DE381828C

DE381828C - Anordnung zur Kompensation von Wechselstrom-Gleichstrom-Einankerumformern

Info

Publication number: DE381828C
Application number: DES50449D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Publication date: 1923-09-25

Description

Anordnung zur Kompensation von Wechselstrom-Gleichstrom-Einankerumformern. Die Erfindung betrifft die Anordnung einer Kompensationswicklung bei Wechselstrom-Gleichstrorn-Einankeruniforniern. Iin allgemeinen werden bei diesen Maschinen Kompensationswicklungen nicht verwendet, weil (las Gleichstroni-Ankerfeld bereits durch das Wechselstrom-Ankerfeld aufgehoben, im Anker somit kein überschüssiges Feld vorhanden ist, das zti kompensieren wäre. Andererseits liegt bei diesen Maschinen die Gefahr vor, daß hei plötzlichen Kurzschlüssen im Gleichstromnetz Rundfeuer auf dem Kollektor auftritt. Untersuchungen haben nun gezeigt, daß die Ursache des Rundfeuers darin besteht, daß das dein Kurzschluß-Gleichstromfeld entsprechende Wechselstrom-Ankerfeld sich langsamer ausbildet als das Gleichstrom-Ankerfeld, und daß hierdurch Feldverzerrungen in der :Maschine und damit unzulässig hohe Segmentspannungen auftreten.
Dieser Nachteil kann nun vermieden werden, wenn die der Erfindung gemäß auf dein Pol des Einankerutnforiners angeordnete Kotnpensationswicklungtransformatorisch vom Gleichstrom-Ankerstronikreis erregt wird. Diese transforniatorische Erregung kann auf verschiedene Weise erfolgen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, worin a den Ständer eines Einankeruniforiners finit dein Anker h bedeutet. c sind die Hauptpole, die außer der Feldwicklung d eine Kompensationswicklung e erhalten. f sind die Wendepole mit ihrer normalen Wendepolwicklung g. In dem Gleichstrom-Ankerstromkreis ist nun die Primärwicklung 1i eines Transformators i eingeschaltet, dessen Sekundärwicklung 1 die Kompensationswicklulig speist. An Stelle dieses Transformators i kann irgendeine andere Einrichtung treten, die es ermöglicht, den Kompensationsstromkreis transformatorisch vom Ankerstromkreis zu speisen. Beispielsweise könnte die Wendepolwicklung als Primärwicklung eines solchen Transformators dienen. Befindet sich der Schalterle in der Stellung rx, so bleibt bei stationären Gleichstromverhältnissen die Kompensationswicklung unerregt. Tritt jedoch im Gleichstromnetz ein plötzlicher Kurzschluß auf, so entsteht im Transformator, durch die Wicklung h erregt, ein veränderliches Feld, (las in der Sekundärwicklung 1 des Transformators eine Spannung erzeugt, die rler Kompensationswicklung aufgeprägt wird und die ausreicht, das überschüssige Gleichstrom-Anker feld zu kompensieren, bis (las Wechselstromfeld dem Gleichstromfeld nachgeeilt ist.
Wird der Transformator i, nur mit Primärt@ icklung und Sekundärwicklung, wie ein normaler Transformator, ausgeführt, so entsteht durch den konstanten Lastgleichstrom ein Feld im Transformator, das ihn unter Umständen bereits so hoch sättigt, daß er bei auftretenden Kurzschlüssen nur unvollkommen wirkt. Dieser Nachteil kann vermieden werden, indem, wie die Zeichnung zeigt, außer der Primärwicklung h. eine weitere Primärwicklung in in Gegenschaltung angeordnet wird, wobei lieben der Wicklung ni ein Stromverbraucher 1a geringen induktiven Widerstandes liegt. Bei normalem Betrieb heben sich dann die Magnetisierungen in und lt auf. Bei veränderlichen Strömen, Kurzschlüssen dagegen fließt der Strom durch den nebengeschalteten Stromverbraucher iz geringen induktiven Widerstandes, und nur zu einem Teil durch die Wicklung in hohen Widerstandes, so daß die Wicklung lr in ihrer Wirkung überwiegt. In der Sekundärwicklung 1 wird also ein die Kompensationswicklung speisender Strom erzeugt.
Eine andere Möglichkeit, die Magnetisierung des Transformators bei stationärem Gleichstrom ganz oder zum Teil aufzuheben, besteht darin, daß neben die Primärwicklungh ein Stromverbraucher höheren induktiven aber geringeren Ohmschen Widerstandes gelegt wird. Der stationäre Strom fließt dann durch den der Wicklung h nebengeschalteten Stromverbraucher geringen Ohmschen Widerstandes, während bei auftretendenStromstößen der wesentliche Teil des Stromes durch die Wicklung la fließt, die einen geringeren induktiven Widerstand als der ihr nebengeschaltete Stromverbraucher .hat. Es sind noch weitere Schaltungen möglich; beispielsweise ist es nicht unbedingt erforderlich, die Wicklung in in Reihe mit der Wicklung lt zu legen, sie kann auch von der Spannung gespeist werden, denn bei einem Kurzschluß wird die Spannung zur Speisung der Wicklung na klein sein, während der volle Kurzschlußstrom die Wicklung lz durchfließt. Auch hierdurch wird erreicht, daß der Transformator durch den stark veränderlichen Kurzschlußstrom voll erregt wird.
In den Stromkreis der Kompensationswicklung wird zweckmäßig eine Wendepol-Hilfswicklung o gelegt, um auch die Kommutierung bei den stark veränderlichen Vorgängen zu unterstützen.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht nun darin, daß die Kompensationswicklung zugleich als Dämpferwicklung dient: Ist beispielsweise ein Umformer für Licht- und Bahnbetrieb bestimmt, so wird bei Lichtbetrieb mit erheblichen Kurzschlüssen im Gleichstromnetz nicht zu rechnen sein, dagegen ist es wünschenswert, auf den Polen des Einankerumformers eine Dämpferwicklung anzuordnen, um alle Pendelungen zu vermeiden. In diesem Falle wird der Transformator i zweckmäßig ausgeschaltet, beispielsweise dadurch, daß der Schalter k in die Stellung ß gebracht wird, in der die Sekundärwicklung L des Transformators i durch den Schalthebel r und die Schiene q kurzgeschlossen ist. Andererseits ist es auch möglich, neben der Kompensationswicklung e eine besondere Dämpferwicklung anzuordnen.
Schließlich kann die Kompensationswicklung auch als Anlaßkäfig verwendet werden. Um für diesen Fall günstige Anlaufverhältnisse zu erzielen, ist es zweckmäßig, einen passend bemessenen oder veränderlichen Widerstand p in ihrem Stromkreis anzuordnen. Dies ist ebenfalls bei dem Schalter k angedeutet. Wird beispielsweise der Schalthebel in die Stellung y gebracht, so ist in dem Stromkreis der Kompensationswicklung e, der jetzt als Anlaßkäfig dient, ein Teil des Widerstandes p eingeschaltet, während der Transformator i durch den Schalthebel und die Kurzschlußschiene q zweckmäßig wirkungslos gemacht wird. Ist der Einänkerumformer angelassen, so wird der Schalthebel r, je nachdem die Wicklung e als Dämpferwicklung oder als Kompensationswicklung wirken soll, in die Stellung ß oder a gebracht.

Claims

PATEN T-AiV SPRÜCHE: i. Anordnung zur Kompensation von Wechselstrom - Gleichstrom - Einankerumformern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationswicklung transformatorisch vom Gleichstrom-Ankerstromkreis erregt wird.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationswicklung an deh Sekundärklemmen eines im Gleichstromkreis liegendenTransformators (i) liegt.
3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendepolwicklung als Primärwicklung des Transformators dient. d..
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für stationären Gleichstrom die Magnetisierung des Transformators (i) ganz oder zum Teil aufgehoben ist.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Transformator zwei Primärwicklungen (h und in) in Gegenschaltung angeordnet 'sind, wobei neben der einen ein Stromverbraucher geringen induktiven Widerstandes (n) liegt.
6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Primärwicklung ein Stromverbraucher hohen induktiven und kleinen Ohmschen Widerstandes liegt.
7. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompen-. sationswicklung als Dämpferwicklung dient, wobei die Spannungsquelle der Kompensationswicklung überbrückt ist. B. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationswicklung als Anlaßkäfig dient, wobei die Spannungsquelle der Kompensationswicklung überbrückt und dafür ein zweckmäßig einstellbarer Widerstand zur Einstellung des Anfahrmomentes eingeschaltet sein kann. g. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der Kompensationswicklung eine Hilfswendepolwicklung liegt.