DE1538411A1 - Installation on AC machines - Google Patents

Description

:Einrichtung a Weahseletrommaschinen. nie Erfindung betrifft elektrische Maschinen und. ins- besondere die Verbesserung der Stabilität derartiger Na- sdhinen bei der Lieferung von Blindstrom (reaative onrrent) und: ihrer Fähigkeit, Hlindetrom sau liefern. Ferner soll durch die Erfindung erreicht werden, daß der- artige Maschinen, wie Wechselstromgeneratoren, Synchron- kompensatoren oder Synchronmotoren mehr Blindstrom aus einem LeletungsUbertragungesyster aufnehmen können. Der Ausdruck Leistungsübertragungesystem umfaßt auch eine Gleichstromleitung oder die dazugehörigen Umwandler- Gleichrichtereinrichtungen. Eines der bei elektrischen Leistungaübertragungesfstemen auftretenden Probleme ist das Problemre das auftritt, wenn beispielsweise ein Wsohselstro®generator verwendet wird, um die Spannung in den Leistungsübertragungseystea her- abzusetzen. Normalerweise wird die Größe des Rotorstromes des üecheeletromgenerators verringert, so daß ein Abfall der Spannung in dem gesamten übertragungsegetem bewirkt wird. Unter dienen Umständen maß jedoch der Rotor zur Erzeugung der gleichen Leistung bei einen höheren Rotor- winkel laufen. Es wurde gefundan® daß Zur Leistungsar- Zeugung mit einer möglichst geringen Rotorerrwgung die Maschine bei einem Rotorwinlcel von etwa 150 lauten maß (d.h., daß der Winkel zwischen der magnetischen Achse des Rotors und dem Drehgeld des Stators '50 beträgt). Die Maschine befindet sich dann nahe dem theoretischen Instabilitätspunkt, der bei einen Rotorwinkel von 9o0 liegt. In diesem Zustand liegt der Rotoretrom etwa beim halben Nennwert und die Maschine kann nicht Blindstrom .bis zum maximalen Nennwert aufnehmen, Ein ähnliches Problem kam allgemeiner und auch in Bezug auf Syohrenkoapeneatoren betrachtet worden. Damit eine yechselstrommaschine den Maxinalvert von Blind- leistung (reac t ive Power, VAr) erzeugen oder den Nazimai- betrag an aus einem LeistungsUbertraaunas- eystcm absorbieren kann, muß die magnetische Achse des Rotere mit der augenblicklichen Nagnetachse des von Bitur der Maschine erzeugten Drehfeldes ausgerichtet sein. tickanntlich kann jedoch unter dienen Bedingungen der I:otor kein Drehmoment erzeugen und ist (bei negatives Li-r-cguug) in einem instabilen Zustand, in den das Dreh- womant des Antriebe des Rotors@kein Gegennoaent hat und. ein «Polschlupf" (pole slipping) auftritt: U' das' vreti- uiumont zu erzeugen, das zum Ausgleich des vor Antrieb des Rotors erzeugten Dreimonentes erforderlich ist, mu0 der Rotor reit einem beträchtlichen Viukel bezUglich des Drehfeldes laufen, und in diesem Zushnd ist die Fähigkeit der Maschine, Blindstrom zu erzeugen oder zu absorbieren, ganz wesentlich herabgesetzt. Die besondere keif diesen Problems liegt darin, daß eins Rotorwiaklunfich nicht gleichzeitig in einen Zustand, in dem sie den gsö®- tun Reaktanzeffekt erzeugt, und in einem Zustand befinden kann, in dem das Drehmoment erzeugt wird, das zur Auf- recliterhaltung der Rotorposition bezüglich des Drehfeldes des Stat®rs erforderlich ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung isst eine Wechsol- etrommaschine mit einer Statorvicklung zur Erzeugung eines Drehfeld4s und einem Rotor gekennzeichnet durch eine erste Steuereinrichtung zum Zuführen von Gleichstrom zu einer ersten Wicklung auf dem Rotor derart, maß im. wesentlichen das gesamte, dem Antriebsdrehmoment den Rotors die Waage haltende Drehmoment im Rotor erzeugt wird, und eine zweite, von der ersten unabhängig angeordnete Steuer- einrichtung zum Zuführen von Gleichstrom zu einer zweiten Wicklung auf dem Rotor, wobei die erste und zweite Wick- lung elektrisch voneinander unabhängig und auf dem Rotor so angeordnet Bind, maß nie bei Erregung magnotomechanische Kräfte um verschieden gerichtete Achsen erzeugen, wodurch die zweite ücklung in einen Zustand gehalten wird, in deut sie im wesentlichen kein Drehmoment am Rotor erzeugt. Sei dieser erfindungsgemäß ausgebildeten Maschine hat die erste Wicklung im wesentlichen die Aufgabe, das zur Aufrechterhaltung der duagangeleistung der Maschine erforderliche Drehmoment zu erzeugen. Die zweite Wick- lunß kann jedoch zur gleichen Zeit bei einem Notorwinkel von O° oder nahezu 00 laufen (d.h. in einer Stellung, in der sie überhaupt kein Drehmoment erzeugt), wobei sie, einen maximalen Reaktanzetfekt der Maschine bewirkt. Dabei kann der ersten Vicklung der Strom derart zugeführt werden,=daß die erste Wicklung in einem konstanten Winkel relativ zum Drehfeld und damit die-zweite Wicklung bei dem gewünschten Rotorwinkel gehalten wird, der vorzuga- weise 0 0 beträgt, jedoch unter bestimmten Umständen bis zu + 10® betragen kann. Der "wahre" Rotorwinkel einer derartigen Maschine wird annähernd konstant ein und bei dem mittleren Rotorwinkel der beiden Wicklun- gen liegen. Da dieser Winkel zwischen den Wicklungen im elektrischen Sinne maximal j0 o betragen kann, erkennt man, daß der "wahre" Rotorwinkel niemals größer als 450 ist: Dies bedeutet@eine wesentliche Verbesserung gegenüber einem Rotorwinkel von 750, wie er bei früheren, in ähnlich.erifeise arbeitenden Maschinen üblich war. Die zweite Wicklung kann auf die Naschine eine reaktive Steuerwirkung ausüben, die wesentlich größer ist als die mit einer einzigen Rotorwiaklungerzielbare. Beispielsweise kann der zweiten Wicklung negativer Strom zugeführt werden, ohne saß die Winkelstellung des Rotors bezüglich des- Drehfeldes geändert wird (da diese Wick- lung in einer Stellung ist, in der sie kein Drehmoment erzeugt), und daher ist die volle Reaktanzwirkung der Naschine bis hinauf-zum maximalen Nennwert den Stator# atromes verfüCbar sowohl ßür voreilenden Strom als auch für nacheilenden Strom (der durch Übererregung der, zweizan Wicklung mit normal positiven Strom erhalten wird). Gleichzeitig sieht man, da0 Änderungen da der zweiten Wicklung zugeführten Stromes die Winkelstellung des Rotors bezüglich des Drehfeldes nicht ändern, so saß die fühibheit der Maschine, Blindstrom zu erzeugen oder zu absorbieren, vergrößert.wird, ohne daß die Stabilität der Maschine beeinträchtigt wird. Es ist vorteilhaft, die beiden Wicklungen so anzuordnen, daß jede ein zur Aufrechterhaltung der vollen Ausgangs- leistung der Maschine ausreichendes Drehmoment erseußen kann, falls eine der Vicklungen oder ihre Versorgung aus- fällt. In einem solchen-Fall gilt zwar die Fähigkeit der Maschine, den Blindstrom unabhängig von der Leistung zu a teuern, verloren, jedoch kann die Maschine immer noch in befriedigender Meise zur Erzeugung von Mattleistung ar- beiten. In einer vorteilhaften Au®führua4;aform sind die beiden Wicklungen so angeordnet, daß sie bei Erregung magneto- m®chanischex Kräfte erzeugen, die zueinander und zur Rotorachse senkrecht sind. Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft bei kasehinen mit vorspringenden polen, (salient pole machines:) da die Anordnung einer zur normalen Rotorwicklung senkrechten Wicklung im Falle einer Maschine mit gewickeltem Rotor (wound roter aaehine) die Anbrinßung von besonderen-Yol.apalten erforderlich ar"chen würde, die für Maschinen mit zylindrischem Rotor (cylindrical roter machines) unerwünscht sind. Die Ausführungsform der Er- findung, bei der Wicklungen vorhanden sind, die zuein- ander senkrechte, oagnotomechanische Kräfte erzeuZen, ist insbesondere vorteilhaft für "w bestimmte Synchronkom- pensatoren<, hydroturbinengetriebene WecheolalUomgeneratoren und "ynchronmotoren mit einer Rotor mit vorspringenden Polen. Derartige Maschinen können in untererregtem Zu- stand betrieben werden, um die Spannung eineu Ubertra- Guncssystemes herabzusetzen. Bei dieser Detriebsweise liefern die Generatoren und ICoapensatoren des Systems ströme zur Versorgung von Kabel- und Freiluftleitungen, wobei diese Strbme den von der Last aufgenommenen Magneti- sierungeetrom übersteigen, wenn die Last klein ist. Dia Fähigkeit derartgerHaschinen, Hlindetrom zu absorbieren, ujrde :zunehmen. wenn der Maschine negative Rotorströme zugeführt werden könnten. Unter diesen Umständen könnte Uei IUlichon Maschinen leicht ein Polschlupf (pole alipping) auftreten. Eine Auswirkung der Erfindung besteht darin@ die Gefahr des Polschlupfes zu verringern, wenn den Rotor derartiger Maschinen negativer Rotorstrok zugeführt wird. 140 Steuerung den Rotordrahnomentes geschieht mittels einer ersten Uieklung, die in der zum Erzeugen einen - Drehmomenten wirksamsten Stellung im magnetischen System der Maschine angeordnet werden kann, wobei diese Wicklung dazu-verwendet werden kann, die :weite Wicklung !a die Stellung zu bringen, in der sie am wirksamsten die Blind- leistung der Maschine steuert, ohne ihrerseits ein Dreh- moment zu erzeugen. Bei allen Ausführungsformen der vor- liegenden Erfinduniwerden das Drehsomentverhalten und das ülindleatungsverhalten der Maschine durch völlig se- trennte 'Vicklungen und Steuerkreise gesteuert, und dadurch. wird allgemein die Steuerung der Maschine verbessert. -nies wird zu wichtigen Anwendungen in modernen Hochspanüunge- Übertrcgungsa7stemen, wo große Beträge von Blindstrom absorbiert oder erzeugt werden müseen, um die Spannung des Übertragungssystemen $u ändern, Die extrem großen Leistunge- mengen, die heutzutage von Obertragungesystemen den ver- schiedenen Verbrauchern zugeführt werden, können zu außer- ordentlichen Gefahren führen, wenn das System außer Kontrolle gerät. Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung be- steht darin, deß die Steuerung*- und Beeinflusiungsmöglich- keit derartiger Maschinen verbessert wird, wobei trotzdem gleichzeitig die Möglichkeit, mit derartigen Maschinen die Spannung eines Übertragungssystemen zu beeinflussen, ebenfalls verbessert wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Wicklungen an dem Rotor in einem gegenseitigem Winkel von weniger als 90 °, vorzugsweise von etwa Fron angeordnet. Diese E.uafülia@ungeforw ist besonders geeignet für Maschinen mit Zylinderrotor (cylindfical rotes- machinta). Wie später auch arll.uttert wird# ist es müglich, die wicklunfen des Rotors in verhältnismäßig einfachen Weise so abzuändern, daL die Itutorachltze tiblicher Rotoren zwei getrennte Wicklungen an Stelle der bisher üblichen einzigen Wink- lang aufnehmen können, ohne daß dadurch die Leistung der Maschine nachteilig beeinflußt wird. Die vorliegende Er- Findung ist daher sowohl bei der Abänderung bereits be- stehender Maschinen als auch bei der Konstruktion neuer Maschinen anwendbar. Die Größe des durch die erste und zweite Wicklung fließenden Gleitstromes könnte theoretisch von Hand ge- steuert werden. Eine derartige Betriebsweise ist jedoch für Hocbepannunge- Leistungeübertragungasysteme nicht zweckmäßig; gewöhnlich wird es erforderlich sein, den durch die erste Wicklung fließenden Strom in Abhängigkeit von dem Winkel, den die magnetische Achse des Rotors in jedem Augenblick mit dem Drehfeld des Stators einschließt, und den Strome durch die zweite Wicklung entsprechend einer gewtinschten Spannungsänderung in dem Übertragungssstem zu steuern. Zweckmäßigerweise sind daher Mittel vorge- sehen, die auf die Phasenbeziehung zwischen der Rotor- Stellung und der Wechselspannung an den Statorklenunen ansprechen, um die Größe und Polarität des durch die erste Wicklung fließenden Gleichstromes so zu steuern, daß an dem Rotor ein Drehmoment erzeugt wird, das so gerichtet und so groß ist, daß se eine konstante Phasenbeziehung zwischen der Rotoratellung und der Wechselspannung an den Statorklemmen aufrechtzuerhalten sucht. Eine solche Steuerung, die die Rotorstellung konstant hält, kann aus einem Komperator bestehen, der die Phasenbezlehung zwischen der Wechealspannung an den Statorklemmen mit der von einem b!eß- oder Leitgenerator, der von der Rotoryelle ange- trieben oder an diese gekuppelt ist, erzeugten Wechsel- spannung vergleicht und eine der Phasendifferenz zwischen diesen beiden Spannungen proportionale Gleichspannung erzeugt. Diese Gleichspannung kann aweckmäßigerweise einen Verst'u'rker und einer Steuerschaltungzugettihrt werden, um einen entsprechend größeren Gleichstrom zu erzeugen, der durch die erste Rbtorwicklung geleitet wird. Somit scann der Rotorstro®, soweit die erste Wicklung be- troffen äst, entsprechend dem Drehmoment verändert werden, das zur Aufrechterhaltung der Roterstellung bezüglich des vom Stator erzeugten Drehfeldes erforderlich ist. In gleicher Welse können Nittol vorgesehen sein, die auf die Grüße dar Wechselspannung an den Statorklemmen ansprechen und ein Gleichspauinungs-Hantrolleignal er- zeugen, das proportional tot zu der Differenz zwischen dar Klemmenspannung und einer Bezugsspannung, welche beispielsweise eine von Hand ausgewählte Bezugsspannunge- quelle sein kann, die entsprechend einer im Ubertragunge- System gewünschten neuen Spannung gewählt wird. Dieses Kontrollsignal kann verstärkt und zur Steuerung eines ent- sprechend größeren Gleichspannungekontrollsignale ver- wendet worden, welches sich proportional ändert und der zweiten Ulcklung der Maschine zugeführt wird. Somlt bo.- (sitzt der durch die zweite Wicklung gƒloitete Strom eine Grüße! dies eich entsprechend einer im übertraguagespstem gewtinechten Sparnungatnderung ändert. $s kann der Fall eeinr daß dpa Spannverringert werdori soll, in wel- chen Fall:dsr den Xioklungen zugelUhrte Strom wahreehein- lieh negativ ist® äeh* so gerichtet, dati er in üblichen Naschneu eins kleine Entmagnetisierung der Maschine bewirkt. Wie #r folgenden noch näher erläutert wird kann durch die Verwendung zweier Motorwicklungen die Ent- magnetisierusg des itotore vermieden worden, wenn die Na- echine zur Verringerung der Spannung im Übertragungssystem wirksam ist, d:L: vom bei einen L®lastun gswinkel von wahr als g0® die Ausgangeisistung vergx-UVert wird. Im folgenden worden Au=FUhrungafurmen der Erfindung an tand der Zeichnungen näher erläutert. fig: la und b zeigen schematisch eine einfache Aus- 1 ührurgsfosm der Erfindung.. Fig. 1c zeigt die eriindungegemäüe Anordnung bei einem ttotor mit vorstehenden holen. Pia. 2, und 4 sind Diagra=s, die die Wirkungsweise der in Fig. la und 1b gezeigten Vorrichtung veranachau- licaten. Zig. j zeigt schematieah eine kumpliziextere Ausfüh- runj;sform der Erfindung Pia.- stellt sinw in Ublicher Weine gewickelten Rotor dar. Fig. ' veranschaulicht eine ifbliche konzentrische t,icklung fier Gien Rotor gemäß Fig-. 6. Fig. dis- zeigt schematisch den Rotor von Pia: G, der die Wicklung gemäß Fig. 7 trägt. Fig. 8b zeigt in graphischer Verstellung die bei der Rdtorwicklung gemäßi94 auftretenden Kräfte. Fig. 9 zeigt ein,» "getailtew Rotorwicklung für den Roter gemäß Fig. 6. Fig. los zeigt schematisch den Botor von Pia. E@ mit der Wicklung gemäß Fig. 9. - F'dt,-. lob .neigt in graphiechei- Darstellung, die bei de a Rotor gemäß los auftretenden Rräfte. Fig. 11 und 12 sind Zeigerdiagramme, Welche die Wir- tuneeveise der in ?1g. 5 gegeigten Anordnung veranscrrau- Es uii d zunächst auf die Figuren 1 biss 4 Hesus ge- noaimen, welche schematisch die Anc;endun& der Erfixäd bei einen sync;hrunlcorpnäator ei läutern, vier mm Aufneh- L;[email protected] an$e. men von iilindleibtung aua eineen ordnet-ist. . Pig: la zeigt eia schematisch bei lo gezeigtes Drelphasen-Übertragungssystrm mit drei Zu- leitungeechi®nen 11 für die drei Phasen. An die Zu- leitungsachifnen ist ein üschselsfomgsnerator 12 ange- schlossen, der als SFnchsoukompensator verwendet Wird. ue Maschine 7.2 hat drei In üblicher Waise angeordnet* Statorwicklungene die schematisch bei l3, 14 und 1 dargestellt sind turd mit jeweils einer Zuleiiungaaehiene 3.1 verbiuideu sind: Auf dem Rotor 16 befindet sich eine erste Wicklung 1?, die durch ein geeignetes Paar ton chleifringen 19 versorgt wird. Ferner befindet rieh an dem. Rotor eine dazu senkrechte Wicklung 1B, die weiter cutten näher erläutert wird. Es wird nun auf FiB. lb Bezug genommen, die schematisch einen Üblichen gewickelten Rotor (Wound roter) darstellt. Der Rotor 16 besitzt üb- lche l.otdr@apz:lte 22 und 23, welche die Spulenseiten (caßl sides) der Wicklung 17 tragen. Ferner sind bei 23 und 24 mit geatrio'xelten Linien weitere Polspalte: dar- gastellt, welche die Wiektd.ung 18 aufnehmen. blau sieht, daF3 die wagnetische Achse des von einer Wicklung in den s spal ten 22# 2j erzetif;ten Magnetfeldes auf der Zeichntuig nach oben gerichtet ist, während die Achse eines Feldes, das von einer Wicklung In den Spalten 24 und 25 erzeugt wird, parallel zum oberen Rand =der Zeichnang verlaufen wurde, Man erkann t aufs den oh igen ALifiitlirlYEi$n, daß die Anbrine--ung von 1iesotider,i1 Luftspalten 211 und 2,5 unerwlinacht Is t x falls die Maschine eine große Ausgarzi;sleis,tziriliab:an a®131. zu ist allgemein unerwünscht, die Eisenmenge .in jer Maschine au verringern. Da* äurkschluüverhält- nie der Hauchine ist definiert als das Verhältnis den zur Erzeugugder normalen Leerlaufepannung erforder- lichen gotoratromea zu dem Botorstrow, dar bei kurzge- schlossenen Statorkleromen zur Erzeugung den Statornenn- etromen erforderlich ist. Eng hängt ab vnn der Eisenmenge in den magnetischen Kreisen der Maschine und der Strom- belastbarkeit der ßtatorooiaklungen. Je niedriger das Kurzsahlußverh#fltn3a ist, desto Weniger Einen ist in der @jasschina und/oder desto mehr sind die Wicklungen gekühlt, wodurch die Auagangsblindleietung (hVAr-Ausgang) für ein gegebenes Gewicht vuä Eisren und Kupfer vergrößert wird.. Eine Maschine mit einem kleinem Kurzschlußverhältnis läuft bei einem ,gegebenen kw/!lYAr#Aurgang mit einem grö- ßeren: Rotorwinkel und hat ein bosehränktos Vermügonp vor- eilende Blindleintung (MVAr) zu erzeugen im Vergleich zu einer Maschine mit einem größeren Kurzschlußerhältnia. Sie ist daher für xnstabilittit anfälliger. Falle eine ktascbine mit vorspringenden Polen an Stelle der in Fig. la und 1b dargestellten Maschine mit zylindrischem Roter verwendet wird, kann der in gig. 1c dargestellt* Rotor verwendet werden. ' Iaierboi ist der Rot®rmüL einer Anzahl von vorspringenden Polen 26 versehen, auf denen eine Haupt- rotorwicklung 17 angeordnet Igt. Die Wicklung 18 wird tetyldet, indem die Klemmen riss Polflächen-elnlaßwIcklungen oder AmoZ'tZ3Buro 27 miteinander verbunflun wartlflil' Es wird nun auf .die, Figuren 2, -1 und 4 Bezug $Qnosunsnr um dien Virkungsneise der in Figt Zu gezeigten Systems zu grllKuterm., PigP '2 weist die m®echiua. von rig. la bei Verwendung @ Autntdame von HYAr aue dem Ubertragungs# ßyatem .1o. La aai zur Erltäuteru.g Besaßt, daß ein Wechsel:- strontgeenorator in Prinzip ei, rotierender Magnet im Innern einer stationären Wicklung ist. Der btrunr, der in der :Statorwicklung i'ließt@ wenn der Wechselstromgenerator, an das bbertragurgeeystem 1o angeschlossen ist, baut in dem @rtator eixa uuaginutteohoi System auf. nie magnetische: Achse 3 dee gtatora fällt bei Nuxi-Laat mit der magnetischen Achse des Rotere tueameaen Land bleibt hinter der Rotorachee xut@:ck,'aiuc der cincratos' Leistung erzei,jt. Der Rotor- vix-ltel liegt bet der Leiatungeerzeu,ung normalerweise zwechen U und 90er ,je nach dem Drehmoment, der von dem Gcztleratur etrtwickeiten elektrischen Leistung und der !t trt0 de:x alegnettechsn &ysten.ca. .:ig. 2 zeigt das . m;it#saetIsche iyeten dercc@[email protected], wenn keine erzeui;to LeIntung oder Antrlebnleistung .vorhanden ist, wobei. von der Stutoieklung ..8 (die die Wicklungen 139 l4, 1r )j-I.etet) I3liadetrom auii;ciiov:ree!ra wird, der im vinne einer @lr;ctle an die Leitung gerichtet, Ist. In einer An- ta-i$I@stur-iriuo Zünd einem vors deren Iseisturu(; angetriebenen t@ei@eeht@troiuge'ncit@ator treten Vorlufste nu3' und in diesem uttand iot der Generator untererregt. Uwe bedeutet, dwß der PoturetroA kleiner tot als der Strom, der am Lrzeugung de .r normalen C meruttorep*"ung erforderlich tot # wenn der Generator bei g05ffneten Hauptatromkreaschalter läuft.- Die auf die Leiter des Rotorn, welche las RauptflUß den Generator* liegen/ werden durch die kleinen Pfeile @kendea frätie gezeigt. - Diene hrdfte glichen sich aus und erzeugen kein re- sultierende» üretusoment. Fis. 3 zeigt die Auswirkungen der Verluste in dem Generator und der Turbines ha wird ein kleiner Verlustwinkel von etwa 20 bei Leerlauferregung erzeugt, der auf 3ß0 oder mehr anwächst, =wenn der Rotor- mrom auf ü verringert wird. Der liaiiptfluß des Generators ur zeuut auf die Leiter den Rotors wr.,:eiide Kräfte X wie durjestellt. Diese Kräfte halten sieh nicht die Waage, scia<<iern erzeugen, wie dargestellt, ein kleines Drehmoment T. beim Notoretrvm 0 wird der Generator durch den Statorstrom in Gleicher weise wie eile anduktioiteiaatür-masnetisiert. üeiiii der toturatrum den -Getxerators dwua lia negativen Sinn vor&#üüert wird, erzeugt der kleine Itotorwinkel eilt auf den aotor wirkenden Polaohluprdrebenoment, welchen bewirkt, dad eich der Rotor zum nächsten Pul zurückbewegt (um einen Phsaenwiitkel von 1800, Beine Detriebeweiae, närlicla die ..urna " ® von Dlindetrom, wechselt und die aeneratorspannung veratUrkt. Falle das Vorluatiaoaeut von einer anderen liicklun;; rauf dei:i Rotor erzeugt Wird, die in einiia Winkel von g0 e rit der Hauptrotorwicklung 17 etehts .. . 4, die Eauptrotoswickiung in eine stellun; nti t dem Drehmoment 0 gobracixt uxxd dort geliehen werden. Ea kann dann dem Rotor eins negative Erregung zugeführt werden, die in Sinne einer Entmsgnetielwrun$ das Generators wirkt:. Lies hat den Effekt, daß mehr Statorblindetro® in den Generator gesogen wird, um dies negative Rotorerregung auszulleiuhen. Durch diese Mittel kann der Wechselstrom- generator veranlaßt werden, fortgesetzt Statornennstros zu absorbieren, auch wen der Rotor negativ erregt ist. Fig. 4 zeigt, wie das Verlustmoment auf die Wicklung 18 übertra;on Wird, so da13 die Polarität der Hauptrotor- Wicklung umgekehrt worden kau(1, ohne daü ein Drehmoment welches ziur Polschlupf fühaen wurde, erzeugt wird. Man sieht aus k@ige k, da.ß das von. der Wickluxg 18 erzeugte Drehmoment den Rotor in eine solche Stellung zurückbringt, daij sich die l:jauPtwicklung 17 in einem Vinkel von 0° in fiezug sui: das ;tatorfeld befindet. In diesem Zustand wird das gesawte Dretamomente das zum Ausgleich der Verluste in der haschine erforderlich int, von der Wicklung 18 er- zeugt, während die; Kontrolle über den. von dem Stator auf- genommenen Ulindstrom mittel- der Wicklung 1? aufrecht erhalten wird. Nan erkennt,daß die hicklLUig 18 in den in Fg. l gezeigten Spalten 24 und 2y angeordnet ist. I,ie i.n Fig. la gezeigte Anordnung weist eine Steuervor- ricutung 2o für die Drolunometwiculung auf, die über ge- ei yne te 19 der WieUung 1ö Gicelehstron zu- führt entsprealxend dem zuin @iu f;.ioi.cl@ der Vurluate erfor- ztrl.ici@s@@x I)x-etaezeoment, Lind fornci: olne ;,L:iwv.)rrlctetiiug 21 für Al @@riiS@taztaialt,l@@eii@ v.l.i)e °@let' ;1@:)...1:!: il, l.')t)Hl. t@r@z1 ode4agativen -Stron zurt, ,je nach den ob Blindstrom von dem System 1o aufgenommen oder abgegeben werden soll. o nie Funktionen der beiden Vicklungon sind völlig getrennt. Die äieaktsnzwicklung erzeugt in wesentlichen kein Dreh- .Moment und beeinflußt somit nicht die Roterstellung be- züglich dem Drehfeld des Stators. 91e beeinfluüt somit auch nicht die Stabilität der Maschine. nies gilt exakt für die Peaktans-Kontroilwieklupg eeinee3 1:otors, der bei. einem Motorwinkel von 0 0 läuft e In der Praxis ist es nicht exforderlichi den ]Rotor exakt 11e3. -diesem Vlnkel zu betreiben, und es irrt intßglicii, .ihn bei + le oder noch - größeren- wInkeln laufen zu gsaaaen: lii ri3eesem Fall hat eliee wie',luug 17 eine gewisse Wirkära; auf das von der Yaschinee eerp#,.eugte ürehmoacent; dies kann zu einer uner- wün»chten Verringerung zier Wirksamkeit bol der ateeterung der Drehmumentwicklung haben, wann d.le Haachine leistungs- erzeugend ist» kanri jedoch zur Steuerung der notorstellung bei ßerJtijGer Last erforderlich sein. Vorstehend wurde eine einfache Auafülsrungaform der Er-fi»eiui:p beschrieben, angewendet bei einer Maschine mit Ievrttiogonalen" Wicklungen. Die » Brfinchnig kann ,jedoch all:- geaielner auch bei einem Rotor mit enev "@eteellten Wck- hing ant-;eiaeaideet wordeu"bei dem wie vorher in einer gle- cnen .Artzahl: von Iotnrspzltezt Spulenhälftott (c01.1. eldea) untergebracht sinds wobul judOch 1110 9111z130 Rra tDt#wr_,- Jung iii uwei gut;r-niititu AbautinItte iintartf:ilt L.a_ tiie 11i11 . genniustu orate 11.u11 .@voltv11cz>.lutt@ blln.@1.:> trkx.t der beiden AboChuittk i4t ja xeoontäichen die gleiche wie oben bascliriehea, jedoch ist die Analyse einer damit aus- gestatteten lIadöhine komplizierter. Flg. 5 d die folgenden pigur-eil erlänern die Technik der "geteilten Vipklung". in Fit;. 5 ist wie oben ein irtun;sabertraagsaa@rete@r mit Zuieittauessatienen 1 1 durgestelltt :An WeloÜo die statorwicklungen 139 14 und 15 c,1a$etikxse@lotromgtettors 12 ar4;escttl.nesen: sind. Der. Rüttir 16 des Seneratortr trägt Wicklungen 37 und38r die zue larmder i.a einem Vinkal von etwa G(fu futieorcütet sind. Vie die Wicklungen an dem Rotor angeordnet Bind, wir dt aNAtür 1)eaei;rieven. ,' Dia Wicksimg 38 wird: wie oben Profi de$ :'totte:#usG 4m iÜr dielrouttnmeasttsriclausi,@ gesteuert utiti die Wicklung 37 von der Steuervorrichtung #1 ftlr die i;ec@tnrzswialclur;: Ff g. zeigt auch oinc Kontrollcar- rieat twie zur Regeltara;; der Orö09 -,ad Richtung der durch dict 1%plaixwäckltttWwn fließenden Ströme. wer aotorwelle 42, dis vorn der 'Uirbinc 41 angetrieben ist, trägt einen Heil- oder hui teenairator #4, dessen. Ausgeegxklenmwn durch die Leit tlitr,eit 45 zeit einen Eingang einee prei;#Uasenkoaperators 46 verbunden Bind. Der Kostparater 46 wird auch fron den i,eitusr;:eit 47 vereorat, die `au die Sam.eiacitienen 11 enge- seit oaae i einet. Der Phaaeakosperirtor 44 kernst ein ItQlie- higux Kuaperator von bekannter Lauart nein, der geeignet ist, in eitler Ausginsolatung 48 eine Gleichspannuctg zu erzeugen, deren Größe proportional igitt zu der Phaeendiffe- renn zwischen der Wechselspannung an den Sammelschienen 11 und der von dem Genorator 44 erzeugten Wocheelepannung. Es ist offensichtlich, dafl die momentane Phase den Generators 44 von der in jedem Augenblick vorhandenen Stellung des Rotors 16 der Maschine 12 abhängt. Jede Differenz zwischen der Stellung des Rotors 12 und dem in den Statorvicklungen 13, 14 und 15 erzeugten Drohfsld wird von einer entspre- chenden Phasenditterens zwischen den Signalen in den Lei- tungen 45 und 47 begleitet. Der Phasonkompsrator 46 er- zeugt in der Leitung 48 ein Gleichepannungs-Ausgangseignal, welches durch einen Verstärker 49 verstärkt und:der Dreh- momentwicklungsateuerung 4o zugeführt-wird. Diese Steuer- vorrichtung dient nur dazu, das Gleichstromsignal auf einen soiclien Wert zu verstärken, daß es in die Rotorwicklung 38 der Maschine 12 eingeopeiat werden kann. Es ist offensicht- lich, daß das von dem Komperator erzeugte Signal normaler- weise in der Größenordnung von einigen Milliampbre liegt, während die Drehmomentwicklung einen Strom von mehreren Anpbre erfordern kann. Die Steuervorrichtung 4o kann zweck- mäßigerweise einen beliebigen geeigneten Gleichatromrer- stärker aufweisen, beispielsweise ein Amplidyn, eine mag- netische Veretärkeranordnung oder einen Thyrietor-Rogelkreie. Die Ausbildung diesen Verstärkers ist nicht wesentlich für die vorliegende Erfindung, und viele Artender Ausbildung eines geeigneten Verstärkern stehen dem in der Starkstrom- technik bewanderten pachmann zur Verfügung. Der soeben beschriebene Steuerkreis wirkt so, daß die Größe des durch die erste Größe 38 geleiteten Stromes wächst! wenn der Winkel zwischen dem von Stator erzeugten Feld und der magnetischen Achse des Rotors zunimmt. An die Sammelschienen 11 sind die Eingänge eines auto- matischen Spannungsreglers 5o angeschlossen. Auch dieser ist eine dem Fachmann bekamts Vorrichtung. Sie ist vorge- sehen, um die zwischen den Sammelschienen herrschende Span- nung (d.h. die Klemmenspannung des Stators) nach geeigneter Gleichrichtung mit einer Gleichspannung zu verglichen, die beispielsweise von einen-haadbetätigten,,von einer Gleich- epannungequslle 52 versorgten Potentioneter- 51 abgegriffen wird, und um in einer Ausgangsleitung 53 ein Gleichspannungs- signal zu erzeugen, dessen Größe und Polarität der Differenz zwischen den Amplituden der Netzspannung und der an Poten- tiometor 51 eingestellten Bezugsspannung entspricht. Die Spannung in der Leitung 53 wird durch einen Verstärker 5 verstärkt und der Steuervorrichtung 41 für die Reaktanz- Wicklung oder zweite Wicklung zugeführt. Da diese Steuer- vorrichtung unter Umständen sowohl positive als auch nega- tive Ströme erzeugen muß, ist unter Umständen eine etwas kompliziertere Vorrichtung als die Steuervorrichtung: 4o erforderlich. Auch diese Vorrichtung erzeugt jedoch in gleicher Weise einen Gleichstromausgang, dessen Größe proportional zur Größe des Signale in der Leitung 53 ist: Die Polarität den Gleiohstroaausganges von der Steuer- vorriohtung 4ist positiv oder negativ, je nach den ob die Systemspannung über oder unter den Im Komperstor 5o verwendeten Bezugssignal liegt. Dementsprechend wird die Reaktanswichlung 18 mit einen Strotz versorgt, dessen Größe und Richtung derart sind, daß der Stator einen Blindstrom mit einem voreilenden oder verzögerten Leistun,#,afaktor liefert. Die Ausbildung den Rotors wird nun an Bond der Piguren 7, B. 9 und 1o diskutiert. Yig. 6 zeigt in schema- tischer Form einen sylindrisahon Rotor 16 mit Polspalten la bis 6a, die jeweils eine Seite jeder Spule aufnahmen, und Spalte 7a bis 12a, die jeweils die andere Seite der Spulen aufnehmen. Fis. 7 =eist eine normale konzen- frische Rotorsicklungdie von den Schleltringen 19a versorgt wird; wobei die Bezugszeichen lb bis 12b die- jenigen Spulenhälften bedeuten, die in den entsprechenden Spalten 1s. bis 12a untergebracht sind. In Fig. 8a ist der Rotor von Fig. d goseigt,"der die Wicklung gemäß Fis. 7 trägt. An jedem Spalt ist ein Winkel angeschrie- teeng dessen Bedeu uns 3.m folgenden erläutert wird. Wenn der Rotor der Maschine sich bei einem hohen Winkel befin- det oder die Ausgangsleistung der Naschine einen vorei- landen Leistungsfaktor hat, wird -das über den Luttopalt und durch den Roter verlaufende Magnetfeld den Stators durch die magnetomotoräeoheu Kräfte den Stators und nicht durch den Rotor in seiner Form gehalten. Es wird ange- nommen, dnß.das Feld des Generators: in »einer Fora konetant gehalten wird, unabhängig von dem Rotorstroa oder dem Rotorwinkelund es wird angenommen, daß jede Änderung dieser beiden Größen eine Änderung d!# Roter- drehmomeutea und eine Änderung der Blindstroakomponente den Statore bewirkt, ob daß die Form: des Magnetfeldes beibehalten wird. Unter diesen Bedingungen kann der Effekt den Iiotoratromen auf die fiaschina in folgender 'weise betrachtet werden. Die quer durch die Maschine laufenden magnatiachon Fluglinien können innerhalb der Haschine als von gleichmäßiger Dichte und im Luftspalt alt Sinusfürmig betrachtet werden. Wenn eine Spule un- avaängig von ihrer Stellung in dem Feld des Stators den gleichen Strom führt, reisen die-auf die Kräfte immer in dieselbe Richtung bezUglioh des Flusses und Bind von derselben Größe. Wenn jedoch die die beiden: Hälften einer Spule enthaltene Ebene quer zum Statorfeld liegt, sind die auf die beiden Spulenhälften ausgeübten Kräfte gleich und einander entgegengerichtet und erzöuGƒn somit kein Drehmoment. Dies wurde, wie er- urierlicli, aua der oben beschriebenen Fig. 2 deutlich. Wenn jedoch die Ebene der. beiden Spulenhällten in Rich- tung des vom Steter erzeugten Magnetfeldes liegt, wird ein Drelwioment erzeugt. Das Drehmoment ist allgemein proportional zu dem Sinue des Spulenwinkela Orc, um- den die Spule aus ihrer :um Statorfluß senkrechten Stellung mit dem Drehmoment D herausgedreht ist. In Fig. 8b ist ein typisches Drehmo®ent-Winkeldiagramm für den Rotor gemäß 8a gezeigt. Die Kurve 8o ist eine Sinus- kurve und gibt die Größe des Drehmomenten an einer Spulenseite an, atufgetragen gegen den Winkel, den die Ebene der betrachteten Spule mit der Aohee.des Stator- flueaee einschließt. Die Kreuze auf der Kurve 8a ent- sprechen dem Drehmoment# dar von den einzelnen Spulen des itotors von Fig. Ba erzeugt wird, wenn der Rotor mit einem typischen Winkel von 660 zum Drehfeld läuft. In dieser Figur (und inAfig. lob) sind die Zahlen jeder