[go: up one dir, main page]

DE3430188C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3430188C2
DE3430188C2 DE19843430188 DE3430188A DE3430188C2 DE 3430188 C2 DE3430188 C2 DE 3430188C2 DE 19843430188 DE19843430188 DE 19843430188 DE 3430188 A DE3430188 A DE 3430188A DE 3430188 C2 DE3430188 C2 DE 3430188C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
winding
voltage
phase
control
asynchronous generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19843430188
Other languages
English (en)
Other versions
DE3430188A1 (de
Inventor
Istvan 7012 Fellbach De Nagy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nagy Istvan 93049 Regensburg De
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19843430188 priority Critical patent/DE3430188A1/de
Publication of DE3430188A1 publication Critical patent/DE3430188A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3430188C2 publication Critical patent/DE3430188C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P9/305Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/42Asynchronous induction generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen kondensatorerregten Konstantspannungs-Asynchrongenerator mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Ein solcher ist bekannt durch die jugoslawische Patentanmeldung 1592/78.
Ferner betrifft die Anmeldung gemäß Oberbegriff des Anspruches 6 einen Konstantspannungs-Asynchrongenerator mit einer gleichstromdurchflossenen Regelwicklung.
Der Asynchrongenerator wird gewöhnlich in Parallelbetrieb zum öffentlichen Netz betrieben. Für Inselbetrieb benötigen Asynchrongeneratoren Kondensatoren, um die Blindleistung zu sichern.
Es ist schon bekannt, als Asynchrongeneratoren geschlossene Asynchron-Normmotoren zu verwenden. Diese Generatoren gewährleisten eine statische Nennspannungstoleranz von ±5% unter Nennlast: cos phi = 0,8-1,0; kalter und warmer Maschine; einer konstanten Nenndrehzahl (n = konst.). In Abhängigkeit von der Antriebsart addiert sich die Drehzahlveränderung von ±3,5% mit der Spannungsabweichung. Die Ausgangsspannungstoleranz kann dann einen Wert von ±10% erreichen.
Asynchrongeneratoren dieser Art, mit der Schutzart IP 44, kommen beispielsweise von den Firmen: KIRSCH GmbH, TRIER-BIWER, SEVER, Subotica/JUGOSLAWIEN.
Um die Ausgangsspannung in engen Toleranzen zu halten, gibt es verschiedene Varianten von Asynchrongeneratoren:
  • - Die Ausführung mit Variokondensatoren (Sowjetunion).
  • - Mit Verwendung der Sättigungsdrossel (Siemens).
  • - Mit Anordnung zur Verbesserung des Spannungsverhaltens mittels eines in einem Drehzahlverhalten beeinflußbaren Aggregats angetriebenen Asynchrongenerators, DE 30 21 830 A1 von G. Gerald.
  • - Nach einem Vorschlag von J. Casel, H. Knitterscheid:
    "Asynchrongeneratoren für Stromerzeugungs-Aggregate und Netzersatzanlagen der Zukunft (I, II)", wird das Ständerblechpaket des Asynchrongenerators in zwei Teil-Blechpakete aufgespalten.
  • - Ein Vorschlag aus Jugoslawien in der Zeitschrift "ELEKTROTEHNIKA" von 1979 ist eine Lösung mit dem Titel "Asinhroni generatori kao samostalni izvori elekricne energÿe" von kondensatorerregten Axynchrongeneratoren mit einer gleichstromdurchflossenen Regelringwicklung zur Erzeugung eines magnetischen Gleichflusses im Ständerblechpaket von I. KINCSES, J. VARGA.
Dieser Vorschlag und die jugoslawische Patentanmeldungsschrift P 1592/78 von Ing. Varga und Ing. Kincses (1985 unter Nr. 40527/85 jugoslawisches Patent geworden), sind als Grundlage genommen bei den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1, bzw. bei der Gestaltung der Regelwicklung 3.
Ein ähnliches Prinzip erscheint im Mai 1984 in der DE 3 31 68 333 A 1 von H. O. SEINSCH.
