DE703970C - nen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Spannungsregelung.von Synchronmaschinen Das Hauptpatent 648 3o2 betrifft eine Anordnung zur Spannungsregelung von Synchronmaschinen mit Hilfe eines Gleichrichters, - insbesondere eines Quecksilberdampfgleichrichters, der die Erregerwicklung der Synchronmaschine aus dem Wechselstromnetz unmittelbar oder mittelbar speist. Die Erfindung besteht dort darin, daß der Transformator des Gleichrichters mit einem voll der Belastung der Synchronmaschine unabhängigen Scheinwiderstand in -Reihe geschaltet ist, dessen Leistung ein Vielfaches der über ihn an den Gleichrichtertransformator gelieferten Leistung ist. Um diese Spannungsregelung in Abhängigkeit von der Belastung zu bringen, kann dem Gleichrichtertransformator noch über einen Kom-' poundtransformator der Strom der Hauptmaschine überlagert werden, der eine selbsttätige Verstärkung der Erregung bei Belastung bewirkt. Die Erregung besteht dann aus einem im einfachsten Fall durch eine große Drosselspule vorgeschriebenen Grundanteil und einem Lastanteil. Durch Regelung der verwendeten Transformatoren bzw. der Drosselspule können Grund- und Lastanteil im Erregerstrom geregelt und damit die Spannungshöhe beeinflußt werden. Solche Regelung ist manchmal nicht zu umgehen, Weil die Anordnung des Hauptpatents sich vorzugsweise zur selbsttätigen Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Leistungs- Faktors eignet, andererseits aber auch die Gleichhaltung der Spannung bei veränderlichem Leistungsfaktor verlangt wird. Die betriebsmäßige Regelung der Umspanner, Drosselspule usw. bedeutet nun eine Vermindereng der Einfachheit der Schaltung. Außerdem ist eine stufenlose Regelung nur mit teuren Drehtransformatoren zii erreichen, deren Steuerung außerdem teuere Zusatzgeräte erfordert.
• Die vorliegende Erfindung bietet nun eine einfache Möglichkeit einer solchen stufenlosen zusätzlichen Regelung, wobei sich außerdem noch der Vorteil einstellt, daß man diese Regelungsmöglichkeit an einer vorhandenen Einrichtung leicht nachträglich anbringen kann. Erfindungsgemäß ist parallel zur Primär-, oder Sekundärwicklung des Gleichrichtertransformators ein :Hilfagleielirichter mit Gittersteuerung geschaltet. Vorteilhaft schließt man den Hilfsgleichrichter an die Oberspannungswicklung des Gleichrichterumspanners an. Der Hilfsgleichrichter übernimmt je nach seiner Aussteuerung einen Teil der dem Gleichrichter transformator primär zugeführten Ströme und hält diese Ströme so vom Erregerkreis der Synchroninaschine fern. Durch die Gittersteuerung des Hilfsgleichrichters, die in bekannter Weise von der -Netzspannung oder anderen t.,rößen beeinflußt «-erden kann. ist es also möglich, den in der Erregerwicklung fließenden Strom in der gewünschten Weise zu regeln. -Man ist dabei von den Strom- und Spannungsverhältnissen im Erregerkreis völlig unabhängig, so daß der Hilfsgleichrichter nur für einen kleinen Teil des Erregerstromes zu bemessen ist, und zwar für jenen Teil, der der Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Größe des Erregerstromes bei der Regelung entspricht.
• Zur 1_ösung der geschilderten Aufgabe der Erfindung ist bereits eine Anordnung vorgeschlagen «-orden, bei der ebenfalls ein Hilfsgleichrichter mit Gittersteuerung verwendet @@-ird, der jedoch parallel zu dern von der Belastung der Synchromnaschine unabhängigen Scheinwiderstand geschaltet ist, dessen Ströme der Primärwichlung des Gleichrichtertransformators zugeführt werden. Die Parallelschaltung des Hilfsgleichrichters zur Primär- oder Sekundärwicklung des Gleichrichtertransformators gemäß der Erfindung ist demgegenüber wesentlich vorteilhafter. Die Leistung des von der Belastung der Synchronmaschine unabhängigen Scheinwiderstandes muß ein Mehrfaches der Leistung des Gleichrichtertransforinators sein, da nur dann Gewähr dafür vorhanden ist, das dieser Scheinwiderstand über den Gleichrichter im Erregerkreis der Synchronmaschine eine von der 13)elastung der Synchromnaschine unabhängige Erregerkomponente erzeugt. Ist nun der Hilfsgleichrichter zu dem Scheinwiderstand parallel geschaltet, dann muß seine Leistung einen bestimmten Teil der Leistung dt@s Scheinwiderstandes, z. B. die Hälfte, betragen, wobei dieser Teil durch den vom Hilfsgleichrichter ermöglichten Regelbereich des Erregerstromes der Synchronmaschine festgelegt ist. Ist hingegen der Hilfsgleichrichter zum Gleichrichtertransforinator parallel geschaltet, dann braucht seine Leistung nur denselben Teil der Leistung des Gleichrichtertransformators betragen, sie ist also um ein Mehrfaches kleiner als bei der-vorgeschlagenen Anordnung.
• Einige Ausführungsbeispiele lassen den Erfindungsgedanken besser erkennen. In Abb. i bedeutet z die Synchronmaschine, den Gleichrichter, 3 dessen Umspanner, den Stromtransformator für den lastabhängigen Anteil, 5 den für den Grundanteil. der durch die Drosselspule 6 vorgeschrieben wird. An die Oberspannungswicklung des Umspanners 3 ist der Hilfsgleichrichter 7 angeschlossen, der mit Gittersteuerung arbeitet und je nach seiner Aussteuerung einen Teil des Erregerstroms in den Widerstand 8 leitet. Die Größe des Widerstandes 8 bestimmt den Anteil des Erregerstroms, der bei voller Aussteuerung des Gleichrichters 7 durch den Parallelweg fließt. Durch Anzapfungen am Widerstand 8 wie am Umspanner 3 kann man sich leicht allen Verhältnissen anpassen. Die Gittersteuervorrichtung.9 regelt den Strom im Parallelkreis so, daß die Spannung den gewünschten Verlauf hat. Statt den Widerstand 8 hinter der Kathode im Gleichstromkreis anzuordnen, kann man auch in die Zuleitung jeder Anode Widerstände io anordnen. Die Zahl der Widerstände wird zwar dadurch entsprechend der Anodenzahl vermehrt, doch wird dadurch die Betriebssicherheit des Gleichrichters ungemein gehoben, da Rückzündungen und Kurzschlüsse zwischen den Anoden keinen unzulässigen Kurzschlusstrom erzeugen können. Auf Betriebssicherlieit ist aber bei der Erregung von Synchronmaschinen besonderer Wert zu legen. Da die Widerstände io im Wechselstromkreis liegen, könnten sie auch als Blindwiderstände ausgeführt sein.
• Statt den Hilfsgleichrichter 7 von der Oberspannungswicklung des Gleichrichterunispanners 3 zu speisen, kann er auch nach Abb. ? an die Unterspannungswicklung angeschlossen werden. Diese wird zweckmäßig für eine höhere Spannung ausgelegt, als sie die Erregerwicklung der Hauptmaschine erfordert. Die Anoden des Gleichrichters 2 sind dann an entsprechende Anzapfungen der Unterspannungswicklungvon 3 anzuschließen. An Stelle des Hilfsgleichrichters 7 könnte auch ein gesteuerter Trockengleichrichter verwendet werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Spannungsregelung von Synchronmaschinen mit Hilfe eines Gleichrichters, der die Erregerwicklung der Synchronmaschine aus dem Wechselstromnetz speist und bei der der Primärwicklung des Gleichrichtertransformators gemäß Patent 648 302 in Überlagerung zwei Ströme zugeführt werden, von denen der eine über einen von der Belastung der Synchronmaschine unabhängigen Scheinwiderstand fließt, dessen Leistung ein Vielfaches der über- ihn an den Gleichrichtertransformator gelieferten Leistung ist, während der zweite von einem primär vom Belastungsstrom der Synchronmaschine durchflossenen Stromtransformator geliefert wird, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Primär- oder Sekundärwicklung. des Gleichrichtertransformators ein Hilfsgleichrichter mit Gittersteuerung geschaltet ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daßindieKathodenzuleitung des Hilfsgleichrichters ein zweckmäßig regelbarer Ohmscher Widerstand eingeschaltet ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die einzelnen Anodenzuleitungen des Hilfsgleichrichters zweckmäßig regelbare Ohmsche oder induktive bzw. kapazitive Widerstände eingeschaltet sind. q.. Anordnung nach Anspruch i, bei der der Hilfsgleichrichter zur Sekundärwicklung des Gleichrichtertransformators parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptgleichrichter über Anzapfungen an die Sekundärwicklung des Gleichrichtertransformators angeschlossen ist.