DE944803C

DE944803C - Maschinenumformer fuer 50- und 16 periodigen Wechselstrom

Info

Publication number: DE944803C
Application number: DES39099A
Authority: DE
Inventors: Dr Josef Tittel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-10-07
Filing date: 1954-05-12
Publication date: 1956-06-21
Also published as: DE915709C

Description

Maschinenumformer für 50- und 162;3periodigen Wechselstrom Das Patent 915 709 betrifft einen Maschinenumformer für 50- und r62/speriodligen Wechselstrom, insbesondere für die Speisung von i62/speriodigen Einphasen-Bahnstromnetzen aus dem normalen, 5operiodigen dreiphasigen Landesnetz. An diesem Maschinenumformer sind der 5operiodige Drehstrommotor und der i62/speriodige Einphasengenerator in einer Maschine elektrisch vereinigt, derart, daß der Ständer der Maschine eine 61z-polige Drehstromwicklung für den Anschluß an das 5o-Periodennetz trägt und außerdem eine 2n-polige Einphasenwicklung für die Speisung des Bahnnetzes (n eine beliebige ganze Zahl). Die beiden Wicklungen können dabei elektrisch zu einer Wicklung vereinigt sein. Gemäß der Erfindung des Hauptpatents sind 6n mit Gleichstrom erregte Feldpole vorgesehen, und diese Feldpole sind in zwei Gruppen unterteilt, deren Gleichstromerregung für die gesonderte Beeinflussung des 6 n-und des 2 n-poligen Erregerfeldes gesondert regelbar sein kann. Für n = z bilden dabei in der Aufeinanderfolge der erste, der dritte, der vierte und der .sechste Erregerpol die eine und der zweite und der fünfte Erregerpol die zweite Gruppe, wobei der erste, der zweite und der dritte Erregerpol bzw. der vierte, fünfte und sechste Erregerpol des 6n-pol@igen Systems je einen Erregerpol des 2 n-pol-igen Systems bilden.
Die Erfindung betrifft die konstruktive Ausgestaltung der Erregerpole eines derartigen Maschinenumformers. Erfindungsgemäß ist an den ausgeprägten Erregerpolen der ersten Gruppe der Polschaft .in. der Umfangsrichtung der Maschine stärker als der Polschaft an den ausgeprägten Erregerpolen der zweiten Gruppe. Durch. diese ungleicbmäßige Ausbildung der Erregerpole der ersteh und der zweiten Gruppe wird eine bessere Anpassung des Flußverlaufes an den Sollverlauf sowohl für das 2 i-a-polige als auch für das 6 npolige System erzielt, wobei andererseits der für die Herstellung des Polrades wesentliche Vorteil der Verwendung von gesondert auf der Welle befestigten 6n-Einzelpolen erhalten, bleibt.
Die Zeichnung veranschaulicht'ein Ausführungsbeispiel der neuen Anordnung -in einer Stirnansicht der Polanordnung, wobei es sich um einen synchronen Doppelfeldumformer handelt, der für 162/s Hertz ein 2poliges Erregerfeld aufweist. und für 5o Hertz ein 6poliges Erregerfeld. Die ausgeprägten Pole i und 3 gehören dabei der einen Gruppe - der sechs Erregerpole an., deren Erregerstrom gegenüber dem Pol 2, der der zweiten Gruppe der Erregerpole angehört, gesondert regelbar ist. Die Pole sind für sich an. der Welle q.. befestigt, beispielsweise derart, daß die Welle in bekannter Weise kammartige Rillen aufweist, in die entsprechende Kammfortsätze der Polschäfte hineinragen. Die Befestigung erfolgt mittels axialer, die Rillenansätze der Welle und die Kammansätze der Pole durchdringender Bolzen. Die ausgeprägten Pole könnten auf der Welle aber auch in bekannter Weise mit Hilfe von Schwalbenschwänzen oder durch Ausbildung des Polendes als Hammerkopf befestigt sein. Man sieht, daß die Pole i und 3, die der ersten Gruppe angehören, in der Umfangsrichtung der -Maschine breitere Polschäfte aufweisen als der Pol e, der der zweiten Gruppe angehört. Um außerdem beim Übergang vom Pol 2 zum Pol 3 bzw. vom Pol i zum Pol z eine zu starke Herabsetzung der Feldstärke im. Luftspalt der Maschine zu vermeiden, sind die Polschuhe am Pole derart ausgebildet, daß sie mit den Teilen 5 in der Umfangsrichtung der Maschine über das für das Festhalten der Erregerwicklung 6 gebotene Maß hinausragen und dabei den Polschü'h 7 des Pols 3, der nur zum