Die bisher veröffentlichten Lösungen garantieren keine Stromerzeugung mit einer Nennspannungstoleranz von ±0,5%. Diese Nennspannungstoleranz wird bis heute nur unter Verwendung von Synchrongeneratoren erreicht. Das Problem mit den Spannungsspitzen (Fig. 6), als Folge einer Phasenschnittsteuerung, ist in diesen bisher bekannten Fällen nicht gelöst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Generator der im Oberbegriff genannten Art für Inselbetrieb geeignet zu machen, bei dem eine qualitativ hochwertige sinusförmige konstante Ausgangsspannung gefordert wird, dabei soll die Regelung mit kleinem Steuerstrom erfolgen, damit Maschine und Regler klein und kostengünstig ausgelegt werden können.
Diese Aufgabe wird bei einem Generator der im Oberbegriff des A1 genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des A1 genannten Merkmale gelöst.
Im Hinblick auf die Bereitstellung einer hochwertigen, u. a. oberwellenarmen Ausgangsspannung hat die in A6 angegebene Lösung darüber hinaus auch bei im Oberbegriff des A6 genannten generatoren Bedeutung.
Diese Erfindung garantiert die Erzeugung von elektrischer Energie in einem Toleranzfeld von ±0,5% der statischen Nennspannung unter folgenden Bedingungen: Vom Leerlauf bis zur Nennlast; cos phi 0,8-1,0; bei kalter und warmer Maschine; bei einer Drehzahlveränderung von ±15%. Bei plötzlichen Belastungsstößen wird ein gutes dynamisches Spannungsverhalten erreicht.
Ein Teilaspekt bei dem erfindungsgemäßen Asynchrongenerator ist die Anordnung von Spannungsreglern mit steuerbaren Halbleiter zur Ausgangsspannungsregulierung. Diese ermöglicht eine sinusförmige Ausgangsspannung ohne Spannungsspitzen mit einem Toleranzfeld von ±0,5%. Es besteht die Möglichkeit, Konstantspannungs-Asynchrongeneratoren mit Regelwicklung in Schutzart IP 44 auszuführen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß der Spannungsregler 4 mit den Hauptwicklungen 2 und mit der Regelwicklung 3 verbunden.
Bei den Drehstromgeneratoren wird der Spannungsregler von zwei inneren Stellen von zwei Hauptwicklungen angeschlossen. Die verbleibenden Windungen bis zu den Ausgangsklemmen werden als Drossel verwendet, um die von steuerbaren Halbleitern - meistens Thyristoren - erzeugten Überspannungen zu löschen.
Die Bestimmung der Anschlußstelle ist von mehreren Faktoren abhängig. Bei einphasigen Konstantspannungs-Asynchrongeneratoren werden die Anschlußstellen auf experimentelle Weise festgelegt.
Bei dreiphasigen Generatoren nach Fig. 7 erreicht man das beste Ergebnis durch Anlegung der Spannungsregler in der Mitte zweier Phasen- Wicklungen, z. B. an R und S. Entsprechend dieser Spannungsgröße werden Spannungsregler eingesetzt, z. B. mit Nennspannung 220 V.
Der erreichte Zustand durch diese Anzapfungen ergibt eine sinusförmige Ausgangsspannung ohne Spannungsspitzen.
Die Ausgangsgleichspannung wird ohne Glättung an die Regelwicklung 3 angeschlossen.
Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild eines Spannungsreglers, der auf der Basis einer halbgesteuerten Zwei-Puls-Brückenschaltung mit Thyristoren arbeitet.
Die Ausgangsspannungsveränderung wird mittels Gleichrichter 10 kontrolliert. Der gewünschte Soll-Wert wird mit einem Potentiometer 5 eingestellt. Der Spannungs-Ist-Wert aus dem Gleichrichter 10 wird mittels der Z-Diode 11 mit dem Soll-Wert vom Potentiometer 5 mit Hilfe des Regelverstärkers 6 verglichen. Der Regelverstärker 6 vergleicht die beiden Spannungen und formt eine Ausgangsspannung für die Zündimpulsverschiebung im Impulserzeuger 8. Der Regelverstärker 7 dient nur der Vorzeichenänderung (±).
