DE761246C - Anordnung zur Regelung von Synchronmaschinen in Abhaengigkeit von ihrem Belastungsstrom - Google Patents

Description

• Anordnung zur Regelung von Synchronmaschinen in Abhängigkeit von ihrem Belastungsstrom Für die Regelung der Spannung oder des Leistungsfaktors von Synchronmaschinen ist es bekannt, den Erregerstrom der Synchronmaschine nicht nur in Abhängigkeit von der Netzspannung zu regeln, sondern auch noch eine Regelung in Abhängigkeit von dem Belastungsstrom der Synchronmaschine durchzuführen. Zu diesem Zweck ist ein vom Belastungsstrom primär gespeister Stromtransformator vorgesehen, dessen Sekundärwicklung auf einen im Erregerstromkreis der Synchronmaschine oder im Erregerstromkreis der Erregermaschine für die Synchronmaschine eingeschalteten Regler bekannter Bauart und Wirkungsweise einwirkt. Die stromabhängige Spannungsregelung bezweckt also im allgemeinen eine stromabhängige Zusatzbeeinflussung des Feldreglers der Erregermaschine. Es ist nun wichtig, daß diese zusätzliche Beeinflussung nicht nur von der Größe des Stromes abhängig gemacht wird, sondern außerdem immer in jenem Ausmaß erfolgt, das sowohl der Größe als auch der Phase nach dem tatsächlichen Spannungsabfall des Stromes in den Maschinen entspricht. Dies ist bei den 'bekannten Anordnungen im allgemeinen nicht der Fall, da hier der Sekundärstrom des Stromtransformators entweder über einen Gleichrichter auf den Erregerstrom der Synchronmaschine einwirkt oder eine Magnetspule speist, die eine Verstellung an einem im Erregerstromkreis eingeschalteten Widerstand vornimmt, wobei also ebenfalls die Beeinflussung des Erregerstromkreises nur von der Größe des Sekundärstromes des Stromtransformators abhängt. Es muß also dem Regler eine Zusatzspannung zugeführt «-erden, die sowohl dem Strom proportional- ist als auch ihrer Phase nach dem Spannungsabfall entspricht. Um nun die Spannung am Anfang oder am Ende einer Leitung oder auch an zwischenliegenden einspeisenden Umspannern hochspannungsseitig konstant zu halten, muß die zusätzliche Regelspannung dem Spannungsabfall der Umspanner der Größe und der Phase nach proportional sein. -,Man könnte nun den Scheinwiderständen der Umspanner proportionale Zusatzwiderstände in die Leitung einbauen. Dies würde aber bei ausreichender Größenbemessung der Regelspannung U nsymmetrien zur Folge haben.
• Die Erfindung betrittt nun eine Regelung der Erregung von Synchronmaschinen in Abhängigkeit vom Belastungsstrom unter Berücksichtigung der Phasenlage dieses Stromes, wobei ein Stromtransformator nicht erforderlich ist. Erfindungsgemäli wirken die durch die induktiven und ohmschen Streuspannungen verursachten Spannungsabfälle eines zwischen der Synchronmaschine und dem Netz geschalteten Leistungstransformators auf den Erregerstrom ein. Bekanntlich «,-achsen die induktiven und ohmschen Streuspannungen dieses Transformators proportional mit der Belastung der Synchronmaschine an, so daß also die durch diese Streuspannungen verursachten Spannungsabfälle am Leistungstransformator (die bei Belastung an den Transformatorklemmen auftretende Spannungsänderung des Transformators) ebenfalls proportional mit der Belastung der Synchronmaschine anwachsen. Die Größe dieser Streuspannungsabfälle ist aber außerdem noch von der Phasenlage des Belastungsstromes des Leistungstransformators abhängig. Bei einer Wirkbelastung des Transformators schließen die in erster Linie maßgebenden induktiven Streuspannungen mit der durch den 'Nutzfluß in der Transformatorwicklung induzierten Spannung einen Phasenwinkel von go= ein, so dar die vektorielle Summe dieser lutzspaiinung und der Streuspannungen mir unwesentlich in ihrer Größe von der -Nutzspannung des Transformators abweicht. Ist hingegen der Transformator vorwiegend mit Blindstrom belastet, dann haben die induktiven Streuspannungen dieselbe Phasenlage (oder eine um i8o= versetzte Phasenlage) wie die -Nutzspannung, und sie addieren oder subtrahieren sich zur -Nutzspannung mit ihrem vollen Betrag. so dar der am Transformator verursachte Spannungsabfall annähernd ebenso groß ist wie die induktiven Streuspannungen selbst, während dies bei Belastung des Transformators mit Wirkstrom nicht der Fall ist. Die Regelung des Erregerstromes der Synchronmaschine ist also bei der Anordnung nach der Erfindung einerseits abhängig von der Größe des Belastungsstromes, andererseits auch von der Phasenlage des Belastungsstromes. Die Regelung trägt also den an der Synchronmaschine und am vorgeschalteten Transformator sich einstellenden Spannungsänderungen besser Rechnung als die obenerwähnte bekannte Anordnung.
• In der Zeichnung ist die neue Anordnung schematisch an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. DieerfindungsgemäßeLösung der Aufgabe besteht dabei in der Einrührung eines von der Ober- und Unterspannungsseite des Umspanners doppelt gespeisten Hilfstransformators von besonderem Windungsverhältnis, dem die erforderliche Regelspannung entnommen werden kann. i ist die beispielsweise als -Motor arbeitende Sviichronmaschine.
• deren Erregermaschine. Für die Regelung ist in dem Erregerstromkreis der Erregermaschine ein Regelwiderstand .1 eingeschaltet, der von der Regelvorrichtung 3 betätigt wird. Selbstverständlich können .4 und ä zu einem Apparat vereinigt sein und beispielsweise den bekannten Wälzregler bilden. Auf den Regelapparat j wirkt nun die Sekundärspannung eines Hilfstransformators 6 ein. Dieser Hilfstransformator hat zwei gegeneinandergeschaltete Primärwicklungen 7 und B. Die Primärwicklung 7 ist an eine Anzapfung und an den Sternpunkt der Primärwicklung des zwischen der Synchronmaschine und dein 'Netz eingeschalteten Leistungstransformators 9 angeschlossen; ebenso ist die Primärwicklung 8 an die gleiche Phase der Sekundärwicklung des Leistungstransformators 9 angeschlossen. Die Anzapfpunkte und die Windungszahlen der \t'icklungen 7 und 8 sind derart gewählt, daß bei Leerlauf die von den Wicklungen 7 und 8 erzeugten magnetischen Flüsse im Transformator 6 sich aufheben. Bei Belastung des Transformators 9 sinkt infolge des Streuspannungsabfalls die Sekundärspannung dieses Transformators gegenüber der Primärspannung, und dementsprechend heben sich dann die Wicklungen 7 und 8 mit ihren magnetischen Flüssen nicht mehr auf, es entsteht vielmehr ein resultierender Fluß, der über die Sekundärwicklung io auf den Erregerstrom der -Maschine a einwirkt. Uni den Strom in den Wicklungen 7 und 8 in den zulässigen Grenzen zu halten, können noch in die Zuleitungen die ohmschen Widerstände i i und 1a eingeschaltet sein. Der Regelapparat 5 steht ferner zur Ausregelung von Spannungsschwankungen, die nicht unmittelbar mit dem Laststrom der Synchronmaschine zusammenhängen, noch unter dem Einfluß der Netzspannung. Er ist zu diesem Zweck über die Leitungen 13 an die Spannung der Wicklung 8 angeschlossen, jedoch könnte der Anschluß auch unmittelbar an die Netzspannung durchgeführt sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Regelung der Erregung von Synchronmaschinen in Abhängigkeit von ihrem Belastungsstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die durch induktive und ohmsche Streuspannungen verursachten Spannungsabfälle eines zwischen der Synchronmaschine und dem Netz geschalteten Leistungstransformators auf den Erregerstrom einwirken. a. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspannung und die Sekundärspannung bzw. Teile dieser Spannungen des Leistungstransformators je eine zweier gegeneinander geschalteter Wicklungen eines Hilfstransformators speisen, dessen Sekundärwicklung auf die Erregung der Synchronmaschine einwirkt.