DE963630C

DE963630C - Device for the vibration de-excitation of electrical machines

Info

Publication number: DE963630C
Application number: DES29010A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Neugebauer; Dipl-Ing Erwin Zurowski
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-06-22
Filing date: 1952-06-22
Publication date: 1957-05-09
Also published as: CH314464A

Description

Einrichtung zur Schwingungsentregung von elektrischen Maschinen Es ist bekannt, bei größeren elektrischen. Maschinen mit Erregermaschine zur Schnellentregung einen Widerstand (Schwingungswiderstand) mit der Erregei#maschine in Reihe zu legen, den Nebenschlußregler der Erregermaschine kurzzuschließen und an seiner Stelle entweder sofort oder nach einer gewissen Zeit einen Ersatzwiderstand bestimmter Größe einzuschalten. Die Einschaltung des Schwingungswiderstandes bewirkt eine Umpolung der Erregermaschine und: löst damit eine Schwingungsentregung aus, die durch das Kurzschließen des Nebenschlußreglers noch beschleunigt wird und zu einem raschen periodischen Vorgang führt, bei dem die Erregungsrichtung wiederholt-wechselt und der ohne besondere Vorkehrungen nur allmählich ausklingt. Man hat daher zur Abkürzung dieses periodischen Vorganges sofort einen Dämpfungswiderstand in den Erregerkreis der Erregermaschine als Ersatz für den kurzgeschlossenen Nehenschlußreglereingeschaltet oder auch den Zeitpunkt des Einschattens durch ein Zeitrelais festgelegt. Die' Ansprechzeit desselben entspricht der Zeit, in welcher die Leerlaufspannung des Generators erstmals auf Null abgesunken ist. Sie berücksichtigt aber nicht, daß diese Leerlaufspannung je nach den vorausgegangenen Belastungsverhältnissen bzw. dem bei Beginn der Schwingungsentregung vorliegenden Erregungszustand des Generators zu unterschiedlichen Zeiten zu Null wird und daß das Zeitrelais auch im Falle einer Störung, z. B. bei einem Klemmenkurzschluß der Maschine, -den richtigen Einschaltzeitpunkt für den Ersatzwiderstand nicht trifft.Device for the vibration de-excitation of electrical machines Es is known at larger electrical. Machines with exciter for rapid de-excitation to put a resistor (vibration resistance) in series with the excitation machine, to short-circuit the shunt regulator of the exciter and either in its place to switch on an equivalent resistor of a certain size immediately or after a certain period of time. Switching on the oscillation resistor causes the exciter to reverse its polarity and: triggers a vibration de-excitation caused by the short-circuiting of the shunt regulator is still accelerated and leads to a rapid periodic process in which the direction of excitation changes repeatedly and only without special precautions gradually fades away. One therefore has to shorten this periodic process Immediately a damping resistor in the excitation circuit of the exciter as a replacement switched on for the short-circuited bypass regulator or the point in time of shading determined by a timing relay. The 'response time of the same corresponds the time in which the open-circuit voltage of the generator has dropped to zero for the first time is. But it does not take into account that this open circuit voltage depends on the previous ones Load conditions or the one present at the beginning of the vibration de-excitation State of excitement of the generator at different times Becomes zero and that the timing relay also in the event of a fault, e.g. B. in the event of a terminal short circuit the machine does not hit the correct switch-on time for the equivalent resistor.

Es ist auch bekannt, -das Einschalten des Ersatzwiderstandes von einer einzigen Betriebsgröße, nämlich vom Strom des Polradkreises der zu entregenden Maschine abhängig zu machen. Aber auch hierbei wird nicht die kürzestmögliche Entregungszeit erreicht, denn das Einschalten des Ersatzwiderstandes wird dabei vielmehr erst beim zweiten Richtungswechsel des Polradstromes vorgenommen, also zu einem Zeitpunkt, in dem die Spannung der zu entregenden Maschine bereits wiedergekehrt ist. Auch der Nulldurchgang des Polradstromes kann allein nicht als Kriterium für das Einschalten des Ersatzwiderstandes benutzt wenden, da der Nulldurchgang des Polradstromes und, der Nulldurchgang der Leerlaufankerspannung zeitlich nicht identisch sind.It is also known to switch on the equivalent resistor from a single operating variable, namely the current of the pole wheel circuit of the machine to be de-excited to make dependent. But even here the de-excitation time is not as short as possible achieved, because the switching on of the equivalent resistor is only activated when second change of direction of the pole wheel current made, i.e. at a point in time in which the voltage of the machine to be de-energized has already returned. Even the zero crossing of the pole wheel current cannot be used alone as a criterion for switching on of the equivalent resistance, since the zero crossing of the pole wheel current and, the zero crossing of the no-load armature voltage are not identical in time.

