DE698700C - Anordnung zur Verminderung der Regelleistung von Gleichstromgeneratoren - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf solche insbesondere für Leonardantriebe geeignete Anordnungen zur Verminderung der Regelleistung von Gleichstromgeneratoren, bei denen sowohl ein Selbsterregungs- als auch ein Fremderregungsstromkreis vorgesehen ist und der Widerstand des Selbsterregungsstromkreises - mindestens angenähert so bemessen ist, daß gerade keine Selbsterregung

to eintreten würde, wenn der Selbsterregungsstromkreis allein vorhanden wäre. Bei bekannten Anordnungen dieser Art ist die Erregerwicklung in zwei Hälften unterteilt. Die leine Wicklungshälfte ist in der Selbsterregungsschaltung angeordnet, wobei der Widerstand des Selbsterregungsstromkreises so bemessen ist, daß gerade keine Selbsterregung eintritt. Die andere Wicklungshälfte ist fremderregt und braucht, nur mit soviel Ampere- 'windungen ausgeführt zu sein, wie zur Erzeugung des an der Selbsterregung fehlenden Kraftflusses erforderlich ist. Die Regelleistung geht dabei auf einen kleinen Bruchteil des , Wertes zurück, der bei unmittelbarer Fremderregung erforderlich wäre. Auf diese Weise läßt sich aber keine gute Ausnutzung des Erregerkupfers erreichen; außerdem besteht der Übelstand, daß bei dynamischen Zustandeänderungen- eine störende induktive Beeinflussung der beiden..Wicklungshälften erfolgt. Die Erfindung bezweckt, mit einer einzigen Erregerwicklung auszukommen, so daß das ganze Erregerkupfer ausgenutzt wird, und zugleich die störenden Induktionswirkungen zu vermeiden; " - Dieser Zweck wird der Erfindung gemäß dadurch erreicht,-daß die Erregerwicklung in Reihe mit einem Widerstand von unveränder-

licher Größe zwischen der einen Generatorkiemme und einem Sengelring angeordnet und zugleich in Reihe mit dem zwischen dem Sengelring und der anderen Generatorklemme liegenden Teil des Generatorankers an eine regelbare Steuerspannung angeschlossen, ist. Anordnungen, bei denen die Erregerwicklung in Reihe mit dem zwischen einem Sengelring und einer Generatorklemme liegenden ίο Teil des Generatorankefs an eine regelbare Steuerspannung angeschlossen ist, sind bei Gleichstromgeneratoren an sich bekannt; bei diesen bekannten Anordnungen ist aber die Erregerwicklung nicht in Reihe mit einem Widerstand von^ unveränderlicher Größe an die andere Generatorklemme angeschlossen, wie es erforderlich wäre, wenn der diesen Widerstand' durchfließende Strom gerade an der Grenze der Selbsterregung liegen soll. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung durch ein Schaltbild erläutert.

