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Bei der elektrischen Bremsung von Maschinen, insbesondere Synchronmaschinen, wird der Anker derselben in an sich bekannter Weise direkt oder über einen Widerstand kurzgeschlossen und die Maschine von einer meist von der sich vermindernden Drehzahl unabhängigen Spannungsquelle versorgt, s. österr. Patentschrift Nr. 240485 und Nr. 249183. Dabei nimmt die in der Maschine induzierte Spannung zwar mit der Drehzahl ab, jedoch besitzt der Ankerstrom eine zur Stillsetzung ausreichende Höhe, da die ihn führende Kurzschlussbahn weitgehend mit induktiven Widerständen behaftet ist, deren Wert, da frequenzabhängig, ebenfalls mit kleiner werdender Drehzahl abnimmt.
Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Bremsanordnung für einen gegebenenfalls statorseitig mit einem Blocktransformator verbundenen Generator, insbesondere Synchronmaschine, mit einer zu seiner
Stillsetzung gespeisten Erregerwicklung und mit einer gegebenenfalls über einen Belastungswiderstand kurzschliessbaren Ankerwicklung. Die vorstehende elektrische Bremsanordnung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass zur Stillsetzungserregung der Erregergleichrichter entweder direkt oder über eine
Bremsstrom-Regeleinrichtung an den festen Belastungswiderstand bzw. an einen Leistungstransformator, insbesondere Blocktransformator, angeschlossen ist, oder der Erregergleichrichter mit dem zumindest teilweise als
Stellglied der Bremsstrom-Regeleinrichtung ausgebildeten Belastungswiderstand verbunden ist.
Der Vorteil der Erfindung liegt in einem von äusserer Versorgung (Spannungsquelle) unabhängigen
Bremsablauf, der somit auch allen Anforderungen einer Gefahrenabstellung im Sinne der Schutztechnik solcher
Maschinensätze gerecht wird. Darüber hinaus wird, da die Erregerenergie dem Anker nach dem Prinzip der
Selbsterregung entnommen wird, der Energieumsatz des damit in sich geschlossenen, an der Bremsung beteiligten
Systems erhöht und damit auch eine raschere Stillsetzung bewirkt. Auch der in den Ankerkreis der Maschine geschaltete insbesondere ohmsche Widerstand, dessen man sich für die Gewinnung der vorerwähnten, weitgehend konstanten Spannung bedient, bewirkt einen verbesserten Energieumsatz im Sinne einer stärkeren Abbremsung.
Der sich früher als Nachteil ausweisende Umstand, dass bei der Schaltung auf einen Widerstand an Stelle eines satten Kurzschlusses an den Klemmen der Maschine noch eine, wenn auch meist gering zu haltende
Spannung verbleibt, verliert in Anbetracht des heutigen Standes der Isolationstechnik bei grossen Maschinen, mit mit Kunstharz vergossenen bzw. vollgetränkten Wicldungen dabei an Gewicht, da man für die Beurteilung der
Frage einer vorzunehmenden Bremsung, z. B. auch bei inneren Schäden der Maschine, gegenüber früher bei nunmehr verbesserter Bremswirkung wohl kein zusätzliches Risiko einzugehen braucht.
Der Tedenz einer unerwünscht hohen Auferregung der Maschine zufolge gegenseitiger Einflussnahme von Anker- und Erregerstrom (Selbsterregung) wird auf längere Sicht durch die erfindungsgemässe Anordnung von selbst vorgebeugt, da ein erhöhter Ankerstrom eine verstärkte Verzögerung bewirkt, womit die Maschine auf raschem Wege immer mehr in den Bereich niederer Drehzahl und damit kleiner Frequenzen gelangt. Auf diese Weise tritt der konstant bleibende Wirk- gegenüber dem abnehmenden Blindwiderstand immer massgeblicher in Erscheinung und damit wird die Zuordnung von Anker- zu Erregerstrom in Richtung auf einen Abbau der unerwünscht hohen Selbsterregung beeinflusst.
Darüber hinaus können vorteilhafterweise Zusatzeinrichtungen vorgesehen sein, welche die Zuordnung Anker- zu Erregerstrom über Regeleinrichtung beeinflussen, sodass jede gewünschte Abhängigkeit über den Drehzahlverlauf hergestellt werden kann.
Eine einfache Möglichkeit besteht in der Ausbildung des Bremswiderstandes als Regelwiderstand, z. B.
Flüssigkeitswiderstand oder vorgeschalteter Regeltransformator, welcher in Abhängigkeit von Brems-, Erregerstrom, od. dgl. ausgesteuert wird.
Zur Verhinderung, dass der Wert der abgegriffenen Spannung dabei in ungewünschtem Sinne mit beeinflusst wird, kann der Widerstand geteilt sein in einen für die Ausregelung des Stromes dienenden, variierbaren und einen davon unabhängigen Teil für den Spannungsabgriff für die Versorgung der Erregung der Maschine.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 und 2 die Bremsschaltung der erfindungsgemässen Art, ohne im Detail dargelegte Regeleinrichtung, Fig. 3, 4 und 5 hingegen eine solche mit zusätzlicher Regelmöglichkeit, welche bei Fig. 3 und 4 unmittelbar im Ankerkreis geschaltet, bei Fig. 5 ausschliesslich im Polradkreis liegend eingetragen ist.
In Fig. 1 wird die Ankerwicklung--l--über den allenfalls schon für andere Zwecke vorhandenen Blocktransformator--2--unmittelbar oder über den Widerstand--3-- (strichliert eingezeichnet) kurzgeschlossen. Hiebei sind zwei zusätzliche Schaltelemente, insbesondere Trenner, erforderlich, und zwar eines, --4--, im Ankerkreis und eines,--5--, im Erregerkreis--6--.
In Fig. 2 wird der Spannungsabgriff direkt am Bremswiderstand--3--vorgenommen, so dass hier ein zusätzliches Schaltelement --4-- im Ankerkreis genügt, das die Abschaltung des Erreger- und Ankerkreises - -6, 1-- gemeinsam vornimmt.
In Fig. 3 ist eine Schaltanordnung mit im Ankerkreis bzw. in der Kurzschlussbahn arbeitenden Stellglied --7-- des Reglers--R--dargestellt, wobei mittels Messung des Ankerstromes über den festen Widerstand --3-- (shunt-Anordnung) eine Verstellung des stellbaren Widerstandes--8--vorgenommen wird, so dass Ohm-Wert der Kurzschlussbahn und Abgriff der Erregung gemeinsam, gleichzeitig und im gleichen Sinn wirkend, verändert werden können.
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Fig. 4 zeigt eine Schaltanordnung, bei der die Einstellung der Erregerspannung über den Abgriff --9-- am im Ankerkreis --1-- liegenden Bremswiderstand --10-- vorgenommen wird, wobei die Regelung über Veränderung dieses Abgriffes erfolgt, entweder in Serien- oder Parallelschaltung.
Fig. 5 zeigt eine Schaltanordnung ähnlich der nach Fig. 3, wobei jedoch das Stellglied --7-- des Reglers --R-- nicht im Anker-sondern ausschliesslich im Polradkreis der abzubremsenden Synchronmaschine arbeitet.
Je nach der Schaltung des Reglers oder des Messgliedes kann die jeweils vorgesehene Regelung in Richtung auf den Verlauf des Ankerstromes, Erregerstromes oder einer sonstigen massgeblichen Grösse vorgenommen werden.
In sämtlichen Figuren der Zeichnungen sind jene Bauelemente (Schaltglieder), die zusätzlich vorhanden sein können, jedoch bei der betreffenden Schaltung nicht unbedingt nötig sind, mit unterbrochenen Linien eingezeichnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Bremsanordnung für einen gegebenenfalls statorseitig mit einem Blocktransformator verbundenen Generator, insbesondere Synchronmaschine, mit einer zu seiner Stillsetzung gespeisten Erregerwicklung und mit einer gegebenenfalls über einen Belastungswiderstand kurzschliessbaren Ankerwicklung,
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Leistungstransformator (2), insbesondere Blocktransformator, angeschlossen ist, oder der Erregergleichrichter (11) mit dem zumindest teilweise als Stellglied der Bremsstrom-Regeleinrichtung (R) ausgebildeten Belastungswiderstand (8, 10, 12) verbunden ist.
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