DE961818C - Kondensatorerregter Asynchrongenerator fuer einphasige Belastung - Google Patents

Description

• Kondensatorerregter Asynchrongenerator für einphasige Belastung Asynchrongeneratoren, die nicht an ein elektrisches Netz angeschlossen sind, das die notwendige Magnetisierungsblindleistung liefert, benötigen zu ihrem Betrieb zusätzliche Erregungseinrichtungen. In vielen Fällen bestehen diese Erregungseinrichtungen aüs Kombinationen von Kondensatoren und Sättigungsdrosselspulen, und sie weisen stets bezüglich der bei Asynchrongeneratoren vorhandenen drei Phasen einen symmetrischen Aufbau auf entsprechend einer normalerweise symmetrischen dreiphasigen Belastung des Asynchrongenerators. Werden an diese Asynchrongeneratoren nur einphasige Verbraucher angeschlossen, so liegt ihre Leistungsgrenze bei 1/ der Nennleistung bei symmetrischer dreiphasiger Belastung, wenn die Verbraucher an der verketteten Spannung liegen. Die Sättigungsdrosselspulen an den unbelasteten verketteten Spannungen beteiligen sich bei einphasigen Verbrauchern so gut wie gar nicht an der Blindleistungssteuerung und stellen somit bei Asynchrongeneratoren, die nur im einphasigen Betrieb verwendet werden, zusätzliche, unwirtschaftliche Schaltungselemente dar. Man kann auf diese Drosselspulen auch nicht einfach verzichten, weil dann die Generatorspannung stark von der Belastung abhängig wäre: Die neue Erregungseinrichtung für kondensatorerregte dreiphasige Asynchrongeneratoren, die in einphasigem Betrieb verwendet werden, vermeidet diese Nachteile. Ihr Wesen besteht darin, daß einerseits parallel zum Verbraucher an die Hauptleiter ein Kondensator und eine Sättigungsspule gelegt sind und andererseits der von den benutzten Hauptleitern, an dem die nacheilende Phasenspannung liegt, sowie der nicht benutzte Hauptleiter über je einen Kondensator mit dem Sternpunkt des Asynchrongenerators verbunden sind.
• Zur näheren Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug genommen; es zeigt Fig. 1 ein Schaltungsbeispiel für die Erregungseinrichtung eines Asynchrongenerators bei einphasiger Belastung, Fig.2 ein Spannungsstromdiagramm für die einphasige Belastung eines Asynchrongenerators in vektorieller Darstellung, Fig.3 ein Ausführungsbeispiel der Erregungseinrichtung nach Fig. 1 mit einem zusätzlichen Schaltungselement zur Vermeidung von Oberwellen in der Verbraucherspannung.
• In Fig. ist an den Asynchrongenerator i mit den Hauptleiterklemmen R, S, T und an die Sternpunktsklemme 0 die Erregungseinrichtung 2 für den einphasigen Betrieb angeschlossen. An dem Ausgang der Erregungseinrichtung 2 liegt der einphasige Verbraucher 3. Die Erregereinrichtung :2 besteht aus einem Kondensator 4 und einer Drosselspule 5, die parallel zum Verbraucher 3 an die Klemmen R und S des Asynchrongenerators angeschlossen sind. Mit den Klemmen S und T sind je ein Kondensator 6 und 7 elektrisch verbunden, die beiden anderen Anschlußklemmen der Kondensatoren 6 und 7 sind gemeinsam an die Klemme 0, d. h. an den Sternpunkt des Asynchrongenerators i, angeschlossen Das Diagramm zeigt in vektorieller Darstellung die Zuordnung der verketteten Spannungen URS, UST und UTR sowie die Zuordnung der Phasenspannungen @RO @TO und @so. Von dem Laststrom J hat der Generator nur die Komponente @B zu liefern, während die Blindkomponente von der Parallelschaltung des Kondensators 4 und der Sättigungsdrosselspule 5 aufgebracht werden muß. In Phase mit der verketteten Spannung URS ist deshalb der Stromzeiger @B angetragen. Um 90° e1. voreilend, addiert sich hierzu der kapazitive Strom @C4, wobei der von der Sättigungsdrosselspule 5 aufgenommene Grundwellenblindstrom bereits in Abzug gebracht wurde. Der sich daraus ergebende Summenstrom @Rs durchfließt die beiden Phasen R und S. Die Verschiebung der Ströme nach dem Nullpunkt zeigt, daß der Summenstrom @RS mit der Phasenspannung @SO phasig liegt oder sogar gegenüber dieser nacheilt. Das bedeutet, daß der Summenstrom -Jrs nicht zur Lieferung von Magnetisierungsblindlestungen für die Phase S beiträgt. Diese Magnetisierungsblindleistung wird vielmehr durch den Kondensator 6, der zwischen der Klemme S und der Klemme 0 liegt, geliefert. Die Phase T wird nicht vom Laststrom durchflossen, deshalb muß parallel zur Klemme T und der Klemme 0 der Kondensator 7 angeordnet werden. In der Phase URO eilt der Strom JRS vor und sorgt deshalb von sich aus für den Feldaufbau. Eine Erregerkapazität erübrigt sich.
• Dadurch, daß die Sättigungsdrosselspule 5 im nicht linearen Teil ihrer Magnetisierungskennlinie arbeitet, enthält die Verbraucherspannung Oberwellen, die bei bestimmten Verbrauchern unerwünscht sind. Um diese Oberwellen zu vermeiden, wird eine Erregungseinrichtung nach Fig.3 vorgesehen. Bei ihr ist in Abänderung zur Erregungseinrichtung nach Fig. i parallel zum Verbraucher die Reihenschaltung des bereits in Fig. 1 enthaltenen Kondensators 4 und einer zusätzlichen Induktivität 8 gelegt. Der Kondensator 4. und die Induktivität 8 stellen einen Reihenschwingkreis dar, der je nach Abstimmung bestimmte störende Oberwellen aussiebt. Im allgemeinen wird man diesen Schwingkreis auf die dritte Harmonische auslegen. so daß diese in der Verbraucherspannung unterdrückt wird. Die Verwendung des Reihenschwingkreises erhöht ebenfalls noch in vorteilhafter Weise die Belastbarkeit des Generators.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Kondensatorerregter Asynchrongenerator für einphasige Belastung,. dadurch gekennzeichnet, daß einerseits parallel zum Verbraucher an die Hauptleiter ein Kondensator und eine Sättigungsdrosselspule gelegt sind und andererseits der von den benutzten Hauptleitern, an dem die nacheilende Phasenspannung liegt, sowie der nicht benutzte Hauptleiter über je einen Kondensator mit dem Sternpunkt des Asynchrongenerators verbunden sind.
2. 2. Kondensatorerregter Asynchrongenerator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aussiebung bestimmter Oberwellen in der Verbraucherspannung ein Reihenschw ingkreis gebildet ist, und zwar aus dem Kondensator, der zwischen den belasteten Hauptleitern liegt und aus einer ihm vorgeschalteten Induktiv ität.