DE1563719C3 - - Google Patents
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- DE1563719C3 DE1563719C3 DE19511563719 DE1563719A DE1563719C3 DE 1563719 C3 DE1563719 C3 DE 1563719C3 DE 19511563719 DE19511563719 DE 19511563719 DE 1563719 A DE1563719 A DE 1563719A DE 1563719 C3 DE1563719 C3 DE 1563719C3
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/06—Control effected upon clutch or other mechanical power transmission means and dependent upon electric output value of the generator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur gleichmäßigen
Spannungsversorgung von Drehstromverbrauchern durch einen mit stark schwankender Drehzahl
angetriebenen Drehstromgenerator, insbesondere auf Dieseltriebfahrzeugen, bei der eine drehzahlabhängige
Polumschaltung des Drehstromgenerators zum angenäherten Ausgleich der durch die Drehzahlschwankungen
hervorgerufenen Frequenzänderungen vorgenommen ist.
Drehstrommotoren werden heute häufig für den Antrieb von Hilfsmaschinen auf elektrischen und dieselelektrischen
Triebfahrzeugen oder kleinen Schiffen eingesetzt. Auf Dieselfahrzeugen war der Einsatz von
Drehstrommotoren, beispielsweise als Antriebsmotoren für Kompressoren, Fahrmotorlüfter und Kühlwasser-Kühlerlüfter,
bisher dadurch behindert, daß ein Drehstromgenerator bei direkter Kupplung mit dem Dieselmotor eine Spannung liefert, deren Frequenz
der Drehzahl des Dieselmotors proportional ist. Entsprechend den möglichen großen Änderungen der
Dieseldrehzahl (im Betrieb etwa zwischen 30 bis 100 %) schwankt dann die Frequenz des abgegebenen
Drehstromes in gleicher Weise mit.
Um Drehstrom-Asynchronmotoren dennoch benützen zu können, wurden daher auf dieselelektrischen
Triebfahrzeugen besondere Hilfsdieselmaschinen eingesetzt, welche einen Drehstromgenerator mit
konstanter Drehzahl antreiben. Diese Anordnung arbeitet zwar technisch einwandfrei, ist aber sehr aufwendig
und verteuert die Anschaffungs- und Unterhaltskosten. Außerdem entsteht hierdurch erhöhter
Platz- und, Gewichtsbedarf. Es ist auch bekannt, in elektrischen Anlagen mit asynchronen Drehstromgeneratorenzwei
dieser Generatoren in Kaskadenschaltung mit gleichen, verschiedenen oder umschaitbaren
Polpaarzahlen zu betreiben (schweizerische Patentschrift 44 282). Hierbei ist der Aufwand der Erzielung
gleichbleibender Drehzahlen der Antriebsmotoren groß.
Bei einer weiteren bekannten Anordnung nimmt man die stark schwankenden Drehzahlen in Kauf und
kuppelt den Drehstromgenerator direkt mit dem Hauptdieselmotor. Durch Absinken oder Ansteigen
der Generatorspannung proportional zur jeweiligen Drehzahl, d. h. durch Fortfall der Spannungsregulierüng,
ist dann ein Betrieb mit normal ausgelegten Drehstrom-Asynchronmotoren möglich. Dies beruht
darauf, daß die sich ändernden Blindwiderstände der Antriebsmotoren die Betriebsströme der Motoren
einigermaßen konstant halten.
Die absinkende Betriebsdrehzahl der Antriebsmotoren hat aber beim Antrieb von Lüftern und Kompressoren
ein beträchtliches Absinken der geförderten Luftmenge und der Kompressorleistung zur Folge.
Diesen Nachteil versuchte man durch Überdimensionieren der Lüfter oder Kompressoren zu begegnen.
Dies führte jedoch zu unwirtschaftlichen Auslegungen
ίο dieser Maschinen. Abgesehen davon benötigt eine
derartige Lösung auch stets noch eine getrennte Stromversorgung für Verbraucher, die eine konstante
Spannung benötigen, wie beispielsweise Ladegeräte von Batterien.
Bei Dieseltriebfahrzeugen ist es auch bekannt, die vorgenannten Nachteile durch Polumschaltung der die
Fahrmotoren speisenden Generatoren zu vermeiden (USA.-Patentschrift 2157 830).
Es ist ferner bekannt, einen Drehstromgenerator im Hauptstromkreis mit Hilfe von Thyristoren zu regeln
(britische Patentschrift 803 957).
