DE653522C - Anordnung zur Erzeugung oder zur Aufnahme eines Gleichstroms von gleichbleibender Staerke - Google Patents
Anordnung zur Erzeugung oder zur Aufnahme eines Gleichstroms von gleichbleibender StaerkeInfo
- Publication number
- DE653522C DE653522C DED62782D DED0062782D DE653522C DE 653522 C DE653522 C DE 653522C DE D62782 D DED62782 D DE D62782D DE D0062782 D DED0062782 D DE D0062782D DE 653522 C DE653522 C DE 653522C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- current
- direct current
- generating
- winding
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/26—Synchronous generators characterised by the arrangement of exciting windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Erzeugung oder zur Aufnahme
eines Gleichstroms von gleichbleibender Stärke, der über Entladungsstrecken von
der Ständerwicklung einer selbsterregten, mehrphasigen Synchronmaschine mit zwei
unabhängig voneinander angeordneten stromerzeugenden und strombegrenzenden gleichstromerregten
Läuferwicklungen, deren Achsen gegeneinander verschoben sind, erzeugt oder aufgenommen wird. Die bekannten Anordnungen
dieser Art dienen zur Erzeugung von Mehrphasenstrom unveränderlicher Stärke," und bei ihnen wird die strombegrenzende
Gleichstromerregung abhängig von der Drehstromspannung über einen Kollektor gleichgerichtet.
Die vorliegende Erfindung dient demgegenüber zur Erzeugung oder Aufnahme eines
Gleichstroms gleichbleibender Stärke und besteht darin, daß die strombegrenzend wirkende
Läufererregerwicklung über Schleifringe mit einem zur gewünschten Klemmenspannung
der Maschine ungefähr proportionalen Gleichstrom, der beispielsweise durch Parallelschaltung
der Wicklung zur schwankenden Netzgleichspannung entnommen sein kann, und
die um — verschobene stromerzeugende Laufer-
erregerwicklung über Schleifringe in Reihenschaltung von dem Netzgleichstrom gespeist
wird. Die Erfindung unterscheidet sich von der bekannten Anordnung nicht nur darin, daß sie Gleichstrom statt Drehstrom
erzeugt, sondern auch dadurch, daß sie keines Kollektors bedarf, wodurch die Anordnung
robust und zur Führung sehr starker Ströme befähigt , wird, wie sie beispielsweise in
Fernübertragungen nach dem System Thury auftreten.
Die Erregerwicklungen können auch auf dem Ständer angeordnet sein. Auch in
diesem Fall ist die Verwendung eines Kollektors vermieden. Die Schleifringe dienen
bei einer solchen Anordnung zur Verbindung der Mehrphasenwicklungen mit den Entladungsstrecken.
Die stromerzeugende Läufererregerwicklung kann an Stelle vom Netzgleichstrom
von einer unabhängigen und regelbaren Gleichspannungsquelle erregt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung
dargestellt.
Die Ständerwicklungen der Maschine sind in Fig. ι mit I, II, III bezeichnet. Der gemeinsame
Nullpunkt 0 der Ständerwicklungen ist als Kreis dargestellt und steht mit dem Schleifring S'" in Verbindung. Die
äußeren Klemmen der Ständerwicklungen führen zu den Anoden des Gleichrichters G,,
dessen Kathode an den Schleifring Sr mittels einer Schleifbürste angeschlossen ist. Die
eine Erregerwicklung X-X ist zwischen die
Schleifringe 5" und S'" geschaltet, während
die andere Erregerwicklung Y-Y zwischen den Schleif ringen S' und S" liegt. Um die
Oberwellen in den Gleichstromkreisen zuunterdrücken, ist die Erregerwicklung X-X
an den Schleifring Sf" nicht unmittelbar*
sondern über einen Puffer P angeschlossen. An Stelle eines Puffers oder in Verbindung
mit diesem können auch Dämpferwicklungen ίο vorgesehen sein. Letztere sind bei Einphasenstrom
zur Unterdrückung des inversen Feldes besonders zu empfehlen. Der Gleichstromverbraucher 'oder -erzeuger liegt
zwischen den Schleifringen S" und S'" bzw. 1-5 dem mit dem letzteren verbundenen Sternpunkt ο der Ständerwicklungen. Zum Zwecke
der besseren Übersicht ist in Fig. 2 das Schaltschema der Maschine in vereinfachter
Darstellung gezeichnet. Die einzelnen Teile so sind in dem Schaltbild mit den gleichen
Buchstaben bezeichnet wie in Fig. i. Wie man sieht, liegt die Erregerwicklung X-X im
Nebenschluß zu der anderen Erregerwicklung F-F und dem gleichstromverbrauchenden
oder -liefernden Netz, wenn diese in Reihe zueinander liegen. Das Erregerfeld F-F
könnte aber auch statt dessen mit konstantem, den jeweiligen Betriebsverhältnissen
angepaßtem Gleichstrom von einer besonderen ■ 30 Stromquelle her erregt werden.
Die Arbeitsweise der Maschine ergibt sich aus folgendem:
In dem Zustand, in dem die Gleichstromklemmen kurzgeschlossen sind, wird weder
Energie aufgenommen noch abgegeben. In diesem Betriebszustand wird nur das Feld Y
erregt. Die Erregung wird so weit gesteigert, daß der in dem Kurzschluß fließende gleichgerichtete
Strom eine Stärke erreicht, die weiterhin nach Aufhebung des Kurzschlusses dem konstanten Betriebsstrom entspricht.
Die erforderlichen Amperewindungen können entweder durch Fremderregung des Feldes Y
aus einer konstanten Stromquelle her oder 4-5 aber wie in der gezeichneten Ausführungsform
durch Einschaltung der Wicklung F in Reihe zum Verbraucherkreis durch Selbsterregung
erhalten werden. Die in der geschilderten Weise induzierten Phasenströme liefern keine Energie nach außen, da die vom
Feld F induzierten Spannungen, denen sie die Entstehung verdanken, von der Impedanz,
eigentlich überwiegend von der Reaktanz der Phasen verbraucht werden. Dieser Zustand
bleibt auch dann unverändert, wenn die spannungslose Maschine durch einen Stromkreis
geschlossen wird, welcher denselben , Gleichstrom in gleicher Richtung ohne Spannung
führt. Die Kompensationswirkung im Anker in der. Richtung gegen das Feld Y ist
noch vollkommener, falls die Eigenspannung des äußeren Stromkreises auch die 0hmschen
Widerstände der Maschine und des Gleichrichters einschließlich der Drossel ausgleicht.
Im Belastungszustand kommt im Schliessungskreis Energie zur Wirkung, und zwar
mit positiver Leistung, wenn Spannungen in der Richtung des konstanten Stroms abgegeben
werden, und mit negativer Leistung, wenn die Maschine auf Widerstand oder gegengerichtete Spannungen arbeitet. Der
erste Fall tritt ein, wenn von außen, z.B. in der Leitung der Fernübertragung oder durch
Rückwirkung von Motoren bei Nutzbremsung, Gleichstrom unter Spannung in die Synchronmaschine hineingeschickt wird. Der
zweite Fall tritt beispielsweise dann ein, wenn arbeitende Gleichstrommotoren Gegenspannüng
erzeugen. In beiden Fällen tritt zur Aufrechterhaltung des Energiegleichgewichts
die Feldkomponente X in Tätigkeit. Diese wird in einem Sinn und in einer Stärke
erregt, durch die sie in den Ankerphasen Spannungen induziert, welche die positiven
oder negativen Spannungen im Stromkreis
ausgleichen. Da die vom Feld X induzierten Spannungen wegen der Winkelstellung des
Feldes zu den Phasenströmen mit den letz-*
teren gleichachsig in derselben Richtung oder in Gegenrichtung wirken, erzeugen sie im
Anker positive oder' negative Wirkströme. Demgemäß entsteht auch zwischen dem
Feld X. und den Phasenströmen dasjenige Drehmoment, das bei der jeweiligen Umlaufgeschwindigkeit
der Maschine der abgegebenen oder aufgenommenen Energie entspricht.
Da die Stromstärke im geschlossenen Kreis konstant bleibt, wird die Größe der im
Gleichgewicht zu haltenden Leistung jeweils durch die Spannung bestimmt. Zur Aufrechterhaltung
des Gleichstromgewichts wird die Erregung des X-Feldes so geregelt, daß
sie stets den Schwankungen der Arbeitsspannung folgt. Falls im Stromkreis nur mäßige Spannungen auftreten, z. B. bei
Kraftübertragung auf Betriebsanlagen in geringer Entfernung,.kann die selbsttätige Regelung
voji der von der Belastung oder Leistung abhängigen Erregerspannung einfach
dadurch erregt werden, daß die Erregerwicklung X im Nebenschluß zum äußeren Gleichstromkreis
geschaltet wird, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Führt der äußere
Stromkreis aber Hochspannung, wie es beispielsweise bei der Stromversorgung für Fernübertragung der Fall ist, so ist die unmittelbare
elektrische Verbindung der Erregerwicklungen mit dem Gleichstromkreis unzweckmäßig. In diesem Fall wird man den
Erregerstrom des X-FeIdes über Spannungswandler und Gleichrichter den Phasenleitun-
gen entnehmen und das F-FeId von einer konstanten Stromquelle (Nebenschlußdynamo,
Akkumulatoren oder Stromwandler) her erregen.
Die beschriebene Maschine hat von sich aus keine bestimmte Drehzahl, diese muß ihr
vielmehr im Betrieb von außen her gewissermaßen durch einen Taktgeber aufgedrückt
werden. Beim Generatorbetrieb geschieht dies ίο durch die Antriebsmaschine, die den Läufer
mit einer bestimmten Drehzahl, die derjenigen der Antriebsmaschine gleich oder proportional
ist, antreibt. Durch die Drehzahl des Läufers wird wiederum der Takt des Arbeitens der Ventilanoden bestimmt. Auch
bei Motorbetrieb muß die Maschine ihre Drehzahl durch einen Taktgeber erhalten. In
vielen Fällen wirkt die vom Motor angetriebene Maschine als Taktgeber, nämlich falls
diese von sich aus eine bestimmte Drehzahl hat, wie es z. B. beim Synchrongenerator der
Fall ist. Hat das vom Motor angetriebene Aggregat von sich aus keine bestimmte Drehzahl,
so muß dem Motor durch einen Taktgeber eine bestimmte Drehzahl aufgezwungen werden, der aber nicht Gegenstand der vorliegenden
Erfindung bildet.
Der Gleichrichter ist als dreianodiger Gleichrichter dargestellt und unmittelbar an
die Ständerwicklungen angeschlossen. Der Anschluß des Gleichrichters könnte auch
unter Vermittlung eines Anodentransformators erfolgen, und statt eines dreiphasigen
Gleichrichters könnte z. B. auch ein sechs-
3S phasiger vorgesehen werden. Durch Gruppenschaltung
von Transformatorwicklungen und Schleifringen lassen sich dann mittels eines Maschineriaggregats sehr hohe Spannungen
bei gleichbleibender Stromstärke erzeugen, wie sie beispielsweise für Fernübeftragungen
nach dem System Thury erwünscht sind.
Claims (3)
- Patentansprüche:i. Anordnung zur Erzeugung oder zur Aufnahme eines Gleichstroms von gleichbleibender Stärke, der über Entladungsstrecken von der Ständerwicklung einer selbsterregten, mehrphasigen Synchronmaschine mit zwei unabhängig voneinander angeordneten stromerzeugenden und strombegrenzenden gleichstromerregten Läuferwicklungen, deren Achsen gegeneinander verschoben sind, erzeugt oder aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die strombegrenzend wirkende Läufererregerwicklung über Schleifringe mit einem zur gewünschten Klemmenspannung der Maschine ungefähr proportionalen Gleichstrom, der beispielsweise durch Parallelschaltung der Wicklung zur schwankenden Netzgleichspannung entnommen sein kann, und die um -^verschobene stromerzeugende Läufererregerwicklung über Schleifringe in Reihenschaltung von dem Netzgleichstrom gespeist wird.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stromerzeugende Läufererregerwicklung an Stelle vom Netzgleichstrom von einer unabhängigen und regelbaren Gleichspannungsquelle erregt wird.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom für die eine Erregerwicklung den Phasenleitungen über Spannungswandler und Gleichrichter und der für die andere Erregerwicklung einer konstanten Stromquelle (Nebenschlußdynamo, Akkumulatoren oder Stromwandler) entnommen wird.Hierzu ι Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED62782D DE653522C (de) | 1932-01-27 | 1932-01-27 | Anordnung zur Erzeugung oder zur Aufnahme eines Gleichstroms von gleichbleibender Staerke |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED62782D DE653522C (de) | 1932-01-27 | 1932-01-27 | Anordnung zur Erzeugung oder zur Aufnahme eines Gleichstroms von gleichbleibender Staerke |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE653522C true DE653522C (de) | 1937-11-25 |
Family
ID=7058536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED62782D Expired DE653522C (de) | 1932-01-27 | 1932-01-27 | Anordnung zur Erzeugung oder zur Aufnahme eines Gleichstroms von gleichbleibender Staerke |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE653522C (de) |
-
1932
- 1932-01-27 DE DED62782D patent/DE653522C/de not_active Expired
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2225868B2 (de) | Steuervorrichtung für eine elektrische Maschinenanordnung | |
DE653522C (de) | Anordnung zur Erzeugung oder zur Aufnahme eines Gleichstroms von gleichbleibender Staerke | |
US2320841A (en) | Polarized-field generator | |
DE224294C (de) | Pufferanordnung bei ein-order mehrphasigen Wechselstromanlagen | |
DE871337C (de) | Elektrische Umformermaschine | |
DE636833C (de) | Einphaseninduktionsmotor mit magnetischem Nebenschluss an den Statorpolen | |
DE591326C (de) | Anordnung zur Umformung von ein- oder mehrphasigem Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt | |
DE227254C (de) | ||
DE622232C (de) | Umlaufender Frequenz- und Phasenzahlumformer | |
DE633110C (de) | Anordnung fuer aus einem Wechselstromnetz gespeiste ventilgesteuerte Kaefigankermotoren mit veraenderbarer Drehzahl | |
DE1938810C3 (de) | Stromversorgunseinrichtung für Eisen bahnf ahrzeuge | |
AT57120B (de) | Einrichtung zur elektrischen Arbeitsübertragung durch Mehrphasenstrom. | |
DE198547C (de) | ||
DE203956C (de) | ||
DE296039C (de) | ||
DE880765C (de) | Drehstrom-Umformer in Verbindung mit Gleichrichtern | |
DE657211C (de) | Anordnung zur Erzeugung oder zur Aufnahme eines Gleichstroms von gleichbleibender Staerke | |
DE500532C (de) | Kommutierungsregelungsverfahren fuer mit Wendepolen versehene Wechselstromkollektormotoren zum Antrieb von Arbeitsmaschinen, deren Drehmoment mit abnehmender Drehzahl faellt | |
DE515011C (de) | Regelanordnung fuer Asynchronmaschinen | |
DE242375C (de) | ||
DE461953C (de) | Maschinensatz zur Erzeugung von in weiten Grenzen regelbarer Spannung bei annaeherndgleichbleibender Stromabgabe im Regelbereich, bestehend aus einem Einankerumformer und einer mit diesem mechanisch verbundenen und in Reihe geschalteten Zusatzmaschine | |
AT231553B (de) | Elektrische Synchronmaschine | |
DE588227C (de) | Anordnung mit mechanisch voneinander unabhaengigen Drehstrommotoren, deren Rotoren elektrisch verbunden sind | |
AT98115B (de) | Maschinensatz mit in weiten Grenzen regelbarer Spannung. | |
DE464964C (de) | Anordnung zur UEbertragung von Bewegungen auf Motoren, die auf dem Rotor und Stator je eine Mehrphasendrehfeldwicklung besitzen |