DE692970C

DE692970C - Arrangement for de-energizing the electrical machines of an electric drive with one or more AC motors and synchronous generators working in parallel while maintaining the synchronous running of the generators

Info

Publication number: DE692970C
Application number: DE1936A0080476
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-09-10
Filing date: 1936-09-11
Publication date: 1940-06-29

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
29.JUNU940ISSUED ON
JUNE 29, 1940

' REICHSPATENTAMT ' REICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 d 2 GRUPPECLASS 21 d 2 GROUP

A 80476 VIIIdj2id² A 80476 VIIIdj2id ²

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in BerlinGeneral Electricity Society in Berlin

Patentiert im Deutschen Reiche vom ι I.September 1936 ab Patenterteilung bekanntgemacht am 6. Juni 1940Patented in the German Empire from September 1st, 1936 Patent granted June 6, 1940

Die Erfindung betrifft elektrische Kraftanlagen mit mehreren Wechsielstromgeneratoren, die (getrennt von je einer p£raftmasclii|nie, beispielsweise einer Dieselmaschine, angetrieben werden und einen oder mehrere Motoren mit elektrischer Energie versorgen, insbesondere !elektrische ScMffsantriebsanlagen mit einem oder mehreren Antriebsorganen. In derartigen Anlagen werden 'die Generatoren im allgemeinen parallel geschaltet. Die Drehzahlregelung des oder der Motoren erfolgt in an sich bekannter Weise gemeinsam durch Regelung der Kraftmaschinendrehzahl. Eine derartige Drehzahlregelung wird auch in der erfindungsgemäßen Anordnung vorgenommen. Es ist bereits eine Anlage mit mehreren parallel geschalteten Wechselstromgeneratoreinheiten bekannt, von deinen jede aus zwei Teilgeneratoren besteht, 'die auf derselben Welle angeordnet sind und von 'ein oder zwei Kraftmaschinen angetrieben werden. DieThe invention relates to electrical power plants with several alternating current generators, the (separated by one p £ raftmasclii | never, for example a diesel engine, and one or more motors supply with electrical energy, in particular with electrical scMffsantriebsanlagen one or more drive mechanisms. In such systems' the generators generally connected in parallel. The speed control of the motor or motors takes place together in a manner known per se by regulating the engine speed. One Such speed regulation is also carried out in the arrangement according to the invention. It is already a system with several alternating current generator units connected in parallel known, of yours each consists of two sub-generators, 'those on the same Shaft are arranged and from 'a or two prime movers are driven. the

. Erregung jedes Teilgeneprators wird derart getrennt geregelt, daß die Spannungen beider Maschinen gleichsinnig oder gegeneinander gerichtet sind. Die gleichphasigen induzierten Wicklungen jeder Genieratordnhieit Hegen in Reihe an den Hauptsammeischienen, während die 'einzelnen Generatoreiinheiten durch die Synchronisiersammelschienen, an denen sie in Parallelschaltung liegen, in Synchronismus gehalten werden. Mit einer derartigen Einrichtung können der oder die von den Generatoreiriheiten gespeisten Motoren mit spannungslos betätigten Schaltern gesteuert oder umgesteuert werden.. Excitation of each partial generator is regulated separately in such a way that the voltages of both Machines are directed in the same direction or against one another. The in-phase induced The windings of every genius are cherished in series on the main busbars, while the individual generator units pass through the synchronization busbars, on which they are connected in parallel, in synchronism being held. With such a device, the or those of the Motors fed by the generator units are controlled by switches that are operated in a de-energized state or be redirected.

Nach der Erfindung wird nun diese bekannte Einrichtung dadurch verbessert, daß die beiden einander zugeordneten Wicklungsteile jeder Phase derart über ein gemeinsames Blechpaket verteilt sind, daß auf eine Spule des einen Wicklungsteiles eine Spule des anderen Wicklungs'teiles gleicher' Phase folgt, und daß 'die Erregerwicklung ebenfalls aus zwei Teilwickungen besteht, von denen die eine auf gegenüber der anderen Teilwicklung 'um eine Polpaarteilung "versetzten Polen des gemeinsamen. Polrades angeordnete Teilwicklung in ihrer Polarität umzupolen ist.According to the invention, this known device is now improved in that the two mutually associated winding parts of each phase in such a way over a common Laminated core are distributed that on a coil of one winding part a coil of the other Winding 'part of the same' phase follows, and that 'the field winding also off consists of two partial windings, one of which is opposite to the other partial winding Poles of the common pole wheel which are offset by one pole pair pitch ” polarity is to be reversed.

