<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zur Schwingungsentregung für eine Synchronmaschine Zum Entregen von Synchronmaschinen wird vielfach die sogenannte Schwingungsentregung angewendet, bei der im Haupterregerkreis des Synchron- generators ein passend bemessener Widerstand, der sogenannte Schwingungswiderstand, liegt und die Feldwicklung der Haupterregermaschine über den Ersatzwiderstand an die Schleifringe der Synchronmaschine angeschlossen ist.
Diese Schwingungsent- regung hat gegenüber Entregungsverfahren mit Feldschwächung den Vorteil einer kurzen Entregungszeit und eines restlosen Abbaues der Remanenz. Eine schnellere Entregung lässt sich durch die Schwin- gungsentregung noch ermöglichen, wenn der Ersatzwiderstand während des Entregungsvorganges in seinem Widerstandswert verändert wird, wobei zunächst der Ersatzwiderstand und der Schwingungswiderstand so ausgelegt sind,
dass der Erregerstrom schnell auf Null zugeht und nach Stromrichtungs- umkehr schnell einen verhältnismässig grossen Wert in umgekehrter Richtung erreichen würde. Da in weiterer Folge auch die Ständerspannung bzw. der -Strom durchschwingen, wird die Grösse des Ersatzwiderstandes in dem Moment erhöht, in welchem die Ständergrössen annähernd Null geworden sind, so dass der Entregungsvorgang anschliessend aperi- odisch oder nur gering schwingend abläuft. Auf diese Weise kann die Entregungszeit bei Leerlauf- entregung etwa auf die halbe Zeit herabgedrückt werden.
Im Verlauf des Entregungsvorganges geht der Erregerstrom bereits bei etwa 70 % der Ständerspannung durch Null, so dass ab diesem Zeitpunkt die Gegenspannung der umgepolten Erregermaschine grösser ist als die Spannung an den Schleifringen der Synchronmaschine. Bei der bekannten Schwingungs- entregung kommt jedoch die Gegenspannung der Erregermaschine an den Schleifringen nicht voll zur Wirkung, da ein Teil der Gegenspannung als Spannungsabfall am Schwingungswiderstand verbraucht wird. Hinzu kommt, dass der laufend abnehmende Erregerstrom der Erregermaschine, deren Feldwicklung parallel zu den Schleifringen liegt, eine Abnahme der Spannung der Erregermaschine bewirkt, so dass die Gegenspannung an den Schleifringen zusätzlich verkleinert wird.
Es ist weiterhin eine Entregungsanordnung bekanntgeworden, bei der zum Schwingungswiderstand oder einem Teil desselben ein Gleichrichter parallel geschaltet ist, dessen Sperrichtung so gewählt ist, dass er die Umkehr des Erregerstromes im Haupterregerkreis unterbindet.
Eine solche Anordnung ist jedoch nur angebracht, wenn der zu entregende Generator keine Dämpfung im Läufer aufweist und somit die Ständergrössen im gleichen Masse wie die Läufergrössen bei der Entregung abklingen. Bei den meisten Arten von Generatoren trifft diese Voraussetzung insbesondere wegen des geforderten Parallelbetriebes nicht zu. So haben z. B. Turbogeneratoren wegen des massiven Läufers eine beachtliche Dämpfung, so d'ass sich die Anwendung der bekannten Entregungsanordnung auf Schenkelpolgeneratoren ohne Dämpferkäfig beschränkt. Solche Generatoren kommen aber nur sehr selten zur Anwendung.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, auch für solche Generatoren, insbesondere solche mit Dämpfung im Läuferkreis, wie sie heute fast ausschliesslich Verwendung finden, eine die eingangs erwähnten Nachteile vermeidende neue Entregungsanordnung zu schaffen.
Die Lösung 'besteht darin, dass ein Gleichrichter mit geringerem Widerstand in Durchlassrichtung als der parallel liegende Teil des Schwingungswider- standes, insbesondere ein Siliziumgleichrichter, vor-
<Desc/Clms Page number 2>
gesehen und so geschaltet ist, dass er den umgekehrten Erregerstrom im Haupterregerkreis hindurchlässt. Dadurch steht zu Beginn des Entregungsvorganges der volle Spannungsabfall am Schwingungswiderstand zur Umpolung der Haupterregermaschine zur Verfügung.
Wenn jedoch die Ankerspannung der Erregermaschine grösser als die Spannung an den Schleifringen des Synchrongenerators wird, so ändert der Strom im Haupterregerkreis seine Richtung und der Gleichrichter schliesst einen Teil oder den gesamten Schwingungswiderstand kurz. Somit kommt entweder die volle oder eine durch die Grösse des kurzgeschlossenen Teiles des Schwingungswiderstandes bedingte Ankerspannung an den Schleifringen der Synchronmaschine zur Wirkung. Da die Erregermaschine in diesem Fall als normale selbsterregte Maschine arbeitet, kann die Gegenspannung auf dem gewünschten gerade noch zulässigen Wert konstant gehalten werden.
Dieser Vorteil nach der Schaltung gemäss der Erfindung macht sich während des grössten Teiles der Entregung bemerkbar, da, wie bereits erwähnt, die Erregerstromumkehr bekanntlich bereits bei etwa 70ö der Generatorspannung erfolgt.
In der Zeichnung ist in schematischer Darstellung der Gegenstand der Erfindung dargestellt, wobei die notwendigen Entregungsschalter usw. der Einfachheit halber weggelassen sind. Der Induktor 1 der Synchronmaschine ist mit dem Anker der Erregermaschine 2 über einen Schwingungswiderstand 3 verbunden, wobei der Erregerwicklung 4 der Erregermaschine 2 ein zweiteiliger Ersatzwiderstand 5 und 6 vorgeschaltet ist, von dem der Teil 5 durch einen Schützkontakt 7 überbrückt werden kann, wenn ein nicht dargestelltes, das Schütz beeinflussendes Relais abhängig von Wechselspannung und Wechselstrom in an sich bekannter Weise zum Ansprechen kommt.
Die zu Beginn der Entregung auftretenden Ströme sind mit ausgezogenen Pfeilen eingezeichnet, wobei mit US die Induktorspannung, mit TL der Erregerstrom und mit UA die Ankerspannung der Erregermaschine bezeichnet sind. Die gestrichelten Pfeile zeigen Stromverlauf nach Umpolen der Erregermaschine und Übersteigen der Ankerspannung U@ über die Spannung Us. In Fig. 2 ist die Wechselspannung U in zeitlicher Abhängigkeit gezeigt und ausserdem der zugehörige Erregerstrom Jr zeitabhängig eingezeichnet, wobei der Stromnulldurchgang bei etwa 70 ?o der Wechselspannung erfolgt.
Als Gleichrichter werden Siliziumgleichrichter vorgesehen, die in Durchlassrichtung niederohmiger als der parallel liegende Schwingungswiderstand sind und die ausreichend grosse Sperrspannungen aufweisen. Die Anordnung nach der Erfindung eignet sich besonders vorteilhaft für Maschinen mit grosser Dämpfung, beispielsweise Einphasen-Synchrongenera- toren für Bahnbetrieb oder Prüffeldgeneratoren. Insbesondere bei diesen Maschinentypen kann die Erregungszeit auf etwa die Hälfte der bisher möglichen herabgesetzt werden.
Für die Auslegung des Gleichrichters, der nicht für den vollen Betriebsstrom bemessen zu werden braucht, sondern nur für das gewünschte Mass der Gegenerregung, würde etwa ein Drittel der Nennlasterregerstromstärke genügen.