DE870722C

DE870722C - Kompoundierungsanordnung von Synchronmaschinen

Info

Publication number: DE870722C
Application number: DES3284D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr-Ing Leukert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-11-02
Filing date: 1939-11-02
Publication date: 1953-03-16

Description

Kompoundierungsanordnung von Synchronmaschinen Die Erfindung betrifft (Kompoundierungsanordnungen von Sychronmaschinen, insbesondere für elektrische Schiffsantriebe, mit in die Erregung der Synchronmaschine, z. B. in den Erregerkreis von Haupterregermaschinen der Synchronmaschinen eingeschalteten Zusatzerregermaschinen. Gemäß der Erfindung wird die zweckmäßig fremd angetriebene Zusatzerregermaschine über Stromwandler und elektrische Ventile in Abhängigkeit vom Ständerstrom der Synchronmaschine nur dann erregt, wenn der Ständerstrom einen bestimmten Wert, z. B. den Vollastwert, überschreitet. Das geschieht vorteilhaft in der Weise, daß in die Erregung eine z. B. durch eine besondere, fremdangetriebene Erregermaschine erzeugte Gegenspannung eingefügt wird, die unter Vermittlung einer Sperreinrichtung, z. B. eines Ventils, einen Strom im Erregerkreis der Zusatzmaschine nur dann fließen läßt, wenn die vom Stromwandler gelieferte Spannung größer ist als die Gegenspannung.
In Fig. r der Zeichnung ist beispielsweise eine erfindungsgem'äJ3 ausgebildete Kompoundierungsanordnung für elektrische Schiffsantriebe aargestellt. Der Generator r und der Propellermotor 2 werden von zugehörigen fremderregten Erregerniaschinen 3 bzw. q. erregt, die von einem Synchronmotor 5 angetrieben werden. Die Fremderregung der beiden Erregermaschinen liefert die selbsterregte Erregermaschine 6, in deren Ankerstromkreis eine fremdangetriebene Zusatzerregermaschine 7 eingeschaltet ist.. Die Erregung der Zusatzerregermaschinc wird vom Primärstrom des Propellermotors bzw. des zugehörigen Generators über Stromwandler 8 und Ventile 9 beeinflußt. Die Schaltung ist dabei so ausgeführt, daß eine Erregung nur dann eintritt, wenn der Primärstrom den Normalstrom überschreitet,während dieKompoundicrungseinrichtung bei geringeren Strömen unwirksam ist. Dies wird dadurch erreicht, daß im Erregerkreis der Zusatzerregcrmaschine 7 eine Gegenspannung durch die Erregermaschine io eingefügt wird; die unter Verwendung eines Ventils @s i erst -dann einen Strom im Erregerkreis der Maschine 7 zustande: kommen läßt, wenn die vom Stromwandler über die Ventile 9 gelieferte Spannung an der Kombination 12, 13 von induktivem und Ohmschem Widerstand größer wird als die am "Widerstand 14 liegende Gegenspannung. Die Widerstandskombination i2, @i3 ist dabei so gewählt, (daß sich dieselben magnetischen Zeitkonstanten im Stromwandlerkreis und im Erregerkreis der Zusatzerregermaschine ergeben so,daß bei plötzlichen Stromänderungen im Primärkreis der Synchronmaschine auch eine entsprechende Stroirriämderung im Erregerkreis der Zusatzerregermaschine eintritt Wird auf diese Schnellerregung verzichtet, so kann die Widerstandskombination 12, 1,3 und das Ventil :i i wegfallen, wobei der Stromwandler vor den Ventilen 9 durch Widerstände überbrückt wird. Es kann auch auf den Widerstand 1q- verzichtet und die Gegenspannung der Erregermaschine io direkt mit der von dem -Stromwandler gelieferten Spannung in Reihe geschaltet werden. Die Gegenspannung, die im vorliegenden Beispiel der Erregermaschine iö entnommen wird, kann auch aus irgendeiner anderen Spannungsduelle, beispielsweise über Trockengleichrichter aus dem vorhandenen Netz, entnommen werden.
Die Anordnung gemäß der Erfindung hat den großen Vorteil"daß der Kompoundierungsgrad beliebig groß und einstellbar gewählt werden kann, während dies bei bereits vorgeschlagenen Schaltungen nicht möglich war: Es kann jede beliebige Abhängigkeit der von -der Zusatzerregermasghine 7 gelieferten Spannung vom Primärstrom eingestellt werden, so daß auch bei stark gesättigten Synchronmaschinen ein ausreichender Kompourndierungsgrad zu erhalten ist. Bei bereits vorgeschlagenen Schaltungen (s. Erregerkennlinien nach Fig. 2, in -der mit J die Linie des erforderlichen Stromes bezeichnet ist) war dies deshalb nicht möglich, weil die Kompoundierung nicht nur eine Vergrößerung der Erregung brachte, sondern unterhalb der Normalbelastung auch eine Verringerung der Erregung (s. gestrichelte und punktierte Linie J" und JJ"), die dann bei dem erforderlichen starken Kompoundierungsgrad bei geringen Belastungen zu schwache Erregungen ergab (punktierte Linie J,').
Außerdem sind zum Vergleich in Fig. 3 die durch die neue Ausbildung sich ergebenden Erregerkennlinicn dargestellt, so daß der Unterschied zwischen den beiden Kompoundierungsarten besonders deutlieh erkennbar ist. Der kompoundierte Ström ist mit J" der erforderliche wieder mit J bezeichnet.
Sowohl in Fig. 2 als auch in Fig. 3 wurden in der Abszissenrichtung die Last L, in der Ordinate die Erregung E aufgetragen.
Bei einer anderen bekannten Einrichtung wird' die Erregung der.Maschine außer durch eine Vorrichtung zur allmählichen Steigerung der Erregung noch durch Einschalten einer Stoßerregung vergrößert. Dabei kann die Erregung noch in der Weise durch einen zusätzlichen Regler beeinflußt werden, daß sie bei niedrigen Belastungen verhältnismäßig stärker als bei hohen Belastungen und Geschwindigkeiten ist. Dabei ist jedoch eine große Anzahl empfindlicher und verwickelter Einrichtungen notwendig. Insbesondere für Schiffsantriebe ist die bekannte Einrichtung wegen der Verwendung lageempfindlicher Geräte und empfindlicher Kontakte wenig geeignet.
Die neue Schaltung bringt weiter den Vorteil, daß im normalen Betrieb die Kompoundierungseinrichtung unwirksam ist (strichpunktierte Linie J, in Fig. 3) und daß Störungen im Kompoundierungskreis auf den Haupterregerkreis nicht zurückwirken.
In der dargestellten Schaltung kann die Kompoundierung auch auf den Motor beschränkt werden,. wenn die Zusatzerregermaschine nur im Erregerkrens der'Motorerregermaschine eingeschaltet ist.