Die Größe der Wechselstromgeneratoren kann beliebig sein. Die Anordnung nach der Erfindung kann bei jeder Mehrphasenwechselstromanlage, die bei irgendeiner konstanten oder bei veränderlicher Frequenz arbeitet, angewendet werden, ist. aber besonders dazuThe alternators can be of any size. The arrangement according to the Invention can apply to any polyphase alternating current system, which at any constant or works at a variable frequency. but especially about it

geeignet, die in einer elektrischen Schiffsantriebsanläge mit mehreren Kraftmaschinen erforderlichen Manövrierbedingungen zu erfüllen. suitable for use in an electric ship propulsion system to meet maneuvering conditions required with multiple engines.

Die Anordnung nach der Erfindung hat gegenüber der bekannten Anlage dan bemerkenswerten Vorteil, daß nicht zwei miteinander gekuppelte Teilgeneratoren mit getrennten 'Läufern und Ständern erforderlich sind, ίο sondern nur ein einziger Generator die gewünschte Wirkung, d. h. Wechselstromrnaschinen unter Aufrechterhaltung des synchronen Laufes der Generatoren spannungslos schalten zu können, erzielt. Die gewünschte Wirkung wird demnach mit einem geringeren Aufwand erreicht. Außerdem benötigt die Anlage nicht mehr so viel Raum, was für den elektrischen Schiffsantrieb von sehr wesentlicher Bedeutung ist. ■ An sich ist es bekannt, in einem Motor die Wicklung in Teilwicklungen zu unterteilen, um durch entsprechendes Schalten der Wicklungen an 'einzelne Generatoren und durch deren Erregung in dem 'einen oder anderen Sinn die Polzahl des Motors zu ändern, ohne daß man Umschaltungen in Starkstromkreisen vorzunehmen braucht. Diese Anordnung hat aber mit dem spannungslosen Schalten der elektrischen Maschine nach der Erfindung, bei der ein Synchronlauf der Ganeratoren auch bei spannungslosen Hauptsammeischienen noch möglich ist, nichts gemeinsam. The arrangement according to the invention is remarkable compared to the known system The advantage of not having two coupled sub-generators with separate '' Runners and stands are required, ίο but only a single generator has the desired effect, d. H. AC machines De-energize the generators while maintaining the synchronous running of the generators to be able to achieve. The desired effect is therefore achieved with less effort achieved. In addition, the system no longer requires as much space as the electrical one Marine propulsion is very essential. ■ It is known per se in an engine to divide the winding into partial windings in order to switch the Windings on 'individual generators and through their excitation in the' one or another sense to change the number of poles of the motor without switching into Needs to make power circuits. However, this arrangement has to do with the de-energized Switching the electrical machine according to the invention, in which the ganerators run synchronously is still possible even when the main busbars are dead, nothing in common.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.The invention is illustrated in the drawing in one embodiment.

Abb. ι zeigt einen achtpoligen Drehstrom* generator mit der erfindungsgemäß angeordneten induzierten Wicklung. Die Erregerpole des Läufers sind zu der Zeit, während die Leistung abgegeben wird, in normaler Weise erregt.Fig. Ι shows an eight-pole three-phase current * generator with the induced winding arranged according to the invention. The runner's exciter poles are at the time while the power being delivered is energized in a normal manner.

Abb. 2 zeigt eine Schaltung der die innere Wicklung 1 bildenden Spulen. Die mittleren und äußeren Phasenwicklungen 2 und 3 sind ähnlich geschaltet, zur Vereinfachung des Schaltbildes sind jedoch ihre S ehalt verbindungen nicht dargestellt. Die drei Phasenwicklungen sind, wenn Generatoren in Sternschaltung verwendet werden, im Nullpunkt 4 zusammenges ehaltet. Es können natürlich auch in Dreieck geschaltete Generatoren verwendet werden. .Fig. 2 shows a circuit of the coils forming the inner winding 1. The middle ones and outer phase windings 2 and 3 are connected similarly to simplify the However, their maintenance connections are not shown in the circuit diagram. The three phase windings are, if generators are used in star connection, in the zero point 4 together included. Generators connected in delta can of course also be used will. .

Abb. 3 zeigt die Erregerpole, die in dem dargestellten Schaltzustande derart erregt sind, daß an den Außenklemmen des Generators keine Spannung 'und an den Synchronisierklemmen annähernd die halbe Betriebsspannung vorhanden ist.Fig. 3 shows the exciter poles that are so excited in the switching state shown, that there is no voltage at the external terminals of the generator and at the synchronization terminals approximately half the operating voltage is available.

Abb. 4, 5 und 6 zeigen die Schaltungen der induzierten Spulen. Zur Vereinfachung des Schaltbildes ist nur eine Phase der Ständerwicklungen dargestellt. Es kann selbstverständlich jede Phasenzahl verwendet werden, ohne daß das Prinzip des Zu- und Gegenschaltungsgenerators geändert wird.Figs. 4, 5 and 6 show the circuits of the induced coils. For simplification Only one phase of the stator windings is shown in the circuit diagram. It can of course any number of phases can be used without the principle of the connection and counter circuit generator will be changed.

Abb. 4 zeigt die bekannte Reihenschaltung der Ständerwicklungen eines . Wechselstromgenerators. Das Erregersy'stem ist in normaler Weise erregt, wobei die Pfeile die Stromrichtung in den Ständerspulen angeben.Fig. 4 shows the well-known series connection of the stator windings of a. Alternator. The excitation system is excited in the normal way, with the arrows indicating the direction of the current in the stator coils.

Abb. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung der Ständerwicklungen eines Zu- und Gegenschaltungsgenerators. An die Klemme 6 •wird eine der Synchronisiersammeis chienen angeschlossen. Das Erregersystem ist in normaler Weise erregt. Obwohl die Ständerwicklungen in verschiedener Folge miteinander verbunden sind, ergibt 'die Anordnung gemäß Abb. 5 dieselben Ergebnisse wie die Anordnung nach Abb. 4. Fig. 5 shows a circuit according to the invention of the stator windings of a supply and Counter circuit generator. One of the synchronizing bars is connected to terminal 6 connected. The excitation system is aroused in a normal way. Although the stator windings are connected to one another in different sequences, results in the arrangement according to Fig. 5 the same results as the arrangement according to Fig. 4.

Die Anordnung gemäß Abb. 6 unterscheidet sich von derjenigen nach Abb. 5 dadurch, daß'jedes einem hinsichtlich seiner Polarität unverändert bleibenden Polpaar benachbarte Polpaar seine Polarität gewechselt hat. Wie die .die Stromrichtung in den Ständerwicklungen angebenden Pfeile zeigen, ist die zwischen 'dem Nullpunkt 4 und der Synchronisierklemme 6 auftretende Spannung der zwischen der Klemme 6 und der Klemme 5 auftretenden gleich großen Spannung entgegengesetzt gerichtet.The arrangement according to Fig. 6 differs from that according to Fig. 5 in that that 'each is adjacent to a pole pair that remains unchanged in terms of its polarity Pole pair has changed polarity. Like the direction of current in the stator windings The arrows indicated is the one between the zero point 4 and the synchronizing terminal 6 occurring voltage is opposite to the voltage occurring between terminal 6 and terminal 5 of the same magnitude directed.

Die Generatorfrequenz ist bei der Anordnung gemäß Abb. 6 bei gleicher Drehzahl des Polrades nur halb so groß wie diejenige der Anordnung nach Abb. 5.The generator frequency in the arrangement according to Fig. 6 is at the same speed of the pole wheel is only half as large as that of the arrangement according to Fig. 5.

Die Generatoren sind mit ihren Klemmen 6 an die Synchronisiersammelschienen und mit ihren Maschinenklernmen 5 an die Hauptsammelschienen angeschlossen, auf welche der oder die zu speisenden Motoren geschaltet sind. Sind .die beiden Erregerwicklungsgruppen jedes Generators nach Abb. 5 geschaltet, so arbeitet die Anlage in normaler Weise und gibt elektrische Leistung an die Verbraueher ab. Sind jedoch die Erregerwicklungsgruppen gemäß Abb. 6 geschaltet, so ist die Spannung an den Maschinenklemmen gleich Null. Die Hauptschalter des oder der von der Kraftanlage gesp^eisten Motoren können also, wenn diese gestoppt oder umgesteuert werden sollen, spannungslos geschaltet wer- ■ den, während die Generatoren durch die Verbindung der Klemmen 6 mit den Synchronisiersammelschienen in Synchronismus gehal- ten werden.The generators are connected to the synchronization busbars with their terminals 6 and with their machine learning 5 connected to the main busbars on which the or the motors to be fed are switched. Are .the two pathogen development groups If each generator is switched as shown in Fig. 5, the system will operate normally and delivers electrical power to the consumer. However, are the pathogen development groups switched according to Fig. 6, the voltage at the machine terminals is the same Zero. The main switch of the motor or motors supplied by the power plant can in other words, if these are to be stopped or reversed, de-energized while the generators are kept in synchronism through the connection of terminals 6 with the synchronization busbars. will be.

Claims

Claim:

Arrangement for de-energizing the electrical machines of a drive with one or more AC motors and working in parallel

Synchronous generators while maintaining the synchronous running of the generators, in the case of the winding parts connected in two 'assigned to one another and connected in a grater same phase 'of a generator unit of two exciter pole groups equal voltages Size are induced in the same or after reversing 'the one exciter pole group act in the opposite sense, and at which the common connection points .the associated winding parts of in-phase windings of the generator units to be kept synchronous at least during switching are connected to one another via constantly live lines, in particular for electric ship propulsion systems with three-phase generators driven by diesel engines, characterized in that that the two winding parts assigned to one another of each phase are distributed in such a way over a common laminated core are that on a coil of one winding part a coil of the other winding part the same phase follows, and that .the field winding also consists of two There are partial windings, one of which is on opposite to the other partial winding Poles of the common pole wheel offset by a pole pair division The polarity of the partial winding has to be reversed.

1 sheet of drawings