. Nach Verlauf eines Zeitintervalls, das an der Verzögerungseinrichtung 52 so eingestellt .werden muß, daß an seinem Ende der Motor mit Sicherheit in den Synchronismus gezogen ist, öffnet sich dann der Kontakt 51. Wenn die Zeitkonstante des Zeitrelais 5o groß genug eingestellt worden ist, wird nun bei genügend starker Erregung der Leistungsfaktor des vom Motor aufgenommenen Stromes annähernd gleich der Einheit sein, so daß sich der Kontakt 4o des vom Leistungsfaktor abhängigen Relais 39 inzwischen geschlossen haben wird und auf diese Weise der Stromkreis der Erregerspule 8o des Haupterregerschalters nicht mehr durch das Öffnen des Kontaktes 51 unterbrochen werden kann.As soon as the contacts 75 and 76 of the exciter switch 71 are closed have and thus the excitation winding 29 is connected to voltage, also speaks the Main exciter switch 33 on, and contacts 81 and 82 also close. Immediately thereafter, the contact 32 opens, and the discharge circuit for the excitation winding 29 is interrupted. The response of the main exciter switch 33 is also contact 48 is open. This switches off the excitation current for coil 47, so that the relay So begins to sink. After a time interval that must be set on the delay device 52 so that at its end the motor is definitely pulled into synchronism, then the opens Contact 51. When the time constant of the timing relay 5o has been set large enough is, the power factor of the motor is now with sufficiently strong excitation Current approximately equal to the unit, so that the contact 4o of the power factor dependent relay 39 closed in the meantime will have and on this The circuit of the excitation coil 8o of the main exciter switch no longer works the opening of the contact 51 can be interrupted.

Bei dem Ansprechen des Haupterregerschalters 33 öffnet sich weiterhin der Kontakt i9. Dadurch wird die Primärwicklung des Spannungsstoßtransformators 63- -abgeschaltet, wodurch derjenige Teil .der Kontrolleinrichtung, welcher den Augenblick des überschaltens von asynchronen zum synchronen Betrieb festlegt, von dem Wechselstromnetz getrennt wird.When the main exciter switch 33 responds, it continues to open the contact i9. This becomes the primary winding of the surge transformer 63- switched off, whereby that part of the control device, which the The moment of switching from asynchronous to synchronous operation is disconnected from the AC mains.

Durch das Öffnen des Kontaktes 51 des Zeitrelais 5o wird die Steuerung des Haupterregerschalters 8o von dem Zeitrelais auf das Leistungsfaktorrelais 39 übertragen. Wenn der Leistungsfaktor während des synchronen Betriebes nahezu gleich der Einheit oder gar voreilend ist, bleibt der Kontakt 4o geschlossen und der Kontakt 4i dementsprechend geöffnet. Im Fall einer starken Überlastung oder eines Außertrittfallens des Synchronmotors öffnet das Leistung'sfaktorrelais den Kontakt 40 und unterbricht somit den Stromkreis der Erregerspule 8o des Haupterregerschalters. Dieser schließt darauf den Kontakt 32 und stellt den Entladungsstromkreis für die Erregerwicklung 29 des Motors wieder her. Kurz hinterher öffnen sich auch die Kontakte 81 und' 82, und der Erregergleichstrom wird unterbrochen.By opening the contact 51 of the timing relay 5o, the control of the main exciter switch 8o from the timing relay to the power factor relay 39 transfer. When the power factor is almost the same during synchronous operation of the unit or even leading, the contact 4o remains closed and the contact 4i opened accordingly. In the event of severe overload or if you step out of the office of the synchronous motor, the power factor relay opens contact 40 and breaks thus the circuit of the excitation coil 8o of the main exciter switch. This closes then the contact 32 and provides the discharge circuit for the excitation winding 29 of the engine. Shortly afterwards, contacts 81 and '82 also open, and the direct excitation current is interrupted.

Der Ablauf der Schaltvorgänge beginnt im Sinne einer Neusynchronisierung wie in dem ersten Augenblick des Anlassens, und der ;Motor wird wiederum mit einem günstigsten Drehmoment auf synchrone Drehzahl gebracht. Wenn jedoch diejenigen Bedingungen, die das Außertrittfallen bewirkten, noch immer vorliegen, so kann selbstverständlich der Synchronismus nicht erreicht werden, und der Motor wird durch geeignete Überlastschutzeinrichtungen vom Netz abgetrennt.The sequence of gear changes begins in the sense of a resynchronization as in the first moment of starting, and the engine is again brought to synchronous speed with the most favorable torque. If j edoch the conditions that caused the step-out, still exist, so the synchronism obviously can not be achieved, and the engine is separated by suitable overload protection devices from the network.