Festhalten> ,seiner Erregerwickfung 8 dient,. in radialer Richtung unter Freihaltung eines Luftspaltes 9 überdecken. Um bei dieser Anordnung den Zutritt der Kühlluft zu den Erregerwicklungen 6 und 8 zu verbessern, erstrecken sich die vorspringenden Teile 5 der Polschnhe nicht über die ganze axiale Länge des Pols. Die Anordnung ist vielmehr so, .daß diese Teile 5 zahnartig in Richtung der Maschinenachse' mit Polschuhteilen abwechseln, die gemäß der strichlierten Linie io bündig mit dem äußeren Umfang der Erregerwicklung 6 abschließen. i i sind die Nuten für die Unterbringung einer Dämpferwicklung. -Da für die Erregung des schmäleren Teilpols 2, der sich für das 2polige System in der Polmitte befindet, weniger Erregerkupfer erforderlich ist, ist die Erregerwicklung 6 dieses Pols in Richtung der Polachse .kürzer gehalten als die Erregerwicklung 8 am den breiteren Erregerpolen i und. 3.
Wie bereits im Hauptpatent ausgeführt, kann man die 6n-Erregerpole des Maschinenumformers auch in drei Gruppen einteilen, die gesond4ert erregt sind und deren Erregung gesondert regelbar ist. Es- bilden dabei für n = i in der Aufeinanderfolge der erste und der vierte die eine Gruppe, der zweite und der fünfte die zweite und der dritte und der sechste Pol die dritte Gruppe für die gesondert regelbare Gleichstromerregung. Diese Anordnung ermöglicht eine. räumliche Phasenverschiebung des 6poligen Erregerfeldes gegenüber dem 2poligen und dadurch beim Parallelbetrieb von mehreren Umformern eine beliebige Einstellung der Lastverteilwng auf die parallel arbeitenden Maschinen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Maschinenumformer für 5o und 162/speriodigen Wechselstrom, an dem gemäß Patent 9`15 7o9 6 n mit Gleichstrom erregte Feldpole vorgesehen und diese Feldpole in zwei Gruppen unterteilt sind, wobei für die- Herstellung des 6n-poligen und des 2n-poligen Erregerfeldes und für x = i- in der Aufeinanderfolge der erste, der dritte, der vierte-und der sechste Erregerpol die eine- und der zweite und der fünfte Erregerpol die zweite Gruppe bilden, dadurch gekennzeichnet, daß an den ausgeprägten Erregerpolen der ersten Gruppe der Polschaft in der Umfangsrichtung der Maschine stärker ist als der Polschaft an den ausgeprägten Erregerpoleil der zweiten Gruppe.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch ge-, kennzeichnet, daß die Polschuhe an den Erregerpolern sich beim Übergang von Polen der ersten zu Polen der zweiten Gruppe in der Umfangsrichtung der Maschine überlappen.
3. Anordnung nach Artspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe der Erregerpole der zweiten Gruppe über das für das Festhalten der Erregerwicklung erforderliche Maß hinaus in der Umfangsrichtung vorspringen und dabei die Polschuhe der Erregerpole der ersten Gruppe in radialer Richtung überdecken. q..
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Belüftung der Erregerwicklungen an den Polschuhen. der zweiten Gruppe (in Richtung der Maschinenachse) vorspringende Polschuhansätze zahnartig mit solchen, die mit dem äußeren Umfang der Erregerwicklung des zugehörigen Pols bündig abschließen, abwechseln:
5. Anordnung nach Anspruch i., dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerpole beider Gruppen auf der Maschinenwelle gesondert befestigt sind.
6. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspulen. der Pole der zweiten Gruppe in. Richtung der Polachse kürzer sind als die Erregerspulen der Pole der ersten Gruppe.
7. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Umformer für 162/s Hertz zwei und. für So Hertz sechs Erregerpole aufweist. B. Anordnung nach Anspruch i für mehrere parallel arbeitende Maschinenumformer, dadurch gekennzeichnet, daß an den einzelnen Umformern für n = i die Pole i und q. bzw. 2 und 5 bzw. 3 und 6 je eine getrennt erregte und getrennt in der Erregung regelbare Gruppe bilden: zwecks beliebiger Einstellung der Lastverteilung auf die parallel arbeitenden Umformer.