DE671848C

DE671848C - Einrichtung zur Sicherstellung der Selbsterregung von Drehstromgeneratoren, insbesondere zur Schnellerregung

Info

Publication number: DE671848C
Application number: DEA78549D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Arthur Mandl
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-02-18
Filing date: 1936-02-18
Publication date: 1939-02-16

Description

Im Hauptpatent 663 000 wird eine Einrichtung zur Sicherstellung der Selbsterregung von Drehstromgeneratoren, insbesondere zur Schnellerregung, beschrieben, bei der die Erregerwicklung des Generators betriebsmäßig ,über in Gleichrichterschaltung arbeitende, für die volle Erregerleistung bemessene Entladungsstrecken gespeist wird und auf der Welle des Generators ein Drehstromhilfsgenerator mit Permanentmagnieiten zur Lieferung der Anfangserregung angeordnet und so bemessen ist, daß er während des Anlaufes oder nach Störungen, die Generatorspannung in kurzer Zeit so hoch treibt, diaß die Zündspannung der an die Klemmen des Generators angeschlossenen Entladungsstrekken überschritten und der Erregergleichrichter in Betrieb genommen wird.

Trotz dieser Maßnahmen, die darauf ab-

na zielen, 'eine Selbsterregung des Drehstromgenerators sicherzustellen, besteht die Gefahr, daß der remanente Magnetismus des Hilfsdrehstromgenerators durch die von seiner Ständerdurchfluitung. herrührende Ankerrückwirkung so sehr geschwächt wird, daß eine Selbsterregung in Frage gestellt ist. Diese Gefahr wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der einen Werkstoff hohler- Koerzitivkraft enthaltende Magnetkreis des Hilfsdrehstromgenerators so bemessen ist, daß durch die bei Belastung auftretende Ankerrückwirkung der remamente Kraftfluß um weniger als ioo/₀ geschwächt wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Zündung der an die Ankerwicklung der Synchronmaschine angeschlossenen Hauptanoden über Hilfsanoden oder einen besonderen Hilfsgleichrichter unter allen Umständen erzielt wird.

In der Zeichnimg ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. ι ist die Erregerwicklung der Synchronmaschine, die an die Schleifringe 2 angeschlossen ist. Die Ankerwicklung ist mit 3 bezeichnet. Auf der Welle der Synchronmaschine ist das zweiteilige Polrad 4 des Hilfsdrehstromgenerators angeordnet, dessen Schenkel aus Platten 5 hoher Koerzitivkraft bestehen. Die Ankerwicklung: 6 des Hilfsdrehstromgenerators ist mit Hilfsanoden 7 des Gleichrichters 8 verbunden.

Die Spannung des Hilfsdrehstromgenerators ist derart ausgelegt, daß bei der normalen Drehzahl der Synchronmaschine eine sichere Zündung an den Hilfsanoden 7 eintritt. Es fließt dann ein Gleichstrom über

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

Dr.-Ing. Arthur Mandl in London.

Claims

die Erregerwicklung ι der Synchronmaschine. Dieser ist so bemessen, daß die Klemmspannung der Synchronmaschine derart ansteigt, daß an den über einen Transformator aji der Ankerwicklung der Synchronmaschine liegenden Haup !elektroden 9 Zündung· eintritt, w#- durch die Hilfsanoden erlöschen und dei Hilfsgenerator stromlos wird. Nunmehr kann die Synchronmaschine voll erregt werden. Den Hilfsdrehstromgenerator kann man vorteilhaft gewisse Zeit nach dem Eintreten der Zündung an den Hauptanoden abschalten, z.B. durch den eingezeichneten Schalter 12 zwischen den beiden Nullpunkten oder durch Gitter an den Hilfsanoden. Die Batiätigiung dieser Abschaltung bzw. Sperrung kann von dem Strom durch die eingezeichnete Spule 13 erfolgen.

Der Hilfsdrehstromgenerator kann, wiefolgendes Beispiel zeigt, sehr klein bemessen werden.