Es kann in vielen Fällen- zweckmäßig sein, ein anderes Frequenzrelais zu benutzen als das in Fig. i dargestellt. Um nichtsdestoweniger dieselbe Wirkung in bezug auf die Synchronisierung des Motors zu erhalten, kann die Haltespule 3q. eines Frequen'zrelais mit der Erregerwicklung durch zwei elektrische Ventile 83 und 8:f, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, verbunden «=erden. Dadurch wird dem Relais nur die eine Halbwelle des Wechselstromes, der während des asynchronen Laufs in der Erregerwicklung hervorgerufen wird, zugeführt, und zwischen den einzelnen Halbwellen liegen Zeiten völliger Stromlosigkeit, deren Länge mit abnehmender Frequenz, d. h. mit zunehmender Motordrehzahl zunimmt. Man kann auf diese an sich bekannte Weise gegebenenfalls wesentlich trägere Relais benutzen. Der Gleichrichter 84., der parallel zu der Haltespule 34. geschaltet ist, dient lediglich dazu, auch die andere Halbwelle des Stromes in der Erregerwicklung 29 hindurchzulassen, so aaß in der- Erregerwicklung ein Strom in beiden Halbwellen fließen kann.In many cases it can be useful to use a different frequency relay to be used than that shown in Fig. i. Nevertheless, the same effect in relation to the synchronization of the motor can be obtained, the holding coil 3q. a frequency relay with the excitation winding through two electric valves 83 and 8: f, as shown in Fig. 2, connected «= earth. This will activate the relay only the one half-wave of the alternating current, which during the asynchronous run in the excitation winding is caused, supplied, and between the individual half-waves there are periods of complete powerlessness, the length of which decreases with decreasing frequency, i. H. increases with increasing engine speed. One can do this in a manner known per se use relays that are much slower if necessary. The rectifier 84th, the parallel is connected to the holding coil 34., is only used to also the other half-wave of the current in the field winding 29 to pass through, so aass in the field winding a current can flow in both half-waves.

In Fig. 3 ist eine etwas abgeänderte Einrichtung zur Überwachung der Läuferfrequenz dargestellt. Bei dieser Anordnung ist auf dem Läufer außer der eigentlichen Erregerwicklung 29 noch eine zweite Wicklung 85 angeordnet, die magnetisch mit der Erregerwicklung verkettet ist. Diese zweite Wicklung dient dann zur Speisung der Haltespule 34 des Frequenzrelais, während die erste Wicklung beim asynchronen Hochlaufen über die Leitung 30 und den Entladewiderstand 3 1 geschlossen ist. Man kann auf diese Weise ein Frequenzrelais benutzen, dessen Haltespule für irgendeine andere Spannung bemessen sein kann, als sie in der eigentlichen Erregerwicklung induziert wird.In Fig. 3 a somewhat modified device for monitoring the rotor frequency is shown. In this arrangement, in addition to the actual field winding 29, a second winding 85 is arranged on the rotor, which is magnetically linked to the field winding. This second winding then serves to feed the holding coil 34 of the frequency relay, while the first winding is closed during asynchronous start-up via the line 30 and the discharge resistor 3 1. In this way, a frequency relay can be used whose holding coil can be dimensioned for any voltage other than that induced in the actual field winding.

In Fig. 12 ist eine weitere Anordnung zum Zuschalten der Erregung gemäß der Erfindung dargestellt, die sich von der Anordnung nach F,ig. i im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß die Entladungsstrecke 23 vermieden worden ist. Die Spannungsstöße, die in der Sekundärwicklung 64 des Transformators 63 induziert werden, werden hier einem Spannungsteilerwiderstandtoi zugeführt, an dem ein Teil der Gitterspannung für die Entladungsstrecke 22 abgegriffen wird. Die Wahl der richtigen konstanten Gittervorspannung wird mit Hilfe des Spannungsteilers 202 eingeregelt. Die Gitterspannung setzt sich dann zusammen aus einem Teilbetrag der von dem Gleichrichter io gelieferten Gleichspannung, einem Teilbetrag -der in der Sekundärwicklung 64. induzierten Spannungsstöße und einem Teilbetrag der in der Wicklung 59 induzierten Spannungen. Die Einstellung der Gittervorspannung erfolgt so, daß die Entladungsstrecke 22 nur dann zünden kann, wenn -der von der Spule 59 herrührende Spannungsimpuls zeitlich zusammenfällt mit dem Spannungsimpuls, der von der Wicklung 64 geliefert wird. Es ergeben sich dann ähnliche Verhältnisse, wie sie in F ig. 9, io und i i dargestellt sind.In Fig. 12, a further arrangement for switching on the excitation according to the invention is shown, which differs from the arrangement according to F, ig. i essentially differs in that the discharge gap 23 has been avoided. The voltage surges that are induced in the secondary winding 64 of the transformer 63 are fed to a voltage divider resistor at which part of the grid voltage for the discharge path 22 is tapped. The choice of the correct constant grid bias is regulated with the aid of the voltage divider 202. The grid voltage is then composed of a partial amount of the direct voltage supplied by the rectifier io, a partial amount of the voltage surges induced in the secondary winding 64 and a partial amount of the voltages induced in the winding 59. The adjustment of the bias is carried out so that the discharge gap 22 can ignite only if - the coil 59 resulting from the voltage pulse coincides with the voltage pulse supplied from the winding 64th There are then similar conditions as shown in Fig. 9, io and ii are shown.

