DE820317C - Anordnung zur Abdaempfung der in der Erregerwicklung von Reluktanzgeneratoren erzeugten Spannung zweifacher Frequenz - Google Patents

Description

• Bei einphasigen Generatoren mit umlaufenden Polen tritt bei Belastung ein von der Ständerwicklung erregtes Wechselfeld auf, das in bekannter Weise in ein mitläufiges- und ein gegenläufiges Drehfeld aufgespalten werden kann. Das gegenläufige Drehfeld induziert in der Erregerwicklung eine Spannung doppelter Frequenz. Liegt im Erregerkreis wie in Fig. i ein größerer Widerstand R, so tritt diese Spannung meßbar an den Erregerschleifringen in Erscheinung und beansprucht die Isolation der Erregerwicklung. Ist, die Erregerwicklung für diese Wechselspannung doppelter Frequenz Tiber den Anker der Erregermaschine wie in Fig. 2 praktisch kurzgeschlossen, so führt diese Erregerwicklung bei Belastung des Generators einen kräftigen Strom doppelter Frequenz, der einmal Verluste und zum anderen eine Spannung dreifacher Frequenz in der Ständerwicklung zur Folge hat. Zur Unterdrückung dieser unerwünschten Erscheinungen erhalten einphasige Generatoren daher eine kräftige in den Polschuhen untergebrachte Käfigwicklung als Dämpferwicklung, die das Eindringen des inversen Drehfeldes in die Erregerwicklung verhindert.
• Die gleichen Erscheinungen treten auch bei sogenannten Reluktanzgeneratoren auf, bei denen Erregerwicklung und Wechselstromwicklung im Ständer liegen und bei denen der Läufer aus einem einfachen Zahnrad besteht. Hier erfolgt die Spannungserzeugung durch Reluktanzschwankungen, d. h. durch örtliche Schwankungen des magnetischen Widerstandes des Luftspaltes am Umfang. Die Bauweise und Wirkungsweise eines solchen von G u y angegebenen Generators zeigen die Fig. 3 im Leerlauf und 4 im Kurzschluß. Der Läufer i i ist ein einfaches Zahnrad, der Ständer 12 trägt auf dem dargestellten Teil des Umfanges vier große Nuten 13 bis 16, von denen zwei die Erregerspulen 17 und zwei die Wechselstromspulen 18 enthalten. Die zwischen diesen großen Nuten stehenbleibenden Teilpole sind an der Bohrung mit der gleichen Teilung wie der Läufer i i genutet. Die Anordnung ist nun so getroffen, daß in dem Augenblick, in dem in einem Teilpol Läufer- und Ständerzähne gegenüberstehen, im benachbarten Teilpol Zahn auf Nut steht. Die magnetische Leitfähigkeit des Luftspaltes benachbarter Teilpole schwankt also im Gegentakt zwischen einem Höchstwert und einem Kleinstwert. (Aus zeichnerischen Gründen ist dieser Kleinstwert in Fig. 3 und 4 zu Null angenommen und der Höchstwert zu Zwei.) Dies hat zur Folge, daß der von der Erregerspule 17 erzeugte Fluß von einem Teilpol zum anderen wandert. Dadurch wird eine Flußumkehr in der Wechselstromspule 18 bewirkt und eine Spannung erzeugt, wie dies das Feldbild der Maschine im Leerlauf in Fig. 3 zeigt. Fig. 4 zeigt das Feldbild der Maschine im Kurzschluß. Zur Zeit cot = O und cot =.-i ist die 1N1 aschine flußfrei, weil bei den Teilpolen bei denen der AW-Druck vorhanden ist, die Leitfähigkeit Null ist und bei den anderen der A W-Druck Null ist. Zur Zeit ojt = ,-t/2 ist jedoch der Wechselstrom 1\7u11, und die Maschine hat das gleiche Feldbild wie im Leerlauf nach Fig. 3. Die Erregerwicklung 17 ist mit einem magnetischen Fluß verkettet, der mit doppelter Frequenz zwischen Null und einem Höchstwert schwankt und in ihr eine hohe Spannung oder einen Strom doppelter Frequenz induziert, je nachdem die Wicklung über einen großen Widerstand erregt oder kurzgeschlossen ist.
• Erfindungsgemäß wird nun diese unerwünschte Wirkung der Ankerrückwirkung durch eine Dämpferwicklung im Ständer unterdrückt. Diese kann, wie in Fig. 5 dargestellt, entweder eine achsengleich zur Erregerwicklung 17 angeordnete, in sich kurzgeschlossene Spule i9 sein oder auch ein dämpfender Kurzschlußkreis 2o, der sich um das Ständerjoch 21 in den großen Nuten 13 und 15 legt. Für die dämpfende Wirkung der Wicklung ist es offenbar gleichgültig, ob sie aus kräftigen, gegebenenfalls blank eingelegten Querschnitten besteht oder aus Spulen aus voneinander isolierten Einzeldrähten. Mit Rücksicht auf die Zusatzverluste infolge der hohen Frequenz wird man letzterer Ausführung häufig den Vorzug geben.
• Die regulären Flußschwankungen werden durch die vorgeschlagene Dämpferwicklung nicht unterdrückt, weil die letztere koaxial zur Erregerwicklung liegt, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Claims (3)

1. PATFNTA\SPR1 (;HE: i. Anordnung zur Abdämpfung der in der Erregerwicklung von Reluktanzgeneratoren bei Belastung erzeugten Spannung zweifacher Frequenz, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dämpferwicklung entweder achsengleich zur Erregerwicklung oder um das Joch herum in den Ständer eingelegt ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpferwicklung aus massiven, gegebenenfalls blanken Leitern besteht.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpferwicklung aus voneinander isolierten Einzeldrähten besteht. Angezogene Druckschriften: Zeitschrift «Elektrotechnik und Maschinenbau» 1943 S. 639 bis 642; VDE-Fachberichte 1937, S. 65.