Alle diese bekannten Lösungen haben den Nachteil, daß zur Anpassung häufig schaltende, dem Verschleiß
unterworfene Kontaktschaltgeräte erforderlieh sind und trotz der häufigen Umschaltungen
Drehzahlsprünge und damit eine schlechte Ausnutzung der Maschinen in Kauf genommen werden müssen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, unter Vermeidung verschleißender Teile eine möglichst
einfache und gleichmäßige Versorgung durch den mit stark schwankender Drehzahl angetriebenen Drehstromgenerator
zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Polumschaltung benutzte, drehzahlabhängig
angesteuerte Thyristoren gleichzeitig zum Regeln der Generatorspannung dienen. Auf diese Weise
lassen sich unter Kleinhaltung der Anzahl der Bauelemente Drehstromverbraucher — bei Dieseltriebfahrzeugen
die Asynchronmotoren und alle sonstigen Hilfsgeräte - mit einer weitgehend konstanten Spannung
speisen, während gleichzeitig die großen Frequenzschwankungen auf einen Bruchteil der bisherigen
Werte herabgesetzt werden.
Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert:
Wie ersichtlich, ist ein Drehstrom-Asynchrongenerator
1 über ein Getriebe direkt mit einem Hauptgenerator 2 und dem Dieselmotor 3 einer Diesellokomotive
gekuppelt. Die eine Ständerwicklung 6 des Asynchrongenerators 1 ist 8pölig, die andere Ständerwicklung
7 4/6polig ausgelegt. Beide Ständerwicklungen liegen am gleichen Drehstromnetz RST,
an das auch die Verbraucher, z.B. Drehstromasynchronmotoren 10 oder über Gleichrichter gespeiste
Batterien 11 angeschlossen sind. Gleichzeitig sind an dieses Drehstromnetz RST Erregerkondensatoren S
in Dreieckschaltung angeschlossen.
Zur Polumschaltung sind Gruppen von antiparallel geschalteten Thyristoren 8 vorgesehen, die durch Signale
eines von der Tacnometermaschine 4 mit dem Drehzahlistwert gespeisten Reglers 9 drehzahlabhängig
Polpaare zu- und abschalten.
Bei einem angenommenen Drehzahlbereich des Dieselmotors von 600 bis 1500 U/min und einer
Übersetzung von 1:2 zwischen Dieselmotor 3 und Drehstrom-Asynchrongenerator 1 würde der Drehstrom-Asynchrongenerator
in einem Drehzahlbereich
von 1200 bis 3000 U/min arbeiten. Dabei schalten dann die Thyristoren 8 zwischen 1200 und 1750 U/
min die 8polige Wicklung, zwischen 1750 bis 2400 U/min die opolige Wicklung und zwischen 2400 und
3000 U/min die 4polige Wicklung zu, wodurch beim gewählten Beispiel eine Frequenzschwankung von 80
bis 120 Hz bei einem Nennwert von 100 Hz, also um ± 20 % auftritt.
Die Spannung des Netzes RST kann durch Kompensation der Bündstromänderung oder durch entsprechende
Anschnittsteuerung der zur Polumschaltung vorgesehenen Thyristoren 8 konstant gehalten
werden.
Durch Verändern der im Beispiel gewählten Polumschaltungen
könnten auch andere Frequenzbe-
, reiche überdeckt werden.
Durch die mehrfach-polumschaltbare Wicklung wird also erreicht, daß die gewählte Nennfrequenz zur
Speisung der Drehstrom-Asynchronmotoren in von der Anzahl der Polumschaltungen abhängigen Grenzen
konstant gehalten werden kann, indem - abhängig
ι ο von der j eweiligen Drehzahl des Asynchrongenerators
- die zur Drehzahl passende Wicklung zugeschaltet wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Anordnung zur gleichmäßigen Spannungsversorgung von Drehstromverbrauchern durch einen mit stark schwankender Drehzahl angetriebenen Drehstromgenerator, insbesondere auf Dieseltriebfahrzeugen, bei der eine drehzahlabhängige Polumschaltung des Drehstromgenerators zum angenäherten Ausgleich der durch die Drehzahlschwankungen hervorgerufenen Frequenzänderungen vorgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Polumschaltung benutzte, drehzahlabhängig angesteuerte Thyristoren (8) gleichzeitig zum Regeln der Generatorspannung dienen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19511563719 DE1563719B2 (de) | 1951-01-28 | 1951-01-28 | Anordnung zur gleichmaessigen spannungsversorgung von drehstromverbrauchern |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19511563719 DE1563719B2 (de) | 1951-01-28 | 1951-01-28 | Anordnung zur gleichmaessigen spannungsversorgung von drehstromverbrauchern |
DES0104513 | 1966-06-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1563719A1 DE1563719A1 (de) | 1970-02-19 |
DE1563719B2 DE1563719B2 (de) | 1973-07-12 |
DE1563719C3 true DE1563719C3 (de) | 1974-05-30 |
Family
ID=25753048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19511563719 Granted DE1563719B2 (de) | 1951-01-28 | 1951-01-28 | Anordnung zur gleichmaessigen spannungsversorgung von drehstromverbrauchern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1563719B2 (de) |
-
1951
- 1951-01-28 DE DE19511563719 patent/DE1563719B2/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1563719B2 (de) | 1973-07-12 |
DE1563719A1 (de) | 1970-02-19 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |