DE760036C - Kompoundierungseinrichtung fuer Wechselstromerzeuger - Google Patents

Description

• Kompoundierungseinrichtung für Wechselstromerzeuger Es ist eine Kompoundierungseinrichtung für Wechselstromerzeuger bekannt, welche gittergesteuerte Röhren für die Erregung der Wechselstromerzeuger verwendet: Den Gittern werden zwei netzfrequente Wechselspannungen zugeführt, von denen, eine abhängig von der Netzspannung ist, während die andere nach Größe und Phase von: Stärke und Phasenlage des Belastun!gs,st@roms abhängt. Diese Einrichtung ist jedoch verhältnismäßig schwer einstellbar und arbeitet ungenau, da Verzerrungen in der Gitterspannung, welche insbesondere infolge Sättigung der Wandler und Vordrosseln auftreten, die Kompoundierung stark beeinflussen. Außerdem ist bei einem plötzlichen Röhrenschaden der Netzbetrieb gefährdet.
• Nach der Erfindung wird die Spannung für die zusätzliche Kompoundierung durch Gegenschaltung einer dem Belastungsstrom proportionalen und phasengleichen Spannung und einer vorzugsweise gleich großen Spannung. die nur proportional der Größe des Stroms ist. deren Phase aber festliegt, gewonnen, wobei sich für cos @1= i die Differenzspannung o oder eine vorbestimmte abzugleichende Spannung ergibt. Die Differenzspannung wird zweckvoll in den Erregerkreis einer selbsterregten Erregermaschine de: Stromerzeugers eingeführt.
• Der zusätzliche Erregungsbedarf bei Synchronmaschinen, der allein durch die Phasenverschiebung zwischen Belastungsstrom und Spannung entsteht, läßt sich in erster Näherung durch die Funktion y = a - ki - sind darstellen, wobei v den zusätzlichen Erregungsbedarf, p den Phasenverschiebungswinkel, a eine Funktion des Belastungsstroms und k1 eine Konstante bedeutet. Für die Funktion a = f (J) kann, wie sich aus dem Diagramm der Synchronmaschine ergibt, in erster Näherung gesetzt werden: a = k= - J, wobei k. eine Konstante und J den Belastungsstrom bezeichnet. Daraus folgt Y = k. - J - ki # sin cp, oder vereinfacht 1- = k3 - J - sin q,. Diese Funktion wird nun durch die Näherung ersetzt: N=2-k4-J-sing-12.
• Fig. i zeigt den grundsätzlichen Verlauf beider Funktionen. Die Konstante k4 kann so ge`,v ählt werden, daß für einen bestimmten Phasenverschiebungswinkel z = y wird. Die Größe v und z für den nur durch die Phasenlage des Laststroms bedingten zusätzlichen Erregungsbedarf wird nach Fig. :2 ersichtlich, die ein 'Vektordiagramm darstellt.
• Die Einrichtung nach der Erfindung ist in Fig.3 beispielsweise dargestellt.
• Der Wechselstromerzeuger G wird von der Erregermaschine E erregt. In eine seiner Ausgangsphasen ist ein Stromwandler fVl gelegt. Über diesen Stromwandler, den Belastungswiderstand R, und die Gleichrichtervorrichtung Gli wird die normale, nur die Größe des Belastungsstroms berücksichtigende Kompoundierungsspannung gewönnen, die z. B. für cos f = i abgeglichen ist. Dieser Spannung wird im gleichen Sinne durch Reihenschaltung mit dem Gleichrichtersystem Gl., eine Spannung zugeführt, die dem zusätzlichen Erregungsbedarf z = 2 - k4 - J -sin cf /2 entspricht. Die Spannung die dem Gleichrichtersvstem GI., zugeführt wird, ist gebildet aus der- Differenz der Spannungsabfälle über den Widerstand R3 (entsprechend U f und der vor den Drosseln Dri und Dr= liegenden Vorschaltung G' (entsprechend TTG). Die Drosseln «-erden in normaler Vormagnetisierungsschaltung über den Gleichrichter Gl. entsprechend der Größe des Belastungsstroms vorerregt. Der Widerstand R4 dient zum Ausgleich, der Anzapf«-andler I' ermöglicht es, die Spannung UG in die gewünschte Phasenlage zu bringen.
• Die Vorschaltung G' kann ein Ohmscher Widerstand, eine Drossel oder eine Kombination von Induktivität und Kapazität sein. An ihr tritt der Spannungsabfall UG auf. z. die Differenz der Spannungen Uj und UG, ist in Fig. 2 dargestellt. Man kann z aus zwei Hälften bilden, von deren jede den Wert annimmt: z/2 = Uj - sin cf12, und worin Uj proportional J ist. Die Spannung -- ruft über das Gleichrichtersystem GI., angenähert jene Zusatzerregung hervor. die im Hinblick auf Änderungen des cos "f zur Spannungshaltung des Stromerzeugers nötig ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kompoundierungseinrichtung für Wechselstromerzeuger, bei welcher außer der normalen Kornpoundierung aus dem Belastungsstrom eine zusätzliche Kompoundierun.g angeordnet ist, die die wechselnde Phasenlage des Belastungsstroms berücksichtigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung für die zusätzliche Kompoundierung durch Gegenschaltung einer dem Belastungsstrom proportionalen und phasengleichen Spannung (Uj) und einer vorzugsweise gleich großen Spannung (UG@), die nur proportional der Größe des Stroms ist, deren Phase aber festliegt, gewonnen wird, wobei sich für cos or = i die Differenzspannung o oder eine vorbestimmte abzugleichende Spannung ergibt (Fig.2).
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Belastungsstrom proportionale und phasengleiche Spannung (Uj) als Spannungsabfall an einem Widerstand (R3) dargestellt ist, der von einem dem Belastungsstrom verhältnisgleichen Strom durchflossen ist, und daß in Gegenschaltung zu diesem Spannungsabfall an einem Widerstand, einer Drossel oder einer Kombination von Induktiv ität und Kapazität (G') einweiterer Spannungsabfall (UG) liegt, der verhältnisgleich der Größe des Belastungsstroms ist, jedoch eine praktisch gleichbleibende Phasenlage besitzt (Fig. 2 und 3).
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Spannungsabfalles mit konstanter Phasenlage (Ur,) durch einen Regler oder durch über Gleichrichter vom Belastungsstrom vormagnetisierte Drosseln (Dri, Dr=) eingeregelt ist (Fig.3). ¢. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen An,zapfwandler (P), der gestattet, den einen Spannungsabfall (UG) in die gewünschte Phasenlage zu bringen (Fig. 3). Zur Abgrenzung des. Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 668 io8.