DE254476C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Durch Patent 245716 ist eine Kompoundierungseinrichtung angegeben, bei welcher durch lokale Wechselstromerregung im Feldmagneten des Erregers das Gleichstromfeld beziehungsweise die Generatorerregung selbsttätig geregelt wird. Insbesondere wird dabei gezeigt, wie durch Gegenschaltung zweier Wechselstromsättigungsstellen pro Polpaar das Eindringen von Qberfeldern in den Anker vermieden werden kann.

Bei Erregern mit Kommutierungspolen müssen nun die entgegenzuschaltenden Sättigungsstellen auf demselben Pole angeordnet werden, weil sonst die in Frage kommenden Überfelder durch den Kommutierungspol sich schließen würden. Sind die Erreger zudem noch kompensiert, so kann unter Umständen die Anordnung zweier Sättigungsstellen pro Pol baulichen Schwierigkeiten begegnen. In

ao solchen und ähnlichen Fällen, wo die Anordnung zweier Sättigungsstellen pro Polpaar zu umständlich erscheint, kann man nun folgendermaßen verfahren.

Die Lokalisierung der Wechselfelder läßt sich nämlich mit praktisch weit ausreichender Genauigkeit auch mit einer Sättigungsstelle pro Polpaar erreichen, wenn man, unter Erhaltung der Magnetisierungsrichtungen, die Wechselstromspulen einer Sättigungsstelle bei Einphasenstrom parallel (Fig. 1) und bei Drehstromerregung in Dreieck 'schaltet 40

45

(Fig. 2). Dadurch, daß man bei Einphasenerregung" die beiden Spulen einer Sättigungsstelle parallel an dieselbe Spannung legt, wird bewirkt, daß die in beiden Spulen induzierten gegenelektromotorischen Kräfte jederzeit gleich sind, da ja der Ohmsehe Spannungsverlust, insbesondere bei größeren Maschinen, gegenüber der gegenelektromotorischen Kraft, praktisch verschwindet.

Der veränderliche Teil der in beiden Schenkeln einer Sättigungsstelle herrschenden Felder ist nun, von einer Konstanten abgesehen, nichts anderes als das Zeitintegral der jeweiligen gegenelektromotorischen Kräfte ' und muß wie diese beiderseits bis auf das Vorzeichen gleichen Verlauf zeigen. Sind aber in beiden Schenkeln die Momentanwerte der eigentlichen Wechselfelder stets entgegengesetzt gleich, so ist damit gleichzeitig gesagt, daß sämtliche Wechselfeldkraftlinien, von vereinzelten Luftstreulinien abgesehen, sich von einem Schenkel zum anderen schließen, ohne den Anker zu berühren.

Im Gegensatz zur Reihenschaltung, bei welcher die Erregerströme beiderseits gleich, die Wechselfelder aber ungleich verlaufen sind bei Parallelschaltung in beiden Schenkeln einer Sättigungsstelle die Wechselfelder stets entgegengesetzt gleich, die Erregerströme aber verschieden, wobei jedoch deren im allgemeinen unsymmetrische Wellenhälften stets

55

flächengleich bleiben. Aus letzterer Bedingung bestimmt sich insbesondere die Integrationskonstante zu dem das Wechselfeld darstellenden Zeitintregal, d. h. die durch die Wechselstromerregung bedingte Abnahme des Gleichstromfeldes.

Ähnlich liegen die Verhältnisse bei Dreiphasenerregung, wenn man die drei Spulen einer Sättigungsstelle in Dreieck schaltet

ίο (Fig. 2). Da hierbei die drei Spulen einen geschlossenen Stromkreis bilden, muß, von den Ohmschen Verlusten abgesehen, die Summe der drei gegenelektromotorischen Kräfte jederzeit Null sein, wie im übrigen auch die Außenspannungen beschaffen sein mögen. Dasselbe gilt von den Zeitintegralen der gegenelektromotorischen Kräfte, d. h. von dem veränderlichen Teil der drei Schenkelfelder. Da somit die drei Wechselfelder an

ao der Sättigungsstelle sich jederzeit aufheben, können keine Wechselfeldausläufer in den Anker dringen.

Bei Dreieckschaltung muß also die Summe der drei Wechselfelder jederzeit Null sein, während die drei Schenkelströme, im Gegensatz zur Sternschaltung sich im allgemeinen nicht aufheben.

Man erkennt dies auch, wenn man bedenkt, daß durch Parallel- bzw. Dreieckschaltung.die Spulen einer Sättigungsstelle eine in sich geschlossene, den ganzen Polkern umschließende Schleife bilden und gewissermaßen als Dämpferwicklung wirken. Während aber eine gewöhnliche Dämpferwicklung bei plötz-

liehen Belastungsänderungen die Regelung wesentlich verzögern würde, trifft dies für die derart geschalteten Spulen einer Sättigungsstelle nicht zu, da sie in der Nähe des Joches liegen, wo das Gleichstromstreufeld gewöhnlieh 30 bis 60 Prozent des Nutzfeldes ausmacht. Trotzdem sich also die Wechselstromspulen gegenüber etwaigen, von den Sättigungsstellen ausgehenden Wechselfeldausläufern wie eine richtige Kurzschluß- bzw. Dämpferwicklung verhalten, besitzen sie doch in bezug auf das Nutzfeld erhebliche Induktivität. Etwaige geringe Verzögerung gegenüber Reihen- bzw. Sternschaltung läßt sich nötigenfalls durch geeignete Wahl der magnetischen Konstanten der Sättigungsstelle leicht kompensieren. Im Falle von Zweiphasenstrom führt einfache Parallelschaltung zum Ziel, gleichviel ob man einphasig oder zweiphasig mit zwei Sättigungsstellen er- ■ regt.

Ganz unabhängig von der Phasenzahl läßt sich in weiterem Sinne Parallelschaltung mit Vorteil auch in solchen Fällen anwenden, wo mit baulichen Unsymmetrien oder örtlichen Materialverschiedenheiten gerechnet werden muß, die trotz Ausgleichsleiter im Anker die Wechselfelder mehr oder weniger in Mitleidenschaft ziehen können. Bei Anwendung von Gegenschaltung der Sättigungsstellen auf verschiedenen Polen kann es sich dabei empfehlen, die magnetisch entgegengeschalteten Sättigungsstellen, statt wie bei dem Hauptpatent in Reihe, parallel zu erregen (Fig. 4). Diese Parallelschaltung kann auch verwendet werden, wenn die einzelnen Sättigungsstellen Reihenschaltung (Fig. 3) bzw. Sternschaltung erhalten. Unter Umständen empfiehlt sich auch die Verbindung von Parallel- mit Gegenschaltung, z. B. bei kleineren Maschinen mit verhältnismäßig großer Polzahl, wo einerseits der Ohmsche Widerstand mehr ins Gewicht fällt und andererseits infolge des kleineren Luftraumes Unsymmetrien eher zu befürchten sind.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur selbsttätigen Spannungsregelung" von Wechselstromgeneratoren nach Patent 245716, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen einer Sätti-

- gungsstelle unter Erhaltung der Magnetisierungsrichtungen des Hauptpatentes bei Einphasenerregung parallel und bei Drehstromerregung in Dreieck geschaltet werden, um das Eindringen von Wechselfeldausläufern in den Anker zu verhindern. .

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entgegengeschaltete Sättigungsstellen auf verschiedenen Polen für ihre Wicklungen sowohl Reihenschaltung als Parallelschaltung erhalten können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.