DE601099C - Einrichtung zur Schnellentregung von elektrischen Maschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Schnellentregung von elektrischen Maschinen Bei der Entregung der Feldwicklungen von elektrischen Maschinen, insbesondere großer Wechselstromgeneratoren, ist es .nicht ohne weiteres angängig, die Abschaltung momentan vorzunehmen, da dabei an den Enden der Feldwicklung Selbstinduktionsspannungen solcher Höhe auftreten, da.ß die Isolation gefährdet wird. Um diese Überspannungen zu vermeiden, hat man daher statt der unmittelbaren Abschaltung einen Widerstand begrenzter Höhe in den Kreis der Feldwicklung eingeschaltet. Hierdurch entsteht im ersten Moment nur eine Überspannung unzulässiger Höhe, und diese klingt mit dem Erregerstrom ab.
• Die Benutzung eines solchen Widerstandes hat aber einen Einfluß auf die Zeitkonstante T- der Feldwicklung, -und je geringer man den Widerstand in Rücksicht auf die Begrenzung der Überspannungcn wählt, desto länger ist die Abklingzeit. Diese Verzögerung kann aber besonders bei der Entregung großer Generatoren, die unter Vermittlung von Schutzrelais eingeleitet wird, ernstliche Folgen verursachen. Es ist daher wünschenswert, die Entregung der Feldwicklung elektrischer Maschinen zwar unter Vermeidung unzuträglicher Spannungserhöhungen, ,aber doch mit möglichster Zeitkürze vorzunehmen.
• Es ist nun zwar schon vorgeschlagen worden, die Zeitkonstante dadurch zu verkürzen, daß man während des Entregungsvorganges durch stufenweises Zuschalten von Widerständen den Entregungswiderstand stufenweise vergrößert; dabei müssen aber eine Reihe von Schaltern vorgesehen und während des Entregungsvorganges betätigt werden.
• Diese Nachteile vermeidet die Erfindung dadurch, daß an Stelle eines Entregungswiderstandes normaler Art oder eines unterteilten, stufenweise einschaltbaren Widerstandes in den Kreis der Feldwicklung ein fester Widerstand geschaltet wird, der eine mit Abfall der ihm aufgedrückten Spannung, also auch des ihn durchfließenden Stromes, momentan ansteigende Widerstandscharakteristik besitzt.
• Die Anordnung negativ spannungsabhängiger Widerstände parallel zu Wicklungen hoher Selbstinduktion, um einen großen Spannungsabfall an den Enden solcher Wicklungen bei Schaltvorgängen zu vermeiden, ist an sich bekannt. Nach diesem Prinzip würden auch elektrische Apparate gegen von außen hereinkommende Wanderwellen. geschützt, indem sich der Widerstand beim Auftreffen der Überspannung selbsttätig auf einen geringen Wert einstellt und die Energie der Wanderwelle aufnimmt.
• Im Gegensatz hierzu handelt es sich beim Gegenstand der Erfindung nicht darum, von außen kommende Störungen von der Wicklung fernzuhalten, sondern darum, die innerhalb der Erregerwicklung elektrischer Maschinen beim Abschalten frei werdende Energie möglichst rasch zu vernichten und so eine schnelle Entregung zu bewirken.
• An Hand der Zeichnung soll die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel beschrieben werden.
• Die Abb. i zeigt durch Kurve I, wie bei oder Anwendung bisheriger Maßnahmen, z. B. bei der Parallelschaltung eines spannungsunabhängigen Widerstandes und Abschaltung der erregenden Spannung nach Abb. 2, der in dem Kreis der Erregerwicklung fließende Strom allmählich abklingt. Die Zeitkonstante T-- des Kreises ist hierbei konstant. Kurve II zeigt einen Fall des Abklingens nach der Erfindung. Dabei ist T'== - f1 (J), da der äußere Widerstand W des Kreises jetzt eine Funktion des Stromes T ist. Und zwar fällt T' sehr stark mit fallendem T. Der Entregungsvorgang wäre besonders günstig, nämlich mit konstanter Überspannung an den Wicklungsenden, wenn er in der durch die schwach konvexe Kurve III der Abb. i gekennzeichneten Weise verliefe, welche die Kurve II in ihrem Anfang tangiert, wobei angenommen ist, daß die Überspannung an den Enden der Wicklung E (Abb. 2) im ersten Moment der Entregung nach Kurve II die höchstzulässige Höhe erreicht.
• Dadurch, daß ein Widerstand W mit richtig bemessener Spannungsabhängigkeit dauernd oder unmittelbar vor der Abschaltung parallel zur Wicklung E gelegt wird, hat man nun erfindungsgemäß ein Mittel in der Hand, die Entregung schnellstens und ohne gefährlichen Spannungsanstieg ähnlich der .durch die konvexe Kurve III gekennzeichneten Weise, nämlich etwa nach der Kurve IV, vor sich gehen zu lassen. Nötigenfalls wird hierzu eine Kombination von spannungsabhängigen und konstanten Widerständen verwendet. Die gegebenenfalls selbsttätige Öffnung eines Schalters leitet die Entregung ein, die dann ohne Zuhilfenahme weiterer Schaltgeräte angenähert den gewünschten Verlauf nimmt.
• Der spannungsempfindliche Widerstand Tal, wird hiernach die günstigste Wirkung ausüben, d. h. das magnetische Feld wird in möglichster Zeitkürze verschwinden, wenn er in seiner Größe und Charakteristik so abgeglichen ist, daß die während der Entregung an den Enden der Ernegerwicklung auftretende Überspannung wenigstens annähernd konstant ist, und zwar gleich der für diese Wicklung höchstzulässigen Überspannung.
• Gegen anormale Vorgänge, wie sie etwa vorliegen, wenn der Augenblick eines Kurzschlusses einer Maschine mit dem ihrer Entregung zusammenfällt, könnte man anderweitige Schutzvorkehrungen treffen, etwa eine parallel zum Widerstand liegende Durchschlagssicherung vorsehen, die nicht zum Wesen der Erfindung gehören.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Schnellentregung von elektrischen Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vernichtung .der beim Abschalten in der Feldwicklung frei werdenden Energie ein in den Kreis der Feldwicklung eingeschalteter fester Widerstand mit einer mit Abfall der ihm aufgedrückten Spannung momentan ansteigenden Widerstandscharakteristik dient.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der spannungsabhängige Widerstand dauernd parallel zur Feldwicklung liegt oder unmittelbar vor der Abschaltung der Feldwicklung parallel zu ihr gelegt wird.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spannungsabhängige Widerstand in seiner Größe und Charakteristik so abgeglichen ist, nötigenfalls in Kombination mit einem spannungsunabhängigen Widerstand, daß die höchstzulässige Überspannung an den Enden der Feldwicklung zu Beginn der Entregung erreicht und während der weiteren Dauer der Entregung möglichst konstant gehalten wird.