Claims

PAT.ENTANSPRÜGHE: i. Kompoundierungsanordnung von Synchronmaschinen, insbesondere für elektrische Schiffsantriebe; mit einer in die Erregung der Synchronmaschine, z. B. in den Erregerkreis einer Haupterregermaschine der Synchronmaschine eingeschalteten Zusatzerregermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die zweckmäßig fremd angetriebene Zusatzerregermaschine über Stromwandler und elektrische Ventile in Abhüngigkeit vom Ständerstrom der Synchronmaschine nur dann erregt wird, wenn der Ständerstrom einen bestimmten Wert,. z. B. den Vollastwert, überschreitet.
2. Kompoundierungsanordnung nach Anspruch ,z, dadurch gekennzeichnet, daß in die Erregung eine z: B. durch eine besondere, fremdangetriebene Erregermaschine erzeugte Gegenspannung eingefügt ist; die unter Vermittlung einer Sperreinrichtung; z. B. eines Ventils, einen Strom im Erregerkreis der Zusatzerregermaschine nur dann fließen läßt, wenn die vom Stromwandler gelieferte Spannung größer ist als .die Gegenspannung.
3. Kompoundierungsanördnung nach Anspruch i oder !2, dadurch gekennzeichnet, daß den Sekundärwicklungen des Stromwandlers ein zweckmäßig Ohmscher Widerstand parallelgeschaltet ist. q..
Kompoundierungsanordnung nach Anspruch (i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenspannung mit der Stromwandlerspannung über Ventile und die Erregerwicklung der Zusatzerregermaschine in Reihe geschaltet ist.
5. Kompoundierungsanordnung nach Anspruch i bis 4., gekennzeichnet durch einen Ohmschen Widerstand, an dem einerseits die Sekundärspannung des Stromwandlers unter Zwischenschaltung von Ventilen über die Erregerwicklung der Zusatzerregermaschin 4. andererseits die Gegenspannung gelegt ist.
6. Kompoundierungsanordnung nach Anspr ttch ,i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Ventilen in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen des Stromwandlers an eine im Erregerkreis der Zusatzerregermaschine angeordnete Kombination von induktivem und Ohmschem Widerstand gelegt sind, wobei auch im Erregerstromkreis der Zusatzerregermaschine ein Ventil angeordnet ist. Kömpoundierungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination aus induktivem und Ohmschem Widerstand derart bemessen ist, daß im Stromwandlerkreis und im Erregerkreis der Zusatzerregermaschine die magnetischen Zeitkonstanten gleich sind. B. Kompoundierungsanordnung nach . Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenspannung über Trockengleichrichter aus einem Wechselstromnetz entnommen wird.