DE698460C - Verfahren zur Feststellung der durch die betriebsmaessig volle Erregung verursachtenErwaermung von Feldmagneten elektrischer Synchronmaschinen grosser Leistung - Google Patents

Description

• Verfahren zur Feststellung der durch die betriebsmäßig volle Erregung verursachten Erwärmung von Feldmagneten elektrischer Synchronmaschinen großer Leistung Synchronmaschinen großer Leistung, z. B.
• Turbogeneratoren, werden, bevor sie die Fabrikationsstätte *. verlassen, einer Erwärmungsprobe unterworfen, die im Prüfstand ausgeführt werden muß. Hierbei ist es besonders wichtig festzustellen, wie sich die Erwärmung des Eeldmagneten bei voller betriebsmäßige Erregung äußert und ob sie den gestellten Erwartungen und Anforderungen entspricht. - Diese Erwärmungsprobe im Prüfdeld ist nut erheblichen technischen Schwierigkeiten verbunden, da dort b-ei Generatoren beträchtlicher Leistung nicht einfach die Betriebsverhältnisse hergestellt werden können, wie sie am späteren Aufstellungsort der Maschinen gegeben sind.
• Wollte man dem Feldmagneten die volle betriebsmäßige Erregung im Leerlauf aufdrücken; so wird die Spannung des Ständers und dessen Eisensättigung zu hoch. Die hohle Spannung gefährdet die Isolation, die starke Sättigung hat eine unzuträgliche Erwärmung des Ständereisens zur Folge. Die Erwärmnngsprobe bei voller Erregung im Kurzschluß vorzunehmen, ist ebenfalls wegen des übermäßigen Stromes nicht angängig. Den Generator ferner über Drosselspulen oder Widerstände künstlich zu belasten, würde zu beträchtlichen Dimensionen und zu hohen Anschaftungskosten solcher Hilfsmittel führen.
• In Anbetracht dieser Verhältnisse pflegt man allgemein bei -der Erwärmungsprobe in der Weise zu verfahren, daß der zu prüfende Generator auf einen jeweils vorhandenen anderen Generator wattlos belastet wird. Ein solcher Behelfsgenerator, der -eine um etwa 35 % höhere Leistung als der zu prüfende Generator haben muß, ist aber nicht immer verfügbar. Dann muß man sich darauf beschränken, die Erwärmungsprobe im Leerlauf oder Kurzschluß mit wesentlich kleinerem als dem normalen Erregerstrom durchzuführen, und muß die Erwärmung ;bei Voll lasterregung durch Rechnung ermitteln, was mit einer erheblichen Unsicherheit Verknüpft ist.
• Die Erfindung gestattet, die Erwärmungsprohe im Priiffeld bei voller betriebsmäßiger Erregung -ohne die bezeichneten Schwierigkeiten unter Vermeidung großer Aufwendungen vorzunehmen. Erfindungsgemäß werden die F,eldwicklungen der Pole, weiche im normalen Betriebszustand entgegengesetzte Polarität besitzen, während der bei voller Erregerstromstärke stattfindenden Erwärmungsprobe derart geschaltet, daß sämtliche Pole gleiche Polarität erhalten. Bei einem zweipoligen Generator erfolgt also die Umschaltung in der Weise, daß nur der eine Pol seine Polarität wechselt. Dann entsteht kein Feld, weiches im Generator unzuträgliche Beanspruchungen verursacht. In der offenen Ständerwicklung wird lediglich eine geringe Spannung von 100 Perioden erzeugt.
• Das Verfahren läßt sich am einfachsten, und zwar bei jeder beliebigen Polpaarzahl durchführen, wenn bei einem zweipoligen Feldmagneten die Fedwicklung des einen Pols oder generell bei mehrpoligen Feldmagneten diejenige einer Polgruppe gleichartiger Polarität und die betriebsmäßig mit ihr in Reihe verbundene Feldwicklung des anderen Pols bzw. der Polgruppe der anderen Polarität während der Erwärmungsprobe parallel geschaltet an eine Erregerquelle gelegt weren und jeder dieser beiden Wicklungszweige mit der vollen Erregerstromstärke beschickt wird.
• Obgleich die Erfindung sowohl für feststehende als auch für umlaufende Feldmagnete anwendbar ist, kommt überwiegend der letzte Fall in Betracht. Es läßt sich blei umlaufenden Feldmagneten von vornherein eine einfache Einrichtung anbringen, welche die Erwärmungsprobe nach der Erfindung, d. h. die erforderliche vorübergehende Umschaltung der Polwicklungen zur Erzielung gleichartiger Polaritäten leicht ermöglicht. In den Abb. I und 2 ist ein Ausführungsbeispiel für eine solche Einrichtung bei einem zweipoligen und vierpoligen Induktor dargestellt.
• Außer den beiden üblichen, der normalen Zuführung des Erregestromes dienenden Sch1eifringen a und b ist auf der Läuferwelle ein dritter, von ihr isolierter Hilfsschleifring c angebracht, der bei dem zweipoligen Feldmagneten nach Abb. I an die Verbindungsstelle d der beiden betiiebsmäßig in Reihe geschalteten Wicklungszüge h1, h3 und h2, h4 Pole S und- N, bei dem vierpoligen Feldmagneten nach Abb. 2 an die Verbindangsstelle g der beiden betriebsmäßig in Reihe geschalteten $Wicklungszüge h1, h3 und h2, h4 von Polgrupp en verschiedener Polarität angeschlossen ist. Bei der Erwärmungsprobe unter voller Erregung wird eine Erreger- -quellen einerseits mit dem Hilfsschieifring c, andererseits mit den untereinanderkurzgeschlossen Hauptschleifringen a und b verbunden, so daß dann nur Pole gleicher Polarität entstehen. Um jeden Pol bei der nunmehr erfolgten Parallelschaltung der Wicklungen mit dem vollen betriebsmäßigen Erregerstrom zu erregenm ist es erforderlich, die parallelen Wicklungen an die halbe normale Erregerspannung zu legen. Nach Beendigung der Prüfung kann gewünschtenfalls der Hilfsschleifring endgültig abmontiert werden. Die dritte Zuleitung zum Anschluß der Verbindungsstellen'd bzw. g kann in die Wellenbohrung oder in die der Zuleitung zu den Haupschleifrigen gegnüberliegende Blindnut verlegt werden.
• Eine andere Möglichkeit zur Durchführung des Verfahrens bei umlaufenden Feidmagneten ist dadurch gegeben, daß die Verbindungsstelle d bzw. g zwischen den betriebsmäßig in Reihe geschalteten Wicklungen der halden Pole bzw. Polgruppen verschiedener - Polarität dauernd oder zumindest während der Erwärmungsprobe mit dem Polkörper metallisch verbunden wird und als Stromzuführung für den Erregerstrom während der Probe einesteils eine auf der Welle selbst oder auf einem mit ihr metallisch zusammenhängenden Bauteil, z. B. auf dem kupplungsflänsch schleifende Hilfsbürste, andererseits die beiden kurzeschlossenen Bürsten der HauptschTeifringe dienen. Es ist dann zweckmäßig, den am Körper liegenden Pol der Erregerquelle zu erden, um über die Lager fließende Ströme zu vermeiden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Feststellung der durch die betriebsmäßig volle Erregung verursachten Erwärmung von Feldmagneten elektrischer Synchronmas chinen großer Leistung, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldwicklungen der Pole, weiche im normalen $Betriebszustand entgegegngesetzte Polarität besitzen, während der bei voller Erregerstromstärke stattfindenden Erwärmungsprobe derart geschaltet werden, daß sämtliche Pole gleiche Polarität erhalten.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetm daß bei zweipoligen Feldmagneten die Feldwicklung des einen Pols oder bei mehrpoligen Feldmagneten diejenige einer Polgruppe gleichartiger Polarität und die betriebsmäßig mit ihr in Reihe verbundene Feidwicklung des anderen Pols bzw. der Polgruppe der anderen Polarität während der Erwärmungsprobe parallel geschaltet an eine Erregerquelle gelegt werden und jeder dieser beiden Wicklungszweige mit der vollen betriebsmäßigen Erregerstromstärke bei halber Erregerspannung beschickt wird.
3. 3. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2 in Anwendung auf umlaufende Feldmagnete, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Weile des Feld-. magneten ein zusätzlicher Hilfsschleifrig für die Ausführung der Erwärmungsprobe engeordnet ist, welcher an die Verbindungsstelle zwischen den betriebsmäßig in Reihe geschalteten Feldwicklungen der beiden Pole bzw. Poigruppen verschiedener Polarität angeschlossen wird.
4. 4. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2 in Anwendung auf umlaufende Feldmagnete, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstell'e zwischen den betriebsmäßig in Reihe geschalteten Feldwicklungen der beiden Pole bzw. Polgruppen verschiedener Polarität dauernd oder zumindest während der Erwärmungsprobe mit dem Polkörper metallisch verbunden wird und als Stromzuführung für den Erregerstrom während, der Erwärmungsprobe einesteils eine auf der Welle oder auf einem mit ihr metallisch zusammenhängenden Bauteil (Kupplungsflansch o. dgl.) schleifende Hilfsbürste, anderenteils die beiden kurzgeschlossenen Bürsten der - Schleifringet dienen.