Durch die Erfindung wird die Beendigung des Entregungsv organfies durch Einschalten des Ersatzwiderstandes dem jeweils vorliegenden Betriebszustand der Maschine angepaß,t und in jedem Falbe die kürzestmögliche Entregungszeit mit einfachen Mitteln erreicht. Es ist daher gleichgültig, ob der beim Einleiten der Entregung vorhanden gewesene Betriebszustand der Maschine einem Leerlauf, irgendeiner Belastung oder einer Störung, z. B. einem Teil- oder vollständigen mehrphasigen Klemmenkurzschluß, entsprochen .hat.By the invention, the termination of the de-excitation organfies by switching on the equivalent resistor to the current operating status adapted to the machine, t and in each case the shortest possible de-excitation time achieved by simple means. It is therefore irrelevant whether the initiation of the De-excitation, the machine's operating state, an idle, any Load or disturbance, e.g. B. a partial or full multiphase Terminal short-circuit, complied.

Die Erfindung besteht darin, @daß das Einschalten des Ersatzwiderstandes selbsttätig und, angepaßt an den jeweils zuletzt vorhanden gewesenen Betriebszustahd, durch Schaltmittel erfolgt, die in gleichzeitiger Ausleseabhängigkeit von zwei elektrischen Größen, insbesondere Spannungen, stehen, von denen mindestens ,eine den Elementen des Polradstromkreises, insbesondere dem Schwingungswiderstand, entnommen ist, und die so gewählt sind, daß die sich durch die Auslöseabhängigkeit ergebende Auslösefunktion für die Schaltmittel zumindest im Auslösebereich -einen ähnlichen eindeutigen Verlauf hat wie die das Verschwinden der Ankerspannung und/oder .des Ankerstromes der Synchronmaschine kennzeichnende Funktion.The invention consists in switching on the equivalent resistor automatic and, adapted to the last operating status, takes place by switching means, which in simultaneous read-out dependence of two electrical Quantities, especially tensions, relate, at least one of which, to the elements of the pole wheel circuit, in particular the vibration resistance, is taken, and which are selected in such a way that the release function resulting from the release dependency for the switching means, at least in the tripping area, a similar, unambiguous course has like the disappearance of the armature voltage and / or the armature current of the synchronous machine characteristic function.

Es wäre an sich zwar denkbar, allein den Ankerstrom der zu entregenden Maschine oder auch deren Erregerfluß als Kriterium für den Zeitpunkt der Einschaltung des Ersatzwiderstandes zu verwenden. Die dazu erforderlichen Mittel und Maßnahmen wären jedoch zu umfangreich und umständlich.It would be conceivable to de-energize only the armature current of the Machine or its excitation flow as a criterion for the point in time at which it is switched on of the equivalent resistor to be used. The means and measures required for this however, would be too extensive and cumbersome.

Die Erfindung sei an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt Fig. i das Prinzip der bekannten Schwingungsentregungsschaltung, Fig.2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig.3 eine Darstellung der Strom- und Spannungsverhältnisse als Erläuterung zu Fig. 2, Fig.4 eine Weiterbildung der Erfindung, Fig. 5 leine graphische Darstellung als Erläuterung zu Fig. 4, Fig. 6 ein anderes Ausführungsbeispiel, Fig. 7 ein den gleichen Zweck wie Fig. 6, jedoch mit anderen Mitteln erreichendes Schaltungsbeispiel.The invention is based on some exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail. It shows Fig. I the principle of the known vibration de-excitation circuit, Fig.2 shows an embodiment of the invention, Fig.3 shows the current and Voltage ratios as an explanation of FIG. 2, FIG. 4 a further development of the invention, FIG. 5 is a graphical illustration as an explanation of FIG. 4, FIG. 6 another Embodiment, FIG. 7 has the same purpose as FIG. 6, but with different Averaging circuit example.