Der an den Regelverstärker 6 angeschlossene, veränderliche Widerstand und der Kondensator sorgen für eine hohe Dynamik des Regelsystems bei plötzlichen Belastungsänderungen.
Zur Erzielung einer entsprechenden statischen Toleranzgenauigkeit der Nennspannung ist es wichtig, daß die Eingangsstellen 41 und 42 des Regelverstärkers 6 im Spannungspotential gleich werden. Um eine größere Regelempfindlichkeit zu erreichen, ist in Rückkopplung eine Z- Diode in Reihe angeschlossen.
Das Spannungsniveau der Z-Dioden wird so ausgewählt, daß die Spannungsgleichheit bei den Eingangsstellen 41 und 42 nicht verändert wird.
Die Außencharakteristik U = f (P) des Konstantspannungs-Asynchrongenerators ist in Fig. 8 dargestellt.
Um eine konstante Nennspannung U nenn beim Leerlauf und kleineren Belastungen zu erhalten, wird für die Regelwicklung 3 der größte Strombedarf benötigt.
Bei Belastungsvergrößerung wird der Strom in der Regelwicklung bis zum Wert 0 vermindert, bzw. bis zum Schnittpunkt, wo die Außencharakteristik die Soll-Wert-Gerade U nenn schneidet.
Die Ausgangsspannungsvergrößerung verursacht eine Regelstromverstärkung Eine Ausgangsspannungsverminderung wiederum verursacht eine Stromschwächung in der Regelwicklung 3.
Der Ausgangsspannungs-Ist-Wert wird aus den zwei Phasen-Wicklungen, Fig. 2 und 7, genommen. Wird nur eine Phase mit der Nennlast belastet, ist die Abweichung des Mittelwertes der Ausgangsspannung nach VDE 0530 nicht größer als 3%. Dieses qualitative Verhalten des Konstantspannungs-Asynchrongenerators gegenüber unsymmetrischer Belastungen ist eine Nachwirkung des homogenen magnetischen Kreises auf dem Ständerumfang.
Die Ausführung des Konstantspannungs-Asynchrongenerators mit Regelwicklung 3 ist identisch mit der Ausführung der Asynchronmotoren der Schutzart IP 23. Die Bauelemente von diesen Motoren können verwendet werden.
Die Konstantspannungs-Asynchrongeneratoren in Schutzarten IP 23 und IP 44 nach Fig. 4 und 5 können für die Unterbringung der Regelwicklung 3 verwendet werden.
Nach Fig. 4 ist die Regelwicklung 3 in den dafür vorgesehenen Öffnungen 13 auf dem Ständerumfang 12 eingelegt.
Nach Fig. 5 ist die Regelwicklung 3 in den dafür vorgesehenen Öffnungen 14 des Gehäuse-Passungsumfangs 14 eingelegt.
Die Regelwicklung 3 ist als mehrphasige in Reihe geschaltete Ringwicklung ausgeführt. Der Regelstrom im Ständerjoch bewirkt einen zusätzlichen magnetischen Fluß, der die Hauptwicklung und die Läuferkäfigwicklung umgeht.
Das Ständerjoch wird vom größeren Wert des Gleichstroms mehr, vom kleineren Wert weniger gesättigt.
Bei Betreiben des Generators mit einer Drehzahl, die in der Nähe der Nenndrehzahl liegt, wird im Ständerblechpaket ein Drehfeld aufgebaut. Dieses fließt ebenfalls durch das Ständerjoch.
Ein größerer Regelstrom verursacht einen größeren Fluß und damit einen größeren magnetischen Widerstand und umgekehrt. Der Fluß ist dem Drehfeld entgegengesetzt.
Die Höhe der Leerlaufspannung des kondensatorerregten Asynchrongenerators ist durch den Schnittpunkt zweier Kurven festgelegt. Die eine Kurve ist die Leerlauf-Außencharakteristik der Maschine im motorischen Betrieb U = f (J), die andere Kurve entspricht der Charakteristik der Kondensator-Geraden U = J Xc.
Die Reaktanze der Kondensatoreinheit 1 ist in dieser Gleichung mit Xc benannt.
Der größere Regelstrom vermindert die Ausgangsspannung des Generators, bzw. der kleinere Regelstrom vergrößert sie. Dieser Vorgang ist durch einen Spannungsregler, vgl. Fig. 2 und 3, realisiert.
Fig. 9 stellt das Prinzipschema der Ständerwicklung des Konstantspannungs- Asynchrongenerators dar.
Der Wickelprozeß beginnt mit der Fertigung der Regelwicklung 3. Diese Wicklung, gleichmäßig in allen Nuten eingelegt, nimmt 10-20% des gesamten Nutenvolumens ein. Das Rest-Nutenvolumen, 80-90%, nimmt die Hauptwicklung 2 ein.
Die physikalischen Größen des Spannungsreglers 4 sind durch die Größe des Regelstroms festgelegt. Die Größe des Regelstroms kann durch die Vergrößerung der Regelspannung und durch die Vergrößerung der Regelwicklungwindungen vermindert werden.
In diesem Sinne kann die Regelwicklungs-Windungszahl pro Nut 5 bis 20mal größer als die Hauptwicklungs-Windungszahl pro Nut sein.
Das im Ständerblechplakat bestehende Dreh-Induktionsfeld induziert deshalb eine 5 bis 20mal größere Spannung in den Windungsstrang der Regelwicklung 3 als in einen Windungsstrang der Hauptwicklung 2. Dies kann zu großen Potentialunterschieden zwischen einzelnen Leitungen innerhalb einer Nut führen. Diese unerwünschten Potentialunterschiede führen zu Windungsschlüssen.
Die Ausführung der Regelwicklung 3 mit großer Windungszahl wäre nur mit technologischen Schwierigkeiten möglich.
Die oben genannten Schwierigkeiten werden mittels einer mehrphasig in Reihe geschalteten Regelwicklung 3, nach Erfindung, auf folgende Weise gelöst:
  • - Mit dem Formen eines Bündels von n Leitungen, damit die Anzahl der notwendigen Einlegungen in die Nuten und das Durchziehen durch die Lüftungskanäle auf ein Minimum reduziert wird.
  • - Die Anzahl W B der umwickelten Bündel-Wicklungen der Regelwicklung 3 ist pro Nut kleiner oder gleich als der Hauptwicklung-Windungszahl pro Nut. Somit wird das gleiche Isolierungsniveau für Haupt- und Regelwicklung erreicht.
  • - Die große Anzahl der Windungen pro Nut wird durch das Verbinden der Endungen der Bündel-Sektionen erreicht. Die einzelnen Endungen der Bündel-Sektionen werden getrennt, Leitung zu Leitung, miteinander galvanisch verbunden (41). Die Verbindungen sind isoliert.
Die beschriebene Ausführung verursacht die gleiche Wirkung, als wenn das Joch mit einer Leitung, jedoch n-mal vergrößerte Windung, umwickelt wäre.
Die gesamte Windungszahl pro Nut beträgt dann:
W NUT = n W B
In eine Nut werden mehrere Bündel-Windungen verlegt. Diese Bündel- Windungen in mehreren Nuten entsprechen einer Sektion (Sektionen werden nach Fig. 9 mit 1B bis 12B gekennzeichnet).
Die auf dem Ständerumfang 12 symmetrisch verteilten Sektionen der Regelwicklung 3 sind voneinander um den Pol-Schritt entfernt. Mit dem gleichen Pol-Schritt ist die Hautpwicklung 2 ausgeführt. Die verbundenen Sektionen (1 B, 4 B, 7 B, 10 B) entsprechen einer Phasen-Regelwicklung. Diese Sektionen-Anordnung garantiert, daß die induzierte Spannung auf den Ausgangsklemmen der Regelwicklung 3 ein Minimum wird. Die in die Sektionen induzierten Spannungen sind von entgegengesetzten Vorzeichen.
Um die unerwünschte Durchbruch-Gleichstromspannung (bei Dreiphasigen- Wicklungen) zu vermeiden, werden mehrere Phasen-Wicklungen benutzt.
Die Größe der Durchbruch-Spannung zwischen zwei Windungen beträgt im theoretisch ungünstigsten Fall:
m definiert die Phasenzahl.
Die Fertigung der Regelwicklung 3 - mit der Polpaarzahl für die Nutenanzahl N - beginnt mit der Herstellung der Sektionen.
Die Anzahl q der Nuten, die eine Sektion beim m-Phasiger-Regelwicklung bildet, wird errechnet:
Gleichungsvoraussetzung: q ganzzahlig.
Im Spezialfall q = 1: Phasenzahl m gleich Nutenzahl pro Pol.
Die Gesamtanzahl der Sektionen wird errechnet mit der Gleichung:
Die Sektionen werden wie folgt gefertigt:
Zuerst wird ein Bündel von n (zum Beispiel n = 10) Leitungen vorbereitet. Die Länge des Bündels muß für eine Sektion ausreichend sein. Das Bündel wird in Nuten eingelegt und durchzieht die Lüftungskanäle. Der Bündelteil durch die Lüftungskanäle wird mittels Bougierröhren isoliert.
Die Bündel-Windungszahl pro Nut (gewöhnlich kleiner als 4) wird mit W B bezeichnet. Nach dem Erreichen der Bündel-Windungszahl in eine Nut werden die weiteren Nuten umwickelt, bis eine Sektion ausgebildet ist. Dieses Verfahren wird fortgesetzt, bis alle Sektionen der Bündel- Regelwicklung 3 fertiggestellt sind.
Die Sektionen bestehen, da sie aus n Bündel-Leitungen ausgebildet sind, aus n Anfängen und n Endungen.
Durch die Verbindungen (41) der Sektionen werden die Phasen-Regel-Windungen wie folgt gebildet (Fig. 9):
Die Endungen von der ersten Sektion (1 B) werden, von Leitung zu Leitung, mit den Windungsanfängen der zweiten Sektion (2 B) verbunden und die Windungsendungen der zweiten Sektion (4 B) mit den Windungsanfängen der dritten Sektion (7 B) usw. Die Anzahl der verbundenen Sektionen muß 2 p sein.
Diese Phasenwicklung (1 B, 4 B, 10 B) hat n Windungsanfänge (51) und n Windungsendungen (61). Die Verbindung von (51) und (61) wird mittels einer Signallampe ermittelt. Mittels dieser Lampe wird das Ende der ersten Leitung ausgesucht. Dieses Ende (in Sektion 10 B) wird mit dem Anfang von der zweiten Leitung (in Sektion 1 B) verbunden. Ebenso das Ende der zweiten Leitung mit dem Anfang der dritten, usw.
Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis die Phasen-Regelwicklung (1 B, 4 B, 7 B, 10 B) einen eindrahtigen Anfang (31) und eine eindrahtige Endung (32) hat.
Auf gleiche Weise sind die anderen Sektionen zu verbinden, so daß sie gleichfalls Phasen-Wicklungen bilden. So entstehen in diesem Beispiel drei Phasen-Wicklungen mit 3 × 2 Anschlüssen. Die Phasen-Wicklungen (in Beispiel 3) werden in Reihe, Ende mit Anfang, galvanisch verbunden.
Die so gefertigte Regelwicklung 3 eliminiert alle Nachteile, die die klassische Ringwicklung unbrauchbar macht.
Ist die Regelwicklung 3 nach obiger Beschreibung fertiggestellt, wird die Hauptwicklung 2 eingelegt. Die Hauptwicklung ist im Beispiel für den vierpoligen Drehstromgenerator mit 24 Nuten ausgeführt.
Durch Fig. 10 wird sichtbar, daß die Drehstrom-Hauptwicklung 2 des Generators in Sternschaltung ausgeführt ist und entspricht einer üblichen Zweischichtentwicklung. Zusätzlich sind zwischen den Sektoren der Phasen-Wicklung R (4H, 7H) und der Phasen-Wicklung S (6H, 9H), um den Spannungsregler 4 zu speisen, die Anzapfungen 21, 22 notwendig.
