DE758875C

DE758875C - Einrichtung zur Erhoehung der von einem moeglichst traegheitslosen Schnellregler gesteuerten Erregerleistung einer elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE758875C
Application number: DES137882D
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl-Ing Zycha
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1939-07-16
Filing date: 1939-07-16
Publication date: 1953-01-19

Description

Einrichtung zur Erhöhung der von einem möglichst trägheitslosen Schnellregler gesteuerten Erregerleistung einer elektrischen Maschine Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Erhöhung der von einem möglichst trägheitslosen Schnellregler gesteuerten Erregerleistung einer elektrischen Maschine.
Nach der Erfindung wird bei Maschinen mit zwei oder mehr gleichsinnig wirkenden Feldern eines dieser Felder unmittelbar von einem möglichst trägheitslosen Schnellregler, vorzugsweise einem Kontaktregler, beeinflußt, während die restlichen Felder entsprechend der benötigten Amperewindungszahl bzw. in Abhängigkeit vom Erregerstrom oder der Spannung durch ein Relais selbsttätig zu- oder abgeschaltet werden. Die Erfindung soll an Hand der in der Zeichnung dargestelltenAusführungsbeispiele näher erläutert werden.
In Fig. i ist mit i der mit schwankender Drehzahl angetriebene Generator bezeichnet, dessen an das Netz 2 gelieferte Spannung gleichgehalten werden soll. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, hat die Maschine zwei gleichsinnig wirkende Feldwicklungen 3 und4. Die Feldwicklung 3 ist als selbsterregtes Nebenschlußfeld geschaltet, während die Feldwicklung 4 . aus einer fremden Stromquelle gespeist wird. Außerdem ist ein Schaltrelais 5 vorgesehen, das zwei Erregerwicklungen 6 und 7 trägt. Hiervon ist die Erregerwicklung 6 mit der Nebensclilußfeldwicklung 3 und dem Kontaktpaar 8 des Schaltrelais 5 in Reihe geschaltet. Die zweite Erregerspule ; des Schaltrelais 5 liegt in - Reiiie mit der durch den Kontaktregler 9 unmittelbar geregelten Feldwicklung .f. Beim Ausführun-sbeispiel wird der die Feldwicklung d. enthaltende Stromkreis Tiber den Gleichrichtersatz io gespeist, auf dessen Wechselstromseite di,° Kontakte i i des Reglers 9 liegen. Da die Anordnung bei schwankender Antriebsdrehzahl auf gleichbleibende Spannung arbeiten soll. ist die Erregerspule 1-a des Relais 9 an das zti regelnde Netz 2 angeschlossen.
Die Wirkungsweise der neuen Einrichtung ist folgende: Angenommen, die Drehzahl des Generators i sinkt, dann wird der Erregerstrom in der Feldwicklung d ansteigen, da ja die Maschine durch den Regler 9 auf gleichbleibender Spannung gehalten wird. Durch die Erregerspule ; d:s Schaltrelais 5 fließt somit ein höherer Strom, wodurch das Kontaktpaar 8 geschlossen und die selbsterregt Wicklung 3 eingeschaltet wird. Die Atnperewindungszahl des Erregerfeldes ist dadurch um die Amperewindungszahl des Feldes 3 erhöht worden, und selbst bei einem weiteren Abfall der Drehzahl kann die geforderte Spannung gehalten «-erden. Um das sichere Zuschalten der \ebenschlußwicklutig 3 zu gewährleisten, ist es Bedingung, daß die Amperewindungszahlen der Erregerspulen 6 und ;, des Schaltrelais verhältnisgleich d°_n Amperewindungszahlen der Felder 3 und -l sind, denn im Augenblick des Zuschaltens darf sich die Gesamtamperewindun gszahl nicht ändern, d. h. die Amperewindungen der geregelten Erregerwicklung müssen um den Betrag fallen, den die zugeschaltete Wicklung ausmacht. Es ist also notwendig, einen möglichst trägheitslos arbeitenden Regler zu verwenden, um keinen Spannungssprung beim Übergang zu bekommen. Darüber hinaus ist es, um ein sicheres Ansprechen zu erzielen, erforderlich, daß sich die Amperewindungszahl des unmittelbar geregelten Feldes und die Amperewindungszahl des selbsterregten N ebenschlußfeldes überdecken. Die durch das Schaltrelais 5 zur Wirkung gebrachte, selbsterregte Nebenschlußwicklung 3 wird bei einem Anstieg der Spannung selbsttätig wieder ausgeschaltet werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei Drehzahlanstieg der im Kreis der Feldwicklung d. fließende Erregerstrom erheblich zurückgeht. Bei einem bestimmten Wert der Amperewindungssummen ist das Schaltrelais nicht mehr in der Lage, den Kontakt 8 geschlossen zu halten. Die Feldwicklung 3 wird abgeschaltet, und die bei hoher Drehzahl erforderlichen Amperewindungen «-erden nunmehr ausschließlich von der unmittelbar geregelten Feldwicklung 4. aufgebracht. Im vorliegenden Falle erfolgt also die Zuschaltung des zweiten Feldes in Abhängigkeit von der Amperewindungszahl bzw. vom Erregerstrom. Selbstverständlich können die Feldwicklungen auch in beliebiger anderer Abhängigkeit erregt und geregelt werden. Die Stufenzahl kann beliebig hoch sein. Die Beeinflussung des Schaltrelais- kann natürlich auch von der Spannung an den Feldwicklungen erfolgen.
Der Erfindungsgedanke ist aber auch anwendbar für :Maschinen mit mehreren Feldwicklungen und beliebig einstellbarer Spannung, die mit annähernd gleichbleibender Drehzahl betrieben werden. Bei solchen Anlagen erfolgt die Zuschaltung der zusätzlichen Feldwicklungen allein in Abhängigkeit von der Netzspannung. Eine Einrichtung die ser Art ist in Fig. 2 dargestellt.
Der Generator i liefert eine geregelte Spannung in das Netz 2. Er hat wiederum zwei Feldwicklungen, die selbsterregte Nebenschlußwicklung 3 und die vom Kontaktregler 9 geregelte Feldwicklung .4. Das die Zuschaltung der \ebenschlußwicklung teewirkende Schaltrelais 5o hat in vorliegend:nt Falle nur eine Erregerwicklung 6o, die, da sie in Abhängigkeit von der Spannung das Kontaktpaar 8o. schließen soll, an die zu regelnde Spannung angeschlossen ist. Die unmittelbar von dem Regler 9 geregelte Feldwicklung .4 ist wiederum über einen Gleichrichtersatz io gespeist, wobei die Kontakte i t auf der Wechselstromseite angeordnet sind. Mit Hilfe des in den Spulenkreis eingeschalteten Sollwerteinstellers 13 kann jeder beliebige Spannungswert eingestellt werden.
Wird ein höhererSpannungswert mit Hilfe des Sollwerteinstellers 13 gewählt, dann steigt der im Kreis der Spule 6o des Schaltrelais 50 fließende Strom an, und das Kontaktpaar 8o schließt. Die selbsterregte N ebenschlußfeldwicklung 3 unterstützt dann die unmittelbar geregelte Feldwicklung., so daß die höhere Spannung durch dasZusammenwirken beider Feldwicklungen erzeugt wird. Wird ein niederer Spannungswert eingestellt, dann ist die Spule 6o des Schaltrelais 5o nicht mehr in der Lage, die Kontakte 8o geschlossen zu halten. Die für die niedere Spannung erforderlichenAmperewindungen werden ausschließlich von der unmittelbar geregelten Feldwicklung d. erzeugt. Bei dieser Anordnung muß, wie schon eingangs erwähnt, der Generator im Gegensatz zur ersten Anordnung mit annähernd gleichbleibender Drehzahl laufen, da andernfalls das Verhältnis zwischen Spannung und erforderlichen Amperewindungen nicht gleich ist. Der Strom für die unmittelbar geregelte Feldwicklung kann jeder beliebigen Stromquelle entnommen werden, es ist durchaus nicht Bedingung, daß hierfür ein Wechselstromnetz und ein Gleichrichtersatz benutzt wird. Diese Stromquelle ist, wie am sich bekannt, gegenüber einer Gleichstromquelle lediglich deswegen vorzuziehen, weil dann die Möglichkeit besteht, die Kontakte des Reglers auf -der Wechselstromseite anzuordnen, wodurch die Materialwanderung und die Funkenbildung an den Kontakten unterdrückt werden kann.

Claims

'PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Erhöhung der von einem möglichst trägheitslosen Schnellregler gesteuerten Erregerleistung einer elektrischen Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Maschine mit zwei oder mehr gleichsinnig wirkenden Feldwicklungen (3, 4) eine (,4) unmittelbar von einem Schnellregler (9), vorzugsweise einem Kontaktregler, beeinflußt wird, während die übrigen Feldwicklungen entsprechend der zur Aufrechterhaltung des Reglersollwertes benötigten Amperewindungszahl in Abhängigkeit vom Erregerstrom, der Spannung, dem Belastungsstrom oder der Drehzahl durch Relais selbsttätig zu- oder abgeschaltet werden.
2. Einrichtung nach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die hierzu benutzten Relais (5) zwei oder mehr Wicklungen tragen, deren Amperewindungszahlen verhältnisgleich den Amperewindungszahlen der vorhandenen Maschinenfeldwicklungen sind (Fig. i).
3. Einrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Relais (5) geschaltete Feldwicklung (3) der Maschine und, die Kontakte (8) des Schaltrelais (5) in Reihe geschaltet sind, während eine weitere Wicklung (7) dieses Relais im Stromkreis der von dem Regler unmittelbar beeinflußten Maschinenerregerwic'klung (4) liegt (Fig. i). -4. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Maschinen mit zwei oder mehr Feldwicklungen und beliebig einstellbarer Spannung bei annähernd gleichbleibender Drehzahl die Zu- und Abschaltung der selbsterregten, ungeregelten Feldwicklung (3) in Abhängigkeit von der Spannung durch ein Schaltrelais (5o) erfolgt, dessen Erregerspule (6o) an die einstellbare geregelte Spannung angeschlossen is;t unÜ dessen Kontakte (8o) in Reihe mit der zuzuschaltenden Erregerwicklung (3) der Maschine liegen, während die fremderregte Maschinenfeldwicklung (.4) geregelt ist (Fig. 2). ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfähren folgende Druckschrift in Betracht gezogen wdrden: -Britische Patentschrift NTr. 4o8 636.