Der Einfachheit halber wurde bei der Erläuterung der Erfindung angenommen, daß es sich zumindest bei der Entladungsstrecke 22 um eine solche mit reiner Elektronenentladung handele; die Schaltung läßt sich jedoch ohne Schwierigkeiten auch so abändern, da13 Entladungsstrecken benutzt werden können, die durch Gitterbeaufschlagung zwar gezündet, aber nicht gelöscht werden können.For the sake of simplicity, it was assumed in the explanation of the invention that that at least the discharge path 22 is one with a pure electron discharge trade; the circuit can, however, be modified without difficulty in such a way that Discharge paths can be used, which are ignited by the action of a grid, but cannot be deleted.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for automatic activation of the excitation of self-starting synchromotor, which initially with the help of a starting winding as asynchronous motors are run up without excitation and their excitation current in one Time is switched on at which the rotor has a has such a position that the torque is approximately a maximum using a controllable discharge path for issuing the switch-on command for the excitation circuit, characterized in that a device is coupled to the rotor of the motor which periodically supplies short-term voltage pulses at the rate of the rotor rotation, the voltage, which is also converted into short-term voltage pulses, together with the voltage of the alternating current network act jointly on the discharge path that this responds when two such voltage pulses coincide over time and causes the excitation current to be switched on. :

2. Arrangement according to claim i, characterized in that one of the two acts on the discharge path Tensions in your control grid; the other, especially that of the mains voltage dependent voltage, which is fed to the anode circuit of the discharge path.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that one of the two is applied to the discharge path acting voltages resulting voltage to the control grid of the discharge path is fed. -d ..

Arrangement according to claim i, characterized in that one Locking device is provided, which depends on the speed of the machine, and which only enables the excitation current to be switched on when the rotor speed deviates a predetermined value from the synchronous speed corresponding to the mains frequency has fallen below.

5. Arrangement according to claim i to 3, characterized in that that a dependent on the power factor on the primary side of the synchronous motor Control body is provided that when a certain limit is exceeded the power factor switches off the synchronizer.

6. Arrangement according to claim i to 5, characterized in that the Isontrollorgaii dependent on the power factor after synchronization, the exciter stream switches off again and the synchronization process of starts again when the power factor falls below a specified lag value.

7. Arrangement according to claim i to 3, characterized in that the position of the rotor dependent control device consists of an excited magnetic circuit for which a or several rotating with your rotor, in their rotational position in relation to the rotor poles arbitrarily adjustable magnetic tail pieces are provided so that in one on the magnetic circuit winding a voltage pulse each time it closes is induced. B.

Arrangement according to claims i to 3, characterized in that the voltage pulses of the, which depend on the phase position of the rotating field position Secondary winding of a highly saturated transformer can be taken from its primary winding is connected to the AC network: 9.

Arrangement according to Claims i to S, characterized characterized in that the excitation current is through a contactor with a high response speed of the motor is switched on as soon as the anode current of the discharge path has a has exceeded a certain value. ok

Arrangement according to claims i to 9, characterized characterized in that parallel to the working contacts of the discharge paths controlled electronic exciter contactor or the working contacts of a main exciter contactor are switched by the response of the first-mentioned contactor to switch on is brought and only drops when the power factor is in the AC line of the motor has fallen below a certain value. ii.

Arrangement according to claim i to io, characterized in that a time switch is provided which, when Switching on the main exciter contactor is triggered and only after a certain period has elapsed Time to maintain the current in the holding coil of the main exciter contactor left to the control body dependent on the performance factor.

12. Arrangement according to Claim q., Characterized in that the speed monitoring device from consists of a relay which, in addition to an actuating coil, has a holding coil, which, if necessary via a half-wave rectifier, to the excitation winding of the machine connected.

13. The arrangement according to claim 12, characterized in that parallel to the holding coil of the speed monitoring relay connected in series with a valve, a valve is connected with a forward direction such that there is a current short for the half-wave of the alternating current generated in the field winding which does not flow through the holding coil forms. r- .. Arrangement according to claims 1z and 13, characterized in that the holding coil of the speed monitoring relay is connected to a winding which is arranged on the armature of the machine and inductively linked to the field winding.