Ein Turbogenerator von 30000 kVA habe eine Erregerleistung von etwa 120 kW. Bei der normalen Erregerspannung von 220 V ergibt das oei Nennlast etwa im Induktor 220 V X 500 A, im Leerlauf etwa 250 A. Davon werden im Luftspalt verbraucht etwa 150 A, somit bei 20.0/0 der Maschinen- bzw. Erregerspannung etwa 12 V X 30 A.
Es genügt, mit dem Hilfsdrehstromgenerator 30 bis 40 V zu erzeugen, um die Hilfsanoden sicher zum Zünden zu bringen. Bei einer Erregung des Turboinduktors mit 12 V und 30 A erregt sich der Turbogenerator so weit, daß die Hauptanoden sicher zünden und die Hilfsanoden 'erlöschen.

Bei der sehr kleinen Leistung des Hilfsdrehstromgenerators ist es leicht, ihn so zu bauen, daß die von seiner Ständerdurchflutung herrührende Ankerrückwirkung den remanenten Magnetismus um weniger als um ι ο 0/0 schwächt. ·

In Abb, 3 ist der Kraftfluß 0 des Hilfsdrehstromgenerators abhängig von den erregenden AW aufgetragen. Bei offenem. Ständerkreis kommt der Leerlaufkraftfluß 0_O zustande. Wenn die Maschine Strom liefert, so erzeugt sie, auf konstantem Widerstand belastet, Gegenflniperewindungen nach der Geraden £", so daß als wirkliche Spannung die dem Schnittpunkt/³ 'entsprechende zustande kommt. Diese ist bei zweckentsprechender Damensionierungj nur wenig kleiner als die dem Leerlaufpunkt P₀ entsprechende.
Wenn man eine Schwächung der Koerzitivkraft vollkommen vermeiden will, so ist eine Schaltung nach Abb. 2 möglich. Hier ist das Polrad 4 des Hilfsdrehstromgenerators mit einer Wicklung 10 versehen, mittels der nach erfolgter Zündung an den Hilfsanoden 7 ein die Ankerrückwirkung· kompensierendes Feld erzeugt wird. Neben der Wicklung 10 ist hierbei 'ein zusätzlicher Schleifring 11 erforderlich. Das andere Wicklungsende der Wicklung 10 kann unmittelbar mit der Erregerwicklung der Synchronmaschine verbunden sein.

Bei der in Abb. 2 dargestellten Ausführung sind die Hilfsanoden 7 und die Hauptanoden 9 in besonderen Gleichrichtern untergebracht. Das hat den großen Vorteil, daß über die Wicklung 10 nur der Strom der Hilfsanode fließt und von selbst unterbrochen wird, wenn die Hauptanoden zünden.

Die Schaltung nach Abb. 1 hat gegenüber derjenigen nach Abb. 2 den Vorteil, daß das Polrad keine Wicklung aufweist. Dafür ist jedoch bei der Schaltung nach Abb. 2 eine Schwächung der Koerzitivkraft des Polrades des Hilfsdrehstromgenerators völlig aus- geschlossen.

Paten tan s ρ r ü cη ε:

ι. Einrichtung zur Sicherstellung der Selbsterregung von Drehstromgeneratoren, insbesondere zur Schnellerregung, bei der die Erregerwicklung des Generators betriebsmäßig über in Gleichrichterschaltung arbeitende, für die volle Erregerleistung bemessene Entladungsatrekken gespeist wird und auf der Welle des Generators ein Dxehstromhilfsgenerator mit Permanentmagneten' zur Lieferung der Anfangserregung angeordnet und derart bemessen ist, 'daß er während des An-laufs oder nach Störungen die Spannung des Generators nach kurzer Zeit so hoch treibt, daß die Zündspannung der an die Klemmen des Generators angeschlossenen Entladungsstrecken überschritten und der Erregergleichrichter in Betrieb genommen wird, nach Patent 663 000, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Werkstoff hoher Koerzitivkraft enthaltende Magnetkreis des Drehstromhilfsgenerators so bemessen ist, daß der remanente Kraftfluß durch die bei Belastung auf tretende Ankerrückwirkung um weniger als 10 0/0 geschwächt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polrad des Hilfsdrehstromgenerators mit einer die Ankerrückwirkung kompensierenden, vom Strom der Hilfsanoden bzw. des Hilfsgleichrichters durchflossenen Wicklung versehen ist.

H ierzu 1 Blatt Zeichnungen