In Fi.g. i ist die Ankerwicklung einer zu entregenden Synchronmaschine mit i und deren Polra.d, das die Erregerwicklung trägt, mit 2 bezeichnet. Die Synchronmaschine i, 2 wird durch eine Erregermaschine 3, 5 erregt, deren Anker 3 über den normalerweise durch den Kontakt k, kurzgeschlossenen Schwingungswiderstand 4 im Polradstromkreis der Synchronmaschine liegt. Die Erregerwicklung der Erregermaschine ist mit 5 bezeichnet und erregt diese über den veränderbaren Widerstand 6 im Nebenschluß. Die Strorririchtungen in den Erregerkreisen der beiden Maschinen für den - Normalzustand sind durch die dünnen Pfeile dargestellt. Zur Schnellentregung wird ein nicht dargestelltes Schütz mit den Kontakten k1 und k2 ausgelöst. Es bewirkt zunächst ein Einschalten des Schwingungswiderstandes 4 durch Öffnen des Kontaktes k1 und -ein Kurzschließen des veränderbaren Widerstandes 6 durch Schließen des Kontaktes k2. Statt dessen wird entweder sofort oder nach einer gewissen Zeit die Einschaltung eines Ersatzwiderstandes durch Öffnen des Kontaktes k' bewirkt. Die dünn gezeichneten Pfeile deuten die Stromrichtungen vor der Entregung an. Die dick gezeichneten Pfeile geben die Stromrichtungen unmittelbar nach dem Einschalten des Schwingungswiderstandes 4 an; die gestrichelten Pfeile zeigen die Stromrichtungen, nachdem der Strom in. dem Schwingungswiderstand 4 zum ersten Mal zu Null geworden ist und seine Richtung gewechselt hat.In Fi.g. i is the armature winding of a synchronous machine to be de-excited with i and its Polra.d, which carries the excitation winding, denoted by 2. The synchronous machine i, 2 is excited by an exciter 3, 5, the armature 3 of which via the normally by the contact k, short-circuited oscillation resistance 4 in the pole wheel circuit the synchronous machine. The excitation winding of the excitation machine is denoted by 5 and excites it via the variable resistor 6 in the shunt. The current directions in the excitation circuits of the two machines for the - normal state are through the represented by thin arrows. A contactor (not shown) is used for quick de-energization triggered with contacts k1 and k2. It initially causes the oscillation resistance to be switched on 4 by opening the contact k1 and short-circuiting the variable resistor 6 by closing the contact k2. Instead, either immediately or after after a certain time the activation of an equivalent resistor by opening the contact k 'causes. The thin arrows indicate the current directions before de-excitation at. The thick arrows indicate the current directions immediately after Switching on the oscillation resistor 4; the dashed arrows show the Current directions after the current in. The oscillation resistor 4 for the first time has become zero and has changed direction.

In Fig. 2 bezeichnen die mit den gleichen Bezugszeichen versehenen Elemente die gleichen Gegenstände wie in Fig. i. Es ist der Zustand dargestellt, nachdem er Schwingungswiderstand 4. bereits eingeschaltet, der Ersatzwiderstand 7 jedoch noch überbrückt ist. Die Einschaltung erfolgt durch Öffnen des Kontaktes ca. der zu einem Schaltmittel, dem Relais A, gehört. Das Relais A und damit der Kontakt a stehen in gleichzeitiger Auslöseabhängigkeit von der Differenzwirkung zweier Spannungen, von denen die eine der Polradspannung und-die andere.dem Polradstrom verhältig ist. Die Auslösewicklung A1 liegt über einen Schaltkontakt k3 unmittelbar an den Klemmen der Erregerwicklung der Synchronmaschine i, 2. Die zweite Wicklung A2 liegt parallel zum Schwingungswiderstand 4, .dessen Spannungsabfall proportional dem Strom im Polradstromkreis ist. Der Kontakt k3 wird zweckmäßig bei Einleiten der Schnellentregung selbsttätig mitgeschlossen. Die beiden Wicklungen A, und A2 des Relais A sind so geschaltet, daß sich eine Differenzwirkung ergibt.In FIG. 2, the elements provided with the same reference numerals denote the same items as in FIG. The state is shown after the oscillation resistor 4 has already been switched on, but the equivalent resistor 7 is still bridged. It is switched on by opening the contact that belongs to a switching device, relay A. Relay A and thus contact a are simultaneously tripping dependent on the differential effect of two voltages, one of which is the pole wheel voltage and the other is related to the pole wheel current. The trigger winding A1 is connected directly to the terminals of the excitation winding of the synchronous machine i, 2 via a switching contact k3. The second winding A2 is parallel to the oscillation resistor 4, whose voltage drop is proportional to the current in the rotor circuit. The contact k3 is expediently automatically closed when the rapid de-energization is initiated. The two windings A and A2 of relay A are connected in such a way that there is a differential effect.

In Fig..3 ist in Abhängigkeit von der Zeit t der Verlauf verschiedener Spannungen im Erreger-bzw. Ankerkreis der Synchronmaschine r, 2 (Fig.2) dargestellt. Die Auslösung der Schnellentregung habe im Zeitpunkt to stattgefunden, in dem der Schwingungswiderstand q. eingeschaltet wurde. Es sei ferner angenommen, @daß zuvor ein Betriebszustand der Synchronmaschine vorhanden gewesen ist, der einem Leerlauf entspricht. Die Kurve i i zeigt dien Verlauf der Ankerspannung der Synchronmaschine 1, 2. Die Kurve 12 stellt (mit umgekehrtem Vorzeichen)- :die Spannung an der Erregerwicklung des Polrades 2 sowie an der Erregerspule Al und die Kurve 13 die am Schwingungswiderstand q. sowie an der Erregerspule A2 auftretende Spannung dar. Beim Einschalten des Schwingungswiderstandes q. im Zeitpunkt to entlädt sich die in Erregerwicklung des Polrades 2 gespeicherte Energie über den Schwingungswiderstandq.. Der auftretende Spannungsabfall erzeugt über den noch kurzgeschlossenen Kontakt a einen dem Erregerstrom in der Wicklung 5 der Erregermaschine 3, 5 entgegengerichteten Strom. Das Feld -der Erregerwicklung 5 wird dadurch zum Verschwinden gebracht, und nachdem @die Remanenz überwunden ist, kehrt der Strom im Ankerkreis der Erregermaschine seine Richtung um. Dies ist im Zeitpunkt t1 der Fall, von dem ab die bis dahin ständig abnehmende Spannung an dem Schwingungswiderstand q. (Kurve 13) negativ wird. Die mit umgekehrtem Vorzeichen gezeichnete Kurve 12 der Palradspannung nimmt bis zum Zeitpunkt tl zunächst zu, fällt dann jedoch ebenfalls ab. Die Kurve 14. stellt die Differenz der Pölradspannung und der Spannung am Schwingungswiderstand q. dar. Da die Kurve 12 mit entgegengesetztem Vorzeichen dargestellt ist, ergibt sich in Fig.3 die Kurve 14 durch Addition der Kurven 12 und 13. Sie stellt die Auslösefunktion für das Einschalten des Ersatzwiderstandes 7 dar, das etwa im Zeitpunkt t2 bei einem bestimmten Mindestwert der Kurve 14 durch Öffnen des Kontaktes a bewirkt wird. Die gestrichelte Kurve i i, die den Verlauf der Ankerspannung der Synchronmaschine 1, 2 zeigt, hat vor allem im Auslösebereich einen ähnlich eindeutigen Verlauf wie die als Auslösefunktion für das Einschalten des Ersatzwiderstandes verwendete Kurve 1q.. Letztere stellt also gewissermaßen eine Nachbildung der Ankerspannung dar.In Fig..3 the course is different depending on the time t Tensions in the pathogen or Armature circuit of the synchronous machine r, 2 (Fig. 2) is shown. The triggering of the rapid de-excitation took place at time to, in which the oscillation resistance q. was switched on. It is also assumed that @ that previously there was an operating state of the synchronous machine that one Idle corresponds. The curve i i shows the course of the armature voltage of the synchronous machine 1, 2. The curve 12 represents (with the opposite sign) -: the voltage on the excitation winding of the pole wheel 2 as well as on the excitation coil Al and the curve 13 on the vibration resistance q. as well as voltage occurring at the excitation coil A2. When the oscillation resistor is switched on q. at the point in time to the stored in the field winding of the pole wheel 2 is discharged Energy via the oscillation resistanceq .. The voltage drop that occurs is generated the excitation current in the winding via the still short-circuited contact a 5 of the exciter 3, 5 opposite current. The field of the excitation winding 5 is thereby made to disappear, and after @the remanence has been overcome, the current in the armature circuit of the exciter reverses its direction. This is in Time t1 is the case from which the voltage on the, which has been steadily decreasing up to that point, begins Vibration resistance q. (Curve 13) becomes negative. Those with the opposite sign Drawn curve 12 of the palwheel tension initially increases up to time tl, but then also drops. The curve 14 represents the difference in the pole wheel tension and the voltage across the oscillation resistor q. represents. Since the curve 12 with opposite Is shown the sign, the curve 14 results in Figure 3 by adding the Curves 12 and 13. It provides the trigger function for switching on the equivalent resistor 7, which occurs approximately at the point in time t2 at a certain minimum value of the curve 14 Opening of contact a is effected. The dashed curve i i showing the course the armature voltage of the synchronous machine 1, 2 shows, especially in the tripping area a similarly unambiguous course as the trigger function for switching on of the equivalent resistance used curve 1q .. The latter thus to a certain extent represents represents a simulation of the armature voltage.

Im Falle des Auslösens einer Schnellentregung in einem Erregungszustan:dderSynchronmaschine 1, 2, der einem bestimmten Lastzustand entspricht, ändern sich die grundsätzlichen Verhältnisse der Darstellung nach Fig. 3 nicht. Je nach der Höhe der vorhanden gewesenen Last und,der dieser entsprechenden, in der Erregerwicklung des Polrades 2 gespeicherten Energie (Fig. 2) liegt der das Ansprechen des Relais A bewirkende Wert der Differenzfunktion (Kurve 1q.) mehr oder weniger weit links von der Zeitlinie t2, die sich bei Entregung aus dem Leerlaufbetriebszustand ergibt, d. h. der Ersatzwiderstand wird entsprechend früher eingeschaltet.In the event of a rapid de-excitation being triggered in an excitation state: the synchronous machine 1, 2, which corresponds to a certain load condition, the basic ones change The relationships of the representation according to FIG. 3 are not. Depending on the level of the existing Last and the one corresponding to this, stored in the excitation winding of the pole wheel 2 Energy (Fig. 2) is the response of the relay A causing the value of the difference function (Curve 1q.) More or less far to the left of the time line t2, which occurs when de-excitation results from the idle operating state, d. H. the equivalent resistance becomes accordingly switched on earlier.

Bei Schnellentregung aus einem Betriebszustand, der einem inneren Kurzschluß oder einem Klemmenkurzschluß der Synchronmaschine entspricht, ergeben sich analoge Verhältnisse, jedoch liegt .der Zeitpunkt t2 für däs Einschalten des Ersatzwiderstan,des 7 noch weiter links von der Zeitlinie t2, also noch früher. Im Kurzschlußfall ist zwar die bei Entregung aus anderen Betriebszuständen langsamer verschwindende Ankerspannung der Synchronmaschine 1,:2 von vornherein nicht mehr vorhanden. Dies ist für das Ansprechen des Relais A jedoch ohne Belang, da die Spannung der Synchronmaschine für den Vorgang selbst nicht maßgebend ist. Es ergeben sich somit der Art des vorhanden gewesenen Erregungszustandes der Synchronmaschine angepaßte kürzeste Schnell.entregungszeiten.In the case of rapid de-energization from an operating state, which is an internal one Short-circuit or a terminal short-circuit of the synchronous machine, result the situation is analogous, but the point in time t2 for switching on the Substitute resistance of the 7 even further to the left of the time line t2, i.e. even earlier. In the event of a short circuit, the de-excitation from other operating states is slower vanishing armature voltage of the synchronous machine 1,: 2 no longer from the start available. However, this is irrelevant for the response of relay A, since the voltage the synchronous machine is not decisive for the process itself. It surrender thus adapted to the type of the existing state of excitation of the synchronous machine shortest quick de-excitation times.

Bei der Einrichtung nach Fig. q., die eine der Fig.2 ähnliche Schaltung mit zum Teil gleichen Schaltelementen und Bezugszeichen, darstellt, wird unter Weiterbildung der Erfindung ein selbsttätiges Umschalten der Erregerwicklung 5 ,der Erregermaschine 3, 5 während des Entregungsvorganges so vorgenommen, daß die Wicklung stets an den Punkten des Polradstromkreises liegt, welche dn,e höchste Spannung führen. Als selbsttätiges Umschaltmittel ist parallel zu dem Schwingungswiderstand q. ein richtungsempfindliches Relais B vorgesehen, das einen Umschaltkontakt b parallel zu einem Widerstand 7' aufweist. Die Kontakte k1 bis k3 sowie die Stromrichtungspfeile entsprechen denen der Fig. i. Außerdem wird bei der Betätigung der Kontakte k1 bis k3 -ein weiterer Kontakt k4 geöffnet. Das Relais B kann beispielsweise ein normales, richtungsempfindliches Relais sein, das durch ein vorgeschaltetes Ventil 15 richtungsempfindlich gemacht ist.In the device according to FIG. Q., Which has a circuit similar to that of FIG with some of the same switching elements and reference numerals, is shown under further development the invention an automatic switching of the excitation winding 5, the excitation machine 3, 5 made during the de-energization process so that the winding is always on the Points of the pole wheel circuit, which dn, e carry the highest voltage. As an automatic Switching means is parallel to the oscillation resistance q. a direction sensitive one Relay B is provided, which has a changeover contact b parallel to a resistor 7 ' having. The contacts k1 to k3 and the current direction arrows correspond to those of Fig. i. In addition, when the contacts k1 to k3 are actuated, another Contact k4 open. The relay B can, for example, be a normal, direction-sensitive Be a relay that is made sensitive to direction by an upstream valve 15 is.

Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. q. sei an Hand von Eig. 5 näher erläutert. Die Kurve 16 gibt die Spannung am Anker der Erregermaschine wieder. Im Zeitpunkt t1, in dem die Spannung am Schwingungswiderstand q. infolge des sich umkehrenden Polradstromnes durch Null geht (vgl. -hierzu Fig. 3), überschreitet die anfänglich geringere Ankerspannung der Erregermaschine (Kurve 16) die Polradspannung (Kurve i2). Das Relai&B spricht deshalb kurz nach t1 an, so daß der Kontakt -b aus der gezeichneten Ruhestellung, in der er dien Widerstand 7' kurzschließt, auf Arbeit umgeschaltet wird. Hierdurch wird einerseits der Widerstand 7' parallel zum Schwingungswiderstand q. gelegt und andererseits die Erregerwicklung 5 über den noch geschlossenen Kontalkt a unmittelbar an 'den Anker 3 der Erregermaschine angeschlossen. Die Polradspannung verläuft dann etwa nach der .gestrichelten Kurve 12' und die Ankerspannung der Erregermaschine 3, 5 etwa nach der Kurve 16'. Nach Umkehr der Stromrichtung im Haupterregerkreis 2 bis q., d. h. nachdem die Erregermaschine auf Grund ihrer höheren Spannung die Gegen-EMK des Polrades 2 überwunden hat, wird also durch das Relais B eine verstärkte Gegenspannung erzeugt, so daß die Remanenz des Polrad@es@2 noch schneller als im vorhergehenden Ausführungsbeispiel nach Fig.2 vernichtet und die Synchronmaschine 1, 2 noch rascher entregt wird. Die Spannung am Anker i der Synchronmaschine verläuft dadurch nicht mehr nach der@Kurve i i, sondern etwa nach der Kürve i i'. Das Relais A spricht wieder entsprechend Fig. 2 .und 3 an, wenn die Differenz zwischen der Spannung am Schwingungswiderstand 4 und am Polrad? "den eingestellten Mindestwert erreicht hat.The operation of the circuit according to FIG. Q. be on hand by Eig. 5 explained in more detail. The curve 16 shows the voltage at the armature of the exciter. At time t1, in which the voltage across the oscillation resistor q. as a result of the reversing Polradstromnes goes through zero (see. -Here to Fig. 3), exceeds the initially lower armature voltage of the exciter (curve 16) the rotor voltage (Curve i2). The Relai & B responds shortly after t1, so that the contact -b from the drawn rest position, in which it short-circuits the resistor 7 ', is switched to work. As a result, on the one hand, the resistor 7 'becomes parallel to the vibration resistance q. placed and on the other hand the excitation winding 5 over the still closed contact a directly to 'the armature 3 of the exciter connected. The pole wheel voltage then runs roughly according to the dashed curve 12 'and the armature voltage of the exciter 3, 5 approximately according to the curve 16'. To Reversal of the current direction in the main excitation circuit 2 to q., D. H. after the exciter the back EMF of the pole wheel 2 has overcome due to its higher voltage, is thus generated by the relay B an increased counter voltage, so that the remanence of the pole wheel @ es @ 2 even faster than in the previous embodiment according to FIG destroyed and the synchronous machine 1, 2 is de-energized even faster. The voltage at anchor i the synchronous machine no longer follows the @ curve i i, but roughly after the curve i i '. Relay A speaks accordingly again Fig. 2 .and 3 when the difference between the voltage across the oscillation resistor 4 and on the pole wheel? "has reached the set minimum value.

Es ist auch möglich, die gleichzeitige Auslöseabhängigkeit des den Ersatzwiderstand 7 (Fig. i) einschaltenden Schaltmittels durch eine andere als in den Beispielen nach Fig. 2 und 4 gewählte.Auslösefunktion zu bewirken. So kann gegebenenfalls durch Summenwirkung zweier Spannungen, von denen die eine der Ankerspannung der Erregermaschine 3, 5 und die andere dem Polradstrom verhältig ist, ebenfalls eine Funktion erzielt werden, die mindestens im Auslösebereich einen ähnlich eindeutigen Verlauf hat wie die obenerwähnte Funktion, die das Verschwinden der Ankerspannung und/oder des Ankerstromes der Synchronmaschine im Entregungsfall kennzeichnet. Von den beiden zusammenwirkenden Spannungen kann dabei die eine unmittelbar den Klemmen des Ankers 3 der Erregermaschine und die andere wie in den vorhergehenden Beispielen dem Schwingungswiderstand 4 entnommen werden.It is also possible to determine the simultaneous triggering dependency of the den Substitute resistor 7 (Fig. I) switching on by a switching means other than in the examples according to FIGS. 2 and 4 selected. So can if necessary by the cumulative effect of two voltages, one of which is the armature voltage of the Exciter machine 3, 5 and the other is related to the flywheel current, also one Function can be achieved that at least in the trigger area a similarly clear Like the above-mentioned function, the course has the disappearance of the armature voltage and / or the armature current of the synchronous machine in the case of de-excitation. from one of the two interacting voltages can directly affect the clamps of the armature 3 of the exciter and the other as in the previous examples can be taken from the oscillation resistance 4.

Bei der Einrichtung nach Fig. 6 werden die die Auslösefunktion für das Einschalten des Ersatzwiderstandes bildenden Grölen ebenfalls durch das Zusammenwirken zweier Spannungen gebildet. Im Gegensatz zu Fig.2 ward jedoch die Spannung des Ankers i der Synchronmaschine 1,:2 als eine der für das Einschalten des Ersatzwiderstandes 7 maßgeblichen Größen verwendet. Die andere Größe ist wieder die an dem Schwingungswiderstand4 entstehende Spannung bzw. der Strom im Polradkreis. Außer dem Relais B mit dem Kontakt b und einem Relais D mit den Kontakten dl und, d2 ist noch ein weiteres Relais C mit ,den Kontakten cl und c2 vorgesehen, das über einen Wandler 2o und einen beim Einleiten des. Entregungsvorganges zu schließenden Kontakt k5 die Abhängigkeit der Einschaltung des Ersatzwiderstandes von der Ankerspannung der Synchronmaschine herstellt. Den Relais D und B ist je ein Ventilei bzw. 22 in verschiedener Durchlaßrichtung vorgeschaltet, so daß je nach .der Richtung der Spannung am Schwingungswiderstand 4 stets nur eins der Relais ansprechen kann. Es können jedoch auch polarisierte Relais angeordnet werden.In the device according to FIG. 6, the trigger function for the switching on of the equivalent resistance forming growls also through the interaction two tensions formed. In contrast to Fig.2, however, was the tension of the anchor i of the synchronous machine 1: 2 as one of the for switching on the equivalent resistor 7 key parameters are used. The other variable is again that of the oscillation resistance4 resulting voltage or current in the pole wheel circuit. Except for the relay B with the contact b and a relay D with contacts dl and, d2 is yet another relay C. with, the contacts cl and c2 provided via a converter 2o and one at Initiation of the. De-excitation process to be closed contact k5 the dependency of the Switching on the equivalent resistor from the armature voltage of the synchronous machine. The relays D and B are each a Ventilei or 22 in different flow directions upstream, so that depending on the direction of the voltage on the oscillation resistor 4 can only respond to one of the relays. However, it can also be polarized Relays are arranged.

Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 6° ist für den Fall, daß im Augenblick der Entregung ein einem Leerlauf oder einem Belastungsfall entsprechender Erregungszustand der Synchronmaschine 1, 2 vorgelegen hat, wie folgt: Nachdem die Kontakte k1 und k4 geöffnet und die Kontakte k2 und k5 geschlossen haben, sprechen sofort die Relais B und C an. Das Relais D erhält zunächst noch keinen Strom, da das Venti1,22 sperrt. Die Kontakte b, cl und c2 schließen. Sobald der Strom im Polradkreis und damit die Spannung am Schwingungswiderstand 4 nach ihrem Nulldurchgang die Richtung wechseln, fällt Relais B wieder ab, und der Kontakt b öffnet wieder. Anschließend spricht das Relais D an, öffnet seinen Ruhekontakt dl und schließt :den Kontakt d2. Dieser Vorgang erfolgt verhältnismäßig rasch, so daß das Abfallen des Kontaktes b fast mit dem Ansprechen des Relais D zusammenfällt. Beim Schließen des Kontaktes d2 wird die Erregerwicklung 5 unmittelbar über die geschlossenen Kontakte c2 und k2 an den Anker 3 der Erregermaschine angeschlossen und damit der Entregungsvorgang beschleunigt. Dieser Zeitpunkt entspricht etwa dem Zeitpu:nkr t1 in Fig. 5. Unterschreitet die Spannung der Synchronmaschine einen bestimmten Mindestwert, so fällt Relais C ab und öffnet die Kontakte c1 und c2 wieder. Dies bewirkt ein Einschalten des Ersatzwiderstandes 7 für den veränderbaren Widerstand 6 und, damit eine Beendigung des Entregungsvorganges. Beim Öffnen des Kontaktes dl war auch der Widerstand 7' eingeschaltet worden. Da dieser hochohniig ist, blieb es aber ohne Wirkung.The mode of operation of the device according to FIG. 6 ° is as follows for the case that at the moment of de-excitation an excitation state of the synchronous machine 1, 2 corresponding to an idling or a load case has been present: After the contacts k1 and k4 are opened and the contacts k2 and k5 have closed, relays B and C respond immediately. Relay D does not receive any current at first because the valve 1,22 blocks. Contacts b, cl and c2 close. As soon as the current in the pole wheel circuit and thus the voltage at the oscillation resistor 4 change direction after crossing zero, relay B drops out again and contact b opens again. Then the relay D responds, opens its normally closed contact dl and closes: the contact d2. This process takes place relatively quickly, so that the dropping of the contact b almost coincides with the response of the relay D. When the contact d2 is closed, the excitation winding 5 is connected directly to the armature 3 of the excitation machine via the closed contacts c2 and k2, and the de-excitation process is thus accelerated. This point in time corresponds approximately to the time pulse: nkr t1 in FIG. 5. If the voltage of the synchronous machine falls below a certain minimum value, relay C drops out and contacts c1 and c2 open again. This causes the equivalent resistor 7 for the variable resistor 6 to be switched on and thus to terminate the de-excitation process. When the contact dl was opened, the resistor 7 'was also switched on. Since this is highly paid, it had no effect.

Wird die Entregung im Störungsfalle aus einem Kurzschluß heraus eingeleitet, so kann infolge fehlender Ankerspannung der Synchronmaschine das Relais C nicht ansprechen. Das Relais B spricht jedoch an, wodurch der Kontakt b geschlossen wird. Nach Umkehr der Stromrichtung im Polradstromkreis der Synchronmaschine und Umkehr der Spannung am Schwingungswiderstand 4 öffnet der Kontakt b wieder. Wenn dann das Relais D anspricht und den Kontakt d1 öffnet und d2 schließt, so wird gleichzeitig mit der Umschaltung .der Erregerwicklung 5 auf den Anker 3 der Erregermaschine der Ersatzwiderstand 7 eingeschaltet.If the de-excitation is initiated from a short circuit in the event of a fault, so the relay C cannot due to the lack of armature voltage of the synchronous machine speak to. The relay B responds, however, whereby the contact b is closed. After reversing the direction of current in the pole wheel circuit of the synchronous machine and reversing the voltage at the oscillation resistor 4 opens the contact b again. If then that Relay D responds and the contact d1 opens and d2 closes, so is at the same time with the switchover .der exciter winding 5 to armature 3 of the exciter machine Equivalent resistor 7 switched on.

Das selbsttätige Umschalten der Erregerwicklung der Erregermaschine über den Ersatzwiderstand unmittelbar vom Polrad der Synchronmaschine auf den Anker der Erregermaschine kann anstatt durch .eine Relalisanordnung, wie in den Fig.4 und 6 dargestellt, auch relais- und kontaktlos durch eine besonders geschaltete Ventilanordnung erfolgen. Hierzu zeigt Fig. 7 ein Beispiel, bei dem die Schaltung nach Fig.2 zugrunde gelegt .ist. Parallel zum Schwingungswiderstand liegen zwei einander entgegengericfitete Ventile 3 i und 32, deren Verbindungspunkt über den durch das Relais A einschaltbaren Ersatzwiderstand 7 zur Erregerwicklung 5 der Erregermaschine 3, 5 führt. Vor dem Einleiten des Entregungsvorganges hat der Strom im Polradkreis die durch dünne Pfeile ,angedeutete Richtung. Nach Einschalten des Schwingungswiderstandes 4 durch Öffnen der Kontakte k11, k12 fließt der Strom dann, wie durch dicke Pfeile angedeutet, über das Ventil 31 und polt die Erregung 5 der Erregermaschine um. Sobald dann nach Umpolung der Erregermaschine- deren Spannurig die Spannung am Polrad.? überwunden hat, fließt,der Strom in Richtung der gestrichelt gezeichneten Pfeile über das Ventil 32. Auf diese Weise wird ähnlich wie im vorhergehenden Beispiel die Erregermaschine durch die höhere Spannung erregt und dadurch der Entregungsvorgang beschleunigt. Das Relais A schaltet anschließend den Ersatzwiderstand 7 beim Erreichen des schon an Hand der Fig. a beschriebenen Zustandes durch Öffnen des Kontaktes a ein.The automatic switching of the excitation winding of the excitation machine Via the equivalent resistance directly from the rotor of the synchronous machine to the armature the exciter machine can instead of. a relay arrangement, as in Fig. 4 6 and 6, also relay and contactless by a specially switched Valve arrangement take place. 7 shows an example in which the circuit according to Fig. 2 is based. There are two parallel to the oscillation resistance each other gegengericfitete valves 3 i and 32, the connection point via the Substitute resistor 7, which can be switched on by relay A, to excitation winding 5 of the excitation machine 3, 5 leads. Before initiating the de-excitation process, the current in the pole wheel circuit the direction indicated by thin arrows. After switching on the oscillation resistor 4 by opening the contacts k11, k12 the current then flows, as shown by thick arrows indicated, via the valve 31 and reverses the excitation 5 of the exciter. As soon then after reversing the polarity of the exciter - whose tensioning the voltage on the pole wheel.? has overcome, the current flows in the direction of the dashed arrows via valve 32. In this way it becomes similar to the previous example the exciter is excited by the higher voltage and thereby the de-excitation process accelerated. The relay A then switches the Equivalent resistance 7 when the state already described with reference to FIG. A is reached by opening of contact a.

Die Erfindung ist nicht auf die an Hand der Figuren beschriebenen Beispiele beschränkt; insbesondere nicht auf eine Anwendung 'bei Synchronmaschinen. Die Erfindung kann beispielsweise auch zur Schnellentregung von Gleichstromgeneratoren oder Synchronmotoren dienen, die über eine Erregermaschine betrieben werden.The invention is not based on that described with reference to the figures Examples limited; especially not to an application in synchronous machines. The invention can, for example, also be used for the rapid de-energization of direct current generators or synchronous motors that are operated via an exciter.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for the vibration de-excitation of electrical machines with excitation machines, in which after switching on a vibration resistor in the pole wheel circuit and short-circuiting the shunt regulator of the excitation machine for .this after a certain time an equivalent resistor is switched on, characterized in that .the switching on of the equivalent resistor automatically and, adapted to the existing operating state, takes place by switching means that are simultaneously triggering dependence on two electrical quantities, in particular voltages, at least one of which is taken from the elements of the pole wheel circuit, and which are selected so that the triggering resulting from the triggering dependency #; efunction for the switching means, at least in the tripping area, has a similar unambiguous course as the function that characterizes the disappearance of the armature voltage and / or the armature current of the synchronous machine. "a. Device according to claim i, characterized in that the simultaneous release dependency is given by the differential effect of two voltages, one of which is related to the pole wheel voltage and the other to the pole wheel current. 3. Device according to claim i, characterized in that the simultaneous release dependency is given by the interaction of two electrical voltages, one of which is related to the armature voltage and the other to the rotor current of the synchronous machine 5. Device according to claim i or one of the following claims, characterized by additional switching means which automatically switch the excitation winding of the excitation machine during this de-excitation process so that the winding is always at the points of the pole wheel circuit which has the highest voltage 6. Setup nac h claim 5, characterized in that the automatic switching of the excitation winding; of the exciter by means of rectifier valves arranged in parallel to the vibration resistor and connected in series in opposite directions, at the connection point of which the exciter winding is connected to the switchable equivalent resistor. Considered publications: "Zeitschrift f_ Elektrotechnik", 1949, issue 6, pp. 133 to 138.