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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 21. Juni 1944 Bekanntgemacht am 13. September 1956Registration date: June 21, 1944. Advertised on September 13, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

In Wechselstromkreisen der Starkstromtechnik besteht häufig der Wunsch, einen Strom gegebener Größe und Phasenlage verhältnisgleich nach Größe und phasengetreu, jedoch mit vielfach verstärkter Leistung in einen anderen Stromkreis gleicher oder verschiedener Frequenz zu übertragen. Eine solche Aufgabe besteht z. B. bei der Erregung von Drehstromregelsätzen mit Ständererregung in Stromschaltung, die in neuerer Zeit bei solchen Maschinensätzen, z. B. Netzkupplungsumformern, üblich geworden ist. Solche Regelsätze bestehen normalerweise aus der asynchronen Hauptmaschine, aus der ständererregten Regelmaschine und dem Erregerfrequenzwandler. Hierbei werden dem Erregerstromkreis der Regelmaschine Ströme aus Stromkreisen zugeführt, deren Leistung groß gegenüber der an den Erregerstromkreis abgegebenen Leistung ist. Auf diese Weise kann man verhindern, daß sich der mit der Schlupf frequenz veränderliche Scheinwiderstand der Erregerwicklung nachteilig auf die Größe und die Phasenlage der von der Regelmaschine gelieferten Spannung und damit auf die Regelung der Maschine selbst auswirkt. Die übliche Schaltung erfolgt dabei in der Weise, daß den Schleifringen des Erregerfrequenzwandlers über regelbare Stromwandler die zur Regelung der Drehzahl und des Leistungsfaktors benötigten Ströme zugeführtIn alternating current circuits in heavy current engineering, there is often a desire to have a current of a given size and phase position proportionally in terms of size and in phase, but with much more powerful performance to be transferred to another circuit of the same or different frequency. Such a task consists z. B. in the excitation of three-phase current control sets with stator excitation in current circuit, which in more recently with such machine sets, z. B. network coupling converters, has become common. Such Rule sets usually consist of the asynchronous main machine, the stator-excited rule machine and the excitation frequency converter. Here are the excitation circuit of the control machine Currents supplied from circuits whose power is large compared to that given to the excitation circuit Performance is. In this way you can prevent the slip frequency variable impedance of the excitation winding has a detrimental effect on the size and the phase position of the the voltage supplied to the regulating machine and thus has an effect on the regulation of the machine itself. the The usual circuit takes place in such a way that the slip rings of the excitation frequency converter are used to regulate the speed via controllable current converters and the power factor required currents

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werden. Diese regelbaren Stromwandler werden häufig als Doppeldrehumspanner ausgeführt, um eine stetige Regelung zu erreichen. Obwohl die Stromschaltung es ermöglicht, das Regelzubehör nur für die Erregerleistung der Regelmaschine zu bemessen, da keinerlei zusätzliche Widerstände benötigt werden, erreicht das Regelzubehör mitunter namentlich bei größeren Leistungen und Regelbereichen doch größere Abmessungen. Dies wirkt sich dann nachteilig aufwill. These controllable current transformers are often designed as a double rotary transformer to provide a to achieve constant regulation. Although the power circuit makes it possible, the control accessories are only for to measure the excitation power of the regulating machine, since no additional resistors are required, The control accessories sometimes achieve larger capacities and control ranges Dimensions. This then has an adverse effect

ίο die Größe derjenigen Regler aus, von denen die regelbaren Stromwandler betätigt werden. Man hat daher schon vorgeschlagen, den Erregerfrequenzwandler über Erregerumformer zu speisen. Erregerumformer normaler Bauart haben jedoch nicht die für eine Stromschaltung erwünschten Eigenschaften. Sie verstärken wohl die zugeführte Leistung, doch ist dabei ihre abgegebene Spannung dem zugeführten Erregerstrom verhältnisgleich, während die Stromschaltung verlangt, daß der abgegebene Strom dem zugeführten Strom nach Größe und Phasenlage entspricht. Hinzu kommt, daß für die Erregung des Frequenzwandlers und des Erregerumformers ein Teil des Gesamtstromes abgezweigt wird, der sich als Fehler in dem vom Frequenzwandler an die Erregerwicklung der Regelmaschine abgegebenen Strom auswirkt. Man kann diesen Fehler zwar durch Parallelkondensatoren ausgleichen, doch tritt hierbei der Nachteil auf, daß die Abstimmung gestört wird, wenn sich die Netz- frequenz ändert. Auch derjenige Fehler, der durch spannungsabhängige Verluste entsteht, kann durch die Kondensatoren nicht beseitigt werden.ίο the size of those controllers, of which the controllable ones Current transformers are operated. It has therefore already been proposed to use the exciter frequency converter to be fed via excitation converter. Excitation converters of normal design do not have the one for one Power switching desirable properties. You probably increase the power supplied, but is included their output voltage is proportional to the supplied excitation current, while the current circuit requires that the current delivered corresponds to the current supplied in terms of magnitude and phase position. In addition comes that for the excitation of the frequency converter and the exciter converter a part of the total current is branched off, which turns out to be an error in the frequency converter to the excitation winding of the Regulating machine has an effect on the current output. You can make this error by using parallel capacitors compensate, but this has the disadvantage that the tuning is disturbed if the network frequency changes. The fault that arises from voltage-dependent losses can also be caused by the capacitors are not eliminated.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur größenverhältnisgleichen und phasengetreuen Übertragung eines Wechselstromes aus einem Stromkreis in einen anderen unter gleichzeitiger Leistungsverstärkung, die die geschilderten Nachteile vermeidet. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Erregung von Drehstromregelsätzen mit Ständererregung in Stromschaltung. Nach der Erfindung wird der aus einem Eingangsstromkreis mit großen Scheinwiderständen (Stromschaltung) entnommene Strom nach Größe und Phase regelbar einer Maschinenanordnung (Maschinenverstärker) zugeführt, die aus einer Wechselstrom-Stromwendermaschine mit dem wesentlichen Aufbau einer Wechselstrom-Reihenschlußmaschine mit Netzfrequenz- und Niederfrequenz-Stromkreis besteht, deren Netzfrequenz-Stromkreis der verstärkte Strom entnommen wird. Infolge der Reihenschaltung von Ständer und Läufer ergeben die vom Ständerstrom im Ständer und im Läufer erzeugten Amperewindungen einen Gesamtstrombelag, der von Null verschieden sein muß. Zweckmäßig wirken beide Amperewindungen einander entgegen, so daß die Maschine mit Teilkompensation arbeitet.The invention relates to an arrangement for the same size and in phase Transmission of an alternating current from one circuit to another with simultaneous power amplification, which avoids the disadvantages described. The invention relates in particular to the excitation of three-phase current control sets with stator excitation in current circuit. According to the invention, from an input circuit with large Impedance resistances (current switching) current drawn from a machine arrangement according to size and phase (Machine amplifier) fed from an AC commutator machine with the essential structure of an alternating current series machine with mains frequency and low frequency circuit exists whose network frequency circuit the amplified current is taken. As a result of Series connection of stator and rotor results in the stator current generated in the stator and rotor Ampere turns a total current load that must be different from zero. Appropriate both ampere turns counteract each other so that the machine works with partial compensation.

Außerdem werden dem Läufer noch zwei Ströme zugeführt, einmal der Summenstrom der beiden regelbaren Stromwandler und ferner der Strom einer Drosselspule, die parallel zu den Klemmen der Stromwendermaschine liegt und deren Leistung groß ist gegenüber der aus ihrem Stromkreis dem Läufer zugeführten Leistung. In der Maschine findet ent-In addition, two currents are fed to the rotor, once the total current of the two controllable ones Current transformer and also the current of a choke coil, which is parallel to the terminals of the commutator machine and whose power is large compared to the power supplied to the rotor from its circuit. In the machine there is

"'· sprechend dem Verhältnis elektrisch zügeführte zu elektrisch abgeführter Leistung eine vielfache VerStärkung statt, so daß "sie als Maschinenverstärker wirkt. Der Strom der Drosselspule, die parallel zu den Klemmen des Maschinenverstärkers liegt, wirkt über diesen so, daß alle von der Erregerspannung abhängigen Fehlströme (Erregerströme des Frequenzwandlers, des Maschinenverstärkers und der Drosselspule) beseitigt werden, so daß der von den regelbaren Stromwandlern gelieferte Summenstrom größenverhältnisgleich und phasengetreu der Erregerwicklung der Regelmaschine zugeführt wird."'· Corresponding to the ratio electrically supplied to Electrically dissipated power has a multiple amplification instead, so that "it acts as a machine amplifier works. The current of the choke coil, which is parallel to the terminals of the machine amplifier, acts via this in such a way that all fault currents dependent on the excitation voltage (excitation currents of the frequency converter, the machine amplifier and the choke coil) are eliminated, so that the controllable Current transformers supplied total current of the same size and true to phase as the field winding is fed to the rule engine.

Ein Ausführungsbeispiel möge den Erfindungsgedanken näher erläutern. In Fig. 1 der Zeichnung bedeutet ι die Asynchronmaschine, 2 die Regelmaschine mit Ständererregung und 3 der Erregerfrequenzwandler eines Drehstromregelsatzes, 4 bis 11 stellen das Erregerzubehör der an sich bekannten Schaltungen dar, bestehend aus dem Absatzumspanner 4, dem Drehzahlwandler 5, dem cos (^-Stromwandler 6, dem Isolierwandler 7, der Drosselspule 8, dem Compound-Isolierwandler 9 und dem Compound-Regelwandler ιό. Während jedoch bei Schaltungen der bekannten Art die Wandler 5, 6 und 10 gemeinsam die Primärseite des Absatzumspanners 4 speisen, geschieht dies hier über die Stromwendermaschine 11, die von einem besonderen Motor 12 mit ungefähr synchroner Drehzahl angetrieben wird. Ständer und Läufer der Stromwendermaschine 11 sind über den Umspanner 13 miteinander in Reihe geschaltet, zweckmäßig so, daß sich der Ständer- und der Läuferstrombelag, wenn beide nur vom gleichen Ständerstrom verursacht sind, in der Hauptsache entgegenwirken und bis auf einen Rest aufheben. Die Stromwendermaschine 11, die im Aufbau einem normalen Drehstromreihenschlußmotor gleicht, arbeitet demnach mit Teilkompensierung. Außerdem werden ihrem Läufer über den Umspanner 13 noch der Strom der Drosselspule 14 und der Summenstrom der Wandlers, 6 und 10 zugeführt. Die Leistung der Drosselspule 14 ist groß gegenüber der aus ihrem Stromkreis an den Läufer der Stromwendermaschine 11 abgegebenen Leistung. Durch geeignete Wahl der Sättigung der Drosselspule 14 weist der von ihr aufgenommene Strom etwa den gleichen Verlauf über der Spannung am Ausgangsstromkreis auf wie die ebenfalls von der Sättigung beeinflußten Fehlströme. In Fig. 2 ist ein Teil der Schaltung, soweit er den Stromwender-Maschinenverstärker betrifft, noch einmal dargestellt. Die Drosselspule 15 soll den eigenen Blindleistungsbedarf des Erregerfrequenzwandlers 3 (Fig. 1) andeuten. An embodiment should explain the idea of the invention in more detail. In Fig. 1 of the drawing means ι the asynchronous machine, 2 the control machine with stator excitation and 3 the exciter frequency converter a three-phase control set, 4 to 11 represent the excitation accessories the known circuits, consisting of the paragraph Umspanner 4, the speed converter 5, the cos (^ -current converter 6, the isolation converter 7, the choke coil 8, the compound isolation converter 9 and the compound control converter ιό. However, while in circuits of the known type the transducers 5, 6 and 10 jointly feed the primary side of the paragraph umspanners 4, this happens here Via the commutator machine 11, which is driven by a special motor 12 with approximately synchronous speed is driven. The stator and rotor of the commutator machine 11 are connected to one another via the transformer 13 connected in series, expediently so that the stator and the rotor current coating, if both are only caused by the same stator current, mainly counteract and except for one Cancel the rest. The commutator machine 11, the structure of a normal three-phase series motor equals, therefore works with partial compensation. In addition, your runner will be using the transformer 13 the current of the choke coil 14 and the total current of the converter 6 and 10 are supplied. The power of the choke coil 14 is large compared to that from its circuit to the rotor of the commutator machine 11 submitted service. By suitable selection of the saturation of the choke coil 14 the current consumed by it has roughly the same curve over the voltage on the output circuit like the fault currents, which are also influenced by saturation. In Fig. 2 is part of the Circuit, as far as it concerns the commutator machine amplifier, shown again. the Choke coil 15 is intended to indicate the own reactive power requirement of the exciter frequency converter 3 (FIG. 1).

Es bezeichnet:It denotes:

1₁ = Ständerstrom des Maschinenverstärkers, 1 ₁ = stator current of the machine amplifier,

1₂ = Läuferstrom des Maschinenverstärkers,
i_e2 = Erregerstrom des Maschinen Verstärkers, 1 ₂ = rotor current of the machine amplifier,
i _e2 = excitation current of the machine amplifier,

i_la = Anteil des Ständerstromes i_lt der überden JErregerfrequenzwandler der Erregerwicklung der Hintermaschine (Regelmascliine 2, Fig. 1) zufließt, '■-.·■■■■ i _la = portion of the stator current i _lt that flows through the exciter frequency converter to the exciter winding of the rear machine (control machine 2, Fig. 1), '■ -. · ■■■■

I₁ j = Anteil des Ständerstromes i_x für die Drossel- ' ^: spule 14, -■ - I ₁ j = portion of the stator current i _x for the choke- ' ^: coil 14, - ■ -

i_l0= Anteil'des- Ständerstromes I₁ zur Erregung des '^:■■■· ' Erregerfrequerizwandlers 3 (Fig. 1),' ^: i _l0 = portion of the stator current I ₁ for the excitation of the ^: ■■■ · 'excitation frequency converter 3 (Fig. 1),' ^:

618/18Ϊ618 / 18Ϊ

S 3681VUIbI 21 d^% S 3681VUIbI 21 d ^%

W₁ bzw. W₂ = Ständer- bzw. Läuferwindungszahl des Maschinenverstärkers, W ₁ or W ₂ = number of stator or rotor turns of the machine amplifier,

undand

2/ _T 2 / _T

= U₂T= U ₂ T

Il TIl T

= U₃T = U ₃ T

2/y2 / y

ίο Übersetzungsverhältnisse am Erreger Umspanner 13.
Es gelten dann folgende Gleichungenίο Gear ratios at the exciter transformer 13.
The following equations then apply

iei-Wz = H™i + «2 •'»a. (ι) iei-Wz = H ™ i + «2 • '» a. (ι)

d. h., der Erregerstrombelag setzt sich aus der vektoriellen Summe des Ständer- und Läuferstrombelages zusammen. Für den Läuferstrom i₂ giltthat is, the excitation current coating is made up of the vector sum of the stator and rotor current coating. The following applies to the rotor current i ₂

= I₁ · U₁ τ — = I ₁ U ₁ τ -

und für den Ständerstromand for the stator current

2/ T 2 / T

t, = — I t, = - I

la — <!& — »Icla - <! & - »Ic

(3)(3)

Gleichungen (2) und (3), in Gleichung (1) eingesetzt, ergebenEquations (2) and (3), inserted into equation (1), result

oderor

HaHa

Setzt manIf you set

· Id₂-I₁₆[W₁ + W₂ (U₁T + M₂J')] -i'_lc [W₁ +· Id ₂ -I ₁₆ [W ₁ + W ₂ (U ₁ T + M ₂ J ')] -i' _lc [W ₁ +

(4)(4)

(5)(5)

so erhält man darausso one gets from it

_Λ i_e2 ■ W₂ + _Λ i _e2 ■ W ₂ +

(W₁ + w₂ ■ M₁ τ) (W ₁ + w ₂ ■ M ₁ τ)

(6)(6)

W₁ + W₂ (U₁ τ + M₂ τ) W ₁ + W ₂ (U ₁ τ + M ₂ τ)

Ferner erhält man mit Gleichung (5) aus Gleichung (4)Furthermore, with equation (5) from equation (4) one obtains

Ία ¹S Ία ¹ p

W₁ + W₂- M₁ τ W ₁ + W ₂ - M ₁ τ

Führt man für das VerhältnisOne leads for the relationship

(7 a)(7 a)

W₂ W-,W ₂ W-,

T = k T = k

ein, so geht Gleichung (7 a) über ina, then equation (7 a) changes into

W₁ W ₁

(7)(7)

d. h., der an die Erregerwicklung der Regelmaschine 2 (Fig. 1) gelieferte Strom ist nach Größe und Phasenlage durch den Summenstrom der Wandler 5, 6 und 10 bestimmt. Die Fehlströme, verursacht durch die Erregerströme des 'Erregerfrequenzwandlers und des Maschinenverstärkers, machen sich nicht bemerkbar. Der Strom %,, der Drosselspule 14 wird im allgemeinen nicht nach Gleichung (6) bestimmt, er ist vielmehr durch die Leistung dieser Drosselspule gegeben, die ein Mehrfaches der aus diesem Stromkreis an den Läufer der Stromwendermaschine 11 abgegebenen Leistung betragen soll. Aus Gleichung (6) errechnet sich dann das Übersetzungsverhältnisd. That is, the current supplied to the excitation winding of the regulating machine 2 (Fig. 1) depends on its magnitude and phase position determined by the total current of converters 5, 6 and 10. The fault currents caused by the Excitation currents from the excitation frequency converter and the machine amplifier are not noticeable. The current% ,, of the reactor 14 is generally not determined according to equation (6), rather it is determined by the performance of this choke coil given that is a multiple of the output from this circuit to the rotor of the commutator 11 Performance should be. The transmission ratio is then calculated from equation (6)

: — Vlb + *1 c) : - Vlb + * 1 c)

+ k) + k)

HbMan

(8)(8th)

Der Verstärkungsfaktor V. ergibt sich aus dem Verhältnis der Leistung N₁ ah'der Erregerwicklung der Regelmaschine 2 und der Leistung N₂, die von den drei Wandlern 5, 6 und 10 geliefert wird.The gain factor V. results from the ratio of the power N ₁ ah 'of the excitation winding of the regulating machine 2 and the power N ₂ that is supplied by the three converters 5, 6 and 10.

Bezeichnet U₁ die Klemmenspannung des Maschinen-Verstärkers, U₂ dessen Läuferstillstandsspannung und U₃ die Klemmenspannung der Wandler 5, 6 und io, so erhält man fürIf U ₁ denotes the terminal voltage of the machine amplifier, U ₂ its rotor standstill voltage and U ₃ the terminal voltage of the converters 5, 6 and io, one obtains for

ν,ν,

Für U₃ kann man schreibenYou can write for U ₃

(9)(9)

-^i- ^a-U₁- - ^ i- ^ aU ₁ -

W₂ W ₂

w,w,

W-,W-,

(10)(10)

und für i₃ aus Gleichung (7)and for i ₃ from equation (7)

w.w.

k)k)

Damit wirdSo that will

N.N.

(i + k) (i + k)

1212th

Hierin bedeutet α das Verhältnis der Läuferspannung bei Lauf zu der bei Stillstand, das ungefähr dem Schlupf entspricht. Für a = 0,02 und k = — 0,9 (Ständer und Läufer gegensinnig geschaltet) erhält man einen VerstärkungsfaktorHere, α means the ratio of the rotor voltage when running to that at standstill, which corresponds approximately to the slip. A gain factor is obtained for a = 0.02 and k = - 0.9 (stator and rotor connected in opposite directions)

= ^ = 500.= ^ = 500.

Fig. 3 zeigt für verschiedene Werte von k die erreichbaren Verstärkungsfaktoren V = ~~-, die in Richtung auf positive k-Werte stark abnehmen, aber auch da noch eine erhebliche Verstärkung. gewährleisten. Ein gar ztf starkes Anwachsen im Bereiche 0 > k > — 1 3 shows the gain factors V = ~~ - which can be achieved for various values of k , which decrease sharply in the direction of positive k values, but there is also a considerable gain there. guarantee. A very strong growth in the range 0> k > - 1

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ist nicht ratsam, weil hierbei der Verstärkungsfaktor V wohl stark zunehmen würde, aber zugleich würde auch der Strom i_x „ nach Größe und Phase dem Strom ^₃ nicht mehr entsprechen, wie aus Gleichung (7) ersichtlieh ist. Bei k ==—1 wird nach dieser nämlich i_Xa = ^ 00. Mit geeigneten Werten von k erhält man dagegen sowohl einen ausreichenden Verstärkungsfaktor V als auch eine gute Führung des Stromes I_{1 a} durch den Strom i_s. Damit Gleichung (7) stets erfüllt ist, muß i_lb der Gleichung (6) genügen. Die Ströme i_e2 und I₁₀ sind der Spannung am Erregerfrequenzwandler verhältnisgleich. Bei eintretender Sättigung im Erregerfrequenzwandler und im Maschinenverstärker wird diese geradlinige Beziehung gestört. Man kann jedoch die Sättigung der Drosselspule 14 so wählen, daß auch hierbei die Gleichung (6) möglichst gut erfüllt bleibt.is not advisable because here the gain factor V would increase strongly, but at the same time the current i _x _{"would no longer correspond to the current ^ 3 in} terms of magnitude and phase, as can be seen from equation (7). For k == −1, i _Xa = ^ 00 after this. With suitable values of k , however, one obtains both a sufficient gain factor V and good guidance of the current I _{1 a} through the current i _s . In order that equation (7) is always satisfied, i _lb must satisfy equation (6). The currents i _e2 and I ₁₀ are proportional to the voltage at the excitation frequency converter. When saturation occurs in the excitation frequency converter and in the machine amplifier, this straight-line relationship is disturbed. However, the saturation of the choke coil 14 can be selected so that here, too, equation (6) is fulfilled as well as possible.

Der Erregerstrom der regelbaren Wandler 5 und 6 verursacht ebenfalls einen Fehlstrom im Summenstrom der drei Wandler 5, 6 und 10. Im Gegensatz zur Erregerwicklung der Hintermaschine (Regelmaschine 2, Fig. 1) stellt jedoch die Läuferwicklung des Maschinenverstärkers einen so gut wie konstanten Widerstand dar,· der auch sein Verhalten als Wirk- oder Blindwiderstand nicht verändert. Bei synchronem Antrieb der Stromwendermaschine 11 stellt er einen Ohmschen Widerstand dar. Zu diesem Widerstand ist der konstante Erregerblindwiderstand der Wandler 5, 6 und 10 parallel geschaltet. Demgemäß ist der Strom i₃ seinem Sollwert, den er ohne den Fehlstrom hätte, verhältnisgleich. Abweichungen nach Größe und Phase können durch einmalige Einstellung am Übersetzungsverhältnis der Wandler bzw. der Kupplung des Erregerfrequenzwandlers berücksichtigt werden. Wegen der kleinen Leistung, die von den Wandlern 5, 6, 7, 9 und 10 abgegeben wird, können ihre Abmessungen reichlich gewählt. werden, so daß im ganzen Arbeitsbereich keine Sättigung auftritt. Da der Maschinenverstärker mit synchroner oder nahezu synchroner Drehzahl betrieben wird, kann in seinem Läufer eine Dämpferwicklung untergebracht werden, die das Auftreten unerwünschter Frequenzen im Erregerstromkreis der Regelmaschine 2 verhindert.The excitation current of the controllable converters 5 and 6 also causes a fault current in the total current of the three converters 5, 6 and 10. In contrast to the excitation winding of the rear machine (control machine 2, Fig. 1), the rotor winding of the machine amplifier represents an almost constant resistance · Which does not change its behavior as an effective or reactive resistance. When the commutator machine 11 is driven synchronously, it represents an ohmic resistance. The constant reactive excitation resistance of the converters 5, 6 and 10 is connected in parallel to this resistance. Accordingly, the current i _{3 is} proportional to its setpoint value which it would have without the fault current. Deviations in size and phase can be taken into account by setting the transmission ratio of the converter or the clutch of the excitation frequency converter once. Because of the small power output by the transducers 5, 6, 7, 9 and 10, their dimensions can be chosen freely. so that no saturation occurs in the entire work area. Since the machine amplifier is operated at a synchronous or almost synchronous speed, a damper winding can be accommodated in its rotor, which prevents undesired frequencies from occurring in the excitation circuit of the regulating machine 2.

Von einer Verstärkerwirkung kann man dann sprechen, wenn die zu verstärkende Größe nicht nur größen- und phasengetreu, sondern auch sehr schnell übertragen wird. Die Schnelligkeit der Übertragung ist hier dadurch gegeben, daß der Eingangsstrom (i_s) einer Stromschaltung entstammt, die den Strom unter allen Umständen zu erzwingen versucht und dafür die benötigten Feldänderungsspannungen verzögerungsfrei zur Verfügung stellt. Andererseits arbeitet der Maschinenverstärker ohne Trägheit, weil sein magnetischer Kreis aus Blechen geschichtet ist, in dem sich jeder freie Strombelag so lange feldändernd auswirkt, bis das dem Sollzustand entsprechende Gleichgewicht aller Amperewindungen hergestellt ist. Statt aus einer Stromwendermaschine kann der Maschinenverstärker z. B. auch aus einer Asynchronmaschine bestehen, die über eine unmittelbar mit ihr gekuppelte läufererregte Drehstromerregermaschine mit oder ohne Kompensation gespeist wird. Der Erregerumspanner, dem der zu verstärkende Strom zugeführt wird, ist dabei zwischen dem Netzfrequenzstromkreis der . Asynchronmaschine und dem Erregerstromkreis der Dreh-Stromerregermaschine als Stromtransformator geschaltet. Der Umspanner 13, dessen Primärwicklung W₁ vom Ständerstrom dieser Asynchronmaschine durchflossen wird, speist dann aus seiner Sekundärwicklung w₂ die Schleifringe dieser Erregermaschine. Diesem Umspanner wird dann über eine dritte Wicklung noch der zu verstärkende Strom, also in der Anordnung nach Fig. 1 der Strom i₃, zugeführt.One can speak of an amplifier effect if the variable to be amplified is not only transmitted true to size and phase, but also very quickly. The speed of the transmission is given here by the fact that the input current (i _s ) comes from a current circuit which tries to force the current under all circumstances and provides the required field change voltages without delay. On the other hand, the machine amplifier works without inertia, because its magnetic circuit is layered from sheet metal, in which every free current layer changes the field until the required equilibrium of all ampere turns is established. Instead of a commutator machine, the machine amplifier z. B. also consist of an asynchronous machine, which is fed via a rotor-excited three-phase exciter with or without compensation directly coupled to it. The exciter transformer, to which the current to be amplified is fed, is between the mains frequency circuit of the. Asynchronous machine and the excitation circuit of the rotary current exciter machine connected as a current transformer. The transformer 13, whose primary winding W _{1 is} traversed by the stator current of this asynchronous machine, then feeds the slip rings of this exciter machine from its secondary winding w _2. The current to be amplified, that is to say the current i ₃ in the arrangement according to FIG. 1, is then fed to this transformer via a third winding.

Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Anordnung besteht noch darin, daß sie ohne Wagnis auf ihr richtiges Verhalten erprobt werden kann. Man kann von der bekannten Schaltung mit unmittelbarer Speisung der Schleifringe des Erregerfrequenzwandlers durch Zwischenschaltung des Maschinenverstärkers auf die neue Schaltung übergehen. Die durch den Maschinenverstärker mögliche Leistungsverminderung drückt sich dann in einem entsprechenden Rückgang der vom Erregerzubehör aufzubringenden SpannungA particular advantage of the arrangement described is that it can be accessed without risk correct behavior can be tested. One can use the known circuit with direct supply the slip rings of the excitation frequency converter through the interposition of the machine amplifier move on to the new circuit. The reduction in power possible through the machine amplifier is then expressed in a corresponding decrease in the voltage to be applied by the exciter accessories

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Arrangement for the same-size and true-phase transmission - an alternating current from one circuit to another with simultaneous power amplification, in particular for the excitation of three-phase current control sets. with stator excitation in current circuit, thereby characterized that the one from an input circuit with large apparent resistances (current circuit) Current drawn from a machine arrangement (machine amplifier) can be regulated according to size and phase is supplied from an AC commutator machine with the essential structure of an alternating current series machine with mains frequency and low '. There is a frequency circuit, the network frequency circuit of which the amplified current is taken.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the current to be amplified and the amplified current are compared in an exciter converter that connects the low-frequency circuit of the machine amplifier via a current wender feeds.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the machine amplifier from an asynchronous machine with rotor-fed three-phase exciter and that the Exciter converter, to which the current to be amplified is fed, between the mains frequency circuit the asynchronous machine and the excitation circuit of the three-phase exciter as Current transformer is switched. .

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the machine amplifier synchronously or is driven approximately synchronously and externally.

5. Arrangement according to claim 1 to 4, characterized characterized in that parallel fault currents, which from

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are dependent on the voltage at the output circuit, by a dependent on this voltage, the current supplied to the exciter transformer can be compensated.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the supplied to the exciter voltage Current through a choke coil lying parallel to the terminals of the machine amplifier is determined, the power of which is large compared to the power output from their circuit.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that by a suitable choice of saturation The current absorbed by the inductor has roughly the same curve over the voltage on Output circuit has like the fault currents also influenced by the saturation.

1 sheet of drawings