Durch die Durchflutungsverteilung der Phasen erscheinen bei Ein- oder Dreiphasigen-Generatoren die Raumwellen. Diese Raumwellen sind Oberwellen ungerader Reihenfolge:
ν = 1, 3, 5, 7, 9, . . . (2z +1)
Gleichungsbedingung: z ganzzahlig
Um eine sinusförmige Ausgangsspannung zu erreichen, wird die dritte Oberwelle - die eine Folge von der Ständerjochsättigung bzw. des Gleichstromdurchflusses durch die Regelwicklung 3 ist - mit der Reihenzahl 3 (ν = 3) eliminiert.
Bei der dreiphasigen Zweischichtwicklung wird durch die Auswahl des Wicklungsschrittes die Auswirkung der dritten Oberwelle eliminiert. Hierzu muß folgende Bedingung erfüllt sein:
y = 2/3 τ
y bedeutet Wicklungsschritt
τ bedeutet Pol-Schritt
Durch diesen Eingriff wird in allen Fällen eine sinusförmige Ausgangsspannung mit einem Klirrfaktor kleiner als 5% erreicht.
Die Vorteile gemäß der Erfindung sind vielfältig. Der Konstantspannungs- Asynchrongenerator mit "Bündelregelwicklung" und mit statischer Spannungs-Toleranz unter ±0,5% der Nennspannung, kann als vollautomatischer Inselbetrieb unter folgenden Bedingungen arbeiten: Leerlauf bis Nennlast: cos phi = 0,8-1,0; Drehzahlveränderung von ±15%.
Mit dem Potentiometer 5 nach Fig. 3 wird das gewünschte Spannungsniveau in der Grenze von ±10% der Nennspannung U nenn eingestellt.
Ein Vorteil des Reglers ist, daß die transienten Arbeitsbedingungen von Thyristoren keine Rückwirkungen an der Ausgangsspannung zulassen. Damit wird die Voraussetzung zu VDE 0530 erfüllt, bzw. die Spannungsquelle bleibt sinusförmig, der Klirrfaktor k kleiner als 5%.
Auch eine Ausführungsmöglichkeit des Konstantspannungs-Asynchrongenerator in Schutzart IP 44 ist von Vorteil.
Ein besonderer Stellenwert kann der Konstantspannungs-Asynchrongenerator beim Bau kleinerer Wasserkraftwerke mit Leistungen bis 300 kVA haben. In diesen Kraftwerken können die Konstantspannungs-Asynchrongeneratoren parallel mit dem öffentlichen Netz arbeiten. Im Notfall können sie jetzt auch im Inselbetrieb benützt werden. Die Synchronisierung mit dem öffentlichen Netz beansprucht keine Sonderanlage wie bei den Synchrongeneratoren. Ohne besondere Gefahr kann der Konstantspannungs- Asynchrongenerator mit zweifacher Antriebsdrehzahl (2 × n nenn) betrieben werden.
Für kleinere Konstantspannungs-Asynchrongeneratoren beträgt die Regelleistung 5% von der Nennleistung bzw. bei größeren Generatoren beträgt dieser Wert 1,5%.
Der Spannungsregler hat kleine Ausmaße. Deshalb besteht eine Einbaumöglichkeit in dem vergrößerten Klemmkasten des Generators, oder mit dem Kondensator zusammen in dem Schaltschrank.
Als Spannungsregler - nach Blockschaltbild Fig. 3, ohne wesentliche Veränderungen - verwendet man die Stromrichterseriengeräte, vorgesehen für Gleichstromantriebe.
Der Prototyp des Konstantspannungs-Asynchrongenerators ist aus einem innengekühlten, vierpoligen Drehstromnormmotor, Schutzart IP 23, gefertigt. Nach IEC-Vorschriften beträgt die Achsenhöhe 160 mm, die Leistung 11 kW. Versehen mit einer Regelwicklung leistet er als Generator etwa 10 kVA bei cos phi = 0,8; 3 × 380 V, 50 Hz; kondensatorerregt mit einer Leistung von 10 kVAr. Als Spannungsregler wird ein Seriengerät Typ MICROSEMI 220/4.2-4A von AEG verwendet.

Claims (8)

1. Kondensatorerregter Konstantspannungs-Asynchrongenerator mit in Ständernuten eingelegter ein- oder dreiphasiger Hauptwicklung und einer gleichstromdurchflossenen Regelwicklung (3), welche teilweise in den Ständernuten, teilweise außerhalb des Ständerumfanges liegend, als Ringwicklung um das Ständerjoch gewickelt ist und aus in Reihe geschalteten, auf den Ständerumfang symmetrisch verteilten Sektionen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Sektionen der Anzahl 2 P, jeweils einen Polschritt τ der Hauptwicklung voneinander entfernt sind und die Regelwicklung (3) analog einer mehrphasigen Wechselstromwicklung, bei der in jeder Nut nur Leiter einer Phase liegen, aufgebaut ist, wobei zunächst einzelne Sektionen zu je einer Phase und die Phasen derart miteinander in Reihe geschaltet sind, daß von allen die Magnetisierung in gleicher Richtung wirkt.
2. Konstantspannungs-Asynchrongenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektionen mit Bündelumwicklungen aus (n) isolierten Leitungen um das Ständerjoch, in Nuten (q) angelegt sind, entsprechend der gesamten Nutanzahl pro Polpaarzahl und Phase.
3. Konstantspannungs-Asynchrongenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Leiter der Sektionen einer Phase in der Weise in Reihe geschaltet sind, daß erst je ein Leiter je Sektion zu einer Gruppe geschaltet ist und dann die Gruppen miteinander in Reihe zu einer Phase geschaltet sind.
4. Konstantspannungs-Asynchrongenerator nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ständerblechpaket (12) für die Regelwicklung (3) außen am gesamten Ständerumfang dafür vorgesehene, gleichmäßig verteilte Öffnungen (13) hat.
5. Konstantspannungs-Asynchrongenerator nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Regelwicklung (3) am gesamten Passungsumfang des Gehäuses (14) gleichmäßig verteilte Öffnungen (15) vorgesehen sind.
6. Konstantspannungs-Asynchrongenerator mit einer gleichstromdurchflossenen Regelwicklung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der aus einzelnen Phasen-Wicklungen bestehenden Hauptwicklung (2), aus der Durchflutung durch entsprechende Auswahl des Wicklungsschrittes oder der Zonenbreite die dritte Oberwelle mit der Reihenzahl (ν = 3) eliminiert ist.
7. Konstantspannungs-Asynchrongenerator nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsregler (4) mit steuerbaren Halbleitern (9) mit seinem Ist-Wert-Eingang an zwei entsprechenden inneren Anzapfungen (21, 22) der ein- oder dreiphasigen Hauptwicklung (2) und durch seine Ausgangsklemmen (31, 32) an die Regelwicklung (3) angeschlossen ist.
8. Konstantspannungs-Asynchrongenerator nach Anspruch 7, ausgerüstet mit Spannungsregler (4), bestehend aus Soll-Wert-Potentiometer (5), Regelverstärker (6) Regelverstärker für Führungsgrößenveränderung (7), Zündimpulserzeuger (8), Gleichrichterbrücke (9), Ist-Wert- Spannungsgleichrichter (10), dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückkopplung zwischen Ist-Wert-Spannungsgleichrichter (10) und dem Regelverstärker (6) eine Z-Diode (11) angeschlossen ist.