Legt man das eine Ende der Erregung 1 an einen Sengelring 2, d. h. an einen Schleifring, der mit einer Kollektorlamelle leitend verbunden ist, so hat ein solcher Schleifring das mittlere Potential Null, d. h. er ist in bezug auf die negative Ankerklemme 3 positiv, in bezug auf die positive Ankerklemme 4 dagegen negativ. Verbindet man das freie Ende 5 der Erregerwicklung 1 über einen Widerstand 6 mit der positiven Ankerklemme 4, so fließt in der Erregerwicklung 1, wenn die Windungszahl richtig gewählt ist* ein Strom, der die Spannung des Ankers 7 erhöht. Schließt man dagegen das freie Ende 5 der Erregerwicklung 1 an den negativen Pol 3 an, so fließt ein Erregerstrom im umgekehrten Sinne, also ein Strom, der die Ankerspannung zu verringern sucht. Man kann daher die positive Ankerklemme 4 als Selbsterregungsklemme, die negative 3 als Selbstmordklemme bezeichnen. Es ist ohne weiteres' möglich, das freie Erregerende 5 über je einen Widerstand mit den beiden Ankerklemmen 4 und.3 zu verbinden. Es ergibt sich dann einerseits ein Stromkreis 5, 1, 2, 7, 4, 6, 5; der zweite Stromkreis setzt sich folgendermaßen zusammen: An die beiden Leiturir gen 8,9 eines Gleichstromnetzes ist in bekannter Weise ein Abzweigwiderstand 11 angeschlossen; gleichzeitig ist die eine Leitung 9 durch eine Leitung 12 an die Klemme 3 des Generators angeschlossen, die mit ihr gleichpolig ist. Das freie Ende 5 der Erregerwicklung ι ist über eine Leitung 13 mit einem Gleitkontakt 14 verbunden, der an dem Widerstand Ii derart verschiebbar ist, daß entweder (linke Grenzstellung) die volle Spannung des Netzes 8, 9 in dem Stromkreis 8, 14, 13, s, i-, 2, 7, 3, 12, 9 herrscht oder der Stromkreis 14, 13, 5, I, 2, 7, 3, I2, 14 kurzgeschlossen ist oder wie z. B. bei der dargestellten Zwischenstellung nur ein Bruchteil der Spannung des Netzes 8, 9 in den Stromkreis der Erregerwicklung kommt. Man erhält so eine Art Brückenschaltung, bei der die beiden Ankerhälften einerseits und die beiden vor die Erregung 1 geschalteten Widerstände 6 und 11 andererseits das Viereck und die Erregerwicklung ι selbst die Brücke bilden. Je nach Größe der genannten Widerstände führt diese Erregungsart zur Selbsterregung oder zur Spannungsverniohtung (Selbstmord). Die vom Anker 7 erzeugte Spannung läßt sich stabilisieren, indem man dem Widerstand 11 auf der Selbstmordseite eine Erregerspannung aufdrückt, "bei der beschriebenen Schaltung z.B. dadurch, daß man den Widerstand 11 zum Teilwiderstand einer Spannungsteilerschaltung macht. Je nach der Große des Selbsterregungswiderstandes 6 und damit des Selbsterregungsgrades wird dann ein Teil der Erregung durch Selbsterregung und der Rest durch Fremderregung aufgebracht. Es läßt sich leicht nachweisen, daß der Fremderregungsteil verschwindet, wenn man den Selbsterregunigswiderstand gleich der Tangente des Neigungswinkels der Magnetisierungskurve (Leerlaufcharakteristik) gegen die Abszisse (Erregerstrom) macht. Die Schaltung ermöglicht es also, innerhalb des linearen Teiles der Leerlaufcharakteristik leistungslos zu regeln. Verringert man den Selbsterregungswiderstand, so bleibt die Erregung trotzdem stabil, es kehrt lediglich der Regelstrom sein Vorzeichen um, d. h. er fließt in das Steuerspannungsnetz zurück.

Außer der praktisch verlustlosen Regelung, hat die vorgeschlagene Schaltung, wenn man »"° z. B. die Erregerwicklung für geringe Spannung wickelt, noch weitere Vorteile, ohne daß deshalb der Regelverbrauch nennenswert größer wird; denn man erhält dann eine Schnellerregung und gleichzeitig eine sehr wirksame Spannungsvernichtung. Dies macht sich besonders bei Anwendung der Anordnung nach der Erfindung bei Leonardantrieben vorteilhaft bemerkbar durch eine sehr feine Regelmöglichkeit, insbesondere bei den niedrigen Geschwindigkeiten. Während man bei bekannten Schaltungen mit Rücksicht auf die Schwankungen des Ankerwiderstandes und der Drehzahl des Generators infolge der Erwärmung die Kompoundierüngskönstante immer etwas kleiner machen muß, als es der Kompensation des Qhmschen Spannungsabfalls am Ankerkreis entspricht, kann man bei der neuen Schaltung ohne Bedenken voll auskompoundieren; selbst eine Überkompoundierung würde die Stabilität der Erregung nicht beeinträchtigen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:
   Anordnung zur Verminderung der Regelleistung von Gleichstromgeneratoren, die insbesondere für Leonardantriebe geeignet ist und bei der sowohl ein Selbsterregungsals auch ein Fremderregungsstromkreis vorsgesehen ist und der Widerstand des Selibsterregungsstromkreises mindestens angenähert so bemessen ist, daß gerade keine Selbsterregung eintreten würde,. wenn der Selbsterregungsstrom-.kreis allein vorhanden wäre, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (i) in Reihe mit einem Widerstand (6)-von -. unveränderlicher Größe zwischen der einen Generatorkiemme (4) und einem Sengelring (2) liegt und zugleich in Reihe mit dem zwischen dem' Sengelring (2) und der anderen Generatorklemme (3) liegenden Teil des Generatorankers (7) an eine regelbare S teuer Spannung (zwischen 14 und 9) angeschlossen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen