NL7906937A - Bekrachtinging van een wisselstroomgenerator. - Google Patents

Description

f '* f : 4 > ‘ DENYO KABUSHIKI KAISHA, te Tokio, Japan Bekrachtiging van een visselstroomgenerator

De uitvinding heeft betrekking op het bekrachtigen van een wisselstroomopwekkend orgaan zoals een visselstroomgenerator en een visselstroomlasinrichting.

Typisch bekende methoden voor het bekrachtigen van vissel-5 stroomopvekorganen zoals bijvoorbeeld visselstroomgeneratoren zijn aangegeven in figuur 1 en 2.

Met de verkvijze aangegeven in figuur 1 vorden elektrische Stromen verkregen vanaf drie fase-uitgangen U, V en W die verbonden zijn met een ankerwikkeling Am via een st-roomtransformator CT, en vaarbij 10 elektrische stromen verkregen worden via de smoorspoelen L vanaf de drie-fase-uitgangen U, V en W. Deze zo verkregen stromen worden gelijkgericht door een gelijkrichter en aangelegd aan een veldvikkeling Fc.

De inrichting van de visselstroomgenerator is echter nadelig met betrekking tot de volgende punten: de generator kan omvangrijk 15 vorden en zeer veel gaan kosten. Wanneer de belasting een pomp onder va-ter is, een lier, een door een motor aangedreven compressor enz., vaarbij de generator en zijn bekrachtigingsinrichting klein ontvorpen zijn vat betreft de afmeting, dan vordt de overgangskarakteristiek niet stabiel en in het ergste geval kan het onmogelijk zijn om stroom te leveren.

20 Om deze moeilijkheid te overwinnen is het nodig om een visselstroomgenerator toe te passen met een grotere capaciteit.

Met de methode aangegeven in figuur 2 vordt slechts een ln.

nulfasestroom van de open einden van een/driehoek verbonden wikkeling gelijkgericht door een gelijkrichter en aangelegd aan een veldvikkeling 25 Fc. Daar het echter onmogelijk is om met de nulfasestroom alleen te voorzien in de bekrachtigingstroom geeft de methode een aantal vraagstukken die opgelost moeten vorden voor hij werkelijk toegepast kan vorden.

Het is daarom een doel van de uitvinding om de bovenbeschreven moeilijkheden die een bekrachtigingsmethode voor een conventio-30 neel visselstroomopvekorgaan begeleiden te elimineren.

7906937 r . .

2

Een ander doel van de uitvinding is het leveren van een methode en inrichting voor het "bekrachtigen van een wisselstroomopwekorgaan waarin de vèldregeling bewerkstelligd wordt met een toenemende belastings-stroom om daarbij de overgangskarakteristiek van de generator te ver- 5 beteren.

De voorgaande doeleinden werden volgens de uitvinding verkregen door het aanbrengen van een inrichting voor het bekrachtigen van een visselstroomopvekorgaan waarin de ankerwikkeling en de bekrachtigings-wikkelingen om de veldwikkeling te bekrachtigen op één en dezelfde kern gewikkeld zijn, zodanig dat de bekrachtigingsvikkelingen in driehoek verbonden zijn met twee open einden, en een fasestroom die verkregen wordt uit de bekrachtigingsvikkelingen en een nulfasestroom die verkregen wordt via de open einden van de in driehoek verbonden bekrachtigingsvikkelingen gecombineerd, gelijkgericht en aangelegd worden aan de veldwikkeling.

1U De uitvinding zal aan de hand van de tekening worden toegè- licht.

Figuur 1 en 2 zijn toelichtende schema’s voor een beschrijving van voorbeelden van een conventionele bekraehtigingsinrichting voor een driefasegenerator.

2q Figuur 3 is een verbindingsschema dat één voorbeeld van een bekraehtigingsinrichting aangeeft voor een visselstroomgenerator volgens de uitvinding.

Figuur U is een grafische voorstelling die de uitgangs-karakteristiek aangeeft van het voorbeeld uit figuur 3.

25 Figuur 5 is een verbindingsschema dat een ander voorbeeld geeft van de inrichting volgens de uitvinding.

Een voorbeeld van een inrichting voor het bekrachtigen van een wisselstroomopwekorgaan volgens de uitvinding is zoals aangegeven in figuur 3.

2q De wikkelingen U, V en W vormen een driefasenankerwikke- ling. De bekrachtigingswikkelingen zijn op één en dezelfde stilstaande kern gewikkeld waarop de driefasenankerwikkeling is gewikkeld. Meer in het bijzonder zijn de bekrachtigingswikkelingen met elkaar gekoppeld volgens een driefasenserieverbinding of een driehoeksverbinding met twee open 25 einden, zoals aangegeven in figuur 3» De einden A, B, C en D zijn ver- 7906937 * 3 bonden met de open einden en de verbindingspunten van de bekrachtigings-vikkelingen respectievelijk. Deze vier einden zijn verbonden met een ge-lijkrichter waarvan de uitgang aangelegd vordt aan de veldvikkeling van de rotor.

5 De stroom aangelegd aan de veldvikkeling is de combinatie van de grondharmonische component en de nulfasestroomcomponent. De grond-harmonische component vordt met andere voorden verkregen uit de wikkelingen die overeenkomen met de zogenaamde fasevikkelingen waarbij de nul-fasestroomcomponent als hoofdcomponent de derde harmonische heeft en ver-TO kregen wordt via de open einden van de in serie verbonden wikkelingen.

De nulfasecomponent neemt toe vanneer de belastingsstroom toeneemt. Het gebruik van de nulfasecomponent voor een veldregeling maakt het dus mogelijk om de veldstroom te vergroten ingevolge een toenemende belastingsstroom.

ις De bekrachtigingskarakteristiek van het .iij figuur 3 ge- ' bekrachtigmgs- toonde voorbeeld is aangegeven in figuur De / -karakteristiek is zoals aangegeven met de kromme CGF op het tijdstip van de bekrachtiging met de grondharmonische component alleen, en wordt aangegeven met de kromme DGE op het ogenblik van bekrachtiging met alleen de nulfasecomponent. Wan-20 neer de bekrachtiging dus uitgevoerd vordt met de stroom die verkregen wordt door het combineren van de grondharmonische component en de nulfasecomponent dan is de bekrachtigingskarakteristiek zoals- aangegeven met de een kromme Hl. In dat laatste geval is de bekrachtigingskarakteristiek/praktisch constante spanningsbekrachtigingskarakteristiek met betrekking tot 25 de variaties van de belastingsstroom I, waarbij de uitgangsspanning evenredig is met een constante spanningsuitgangskarakteristiek in een ruim gebied met betrekking tot de variaties van de belastingsstroom. De / karakteristiek is dus opmerkelijk verbeterd.

In figuur ^ geeft de vervg zingsletter a de nominale stroom-2o vaarde aan; b de motoraanzëtstroomwaarde; E de spanning aangelegd aan de veldvikkeling; en I de belastingsstroom.

Een ander voorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding is aangegeven in figuur 5.

Bij deze inrichting vordt de grondharmonische component 2^ gebruikt zoveel als nodig; dat wil zeggen dat de grondharmonische component 7906937 β

J

h van slechts êén wikkeling gebruikt wordt om gecombineerd te worden met de nulfasestroomcomponent. Er zijn dus slechts drie einden A, B en D met de gelijkrichter verbonden.

Bij de hierboven beschreven twee voorbeelden zijn de uit-5 gangen van de bekrachtigingsvikkelingen via de gelijkrichter aangelegd aan de veldvikkeling; de gelijkrichter kan echter vervangen worden door een automatische spanningsregelaar.

Er wordt opgemerkt dat de uitdrukking "wisselstroomopvek-orgaan" zowel betrekking heeft op een generator als op een lasinrichting.

10 In de hierboven beschreven voorbeelden is de inrichting van de verschillende wikkelingen niet in detail beschreven. De beste betrekking tussen de ankerwikkeling en de bekrachtigingswikkeling kan echter verkregen worden door hen zodanig in te richten dat de bekraehtigingsvik-keling Ex 90° verschoven is ten opzichte van de ankerwikkeling. Dat wil 15 zeggen dat bij deze inrichting de maximum uitgang verkregen kan worden.

Zoals blijkt uit de hierboven gegeven beschrijving worden volgens de uitvinding de ankerwikkeling en de bekrachtig!ngsvikkelingen op één en dezelfde stilstaande kern gewikkeld op een zodanige wijze dat de bekrachtigingswikkelingen in serie met elkaar verbonden zijn, waarbij 20 de nulfasestroom die de derde harmonische bevat via de gelijkrichter aangelegd wordt aan de veldvikkeling. De veldregeling kan dus uitgevoerd worden in overeenstemming met de toenemende belastingsstroom. Er kan dus een visselstroomopwekorgaan geleverd worden volgens de uitvinding met uitstekende overgangskarakteristiek.

. 79 0 6 93 7 4

Claims (4)

1. Inrichting voor het bekrachtigen van een wisselstroom-opwekorgaan waarin een ankerwikkeling en bekrachtigingswikkelingen op éêa en dezelfde kern gewikkeld zijn om de uitgang van de bekrachtigings-5 wikkelingen aan een veldwikkeling daarvan aan te leggen, met het kenmerk, dat de bekrachtigingswikkelingen in serie verbonden zijn in de vorm van een driehoeksverbinding met twee open einden, waarbij een nulfasestroom die verkregen wordt via de twee open einden van de bekrachtigingswikkelingen in de vorm van een driehoeksverbinding en een fasestroom die verkregen 10 wordt uit de bekrachtigingswikkelingen gecombineerd en gelijkgericht worden om gelijkstroom te leveren die gebruikt wordt om de veldwikkeling te bekrachtigen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de nulfasestroom die verkregen wordt via de twee open einden van de bekrach-15 tigingswikkelingen in de vorm van een driehoeksverbinding en een fasestroom die verkregen wordt door gebruik te maken van tenminste één van de verbindingspunten van de bekrachtigingswikkelingen en de twee open einden, gebruikt worden.

3. Inrichting volgens één van de conclusies 1 of 2, 20 met het kenmerk, dat de nulfasestroom en.de fasestroom uit de bekrach-tigingswikkeling verkregen worden en waarbij de bekrachtigingswikkeling met een hoek van 90° of bijna 90° verschoven is ten opzichte van de anker-wikkeling. U. Inrichting volgens één van de conclusies 1-3, 25 met .het kenmerk, dat de nulfasestroom en de fasestroom aangelegd worden aan een automatische spanningsregelaar om een gelijkstroom te leveren voor het bekrachtigen van de veldwikkeling.

5. Inrichting in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening. 7906937