DE105460C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES yk

PATENTAMT.

zu beeinflussen.

Es ist bekannt, dafs bei Belastung von Wechselstromkreisen mit solchen Verbrauchsstellen, welche Selbstinduction besitzen, wie z. B. namentlich asynchrone Motoren, eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung bei der Erzeugermaschine auftritt.

Es ist ferner durch die klassischen Arbeiten von Swinburne (Electrician, London, 1890/91 6. März) Allgemeingut geworden, dafs diese Phasenverschiebung durch übererregte Synchronmotoren ausgeglichen werden kann. Dabei mufs, je gröfser die inductive Belastung des Netzes ist, um so gröfser auch die magnetische Erregung der Synchronmaschine gewählt werden.

Durch Lameyer's Arbeiten (Elektrotechn. Zeitschrift 1893, S. 617 und 1895, S. 228) ist ferner bekannt geworden, die Wechselstrom-Gleichstromumformer zu dem genannten Zweck zu benutzen. Indessen leidet Lameyer's Vorschlag an einem Mangel. Er macht die Erregung der Feldmagnete, welche als Nebenschlufsmaschinen gedacht sind, abhängig von der Spannung des Secundär-Gleichstromnetzes (s. Elektrotech. Zeitschrift 1894, S. 676 u. a. O.), wobei die Regelung durch einen selbstthätigen Spannungsregler erfolgt.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, selbsttätig nur durch die Wirkung der Wickelungen ohne besondere Regelungsvorrichtungen das Zurückbleiben des Stromes hinter der Spannung zu verhindern, und zwar genau in dem Mafse, als die Belastung wächst. Es mufs nämlich offenbar der übererregte Magnetismus der Feldmagnete in demselben Mafse steigen, als die Belastung zunimmt.

Die Erfindung beruht darauf, dafs zu diesem Zweck die Feldmagnete des umlaufenden Stromumwandlers mit Nebenschlufs- und Hauptstromwickelung versehen werden, welch letztere dazu dient, bei steigender Belastung die Feldmagnete zu stärken, um dadurch auch eine stärkere phasenzurückschiebende Wirkung zu erzielen. Die Umformer-Feldmagnete sollen beständig ungesättigt bleiben, damit das Magnetfeld im Stande bleibt, den Stromänderungen in der Hauptstromwickelung rasch Folge zu leisten bezw. die elektromotorische Gegenkraft rasch mit den StromSnderungen in Einklang zu bringen.. Auf den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.

Fig. ι zeigt eine Anordnung der Maschine und Stromkreise, durch welche die schädlichen Wirkungen der Selbstinduction im Stromkreis der Erzeugenden neutralisirt werden.

Fig. 2 giebt eine Stromvertheilungsanlage, bei welcher die dem Gleichstromkreise zuzuführende elektromotorische Kraft selbstthätig der Belastung entsprechend geregelt wird.

In Fig. ι bedeuten 1 eine Zweiphasenstrommaschine, 2 deren Anker, 3 ihre aus einer besonderen Stromquelle 4 gespeiste Feldmagnetwickelung. Von der Ankerwickelung sind je zwei Stromkreise für jede der beiden Phasen abgezweigt: die einen führen die eine Phase zu Hochspannungs-Transformatoren 5 bezw. 6, die anderen die zweite Phase zu Hochspan-

(2. Auflage, ausgegeben am 28. April

nungs-Transformatoren η bezw. 8, welche um go" gegen erstere verschoben sind. Die Secundären von 5 und 7 liegen in den Stromkreisen 9, 10 bezw. 13, 14 der Primären von Niederspannungs-Transformatoren 17, 19; ebenso die Seeundären von 6 und 8 in den Stromkreisen 11, 12 bezw, 15, 16 der Primären von Niederspannungs-Transformatoren 18, 20. Die Seeundären von 17, 19 speisen die Wechselstrom-Kraftmaschine 21 des Wechselstrom-Gleichstrom-Umformers 22 und die Seeundären von 18,20 die Wechselstrom-Kraftmaschine 23 eines zweiten Umformers 24. Die Feldmagnete der beiden Umformer sind mit Nebenschlufswickelung 25 bezw. 26 und Hauptstromwickelung 27 bezw. 28 versehen. Die Gleichstrommaschinen 29 und 30 geben ihre Ströme in die Leitung 30* ab. Die Bauart der Umformeranker ist unerheblich.

Sind die Feldmagnetwickelungen der beiden Umformer 22, 24 gehörig bemessen und regulirt, so wächst mit wachsender Belastung des Stromkreises 30* der Strom in den Hauptstromwickelungen 27, 28; infolge dessen werden die Magnetfelder beider Umformer der wachsenden Belastung entsprechend verstärkt und dadurch eine entsprechende phasenbeschleunigende Wirkung auf die den Umformern zufliefsenden Wechselströme ausgeübt; hierdurch wird die Phasenverschiebung zwischen den Strömen und ihrer elektromotorischen Kraft verringert und es empfangen die Transformatoren ein entsprechendes Mehr an wirklicher Energie. Ferner wirkt die Phasenbeschleunigung in den Stromkreisen 9-10, 13-14, 11-12, 15-16 auch auf den Anker 2 des Zweiphasenerzeugers 1, und zwar so ein, dafs seine Gegenwirkung auf die Feldmagnete entsprechende Schwächung erfährt, d. h. mehr Energie geliefert wird.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei welcher eine Verteilungsanlage 38, 39 von constantem Potential vermittels der Leitung 34, 35 von einem einzigen Wechselstrom-Gleichstrom-Umformer 31 gespeist wird, dessen Feldmagnet mit Nebenschlufswickelung 32 und Hauptstromwickelung 33 versehen ist. Seine Wechselstrom-Kraftmaschine empfängt die Ströme von Zwischentransformatoren 43, 44 aus den Stromkreisen 45, 46 und 47,48 eines Zweiphasen-Stromerzeugers 49.

Durch Einschaltung von Drosselspulen bezw. induetiven Widerständen 50, 50 zwischen den Zwischentransformatoren und dem Umformer wird ein genügender Spannungsabfall und infolge dessen ein beträchtliches Nachbleiben des Wechselstromes bewirkt.

Es ist nämlich vorteilhaft, die Selbstinduetion des Wechselstromkreises von vornherein genügend zu verstärken, einmal, um etwa zu weitgehende (d. h. Null überschreitende) Phasenzurückschiebung zu vermeiden, zweitens aber, um von vornherein mit hinreichend grofsen Mengen Selbstinduction und gegenwirkendem Magnetismus des umlaufenden Stromumwandlers zu thun zu haben, was die Regelung erleichtert.

Die Drosselspulen und die Umformer-Feldspulen sind so bemessen, dafs bei Einschaltung der vollen Anzahl der zu bedienenden Verbrauchsapparate in die Leitung 38, 39 die Selbstinduction des Wechselstromkreises neutralisirt wird und der Strom mit der elektromotorischen Kraft im Takt ist.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Ein Verfahren, das Nachbleiben des Stromes bei Wechselstromkreisen durch entsprechend ausgestaltete Synchronmotoren zu vermindern, gekennzeichnet durch die Anordnung eines umlaufenden Wechselstrom-Gleichstrom-Umwandlers, dessen Feldmagnet mit Nebenschlufs- und directer Wickelung versehen ist, so dafs wachsende Belastung des Gleichstromkreises infolge Verstärkung des Magnetfeldes das Nachbleiben des Stromes im Wechselstromkreise vermindert.

2. Eine Ausführungsform der Wechselstromanlage gemäfs Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs vermöge Anordnung einer Drosselspule bezw. induetiven Widerstandes im Wechselstromkreis, bezw. in den Wechselstromkreisen, eine geringe Belastung der Gleichstromseite des Umwandlers eine starke Verminderung der Volts zwischen dessen Wechselstromseite und dem Erzeuger hervorruft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.