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Anordnung zur Erzielung einer frei einstellbaren Spannungs-.und/oder
Blindleistungskennlinie - bei Generatoren -Es ist bekannt, Generatoren über Gleichrichter
zu erregen. Es ist hierfür zur selbsttätigen Anpassung des Erregerstromes an die
jeweilige Generatorlast und vor allem, um eine -unverzögert und kräftig wirkende
Stoßerregung bei Kurzschlüssen im' Netz zu erhalten, schon vorgeschlagen worden,
den Erregergleichrichter über Stromtransfo>matoranordnungen zu speisen. Der Erregerstrom
wird dabei z. B. aus zwei Komponenten zusammengesetzt. Die eine Komponente jentspricht
der Grund- bzw. Leerlauferregung und wird von einem Stromtransformator geliefert,
welcher-an der Netzspannung liegt und dem ein großer Blindwiderstand nachgeschaltet
ist. Dieser Transformator gibt einen konstanten Grunderre'gerstrom ab, welcher weitgehend
unabhängig von Netzspannungssrhwankungen ist. Die andere Komponente des Erregerstromes
wird über einen Stromtransformator geliefert, welcher primärseitig unmittelbar vom
Laststrom ganz oder teilweise durchflossen wird.
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Mit diesen bekannten Einrichtungen ist aber die für einen geordneten
Netzbetrieb unbedingt notwendige Regelaufgabe, eine frei einstellbare Spannungs-
und/oder Blindleistungskennlinie einzuhalten, nicht gelöst.
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Eine Eigenschaft der Stromtransformatoranordnungen ist, daß sie unabhängig
von dem xx'iderstand in ihrem Sekundärkreis einen dem Primärstrom proportionalen
Sekundärstrom erzwingen. 1:s ist daher ohne bcsondere Vorkehrungen nicht möglich,
etwa durch Gittersteuerung die Erregung entsprechend der gewünschten Kennlinie einzuregeln.
Dies ist ein großer regeltechnischer Nachteil; denn gerade eine Erregungsregelung
mittels der Gittersteuerung, wenn auch nur innerhalb enger Grenzen entsprechend
der gewünschten Kennlinie, würde den Vorteil bieten, überaus rasch, feinfühlig und
stabil regeln zu können. , Die bisher bekanntgewordenen Anordnungen versuchten eine
Kennlinienregelung entweder durch eine stufetrveise Veränd--rung des Grunderregerstromes,
indem gewisse Transformatoranzapfungen geändert wurden. Es bestand ferner bei diesen
Anordnungen auch noch die Möglichkeit, die Stromaufnahme einer Drosselspule-zu verändern,
wobei jedoch diese Änderung keineswegs s-lbsttätig durchzuführen war. Es sind ferner
Anordnungen bekanntgeworden, die am Stromtransformator außer dem Erregergleichrichter
zwar noch einen Parallelstromkreis aufweisen, allerdings nur zu dem Zweck, 'dadurch
einen Widerstand mit vorbestimniter Stromspannungskennlinie einzuschalten. Bei verschiedenen
Strömen am Transformator verteilt sich vermöge dieser Schaltung der Gesamtstrom
zu verschiedenen Teilen auf die beid--n Parallelzweige, jedoch nur nach einer mit
der einmaligen, nicht veränderbaren Einstellung des Parallelkreises fest vorgegebenen
Kennlinie. Dadurch bleibt bei allen Belastungen
der Erregerstrom
und damit die Maschinenspannung . bei konstantem Leistungsfaktor ebenfalls konstant.
Allen diesen Anordnungen haftet noch immer der Nachteil an, daß durch auch leistungsmäßig
großen Aufwand Anordnungen der Hauptstromkreise in ihren Scheinwiderständen gehindert
werden. müssen.
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Die Erfindung erlaubt, diesen grundsätzlichen Nachteil unter Beibehaltung
der an sich vorteilhaften Stromtransformatoranordnun- zu beseitigen. Der.
Grundgedanke, der üachstehend angegebenen Anordnungen besteht darin, zu mindestens
einer der Stromtransformatoranordnungen einen - Parallelstromziveig hinzuzufügen,
welcher den vom Stromtransformatör gelieferten Strom so in mindestens zwei Stromzweige
aufteilt, daß dadurch der eine Stromzweig regelbar wird, z. B. daß eine Regelung
des Erregerkreis,cs durch Gittersteuerung der Entladungsstrecke vorgenommen werden
kann.
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Die ,gedachten Anordnungen gehen ahn besten aus' den. Ausführungsbeispielen
der Abb. i und 2 hervor.
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In Abb. i bedeutet 2 den Generator, welcher über den Stromtransformator
i das Netz io speist. Erregt wird der Generator 2 über das Gleichrichtergefäß 4.
mit zugehörigem Gleichrichtertransformator 3. Der Stromtransformator i liefert eine
dem Laststrom entsprechende Erregerstromkomponente. Die Leerlauf-- bzw. Grunderregerstromkomponente
wird von dem Transformator 6 geliefert, welcher vom Netz 1 o gespeist wird und primärseitig
in Reihe mit einer Drossel 5 großer Reaktanz geschaltet ist. Die beiden Stromkomponenten
werden, den beiden Primärwicklungen 3 r1 und 316 des Gleichrichtertransformators
3 zugeführt. Beide Primärwicklungen 311 und 316 können auch zu einer einzigen, z.
B. in Sparschaltung, zusammengefügt sein. Die Sekundärwicklung 32 des -Transformators
3 speist die Anoden des Erregergleichrichters. ¢. Die Regelung durch die Gittersteuereinrichtung
; des Gleichrichters .1 wird gemäß der Erfindung dadurch möglich,- daß zwei Nebenschlußkreise
9 und 63 vorgesehen sind. Zu dem Stromkreis 1-311 ist z. B. eine gegebenenfalls
regelbare Drosselspule 9 parallel geschaltet, zu dem Stromkreis 6-316 z. B. Überspannungsableiter
63. Selbstverständlich kann auch hier eine Drosselspule parallel geschaltet weiden.
Auch können. an Stelle von Drosselspulen Kondensatoren verwendet werden oder Ohmsche
Widerstände. Letzte bedingen allerdings zusätzliche Verluste. .
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Durch diese Nebenschlußstromkreise 9 und 63 ist es nun möglich, durch
entsprechende Aussteuerung der Gitter des Gleichrichters einen mehr oder weniger
großen Teil der jeweiligen prinuir gelieferten Stroml;oml>o. nervte in den Ncbenschlußkreis
abzudrängen, wodurch die gewünschte Regelwirkung für den eigentlichen Erregerkreis
zustande kommt.
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Die Gitter selbst werden von der Gittersteuereinriclitunri 7 aus gesteuert.
Diese Steuereinrichtung 7 erhält ihre Steuerimpulse z. B. über ein(- Hilfswicklung
33 unmittelbar aus dein Gleichrichtertransformator 3. Die Hilfswicklung 33 maß dabei
möglichst gut mit dein I'luß verkettet sein, welcher der Summe der beiden Erregerstromkomponenten
entspricht. Dies ist notwendig, damit die, Steuerimpulse in der richtigen Phasenlage
der jeweiligen Generatorbelastung entsprechend geliefert werden.
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Die Regelstelle zur Einstellung der -ewünschten Kennlinie ist durch
den Drehregler 1 angedeutet. Statt eines Drehreglers 7 1 kann auch jedes sonst für
diese -Zwecke bekannte und brauchbare Gerät benutzt werden, insbesondere eine Röhrenanordnung,
um möglichst trägheitslos regeln zu können. Die Regelung% erfolgt über ein Regelrelais
S, w,clches im Sinne der gewünschten -Regelkennlinie auf die Größe der Spannung
oder der BlindleistunJ oder der Scheinleistung oder einer einzuhaltenden Übergabeleistung
od: r auf die zeitliche Änderung dieser Größen anspricht.
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Abb. 2 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel dar. 'Gleichartige
Teile tragen dabei das gleiche Bezugszeichen. An den Stromkreis 1-3i i ist eine
nicht regelbare Drosselspule 9 angeschlossen, welche nur den Zweck haben soll, bei
plötzlicher Unterbrechung bzw. Abschaltung der Erregung den Stromtransformator i
vor Überspannung zu schützen. Der Primärkreis der Wicklung 316 besitzt keinen Nebenschluß.
Dagegen ist zwischen der Primärwicklung des Transformators 6 und der Drossel 5 ein
Stromabzweig geschaffen. .
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Hier wird über einen normalen Spannungstransformator 6o ein einfacher
dreiphasiger, gleichstromseitig kurzgeschlossener Regelgleichrichter 6.1 gelegt,
welcher auf einen Widerstand 5:1 arbeitet. Durch entsprechende Aussteuerung des
Hilfsgleichrichters 6.1 wird der Grunderregerstrom des Transformators 6 verändert.
Dadurch ist es möglich, ohne Regelung des Haulitglciclirichters .4 die gewünschte
Kennlinie einzuhalten. Die hin Widerstand 5.1 zu vernichtende Leistung ist dabei
klein, cla der Grunderrcgerstrom all sich niedrig ist und es sich hier außerdein
nur um einen zusätzlichen Regelstrom handelt.
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Die Gittersteucrungseinrichtung67 des Regelgleichrichters 6.1 bezieht
ihre Steuerimpulse von der Primarseite des Hilfstransformators
6o
über die Leitungen 61o. :11s l#,cgclorgan für die Steuerimpulse ist z. B. ein Drehregler
68 vorgesehen, welcher über das Relais 5 betätigt wird, das die gleiche Aufgabe
zu erfüllen hat wie das Relais S der Abb. i.
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Der Hauptgleichrichter wird bei Anordnungen gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Abb. 2 normalerweise ohne Gittersteuerung. ausgeführt sein. Durch die Gittersteuerungseinrichtung
7, welche aus einer kleinen Hilfsbatterie 7o ihren Steuerimpuls entnimmt, soll in
der Abbildung nur .angedeutet sein, daß man eine zusätzliche Gittersteuerung des
Gleichrichters q. dazu heranziehen kann, die Erregung beispielsweise plötzlich abzuschalten.
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