DE19843430188 1984-08-16 1984-08-16 Konstantspannungs-asynchrongenerator Granted DE3430188A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843430188 DE3430188A1 (de) 1984-08-16 1984-08-16 Konstantspannungs-asynchrongenerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843430188 DE3430188A1 (de) 1984-08-16 1984-08-16 Konstantspannungs-asynchrongenerator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3430188A1 DE3430188A1 (de) 1986-04-24
DE3430188C2 true DE3430188C2 (de) 1989-08-10

Family

ID=6243212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843430188 Granted DE3430188A1 (de) 1984-08-16 1984-08-16 Konstantspannungs-asynchrongenerator

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3430188A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7288923B1 (en) 2006-04-21 2007-10-30 Pratt & Whitney Canada Corp. Voltage-limited electric machine
US7545056B2 (en) 2003-05-27 2009-06-09 Pratt & Whitney Canada Corp. Saturation control of electric machine

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU616885B2 (en) * 1987-03-24 1991-11-14 John Van Der Wolf Electric generator
HUT57956A (en) * 1990-02-09 1991-12-30 Raxer Rakodo Es Szallitogep El Constant voltage asynchronous generator of crown coil and slot bridge
US7262539B2 (en) 2004-11-26 2007-08-28 Pratt & Whitney Canada Corp. Saturation control of electric machine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1208798B (de) * 1961-04-04 1966-01-13 Lloyd Dynamowerke G M B H Regler fuer eine elektrische Maschine
DE3021830A1 (de) * 1980-06-11 1981-12-24 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Anordnung zurverbesserung des spannungsverhaltens eines mittels eines in seinem drehzahlverhalten beeinflussbaren aggregats angetriebenen asynchrongenerators
DE3316833C2 (de) * 1982-10-28 1986-04-10 Schorch GmbH, 4050 Mönchengladbach Gleichstrom-durchflossene Ringwicklung für einen Asynchrongenerator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7545056B2 (en) 2003-05-27 2009-06-09 Pratt & Whitney Canada Corp. Saturation control of electric machine
US7288923B1 (en) 2006-04-21 2007-10-30 Pratt & Whitney Canada Corp. Voltage-limited electric machine

Also Published As

Publication number Publication date
DE3430188A1 (de) 1986-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1613695C2 (de) Schaltungsanordnung zur Umrichtung einer Mehrphasenspannung in eine Wechselspannung niedriger Frequenz
DE69725306T2 (de) Synchronkompensatoranlage
DE69602877T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung der Wicklungsausfälle in geschalteten Reluktanzmaschinen
DE2600035C3 (de) Elektrischer Stromrichtergenerator mit wenigstens einer Feldwicklung und wenigstens einer Ankerwicklung
DE3305225C2 (de)
DE2305251B2 (de) Erreger-einrichtung fuer einen selbsterregten asynchron-generator
DE2246555A1 (de) Erregersystem fuer dynamoelektrische maschine
DE2220918A1 (de) Innere erregung fuer eine dynamoelektrische maschine
DE69315072T2 (de) Ständer für wechselstromgerät
DE2220978A1 (de) Interne erregung fuer eine dynamoelektrische maschine
DE10339086A1 (de) Einrichtung und Verfahren zur Leistungskonditionierung für einen Turbinenmotor/Generator
DE69501859T2 (de) Dreiphasiger, bürstenloser, selbsterregender Synchrongenerator ohne Rotorerregerwicklung
DE60317785T2 (de) Hochfrequenz-generator
DE3430188C2 (de)
DE2226971A1 (de) Phasenumformer
EP1323225B1 (de) Elektrische maschine
DE2205076B2 (de) Mehrphasige Hochspannungsleitung
DE3107654A1 (de) Teilwicklungsschaltung zum anfahren von drehstrommotoren
DE2263925A1 (de) Schubregelung fuer linearmotoren
EP0468015B1 (de) Nutenbrücken-asynchrongenerator mit konstanter spannung
EP0662261A1 (de) Wicklungsanordnung für eine mehrphasige elektrische maschine
DE102004036727A1 (de) Elektrische Maschine mit mehreren Wicklungssystemen
DE636833C (de) Einphaseninduktionsmotor mit magnetischem Nebenschluss an den Statorpolen
DE4439760B4 (de) Antrieb mit einem Direktumrichter und einem daran in offener Schaltung angeschlossenen Synchronmotor
DE102023128490A1 (de) Elektromotor mit asymmetrischen wicklungen und damit ausgestattetes fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: NAGY, ISTVAN, 7263 BAD LIEBENZELL, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: NAGY, ISTVAN, 7050 WAIBLINGEN, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: NAGY, ISTVAN, 7012 FELLBACH, DE

D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: NAGY, ISTVAN, 93049 REGENSBURG, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee