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Entregungseinrichtung für elektrische Maschinen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entre- gungseinrichtung für elektrische Maschinen, deren Erregerwicklung von einem Wechselstromerreger über Gleichrichter gespeist wird.
Die Entregungseinrichtungen elektrischer Maschinen haben bekanntlich die Aufgabe, bei einem mittels eines Relais erfassbaren inneren Defekts der Maschine diese möglichst rasch spannungslos zu machen. Für diesen Zweck sind bereits die Widerstandsentregung, die Schwingungsentregung und Gegenspannungsent- regung zur Anwendung gekommen. Bei der Wider- standsentregung kann beispielsweise die Feldwicklung eines selbsterregten Gleichstromerregers vom Anker abgetrennt und auf einen Widerstand geschaltet werden.
Die Entregungszeit ist hierbei aber relativ gross. Sie lässt sich verkleinern, wenn die Feldwicklung der Hauptmaschine über einen Widerstand kurzgeschlossen wird. Der Aufwand für den unterbrechungslos schaltenden Entregungsschalter ist jedoch erheblich. Im Falle der Schwingungsentregung und auch der Gegenspannungsentregung wird der Erreger umgepolt. Diese Methoden sind bei Maschinen, deren Erregerwicklung von einem Wechselstromerreger über Gleichrichter gespeist wird, nicht verwendbar, weil die Richtung der vom Erreger gelieferten Spannung infolge der Gleichrichterwirkung nicht umpol- bar ist.
Die Lösung des Problems gelingt, wenn erfindungsgemäss im Erregerkreis des Wechselstromerregers mindestens ein Gleichrichter ]legt, in dessen Sperrichtung im Entregungsfalle eine Spannung wirksam ist, welche an einem im Erregerkreis der Hauptmaschine angeordneten Entregungswiderstand abfällt.
Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch wieder.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Drehstromgenerator, mit 2 dessen Erregerwicklung, mit 3 ein Entregungs- Schalter, mit 4 ein Entregungswiderstand und mit 5 eine Gleichrichterbrücke bezeichnet. Diese wird von einem Wechsel- bzw. Drehstromerreger 6 gespeist, welcher mit einer Klemme seiner Erregerwicklung 7 an einem Einstellwiderstand 8 liegt, an den ein Gleichrichter 9 angeschlossen ist. Ein im Stromkreis des Einstellwiderstandes 8 angeordneter Schalter 10 kann gleichzeitig mit dem Entregungsschalter 3 betätigt werden.
Im Normalbetrieb erhält die Erregerwicklung 7 ihren Erregerstrom i7 über den Gleichrichter 9 und den geschlossenen Entregungsschalter 3, der in üblicher Weise dimensioniert werden kann, da i7 relativ klein bleibt. Im Entregungsfalle, d. h. beispielsweise beim Auftreten eines Defektes in der Hauptmaschine, öffnen die Schalter 3 und 10. Es entfällt also die vom Einstellwiderstand 8 gelieferte Speisespannung für die Erregerwicklung 7, durch deren In, duktivität zunächst der Strom 17 bestehen bleibt.
Am Widerstand 4 entsteht infolge des über ihn. fliessenden Hauptmaschinenerregerstromes eine Spannung, welche den Strom 14 zur Folge hat. Da i4 und i7 einander entgegengerichtet sind, tritt eine rasche Entregung des Erregers 6 und damit auch der Hauptmaschine 1 ein. Der Gleichrichter 9 verhindert eine Umpolung und damit Wiedererregung. Schaltet man mehrere Gleichrichter in Reihe, so kann am Widerstand 4 eine grössere Gegenspannung zugelassen werden, was eine Verkleinerung der Entregungszeit mit sich bringt.
Wollte man statt der vorbeschriebenen Entre- gungsmethode einfach den Erreger 6 von der Gleichrichterbrücke 5 trennen, so wären aufwendige Schaltapparate erforderlich, da die Erregerleistung oftmals mehrere hundert kW beträgt.
In Fig. 2 sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1. Nunmehr findet statt eines Einstellwiderstandes 8 ein spannungs-
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steuernder Traasduktor 11 Verwendung. 11a ist eine Arbeitswicklung, 11b ein Sättigungsgleichrichter des magnetischen Verstärkers, in dessen Eingangskreis ein Schalter 12 angeordnet ist. Weiterhin enthält die Einrichtung einen Umschalter 13, welcher im Normalbetrieb den Widerstand 14 überbrückt. Im Ent- regungsfall öffnen die Schalter 3 und 12, während 13 umschaltet.
Am Widerstand 14 tritt dann eine Spannung mit der eingezeichneten Polarität auf. Die physikalischen Vorgänge sind denjenigen analog, die an Hand von Fig.1 dargelegt wurden.
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De-excitation device for electrical machines The present invention relates to a de-excitation device for electrical machines, the excitation winding of which is fed by an alternating current exciter via a rectifier.
It is known that the de-excitation devices of electrical machines have the task of de-energizing the machine as quickly as possible in the event of an internal defect that can be detected by means of a relay. Resistance de-excitation, vibration de-excitation and counter-voltage de-excitation have already been used for this purpose. With resistor de-excitation, for example, the field winding of a self-excited DC exciter can be separated from the armature and switched to a resistor.
The de-excitation time is here relatively long. It can be reduced if the field winding of the main machine is short-circuited via a resistor. The effort for the uninterruptible de-excitation switch is considerable, however. In the case of vibration de-excitation and also counter-voltage de-excitation, the polarity of the exciter is reversed. These methods cannot be used on machines whose excitation winding is fed by an AC exciter via a rectifier, because the direction of the voltage supplied by the exciter cannot be reversed due to the rectifier effect.
The problem is solved if, according to the invention, at least one rectifier] is placed in the exciter circuit of the alternating current exciter, in whose reverse direction a voltage is effective in the case of de-excitation, which voltage drops across a de-excitation resistor arranged in the exciter circuit of the main machine.
The drawing schematically shows exemplary embodiments of the subject matter of the invention.
In Fig. 1, 1 denotes a three-phase generator, 2 denotes its excitation winding, 3 denotes a de-excitation switch, 4 denotes a de-excitation resistor and 5 denotes a rectifier bridge. This is fed by an alternating current or three-phase current exciter 6, which has a terminal of its exciter winding 7 connected to a setting resistor 8 to which a rectifier 9 is connected. A switch 10 arranged in the circuit of the setting resistor 8 can be actuated simultaneously with the de-excitation switch 3.
In normal operation, the excitation winding 7 receives its excitation current i7 via the rectifier 9 and the closed de-excitation switch 3, which can be dimensioned in the usual way since i7 remains relatively small. In the de-excitation case, d. H. For example, if a defect occurs in the main engine, switches 3 and 10 open. The supply voltage supplied by the setting resistor 8 for the excitation winding 7 is omitted, the inductivity of which means that the current 17 initially remains.
At resistor 4 arises as a result of about him. When the main machine excitation current flows, it generates a voltage which results in the current 14. Since i4 and i7 are directed in opposite directions, the exciter 6 and thus also the main machine 1 are rapidly de-energized. The rectifier 9 prevents polarity reversal and thus re-excitation. If several rectifiers are connected in series, a larger counter voltage can be permitted at the resistor 4, which reduces the de-excitation time.
If, instead of the de-excitation method described above, one simply wanted to separate the exciter 6 from the rectifier bridge 5, expensive switching devices would be required, since the excitation power is often several hundred kW.
In Fig. 2, the same parts are provided with the same reference numerals as in Fig. 1. Now instead of a setting resistor 8 there is a voltage
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controlling Traasduktor 11 use. 11a is a working winding, 11b a saturation rectifier of the magnetic amplifier, in whose input circuit a switch 12 is arranged. The device also contains a changeover switch 13 which bridges the resistor 14 during normal operation. When de-energized, switches 3 and 12 open, while 13 toggles.
A voltage with the polarity shown then occurs at resistor 14. The physical processes are analogous to those that were presented with reference to FIG.