einzelnen Spuleahälfte an den entsprechenden Kreuzen ang,oechrieben, wodurch dir Lage jeder einzelnen Spulen- hälfte auf der Drehmoment-Winkolkusws deutlich wird. Die Richtung des Drehfeldes in jedem Augenblick ist durch den Pfeil in Fig. 8a angedeutet. >Inn erkennt aus Fig. 8b, daß alle Spulenhälften in Pig. Ba ein gewiesen Dreh- moment erzeugen. Fig. 9 zeigt ein Paar von Wicklungen für den Rotor von fig. 6, die so angeordnet Bind, daD die Wirkung einer "geteilten Wicklung" erreicht wird, d.h., daß der Roter in zwei getrennte Teile unterteilt ist. nie Wicklungen sind in Pia. los näher gezeigt, wobei die die Drehmomentviokluna 3? aufnehmenden Spate schwer: und die die Beaktanzwicklung 38 aufnehmenden Spalte kreuzweise.uohrattiert dargestellt sind. Man sieht aus Fig. los, daß der Winkel zwischen den magnetischen Achsen bzw. den Mittellinien der Spnlenhälften der beiden Wicklungen etwa 66® betrügt. Tu pig, loa ist ein bei 330 laufender notor mit geteilter Wicklung gezeigt, wobei die Stellungen der Spulenhälften (mit positiver Erregung) auch in dem in Figs lob dargestellten Drehmoment-Winkel- diagramm gezeigt sind, Man sieht, daß sämtliche Spulen- hälften der Drslumomentwicklung eich näher am Scheitel der befinden. während die Spulen- hälften des Beaktan$wicklung in der blähe des Drehmomentes 0 liegt. Man sieht somit, daß das von der Vi®klung 37 erzeugte resultierende Drehmoment sowobl: bei positiver als auch bei negativer Erregung ® ist, während im wesent- lichen das gesamte erzeugte Drehmoment von dem Strom. durch die Wicklung 38 erhalten wird. Der Strom durch die Wicklung 38 kann ganz unabWengig von dem durch die Reaktanxwieklung 37 fließenden Strom variiert werden. Daher kann der Rotor gemäß Fig. loa stets in einer Stellung gehalten worden, in der die spulenseiten 4b, 3b, 6b und lob, 11b, 12b symmetrisch zur Stellung mit dem Dreimnoment D in Fig. lob angeordnet sind. Dien ist bei dem Roter gemäß Fig. 8a nicht möglich. Ferner kann der durch die Wicklung 37 fließende Strom im negativen Sinne vergrößert, werden, damit der Stator dos V®chselstromgenerators Blind- strom bis zum maximalen Nennwert abeorbieren kann, ohne daß irgend eine Änderung der Rotoratellung bezüglich den Drehfeldes des Stators eintritt. In diesem Fall sind dien 5 Spuleiaseiten &b, 5b9 6n, und lob, 11b, 12ü aymmetrisoli. zu der 1.80d Stellung mit den Drehmo®eut U angeordnet. Es ist möglich, an Stelle der i8 Trig. 9 gezeigten Wick- lung den bekannten %vollständig gewickelten Rotor" (full'-wound roter) zu verwenden, wobei eine der drei Wicklungen als Reaktanzwicklung und die beiden anderen als Drthaomentwicklungen verwendet worden. #Der in dieser Beschrei- bong verwendete Ausdruok ss'lindriscbeRotor# umfaßt euch einen "vollständig gewidkeitenn Rotor. Die vorstehende Beschreibung befaßt sich in der Haupt- Bache ODit der Fähigkeit der slaschane, Llindleiatüng (VAr) aus einem Energieüb®rtragungesystem zu absorbieren: Die Erfindung trägt jedoch auch dazu bei, wie bereits erwähnt, die Stabilität eines Wechseletromgeneratora unter Delastung zu vergrößern,. Eig. 11 zeigt das Zeigerdiagrimm einer üblichen Maschine (d.h. einer tlasoRneee'üt rrschend Fig. 8a gewickelten Rotor). während Fig. 1:2 das Zeigerdiagramm einer liascnine zeigt, deren Rotor beispielsweise dtatspre- chend Fig. 9 gewickelt ist. In den Figuren 11 und 1.2 sind die folgenden Bezeichnungen verwendeta et '@ Klemmenspannung des Generators; e1 - huftspaltapannung des Generators? 1 .. .Ankerstrom; Al _ - waßnetomotorische Kraft des Ankers (m.m.f. 3 E.id w %eaktenckomponerte der wagnetowotorisahen Irraft des Ankerst I%i(; # c4uadratlscho .(Drahwomeat erzeugende) Komponente der magnotomotoriachen Krart des Ankere j 1t # magnotomotorieche Kraft den Peldstromes bei normaler Leerlaut®pannungi I i, - magnetomotorische Kraft des Poldstromeei Lveerlautepannung den Generatoren, die ohne SUttigun g der )lesebine von 1f erzeugt werden @tü@'dt; 1d - ®:yuchrone Reaktauni xa: _ haaktionsroaktans des Acücers; x1 - Straarealitann de* Ankerei ü - Loiestungataktorwizücel; - kotorwinkei (d.h. Winkel stur einer gerade synchronisierten ?iaschino) i a c spulenwimkel i Ijt mugnatotatcrische Kraft der Leaktanxwicklung Ni 1T .. iiiag.uetomotuz,ibebs Kraft der Drelssiooentwicklun 38; iTd - i.onponente von I ,r in der ®irckten Aehese i ITQ - quadratische Lonponente: von I Ti - Fluß in Luftepalt. Zur #rlüuterung sei ervühut, daß bei den Grüßen In den iluarutmen von Fi6. 11 und 12 die wahren Vektoren des Flusspa und der naaneetomotoriuohen Kräfte reit den Pseudo- Vektoren der Wuoh»lepamtnng und de* Wechsolstremes kom- biiaiert sind. ,i en,keino direkten Größen, und die Zelgerdiagramma veranschaulichen die physikalischen Winkel zwtsch®n den einzelnen Größen unter Annahme eines stationKren notors. In f g. 11 oalt der Statorstrom i des Generators dar i;loilmonapannung t um den Leistungsfaktorwiak0l vor. Addiert man zu 9t den Ankerwidoretand ri und den Veriuetreaktanzabfall zVi, erhält mLui die Luftepalt- spännung e1. Dioa stellt die SpaununG dar, die von dem rluß t1 Im Luftopalt erzeugt wird, -welcher 9l um y0° voreilt. Lor Fluß 0 ist der Nvttofluß in daui Luftspult der dure.V einen Feloatrom It (den man aus der Leerlauf- srittlgu:@; lturve erhält erzeugt wird. Add,art man die [email protected] kraft Al de Ankers vektoriell zu der iiagnotomotoriachan Kraft Xt des Voldatrunos, die in Riclt- tung der Polaeltss wirkt' so erhält man den Vektur IT der magnetisierenden mognctomotoxischen Kraft. ßei Vernach- ldssigung von Sättigwigsoffekten, ist 9l die Leerlaui- opannur«, die dem Feldstrom 1, (Welcher e1 nm 900 voreilt eatepricj:.t. 'Der fieaktanzabtall zwLiohen at und s1 beruht auf der :;yncnronreaktanz xd, welche die Summe der Recktanzen =a und acl at. Eine gewisse Änderung der mmgnatozotorl ahen üräte ist exlordsrlch, um die Wirkung der beiden Rotor- . Wicklungen zu berücksichtigen. Die ätellungen und die Grade dieser in.agastnnrotorisel>< a Kräfte sind in fig. 12 dargestellt,, wobei die Stellung der Dz:ehmonentwcklung 38 1ängo der Lini4 'OH liegt, d.h. um 60° vor ij: Der Punkt ergibt eine GrUDe von ITs die man erhält, wenn man Aiq " von der Flutachse bei D verlängert, bis die Linie O8 bei F geschnitten wird:. Die magnqtonotorische Kraft T T, addiert zu Aiq, ergibt einen resultierenden Vektor ITd' der durch den Pfeil 0D dargestellt ist. Addiert man hier- zu die magnetisierende Komponente der magttetomotorisehen Kraft Aid des Ank®ra, so ergibt sich eine gesamte Magneti- sierungskomponentv 0J. Der Vi®klung 3? muß negativer Strom IR zugeführt worden, damit sich die zur Erzeugung eines Flusses f nötige elektromotorische Kraft :It ergibt, die zufälligerweise in Fig. 12 mit ITd $usaunaenßällt. Die Resultierende der magnetomotorischen Kräfte des Rotors ist OC, die in Fig. 11 mit lt zusammenfällt. Es sei hier zur Erläuterung erwähnt, daß ein Betrieb mit einem Rotorwimkel von mehr als 90o wichtig sein kann, um Nutzleistung zu erzeugen und gleichxeitlg soviel Blind- strom zu absorbieren, wie es erforderlich ist, um die Übertragungsspannung auf den gewünschten Vart herabzusetzen. Es wurde oben erläuterte daß die vorliegende Erfindung eine bessere Betriebsstabilität bringt, wenn die Maschine Dlindetrom erzeugt oder absorbiert. Wie aus dem folgenden klar werden wird, ermöglicht die Erfindung auch eine bessere Möglichkeit als bisher, die Stabilität der Maschine zu be# einflusseng wenn sie Nutzleistung erzeugt. Es wurde oben erklärt, daß b6:1 ainam Dutrieb mit uInan llotorwlüLQi .@ . in der !,Jähe von 90® und mluimaler Erregung die wurde. - Bei ltoturwinkoln von mehr als 90® ist es eriorderlicli, irgendeine Rotorkoutrolle vorzusehen, wobei es jcidoch bei den früherou Maschinen schwierig war, sowohl deal Itvtorwinkol zu stauurn und die Ausgangeleiatung zu vorgrüßern. Dies erfordert im wesentlichen eine Ent- mal;isetieloruug der Maschine, was zu einew geringen Dreh- moment führt und die ?laechinu instabiler macht. Gemäg hig. 11 tUhrt eine Vergrößerung der Leistung zunächst zu einem Zuwache dein RotorwInkels um einen Letrag3 @ vow Punkt .G zum Punkt L: Lies fWirt zu einer Flußdepreasion auf Grund eines Zuwachses der Entmagneti- sierungshoMponexate von I fd. Nora.aalerweiso ist eine automatische Spannungaregierwirkeung zur Vergrüßerung der ma;,eetomotorischen Kraft des Rotors vorgesehen, uni bei demselben ßotorwinkel einen neuen stabilen Zustand zu er- reichen. Der automatische Spannungsregler hat für Rotor- winkel von mehr als y,5® irgendeine Art von Steuer- oder ßegrenzung®vorriohtung für den - Rotorwintcel. Der neue stabile Zustand liegt beim Punkt ki. Xan erkennt aus Pig. 11, daß ein Zuwachs von 1fd eine dem Fluß entgegengerichtete Komponente hat. Daher tat es bei üblichen Maschinen immer nötig, eine Flußdepreasion hinzunehmen, um die. Auegangs- leistung zu vergrößern, falls der Rotorhinkel größer als 900 ist. Obwohl der automatische Spannungsregler so ginge- stellt werden kann, dnß er nach dieser Störung dieselbe reaktive Absorption beim Punktöl wieder herstellt, wird ein weiterer Zuwachs von I= eine fortschreitende Depression den Flusses für größere Rotorwinkel zur Folge haben, und die Leistung wächst ans bis gegebenenfalls die Stabilität -verloren oeh t in ?# 3 g . l:2 sieht mang daß dis kiohtuag des Reaktans- strocuae, (Ih. des Stromes durch die üicklung 37, des rluß vntgegengerichtet ists daß jedoch die Richtung den Stromes durci) die 1>rohaoaentviolclung nur einen Uinkel von 60o mit der flußechwingung einschließt: Auch hier bewirkt ein Leistungsanstieg eins momentane Flußdeprssaion, da i # i c.h um einen etwas kleineren Winkel von Punkt F In Vvrwärtarlchtuna zum Punkt L in Fis. 12 bewegt. Ein nactifol:Gender Anstieg von I ,r verstärkt jedoch den FluD der Maschine, da 1T eine Komponente in Richtung des Flussee f hat. Daher bewirkt ein Watung'suwaehs keine Fluß#lepression und die Maschine verhielt sich bei Belastung stabiler. ala x'lisidstromabeorpbion .kljnrl vergrößert werden, indem =R in i:ƒ.