DE619261C - Anordnung zur Verstaerkung der Erregung von asynchronen Blindleistungsmaschinen mit netzerregter Kommutatorhintermaschine bei sinkender Netzspannung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 27. SEPTEMBER 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d² GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Juni 1930 ab

Bei Synchronmaschinen ist es bekannt, daß sie mit abnehmender Netzspannung ihre Stromabgabe ins Netz erhöhen, weil von der gleichbleibenden Erregung bei kleinerer Spannung ein kleinerer Teil zum Aufbau des ebenfalls kleineren Feldes benötigt wird, so daß der Rest zur Erhöhung des abgegebenen Blindstromes dienen kann. Diese Eigenschaft ist meist sehr erwünscht, weil dadurch einem weiteren Zusammenbrechen der Netzspannung entgegengearbeitet wird. Der unmittelbar vom Netz erregten Asynchronmaschine mit Drehstromerregermaschine fehlt diese Eigenschaft zunächst. Es sind aber verschiedene Mittel angegeben worden, durch die es möglich ist, die Asynchronmaschine in diesem Punkt der Synchronmaschine nicht nur gleichwertig, sondern sogar wesentlich überlegen zu machen. Die Blindstromabgabe bei drohenden Spannungszusammenbrüchen kann dadurch gewaltig gesteigert werden, und wegen der kleineren Zeitkonstante der Asynchronmaschine ist dies in wesentlich kürzerer Zeit möglich.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verstärkung der Erregung von asynchronen Blindleistungsmaschinen mit netzerregter Kommutatorhintermaschine bei sinkender Netzspannung. Gemäß der Erfindung ist die

3<j Erregung der Kommutatorhintermaschine zugleich, aber in der Netzerregung entgegengesetztem Sinne, von dem Strom der Blindleistungsmaschine beeinflußt, wobei die von diesem Strom herrührende Erregerkomponente größer ist als die von der Netzspannung herrührende. Man erreicht dadurch in besonders einfacher Weise eine Verstärkung des von der Blindleistungsmaschine an das Netz abgegebenen Blindstromes bei einem Sinken der Netzspannung (z. B. durch einen Kurzschluß oder Erdschluß hervorgerufen). Der Einfluß des Stromes der Blindleistungsmaschine auf die Erregung der Kommutatorhintermaschine ist derart, daß er die Stromabgabe der Blindleistungsmaschine erhöht. Steigt dadurch die Spannung, so macht sich deren gegenteiliger Einfluß geltend und schwächt die Erregung, bis bei einem gewissen Punkt wieder Gleichgewicht besteht. Die Wirkung eines jeden Einflusses für sich ist um so stärker, je mehr der andere zurücktritt, d. h. bei stark abnehmender Netzspannung bewirkt der vorwiegend herrschende Einfluß des Stromes eine erhebliche und rasche Zunahme des abgegebenen Blindstromes. Umgekehrt tritt bei raschem Steigen der Netzspannung eine sofortige Verminderung des abgegebenen Blindstromes ein. Es ündet also eine selbsttätige Regelung der Netzspannung auf einen bestimmten einstell-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Hermann Harz in Berlin-Siemensstadt.

baren Wert statt, ohne daß dafür besondere Relais, Regler usw. benötigt werden. An Hand der beiden Abbildungen soll das Wesen der Erfindung· noch näher erläutert werden. InAbb. ι bezeichnet ι einDrehstromnetz, das durch die asynchrone Blindleistungsmaschine 2 auf gleichbleibende Spannung geregelt werden soll. Die Asynchronmaschine 2 werde in. bekannter Weise durch die läufergespeiste to Drehstromerregermaschine 3 erregt. Die Schleifringe dieser Maschine werden nun von zwei . Stromwandlern 4 und S und einem regelbaren Zwischenwandler 6 erregt. Der Stromwandler 4 liefert eiaen Strom, der dem Ständerstrom der Hauptmaschine proportional ist. Dieser Strom wird als Erregerstrom über den regelbaren Zwischenwandler 6 auf die Erregermaschine 3 geleitet und wirkt infolge 'der Schaltungsanordnung so, daß bei einem Anwachsen des Ständerstromes dieser eine weitere Zunahme, z. B. in voreilendem Sinne, erfährt. Diesem Strom wirkt nun der Strom vom Stromwandler 5 entgegen. Dieser Stromwandler liegt primär in einem Stromkreis, der von der Netzspannung gespeist wird und dessen Scheinwiderstand (Ohmscher, kapazitiver oder induktiver Natur) groß gegenüber dem Scheinwiderstand des Erregerkreises der Erregermaschine 3 ist. In dem vorliegenden Beispiel ist dieser große Scheinwiderstand durch die Drosselspule 7 dargestellt. Der Strom in diesem Stromkreis ist daher im wesentlichen der Netzspannung proportional. Er kann ebenfalls über Anzapfungen der gleichen Primärwicklung des Stromwandlers 6 zugeführt werden, die auch schon den Strom des Stromwandlers 4 führt. Beide Ströme überlagern sich in der Primärwicklung dieses Stromwandlers, so daß in dessen Sekundärwicklung nur noch ein Strom fließt, der der Differenz der beiden Primärströme entspricht. Da die Stromwandler 4 und 5 mit Verbrauchern relativ großen Widerstandes (Asynchronmaschine 2 und Drosselspule 7) in Reihe geschaltet sind, so ist der Primärstrom der beiden Wandler und infolge ihrer Arbeitsweise mit verhältnismäßig geringen Erregeramperewindungen auch ihr Sekundärstrom' den Strömen der Verbraucher 2 und 7 proportional.

In dem Beispiel, das Abb. 2 veranschaulicht, dient zur Erregung der Hauptmaschine 2 eine ständererregte Drehstromerregermaschine 8, die von einem Motor 9 angetrieben wird. Die Erregerwicklung der Erregermaschine werde über den unkompensierten Frequenzwandler 3 mit Schlupf frequenz erregt, die übrigen Zahlen bedeuten das gleiche wie in Abb. 1. Da die beiden Stromwandler4 und S die Phasenlage ihrer Ströme festhalten, spielen Änderungen des induktiven Blindwiderstandes der Erregerwicklung von 8 bei Änderungen des Schlupfes bei dieser Anordnung keine Rolle.

An Stelle des in Stufen regelbaren Stromwandlers 6 kann natürlich auch ein stufenlos regelbarer Stromwandler verwendet werden; ferner kann man die Regelung an den Stromwandlern 4 und 5 vornehmen. Außerdem lassen sich die bekannten Schaltungen, in denen die Erregermaschine nur elektrisch mit der Hauptmaschine gekuppelt ist, sinngemäß auf die Erfindung übertragen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   I. Anordnung zur Verstärkung der Erregung von asynchronen Blindleistungsmaschinen mit netzerregter Kommutatorhintermaschine bei sinkender Netzspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung der Kommutatorhintermaschine zugleich, aber in der Netzerregung entgegengesetztem Sinne, von dem Strom der Blindleistungsmaschine beeinflußt ist, wobei die von diesem Strom herrührende Erregerkomponente größer ist als die von der Netzspannung herrührende.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der zur Erregung vom Netz aus ein mit der Netzspannung veränderliche Ströme liefernder Stromwandler dient, dadurch gekennzeichnet, daß ein primärseitig mit der Ständerwicklung der Blindleistungsmaschine in Reihe geschalteter Stromwandler sekundärseitig zu der Sekundärwicklung des mit der Netzspannung veränderliche Ströme liefernden Stromwandlers parallel geschaltet ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Primär- oder Sekundärstromkreis des mit der Netzspannung veränderliche Ströme liefernden Stromwandlers ein Scheinwiderstand (insbesondere eine Drosselspule) eingeschaltet ist, dessen Größe ein Mehrf aches des Schein Widerstandes des Erregerstromkreises der Kommutatorhintermaschine ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen