DE706705C - Anordnung zur Spannungsregelung von Synchronmaschinen in Wechselstromnetzen mit stark schwankendem Leistungsfaktor - Google Patents

Description

• Anordnung zur Spannungsregelung von Synchronmaschinen in Wechselstromnetzen mit stark schwankendem Leistungsfaktor Eine kontinuierliche Regelung einer elektrischen Maschine, beispielsweise in Abhängigkeit von Strom und; oder Spannung der Maschine selbst oder eines an diese angeschlossenen Kreises ist in bekannter Weise durch gittergesteuerte Entladungsstrecken, also solche mit Dampf- oder Gasfüllung oder auch Elektronenröhren, möglich. Soll jedoch eine elektrische Maschine in Abhängigkeit yon Größe und Richtung eines Vektors, d. h. also beispielsweise in Abhängigkeit vom Scheinwiderstandswert der Belastung der Maschine, kontinuierlich geregolt werden, so ergibt sich ein falscher Regeleffekt, beispielsweise bei einem Übergang von Ohmscher zu induktiver Last, da die sich in diesem Falle nach rückwärts verschiebende Spannung immer einen kleineren Leistungsflüß durch die Entladungsstrecken bewirkt, während bei einem solchen Regelvorgange eine Steigerung der zugeführten Leistung zu fordern ist. Eine derartige Regelung mit Hilfe von Quotientenmeßwerken durchzuführen, gelingt deshalb nicht, weil wegen der geringen Richtkraft solcher Meßwerke zusätzliche Verstärker mit Entladungsstrecken verwendet werden müssen.
• Erfindungsgemäß wird zwischen die den Regelvorgang auslösende Spannungsgröße und die eigentliche Steuergröße ein Glied zur Umkehr der Phasenlage eingeschaltet. Hierzu

  ver(vl'Ildet malt ::C@@c'hInal'@1gerCC-eiS@ C'ill:'il 1111

  sich bek-i nntell ab @@ 3tlIl:mtell Schw1I1g uI1gS-

  kreiS @L@'Oli@liei'Ut-I11elS', cl;-r i11 der Lage ist,

  die Phascillagi#nbcziehung zwischen Strom und

  Spannung vollständig oder nahezu vollständig

  ihr Vorzeichen ,t-ecliseln zu lass; n. Es er-

  folgt also die Steuerung der

  EIltladtlilgSSLreckell übel- eitlen i11 Abhängig-

  keit von der Phasenverschiebung zwischen

  Strom li'C1 513-'@Illlllag (Alles C@C:'11Se15ir1@111-

  kreises err:-.gteil all Sich bek ailntetl BouChel-ot-

  hrel9 !5c11#,via@l'i@h@cl^j, der eilte bezogen

  Lluf den. PI7a@eI@C-el"@@_lllel>LIngSCC-lrt Null will-

  kelsy-mnietrisclie Pllas_iila""ciltiml:elir des den

  Gittern zugefü hrtt'll Spaiilililh-sv:ktors her-

  beiführt.

  Es sind bereits diese unter dem Namen

  Boucherot-Kreise bükailiit-e@rc,rdenen Schal-

  tungen zur Einfügun ;" in Starkstromkreise

  voreschlagen worden. Dabei sollen sie in

  der' Hauptsache zur Umwandlung voll Kon-

  stantspannung in Konstantstronl dienen. Diese

  an sich recht erlicl)Iicli,-n Vorteile solcli:r

  Kreise in der Starkstromtechnik haben sich

  jedoch deshalb nicht bewährt, weil erstens

  bei plötzlichen LaStinderungen in den ein-

  zelnen B1indv,-idcr,t;iildeii ganz erhebliche

  I»"berspanntitigeii atiftret,#il und weil zweitens

  die bereit z11 haltend-- Bliadle'-stung lm allge-

  melIleIl minch'stens gleich der doppAtenoder

  etwa gleich der vierfaclie:i zti üllertrag: ndeii

  Scheinleistung sein nluf '). Die Eri-lndung ge-

  stattet es nun, Solcl1C SChv ingungskrelse nicht

  mehr zur Leistungsübertragung, sondern nur

  noch zur Stet1C'rttIi- d:r ilbel-irl@@t'Ileri Leistung

  lieranzuzielien, indem sie diese Schwiilgungs-

  kreisschaltung in den Stetierlzreis, heispiels-

  welse in den Glttcrlzreis voll da nlpf- oder

  gasgefüllten Entladungsstrecken, verlegt.

  In Abb. i der Zeichnung sind kurz die

  Verhältnisse bei einer solchen Schwingungs-

  kreisanordnung dir-estellt. Es b;,stelieii da-

  bei zwischen der Spz111iitiIlg#;qtielle i und 'dem

  Verbraucher 2 folgeildte7.iehuIlg°n:

  wobei C, 1111d C , I111- einen gegebeflell Se'hwin-

  gtti@gshl"cis konsi:in@ sind. Man hat dabei dafür

  Sorge zu tragen, da!.) die Induktivität Li und

  der Kondensiitor C für den Fall iri @@@@@laI17

  Sind. da 1J (-i gleich Null ist. Dahe r IIltll.i auch

  die bekannte Resoll;itlzg-leiclhiil"

  c@@=LC= 1

  ;gelten, wohei u die Isrcisfrequcilz des Gene-

  rators i bedeutet. Ist nun l)eispiels@veise der

  Verbraucher 2 induktiv, d. 1i. 1)csitleil die Spall-

  nung C#.. und der StromJ., die Pliascilverscliie-

  bung r,r= gegtncinander, so wird die Phasen-

  verschiebung (h i riv?sclicil der Spannung U 1

  Lund dein Struni .%1 kapazitlv werden. Abb. 2

  zeigt nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der einfachsten Form, und zwar als eine den Scheinwiderstand, d. h. also den Vektor der Belastung berücksichtigende Erregersteucrung von Synchronmaschinen. Mit i ist der Generator bezeichnet, der über den Transformator 3 und die beiden Entladungsstrecken 4 und 5 erregt wird. Dabei ist angenommen, daß das Netz ; bereits unter Spannung steht. Die Steuerung der Entladungsstrecken ¢ und 5 erfolgt über den Schwingungskreis 6, der in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung des Netzes 7 erregt wird, und zwar dadurch, daß die Induktivität L, vom Belastungsstrom durchflossen wird, und daß im übrigen dem Boucherot-Kreis von zwei Phasen des Netzes 7 die Klemmenspannung zugeführt wird. Die Arbeitsweise ist dann folgende: Die Normalerregung des Generators, z. B. für einen Leistungsfaktor gleich o,8, wird so eingestellt, daß die Entladungsstrekken 4 und 5 nur während eines Teiles jeder Halbwelle freigegeben werden, d. h. daß die Gitterspannung der Anodenspannung (bei Vollweggleichrichtern) um etwa 6o" nacheilt. Wird nun der Generator stärker induktiv belastet, so verschiebt sich infolge des zwischengeschalteten Schwingungskreises die Gitterspannung an den Entladungsstrecken ¢ und 5 im \'erhältilis zur Anodenspannung im Sinne einer Stromerhöhung in der nicht dargestellten Erregerwicklung. Der Schwingungskreis 6 wird zweckmäßig mit einem Scheinwiderstand 8 als Grundlast belastet, damit stoßweise Laständerungen und daher überspannungen an ihm nicht auftreten. Die Gitterwechselspannung kann dann den Gittern über den nicht näher bezeichneten Steuertransformator unter Zwischenschaltung einer entsprechenden ebenfalls nicht näher bezeichneten Gleichstromvorspannung zugeführt werden, Da sich dann die Ausregelung des Schwingungskreises in bezug auf die Blindleistung nach dem Scheinwiderstand 8 richtet, kann hierbei eine günstige Anpassung und Bemessung erreicht werden.
• Nachteilig bei der eben beschriebenen Schaltung macht sich noch bemerkbar, daß die Induktivität L, vom vollen Laststrom durchflossen wird. Man kann daher auch die in Abb. 3 dargestellte Abänderung treffen, indem man dem Schwingungskreis 6 über einen Stromwandler i o und einen Zusatztransforillator 11 Strom- und spannungsabhängige Komponenten zuführt. In diesem Fall kann der Schwingungskreis für eine wesentlich geringere Blindleistung bemessen werden. Die Regelung erfolgt in gleicher Weise wie bei der oben beschriebenen ..xnordnung nach Abb. 2.

Claims (1)

1. PATENT ANSPRUCTL: Anordnung zur Spannungsregelung von Synchronmaschinen in Wechselstromnetzen mit stark schwankendem Leistungsfaktor unter Verwendung von die Erregerwicklung in Gleichrichterschaltung speisenden gittergesteuerten Dampf- oder Gas°ntladungsstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Entladungsstrecken über einen in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung des WechSelstromnetzes erregten an sich bekannten Boucherot-Kreis (Schwingungskreis) erfolgt, der eine bezogen auf den Phasenverschiebungsw ert Null winkelsymmetrische Phasenlagenumkehr des den Gittern zugeführten Spannungsvektors herbeif ührt.