-;utiver Richtung vorgrüßert wird, ohne ßee%ntrüch- fiigurg cle Dretanokentee, während es bei einem üblichen Rotor nötig ist:, zuerst Z= u verringern' so daß der Irotcjr°viaücel in eine neue Stollutig vorrilckt, und dann frei St4Y Jungen Uber 900 I@srgzUGeru, un dir kiuetiaclie Ener-. sie der Rotorbewegung aufzufangen und dasselbe D1 elrnoment " wie -vorher zu erreichen.. _ : Establishment of a water drum machine. Never invention relates to electrical machines and. into the- especially the improvement of the stability of such na- sdhinen in the delivery of reactive current ( reaative onrrent) and: their ability to deliver hlindetrom sau. Furthermore, it should be achieved by the invention that the- like machines, such as alternators, synchronous compensators or synchronous motors generate more reactive current be able to record a line transmission. The term power transmission system also includes a direct current line or the associated converter Rectifying devices. One of the times when electrical power is transmitted Problems encountered is the problemre that occurs when for example a Wsohselstro® generator is used, to create the voltage in the power transmission system to discontinue. Usually the size of the rotor current of the üecheeletromgenerator decreased, so that a waste of tension in the entire transmission vegetation will. Under certain circumstances, however, the rotor used to measure Generation of the same power with a higher rotor run at an angle. It was found that for the benefit Generation with the lowest possible rotor vibration Machine measured with a rotor angle of about 150 (ie that the angle between the magnetic axis of the rotor and the rotation of the stator is '50). The machine is then close to the theoretical one Instability point which occurs at a rotor angle of 9o0 lies. In this state, the rotoretrom is approximately at half nominal and the machine can not be reactive current . record up to the maximum nominal value, A similar problem came up more generally and also in Regarding Syohrenkoapeneatoren been considered. In order to an alternating current machine the maximum value of blind generating power ( reactive power, var ) or the Nazi amount to from a performance over-the-counter eystcm, the magnetic axis of the Rotere with the instantaneous magnetic axis of the von Only the rotating field generated by the machine is aligned be. However, ticketing may be subject to certain conditions the I: otor does not generate any torque and is (with negative Li-r-cguug) in an unstable state in which the rotary womant of the drives of the rotor @ has no counterpart and. a "pole slipping" occurs: U 'das' vreti- uiumont to generate that to compensate for the front drive of the rotor generated three months is required, mu0 the rotor rides a considerable amount with respect to the Rotating field, and in this condition is the ability the machine to generate or absorb reactive current, very substantially reduced. The special one None of this problem lies in the fact that one rotorwiaklunfich not at the same time in a state in which they the gsö®- do reactance effect generated, and be in a state in which the torque is generated that is required to maintenance of the rotor position in relation to the rotating field of the Stat®rs is required. According to the present invention, an alternating etrommaschine with a stator winding for the generation a rotating field4s and a rotor characterized by a first control device for supplying direct current to a first winding on the rotor in such a way, measured in. essentially the entire, the drive torque of the rotor the balance torque is generated in the rotor, and a second control unit arranged independently of the first means for supplying direct current to a second Winding on the rotor, with the first and second winding electrically independent of each other and on the rotor so arranged bind, never measured magnotomechanical when energized Generate forces around differently directed axes, whereby the second evacuation is held in a state in they essentially do not generate any torque on the rotor. Be this machine designed according to the invention the main task of the first winding is to to maintain the machine's duagang performance to generate the required torque. The second wick lunß can, however, at a notor's angle at the same time run from 0 ° or almost 00 (i.e. in a position in which it generates no torque at all), whereby it , causes a maximum reactance defect of the machine. The current can be supplied to the first Vicklung in this way be = that the first winding at a constant angle relative to the rotating field and thus the second winding the desired rotor angle is kept, the preferred wise 0 0, but under certain circumstances can be up to + 10®. The "true" rotor angle a machine of this type is approximately constant and at the mean rotor angle of the two winding gen lying. Because this angle between the windings can be a maximum of j0 o in the electrical sense, detects one that the "true" rotor angle is never greater than 450 is: This means @ a substantial improvement compared to a rotor angle of 750, as it was in earlier, was common in similarly operating machines. the second winding can be reactive on the sewing machine Exercise tax effect that is significantly greater than that achievable with a single rotor roll. For example, the second winding can have negative current be fed without sat the angular position of the rotor with respect to the rotating field is changed (since this winding ment is in a position in which there is no torque generated), and therefore the full reactance effect is the Machine up to the maximum nominal value of the stator # Atromes are available for both leading and current currents for lagging current (caused by overexcitation of the Zweizan winding with normal positive current obtained will). At the same time you can see that there are changes Second winding current supplied to the angular position of the rotor with respect to the rotating field do not change, so sat the ability of the machine to generate reactive current or to absorb, enlarged. is without affecting the stability the machine is impaired. It is advantageous to arrange the two windings in such a way that that each one to maintain the full starting point power the machine to replace sufficient torque if one of the Vicklung or its supply fails falls. In such a case, the ability of Machine, the reactive current regardless of the power a expensive, lost, but the machine can still be in satisfactory tit work to generate matt performance work. In an advantageous embodiment, the two are aform Windings arranged in such a way that when excited they are magneto m®chanischex generate forces that are mutually and to Rotor axis are perpendicular. One such arrangement is advantageous for kasehinen with protruding poles, (salient pole machines :) because the arrangement is one to the normal Rotor winding vertical winding in the case of a machine with wound rotor (wound red aaehine) the attachment of special-Yol.apalten would ar "chen required that for machines with cylindrical rotors (cylindrical red machines) are undesirable. The embodiment of the finding in which there are windings that generating other vertical, oagnotomechanical forces is particularly advantageous for "w certain synchromesh pensators <, hydroturbine driven interchangeable aluminum generators and "synchronous motors with a rotor with protruding Poland. Such machines can in underexcited supply stand to be operated in order to transfer the voltage Guncssystemes h erdependent. In this mode of operation supply the generators and ICoapensators of the system currents for supplying cable and open-air lines, where these currents represent the magnetic force absorbed by the load. exceed eetrom when the load is small. slide The ability of such machines to absorb hindetrom ujrde: to increase. when the machine has negative rotor currents could be supplied. Under the circumstances, it could Uei IUlichon machines easily a pole slip (pole alipping) appear. One effect of the invention is @ to reduce the risk of pole slip when the rotor negative rotor stroke is fed to such machines. 140 The rotor torque is controlled by means of a first statement, which in the generation of a - Torques most effective position in the magnetic system the machine can be arranged with this winding can be used for this purpose, the: wide winding! a the Position in which they can most effectively power of the machine, without turning moment to generate. In all embodiments of the lying inventions are the torque behavior and the liquid ventilation behavior of the machine through completely separate separated ' windings and control circuits controlled, and thereby. the control of the machine is generally improved. -nies is becoming an important application in modern heavy-duty Transmission systems where large amounts of reactive current must be absorbed or generated in order to reduce the tension of the Change transmission systems, the extremely high performance amounts that are nowadays used by transmission systems different consumers can be used to Ordinary danger when the system is out of control device. One of the advantages of the present invention is it says that the control * - and the possibility of influencing speed of such machines is improved, with anyway at the same time the possibility of using such machines to influence the voltage of a transmission system, is also improved. In a preferred embodiment, the two are Windings on the rotor at a mutual angle of less than 90 °, preferably arranged from about the front. This E.uafülia@ungeforw is particularly suitable for machines with cylinder rotor ( cylindfical rotes machinta). How later also arll.uttert is # it is possible to wrap the To modify the rotor in a relatively simple way, that the Itutorachltze of common rotors are two separate Windings instead of the single angle can record for a long time without affecting the performance of the Machine is adversely affected. The present Finding is therefore already important for the amendment stationary machines as well as in the construction of new ones Machines applicable. The size of the through the first and second winding flowing sliding current could theoretically be done by hand be controlled. However, such an operation is not for high voltage power transmission systems expedient; usually it will be required that current flowing through the first winding as a function of from the angle that the magnetic axis of the rotor is in includes every moment with the rotating field of the stator, and the currents through the second winding corresponding to one desired voltage change in the transmission system to control. Appropriately, therefore, funds are provided see that on the phase relationship between the rotor Position and the alternating voltage at the stator lugs address to the size and polarity of the through the first Winding to control flowing direct current so that on a torque is generated in the rotor, which is directed in this way and is so great that it has a constant phase relation between the rotor position and the alternating voltage seeks to maintain the stator terminals. Such Control that keeps the rotor position constant can be turned off consist of a comparator, the phase relationship between the alternating voltage at the stator terminals with that of one b! eating or master generator, which is driven by the Rotoryelle driven or coupled to them, generated alternating voltage compares and one of the phase difference between DC voltage proportional to these two voltages generated. This DC voltage can be used on a regular basis an amplifier and a control circuit are added are to a correspondingly greater DC to which is passed through the first Rbtorwickel. Thus, the Rotorstro® scans as far as the first winding can be changed according to the torque, that to maintain the red position regarding the rotating field generated by the stator is required. In the same catfish, Nittol can be provided that on the greetings from the alternating voltage at the stator terminals respond and generate a dumbbell signal with the same witness that is proportional to the difference between dead represents the terminal voltage and a reference voltage, which for example a manually selected reference voltage can be a source that corresponds to a System desired new voltage is selected. This Control signal can be amplified and used to control a de- correspondingly larger DC voltage control signals which changes proportionally and the second Ulcklung is fed to the machine. Somlt bo.- (the current flowing through the second winding sits one Regards! this is calibrated according to one in the transfer date Changes to the actual savings change. $ s may be the case Eeinr that dpa tension should be reduced, in which Second case: the electricity supplied to the Xioklungen is borrowed negatively, is directed in the same way as usual New one, a little demagnetization of the machine causes. As #r the following will be explained in more detail by using two motor windings, the development magnetization of the itotore has been avoided when the na- echine to reduce the tension in the transmission system is effective, d: L: vom at an L®load angle of true as g0® the output power is increased. In the following, the invention has been implemented explained in more detail on the basis of the drawings. fig: la and b show schematically a simple 1 ührurgsfos m of the invention .. Fig. 1c shows the inventive arrangement at get a ttotor with protruding. Pia. 2, and 4 are Diagra = s, the mode of action the device shown in Fig. la and 1b . licaten. Zig. j shows schematieah a cumulative external execution runj; s form of the invention Pia .-- represents sinw wrapped in common wines Rotor. Fig. ' Illustrates a usual concentric t, winding for Gien rotor according to Fig-. 6th Fig. Dis- shows schematically the rotor of Pia: G, the the winding according to FIG. 7 carries. Fig. 8b shows a graphic adjustment in the Rotary winding according to forces occurring in i94. Fig. 9 shows a "" detailed rotor winding for the Red according to FIG. 6. Fig. Los shows schematically the Botor of Pia. E @ with the winding according to Fig. 9. - F'dt, -. praise. inclines in graphical illustration that at de a rotor according to the forces occurring loosely. 11 and 12 are phasor diagrams showing the effects tuneeveise the in? 1g. 5 opposing arrangement It uii d initially on Figures 1 to 4 Hesus noaimen, which schematically shows the Anc; endun & der Erfixäd with a sync; hrunlcorpnäator egg lauter, four mm recording L; [email protected] to $ e. men of iilindle admission aua einen arranges-is. . Pig: la shows eia schematically at lo shown three-phase transmission system with three Leitungeechi®nen 11 for the three phases. To the leitungsachifnen a üschselsfomgsnerator 12 is appropriate which is used as an SFnchsou compensator. ue machine 7.2 has arranged three in usual orphan * The stator windings are shown schematically at 13, 14 and 1 turd are shown with one supply line each 3.1 verbiuideu are: On the rotor 16 is a first winding 1 ?, which is toned by a suitable pair slip rings 19 is supplied. Furthermore is rieh to the. Rotor has a winding 1B perpendicular to it, which continues cutten is explained in more detail. It is now on PiB. lb Reference is made to the schematic of a conventional wound Represents rotor (wound red). The rotor 16 has lche l.otdr@apz: lte 22 and 23, which are the coil sides (caßl sides) of the winding 17 wear. Are also at 23 and 24 further pole gaps with atrialized lines: hails, which will start the cradle 18. looks blue, daF3 is the magnetic axis of the winding in the s columns 22 # 2j generated magnetic field on the drawing is directed upwards, while the axis of a field, generated by a winding in columns 24 and 25 will run parallel to the upper edge = the drawing was, you can tell on the oh ugly ALifiitlirlYEi $ n that the Attachment of 1iesotider, i1 air gaps 211 and 2.5 unexpectedly Is tx if the machine has a large Ausgarz i ; sleis, tziriliab: an a®131. Too is generally undesirable, the amount of iron .decrease in each machine . Since the final The Hauchine is never defined as the ratio of the required to generate the normal no-load voltage lichen gotoratromea to the Botorstrow, in short-term closed stator cleromas to generate the nominal stator etromen is required . Closely depends on the amount of iron in the magnetic circuits of the machine and the current resilience of the ßatorooiaklungen. The lower that Kurzsahlußverh # fltn3a is, the less one is in the @jasschina and / or the more the windings are chilled, whereby the initial blind rental (hVAr output) for a given weight of iron and copper is increased .. A machine with a small short circuit ratio runs with a given kw /! lYAr # Aurgang with a large ßeren: rotor angle and has a bosehränktos Vermügonp for- to generate hurried blind integration (MVAr) compared to a machine with a larger short circuit capacity. It is therefore more prone to instability. Trap one ktascbine with protruding poles instead of the one shown in Fig. la and 1b shown machine with cylindrical red is used, the one in gig. 1c shown * rotor be used. ' Iaierboi is the Rot®rmü L of a number provided by protruding poles 26 , on which a main rotor winding 17 arranged Igt. The winding 18 is tetyldet by tearing the terminals of the pole-face-indwelling coils or AmoZ'tZ3Buro 27 connected to each other wartlflil ' It is now referred to .die, Figures 2, -1 and 4 $ Qnosunsnr around the effect of the system shown in Fig zu grllKuterm., PigP '2 shows the m®echiua. by rig. la when using @ Autntdame from HYAr the transfer # ßyatem .1o. La aai zur Erltäuteru.g Owned that a change: - Strontgeenorator in principle egg, rotating magnet inside a stationary winding . The btrunr that is in the : Stator winding i'ließt @ when the alternator on the bbertragurgeeystem 1o is connected, builds in the @rtator eixa uuaginutteohoi system on. never magnetic: axis 3 dee gtatora coincides with the magnetic one in Nuxi-Laat Axis of the Rotere Tueameaen Land remains behind the Rotorachee xut @: ck, 'aiuc der cincratos' performance ore i , jt. The rotor vix-LTEL is the bet Leiatungeerzeu, clothes normally two U and 90s, depending on the torque used by the Research develops electrical power and the ! t trt0 de: x alegnettechsn & ysten.ca. .: ig. 2 shows that . with # saetIsche iyeten dercc @ aalatrc @ aamo.schiare, if none erzeui; to lead or motivation. is available, whereby. from the Stutoieklung ..8 (which the windings 139 l4, 1r ) jI.etet) I3liadetrom auii; ciiov: ree! ra will, who in the vinne one @lr; ctle addressed to the management, is. In an ta-i $ I @ stubborn-iriuo ignition one in front of their Iseisturu (; driven t @ ei @ eeht @ troiuge'ncit @ ator precede nu3 'and in this uttand iot the generator underexcited. Uwe means dwß the PoturetroA smaller dead than the current that is generating de .r normal C meruttorep * "ung required dead # if the The generator is running when the main atomic switch is open. The one on the ladder of the rotor, which read the main river Generator * are / are indicated by the small arrows @kendea frätie shown. - Serves balanced each other out and do not generate any resulting »üretusoment. F sharp. 3 shows the effects the losses in the generator and the turbines will ha a small loss angle of about 20 with no-load excitation generated, which increases to 30 or more, = when the rotor mrom is reduced to ü. The liaiipt flow of the generator ur zeuut on the ladder of the rotor wr.,: eiide forces X as permanent. These forces don't balance As shown, scia << iern generate a small torque T. with the Notoretrvm 0 the generator is powered by the stator current in the same way as haste anduktioiteiaatur-masnetisiert. üeiiii the toturatrum den -Getxerators dwua lia negative sense before &# üüert is generated, the small Itotor angle rushes up the aotor acting Polaohluprdrebenoment, which causes because the rotor is moved back to the next pulse (by one Phsaenwiitkel from 1800, legs Detriebeweiae, närlicla die ..urna " ® from Dlindetrom, changes and the generator voltage veratUrkt. Trap the Vorluatiaoaew from someone else liicklun ;; up dei: i rotor is generated in some Angle of g0 e rit the main rotor winding 17 etehts ... 4, the Eauptrotoswickiung in a position; nti t the torque 0 gobracixt uxxd to be borrowed there. Ea can then that Rotor one negative excitation are fed into Meaning of a Demmsgnetielwrun $ the generator acts :. Lies has the effect that more Statorblindetro® in the Generator is sucked to this negative rotor excitation to borrow. By these means, the alternating current generator , continued nominal stator to absorb even if the rotor is negatively excited. 4 shows how the torque loss acts on the winding 18 transmitted so that the polarity of the main rotor Winding can be reversed without any torque which would lead to pole slip is generated. Man looks like k @ ige k, that from. the Wicklux g 18 produced Torque brings the rotor back to such a position that the 1: jauP development 17 is at an angle of 0 ° in fiezug sui: the gate field is located. In this condition the total dreta moment will be used to compensate for the losses required int in the haschine , from winding 18 begets while the; Control over the. from the stator drawn Ulindstrom average of winding 1? upright is obtained. Nan realizes that the hicklLUig 18 in the in F g. Columns 24 and 2y shown in l is arranged . I, ie the arrangement shown in Fig. La has a control device ricutung 2o for the drolunometwiculung, which over ei yne te 19 of WieUung 1ö Gicelehstron to- leads according to the zuin @iu f; .ioi.cl @ of the Vurluate ztrl.ici @ s @@ x I) x-etaezeoment, Lind fornci: olne;, L: iwv.) rrlctetiiug 21 for Al @@ riiS @ taztaialt, l @@ eii @ vli) e ° @ let '; 1 @:) ... 1:!: il, l.') t) Hl. t @ r @ z1 ode4agativen -Stron zurt, depending on whether the reactive current is to be taken up or released by the system 1o. O never functions of the two Vicklungon are completely separate. The reactive winding produces essentially no rotational .Moment and thus affects not Red loading position plus the rotating field of the stator. 91e thus influences nor the stability of the machine. never is exactly for the Peaktans-Kontroilwieklupg eeinee3 1: otors, who at. an engine angle of 0 0 runs e In practice it is not required] rotor exactly 11e3. -This uncle too operate, and it is wrong intßglicii, .ihn at + le or still - larger-angles run to gsaaaen: lii ri3eesem case has eliee wie ' , luug 17 a certain real era; on that of the Yaschinee eer p # ,. eugte ürehmoacent; this can lead to an un- wish to reduce the efficacy of the aeration of the torque development, when the Haachine » Kanri is, however, generating to control the position of the notor in the event of a heavy load . A simple version of the Er-fi »eiui: p described, applied to a machine with Ievrttiogonalen " windings. The " Brfinchnig can, however, all: - geaielner also with a rotor with enev "@eteellen Wck- hung ant-; eiaeaideet wordeu "in which, as before, in an equal cnen .Type number: from Iotnrspzltezt Spulenhälftott (c 01.1. eldea) housed wobul judOch 1110 9111z130 Rra tDt # wr _, - Jung iii uwei gut; r-niititu AbautinItte iintartf: ilt L.a_ tiie 11i11 . genniustu orate 11.u11. @ voltv11cz> .lutt @ blln. @ 1.:> trkx.t of the two AboChuittk i4t yes xeoontäichen the same as bascliriehea above, but the analysis is off so that a allowed lIadöhine to be more complicated. Flg. 5 d the following pigur parts teach the technique the "shared Vipklung". in fit ;. 5 is like above one irtun; sabertraagsaa @ rete @ r with Zuieittauessatienen 1 1 Made: To WeloÜo the stator windings 139 1 4 and 15 c, 1a $ etikxse @ lotromgtettors 12 ar4; escttl.nesen: are. Of the. Rüttir 16 of the Seneratortr carries windings 37 and 38r the zue larmder ia a vinkal of about G (fu futieorcütet. Vie the windings are arranged on the rotor Bind, we dt aNAtür 1 ) eaei; rieven. , 'Dia Wicksimg 38 becomes: as above, professional de $: 'totte: #usG 4m i Ü r the lrouttnmeasttsriclausi, @ controlled utiti the winding 37 from the controller # 1 for the i; ec @ tnrzswialclur ;: Ff g. also shows oinc control car- rieat twie to the regular tare ;; the Orö09 -, ad direction of the through dict 1% plaixwäckltttWwn flowing currents. who aotorwelle 42, dis is driven in front of the 'Uirbinc 41 , wears a healing or hui teenairator # 4, whose. Ause g xkle n mwn by the Leit tlitr, at 45 times an entrance ae prei; #Uasenkoaperators 46 connected bind. The diet parater 46 is also fron the i, eitusr;: eit 47 vereorat, the `au die Sam.eiacitienen 11 narrowly since oaae i unite. The Phaaeakosperirtor 44 is an ItQlie- higux Kuaperator of well-known Lauart no that suitable is, in vain isolation 48 to a DC voltage produce, the size of which is proportional to the Phaeendiffer- Run between the AC voltage on the busbars 11 and the weekly voltage generated by the generator 44. It is obvious that the current phase is the generator 44 of the position of the Rotor 16 of the machine 12 depends. Any difference between the position of the rotor 12 and that in the stator windings 13, 14 and 15, the threat generated is appropriate phase ditter between the signals in the lines 45 and 47. The phase compressor 46 generates an equal voltage output signal in line 48, which is amplified by an amplifier 49 and: the rotary moment winding control 4o is supplied. This tax device only serves to transfer the direct current signal to a soiclien value to amplify that it is in the rotor winding 38 the machine 12 can be incorporated. It's obvious- that the signal generated by the comparator is normal wise on the order of a few milliamps, while the torque winding has a current of several Customization may require. The control device 4o can be moderately any suitable equatorial have stronger, for example an Amplidyn, a mag- netic amplifier arrangement or a Thyrietor-Rogelkreie. The training of this amplifier is not essential for the present invention, and many forms of training of a suitable amplifier are available in the heavy current technology-savvy pachmann available. The control circuit just described acts so that the Size of the current passed through the first variable 38 grows! if the angle between that generated by the stator Field and the magnetic axis of the rotor increases. The inputs of an auto- matic voltage regulator 5o connected. Also this one is a device known to those skilled in the art. She is present to see the voltage between the busbars voltage (ie the terminal voltage of the stator) according to a suitable Rectification compared to a DC voltage that for example from a-haad-operated ,, from an equal Epannungequslle 52 supplied Potentioneter- 51 tapped is, and in an output line 53 a DC voltage signal to generate its magnitude and polarity of the difference between the amplitudes of the mains voltage and the potential tiometor 51 corresponds to the reference voltage set. the Voltage in line 53 is generated by an amplifier 5 amplified and the control device 41 for the reactance Winding or second winding fed. Since this tax device may have both positive and negative tive currents must be generated under certain circumstances is something more complicated device than the control device: 4o necessary. However, this device also produces in same way a direct current output, its size proportional to the size of the signal in line 53: The polarity of the Gleiohstroa output from the control Device 4 is positive or negative, depending on the whether the system voltage is above or below the Im Komperstor 5o used reference signal is. Accordingly, will the Reaktanswichlung 18 supplied with a Strotz, whose The size and direction are such that the stator has a Reactive current with a leading or delayed Leistun , # , afaktor delivers. The training of the rotor is now on Bond der Piguren 7, B. 9 and 10 discussed. Yig. 6 shows in schematic table form a sylindrisahon rotor 16 with pole gaps la to 6a, each taking up one side of each coil, and columns 7a to 12a, each the other side of the Pick up bobbins. F sharp. 7 = is a normal concentrated fresh rotor winding from the loop rings 19a is supplied; where the reference symbols lb to 12b mean those coil halves that are in the corresponding Columns 1s. to 12a are accommodated. In Fig. 8a is the rotor of Fig. d goseigt, "which the winding according to F sharp. 7 wears. An angle is written on each gap teeng the meaning of which is explained in the following. if the rotor of the machine is at a high angle det or the output power of the machine end up has power factor, it will -that over the Luttopalt and the stator through the red magnetic field by the magnetomotoräeoheu forces the stator and not held in shape by the rotor. It is take the field of the generator: in a fora is kept constant, regardless of the rotor flow or the rotor angle and it is assumed that each Change of these two sizes a change d! # Roter- drehmomeutea and a change in the blind storm component the stator causes whether that the form: of the magnetic field is retained. Under these conditions the Effect the Iiotoratromen on the fiaschina in the following 'be viewed wisely. The one across the machine running magnatiachon airlines can be within the Machine as of uniform density and in the air gap old to be considered sinusoidal. When a coil depending on their position in the field of the stator carries the same current, the-travel on the Forces always in the same direction with respect to the River and bind of the same size. However, if the the two: halves of a coil containing plane transverse to the The stator field is located on the two halves of the coil the forces exerted are equal and opposed to each other and therefore do not generate any torque. This was how- Urierlicli, also clearly shown in FIG. 2 described above. However, if the level of the. both reel halls in direction processing the magnetic field produced by Constant is located, is a twisting moment is generated. The torque is general proportional to the sine of the coil angle a Orc the coil from its position perpendicular to the stator flux is unscrewed with the torque D. In Fig. 8b is a typical torque angle diagram for the The rotor shown in FIG. 8a. The curve 8o is a sine curve and indicates the magnitude of the torque on a Coil side on, at applied against the angle that the Plane of the considered coil with the aohee of the stator flueaee includes. The crosses on curve 8a speak of the torque # of the individual coils of the itotor of Fig. Ba is generated when the rotor with a typical angle of 660 to the rotating field. In of this figure (and inAfig. lob) the numbers are everyone individual spool halves at the corresponding crosses ang, oechritten, which gives you the position of each individual coil half on the torque -Winkolkusws becomes clear. The direction of the rotating field in each moment is through indicated by the arrow in Fig. 8a. > Inn recognizes from Fig. 8b that all coil halves in Pig. Ba a certain turning generate moment. Figure 9 shows a pair of windings for the rotor of fig. 6, the so arranged bind, daD the effect of a "split winding" is achieved, that is, the red is divided into two separate parts is. never windings are in pia. go shown in more detail, where the the torque viokluna 3? receiving spade heavy: and those taking up the actance winding 38 Columns are shown cross-shaded. One sees from Fig. Los that the angle between the magnetic Axes or the center lines of the spindle halves of the two Windings about 66® cheats. Tu pig, loa is a with 330 running notor shown with split winding, with the positions of the coil halves (with positive excitation) also in the torque angle shown in Figs. diagram, it can be seen that all coil halves of the twisting moment are closer to the vertex the are located. while the coil halves of the beaktan winding in the area of the torque 0 lies. You can see that the Vi®klung 37 generated resulting torque anyway: with positive as well as with negative excitation ® , while essentially lichen all of the torque generated by the current. is obtained by winding 38. The current through the winding 38 can be completely independent of that by the Reaktanxwieklung 37 flowing current can be varied. Therefore, the rotor according to FIG. 10a can always be in one position been held in which the coil sides 4b, 3b, 6b and lob, 11b, 12b symmetrical to the position with the three-moment D in Fig. Lob are arranged. Dien is with the red not possible according to FIG. 8a. Furthermore, the Winding 37 enlarged current flowing in the negative sense , so that the stator of the V®chselstromgenerators reactive can absorb current up to the maximum nominal value without that any change in the rotor position with respect to the The rotating field of the stator occurs. In this case you are 5 Spuleiaseiten & b, 5b9 6n, and lob, 11b, 12ü a ymm etrisoli. to the 1.80d position with the torque U arranged. It is possible to replace the i8 Trig. 9 shown Wick- development the well-known% fully wound rotor " (full'-wound red), one of the three Windings as reactan winding and the other two as Drtha developments have been used. #The one in this description bong used expression ss'lindriscbeRotor # includes you a "fully dedicated rotor". The above description deals in the main Bache ODit the ability of slasch an e, Llindleiatüng (VAr) to absorb from an energy transfer system: The However, the invention also contributes, as already mentioned, the stability of an alternating current generator under load to enlarge. Prop. 11 shows the phasor diagram of a usual machine (ie a tlasoRneee'üt rrschend Fig. 8a wound rotor). while Fig. 1: 2 shows the phasor diagram shows a liascnine, the rotor of which, for example, dtatspre- accordingly Fig. 9 is wound. The following designations are used in FIGS. 11 and 1.2 useda et '@ terminal voltage of the generator; e1 - hip gap tension of the generator? 1 ... armature current; Al _ - water motor force of the armature (mmf 3 E.id w % eaktenckomponerte der Vagnetowotorisahen Irraft of the anchor I% i (; # c4uadratlscho. (Drahwomeat generating) component the magnotomotoriachen Krart of the anchor j 1t # magnotomotoric force contributes to the field current normal idle voltage i I i, - magnetomotive force of the Poldstromei Lveerlautepspannung the generators without Satisfaction of the reading bar of 1f can be generated @ tü @ 'dt; 1d - ®: yuchrone Reakta un i xa: _ haaktionsroaktans des A cücers; x1 - Straarealitann de * Ankerei ü - Loiestungataktorwizücel; - kotorwinkei (i.e. angle stubborn a just synchronized? iaschino) i a c bobbin winding i Ijt mugnatotatcrische force of the leakage development Ni 1T .. iiiag.uetomotuz, ibebs Kraft der Drelssiooentwicklun 38; iTd - i component of I, r in the back proposition i ITQ - quadratic lonponent: from I Ti - River in the air gap. For the purpose of clarification, it should be noted that with the greetings in the iluaru tm en by Fi6. 11 and 12 are the true vectors of the Flusspa and the naaneetomotoriuohen forces riding the pseudo- Vectors of Wuoh »lepamtnng and de * alternating extremes com- are biiaiert. , i en, no direct quantities, and the Zelgerdiagrams illustrate the physical ones Angle between the individual sizes assuming a stationKren notors. In f g. 11 oalt is the stator current i of the generator dar i; loilmona voltage t by the power factor wiak0l before. If we add the anchor ri and den to 9t Veriuetreaktanzabfall zVi, mLui receives the air gap voltage e1. Dioa represents the spaunu nG that the soot t1 is produced in the air opaque, -which 9l by y0 ° rushes. Lor flow 0 is the NVTTO flow in dahi air coil the dure.V a Feloatrom It (which can be derived from the idle srittlgu: @; lturve is generated. Add, kind of that [email protected] Kraft Al de Ankers vectorial to the iiagnotomotoriachan Kraft Xt des Voldatrunos, which in Riclt- If the Polaeltss acts' then one obtains the vector IT of magnetizing mognctomotoxic force. if neglected liquidation of saturation effects, 9l is the void opannur « , which leads the field current 1, ( which leads e1 nm 900 eatepricj: .t. 'The fieaktanzaball between lines at and s1 is based on the:; yncnronreaktanz xd, which is the sum of the reactances = a and acl at. Some change in mmgnatozotorl ahen ürät is exlordsrlch to the effect of the two rotor . Windings to be considered. The etellings and the Degrees of these in.agastnnrotorisel><a forces are shown in fig. 12th shown ,, with the position of the Dz: ehmonentwcklung 38 1ängo the Lini4 'OH lies, ie 60 ° in front of ij: the point gives a size of ITs that you get when you use Aiq "is extended from the flood axis at D until line O8 at F is cut :. The magnetomotive force TT, added to Aiq, gives a resulting vector ITd ' which is represented by the arrow 0D. If you add here- to see the magnetizing component of the magneto motor Kraft Aid des Ank®ra, this results in a total magnetic sization component v 0J. The Vi®klung 3? must be more negative Electricity IR has been supplied so that it can be used for generation of a river f necessary electromotive force : It yields which coincidentally coincides with ITd $ in Fig. 12. The resultant of the magnetomotive forces of the rotor is OC, which coincides with lt in FIG. 11. It should be mentioned here for explanation that an operation with a rotor angle of more than 90o can be important, to generate useful power and at the same time so much reactive to absorb electricity as it is required to run the Reduce the transmission voltage to the desired Vart. It has been explained above that the present invention brings better operational stability when the machine Dlindetrom creates or absorbs. As from the following will become clear, the invention also enables a better one Possibility than before to improve the stability of the machine influential when it generates useful power. It got up declares that b6: 1 ainam Duttrieb with uInan llotorwlüLQi . @. in the !, sudden 90® and mluimal excitement die became. - If ltoturwinkoln is more than 90® it is imperative to provide some kind of rotor-out roll, although it was difficult with the earlier machines both deal Itvtorwinkol to stauurn and the exiteleiatung to greet. This essentially requires a development times; isetieloruug of the machine, resulting in a low rotational moment leads and makes the? laechinu more unstable. Easy. 11 does an increase in performance first to a guard your rotor angle by one Letrag3 @ vow point .G to point L: Read fWirt to one Flux depletion due to an increase in the demagnetism ration hoMponexate by I fd. Nora.aalerweiso is one automatic tension control effect to increase the ma ;, e etomotor force of the rotor provided, uni at the same ßotorwinkel to achieve a new stable state are sufficient. The automatic voltage regulator has for rotor angles of more than y, 5® some kind of control or ßlimitation® device for the - Rotorwintcel. The new stable state is at point ki. Xan recognizes Pig. 11 that an increase of 1fd is contrary to the flow Component has. So it always did with common machines necessary to accept a river depression in order to reduce the. Initial power to increase if the rotor angle is greater than 900 is. Although the automatic voltage regulator went like this can be established that after this disturbance he does the same restores reactive absorption in point oil a further increase in I = a progressive depression result in the flux for larger rotor angles , and the performance grows until the stability if necessary - lost anyway in ? # 3 g. l: 2 sees that dis kiohtuag of the reactant strocuae, (Ih. of the current through the winding 37, of the soot The opposite is true, however, of the direction of the current durci) the 1> raw hair devolatilization only an angle of 60o with the flux oscillation includes: Also here causes an increase in power an instantaneous flow depression, there i # i ch at a slightly smaller angle from point F. In Vvrwartarlchtuna to point L in F sharp. 12 moves. A nactifol: Gender increase from I, but r increases the fluD of the machine, since 1T is a component in the direction of the Flussee f has. Therefore, a watung'suwaeh does nothing Flow # lepression and the machine behaved under load more stable. ala x'lisidstromabeorpbion .k ljnrl can be enlarged by = R in i: ƒ .-; utiver direction is greeted without ßee% ntrüch- fiigurg cle Dretanokentee while it is at a usual Rotor is necessary: 'first reduce Z = u' so that the Irotcjr ° viaücel advances into a new cleat, and then free St4Y boys over 900 I @ srgzUGeru, un dir kiuetiaclie ener-. to absorb them from the rotor movement and to achieve the same torque " how to reach before .. _

Claims (1)

Neue Patentansprüche 1. Verfahren zur Steuerung der Blindleistung in einem Versorgungenetz mit darin angeordneter Wechselstrommaschine durch Ändern des einer Roto.rwoklung der Maschine suge- fUhrten Gleichstroms, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß unter Verwendung einer Wechseletrommaschine mit zwei voneinander unabhängigen, im Winkel zueinander angeordneten Rotorwicklunßen die Maschine durch entsprechende: Regung der einen, das Antriebedrehnoment bestimmenden Rotorwicklung (18 bsw:38) so betrieben wird, daß eich die andere Rotor- Wicklung (17 bzw. 37), in der die 8trumänderungen zur Blind- leistungeateuerung durchgefUhrt werden, in einer in wesent- lichen kein Drehmoment erzeugenden Stellung b@zUgliah des 8tatorfeldes gehalten wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k o n n - z e ich n e t, daß der aleohatrom durch die erste.Rotor- wicklung (18 bzw. 38) in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Statorklemenepannunh und .einer Bezuseepannung nach Größe und Richtung so serteuert wird, daß der Stator die der Differenz zwischen der Kiemenspannung und der Bezugsspannung entsprechende Blindleistung erztus*noder absorbieren kann. 3. Wechselstrommasehine zur Durchftlhrung des Verfahrene nach Anspruch 1-oder 2, mit zwei voneinander umshöxngitep, im Winkel zueinander angeordneten Rotorwiaklungan, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rotorwioklungen mit- einander einen Winkel von weniger als 90°, inebeeeadere einet Winkel von üOo einschließen. , New patent claims 1. Process for controlling reactive power in one Supply network with an alternating current machine arranged in it by changing the rotation of the machine fords direct current, characterized geke NNZ ei c h n e t that using a two-way rotary drum machine independent of one another, arranged at an angle to one another Rotor windings the machine by appropriate: excitation of the a rotor winding that determines the drive torque (18 e.g. 38) is operated in such a way that the other rotor Winding (17 or 37) in which the 8-strand changes to the blind leistungeateuerung be carried out in an in essential lichen no torque generating position b @ zUgliah des 8tatorfeldes is held. 2. The method according to claim 1, characterized in that - I show net that the aleohatrom through the first rotor winding (18 or 38) depending on the difference between the stator clamps and a booster voltage is controlled according to size and direction so that the stator that of the difference between the gill tension and the Reference voltage corresponding reactive power erztus * noder can absorb . 3. Alternating current phase for carrying out the procedure according to claim 1 or 2, with two umshöxngitep, rotor shafts arranged at an angle to one another, thereby gekennzeichn e t in that the medium-Rotorwioklungen each other at an angle of less than 90 °, inebeeeadere unites Include angles of üOo . ,