Einrichtung zur Stoßerregung von Synchronmaschinen Um ein unzulässiges
Absinken der Klemmenspannung @ vom Synchrongeneratoren bei schweren plötzlichen
Laststößen, vorwiegend bei Blindlaststößen, zu verhindern, wird die sog. Stoßerregung
verwendet. Diese besteht im wesentlichen darin, daß ein Widerstand im Erregersystem
der Maschine plötzlich umwirksam gemacht wird, wodurch die Erregung .der Maschine
stoßartig zunimmt. Die bisher gebräuchliche Art der Stoßerregung besteht im Kurzschließen
eines Widerstandes im Erregerkreis der Synchronmaschi4e, alsa im Hauptstromkreis.
ihrer Erregermaschine. Sie hat den Nachteil, daß der Widerstand entweder :eine dauernde
Verlustquelle darstellt, wenn @er im ungestörten Betrieb ständig im Err egerkr eis
liegt oder unerwünschtes Absinken des Erregerstromes hervorruft, wenn er erst kurz
vor erwarteten Laststößen, ,also, vor dem beabsichtigten Kurzschließen, eingeschaltet
wird. Die gleichfalls bekannte Anordnung eines solchen Widerstandes im Erregerkreis
der Erregerm.aschine hat den Nachteil, :daß deren magnetische Trägheit das Wirks:a,mwerden
der Stoßerregung verzögert. Diese Erscheinungen können durch einen vorhandenen .:Schinellregler
nur zum Teil beseitigt werden, was überdies einen großen Regelbereich des Reglers
erfordert. Ein anderes Stoß.erregungsverfähren verwendet :eine rasch veränderliche
Erregerspanniungsquelle ohne Stoßerregungswiderstand. Hierfür sind ,aber nur mit
geringer Eisensättigung arbeitende, also wenig ausgenutzte und daher verhältnismäßig
schwere und teuere Maschinen ,geeignet. Es ist daher vorteilhafter, den Stoßerre;gungs,-widerstand
beizubehalten und seine angieführten Mängel zu bekämpfen.Device for shock excitation of synchronous machines To avoid an impermissible
Drop in terminal voltage @ from synchronous generators in the event of severe sudden changes
The so-called shock excitation is used to prevent load surges, mainly in the case of reactive load surges
used. This essentially consists in the fact that there is a resistance in the excitation system
the machine is suddenly rendered ineffective, which causes the excitation of the machine
increases abruptly. The type of shock excitation commonly used up to now consists of short-circuiting
a resistance in the excitation circuit of the synchronous machine, alsa in the main circuit.
your exciter. It has the disadvantage that the resistance is either permanent
Represents a source of loss if @ it is constantly in the excitatory circuit in undisturbed operation
or causes an undesirable drop in the excitation current if it is only briefly
before expected load surges, i.e. before the intended short-circuit, switched on
will. The well-known arrangement of such a resistor in the excitation circuit
the exciter machine has the disadvantage: that its magnetic inertia has the effect of: a, m
the shock excitation is delayed. These phenomena can be controlled by an existing.: Schinell regulator
can only be partially eliminated, which, moreover, has a large control range of the controller
requires. Another shock excitation method is used: a rapidly changing one
Excitation voltage source without shock excitation resistance. For this are, but only with
working with low iron saturation, i.e. underutilized and therefore proportionate
heavy and expensive machines, suitable. It is therefore more advantageous to reduce the shock excitation resistance
and to combat its stated shortcomings.
Nach der Erfindung werden diese Mängel bei Synchronmaschinen, die
voraussehharen Laststößen .ausgesetzt sind, dadurch beseitigt, daß der Stoßerregun;gswiderstand
erst kurz vor dem erwarteten Laststoß unter gleichzeitiger oder vorangehender Erhöhung
der Erregerspannung in den Erregerkreis der Synchronmaschine eingeschaltet wird.According to the invention, these shortcomings in synchronous machines that
are exposed to foreseeable load surges, eliminated by the fact that the shock excitation resistance
only shortly before the expected load surge with a simultaneous or preceding increase
the excitation voltage is switched on in the excitation circuit of the synchronous machine.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schaltbild
dargestellt. Eine r speist
Verbraucher 2, 3, die beim Einschalten
Laststöße hervorrufen. Der Zeitpunkt dieser Laststöße ist also bekannt, und es wird
durch Stoßerregung der Synchronmaschine i dem Absinken ihrer Klemmenspannung vorgebeugt.
Hierzu enthält der Erregerkreis der Synchronmaschine den Stoßerregumgswidersta:nd
6, der durch einen parallel liegenden Schalter 7 kurzschließbar ist. Außerdem ist
erfindungsgemäß die Erregermaschine 8 mit einer Einrichtung versehen, die eine Erhöhung
ihrer Spannung bei oder vor dem Einschalten des Stoßerregungscvidersta.ndes ermöglicht.
Sie erhält hierzu in ihrem mit dem üblichen Regelwiderstand 9 versehenen Eigen-
oder Fremderregerkreis einen Zusatzwiderstand i o, der ähnlich wie der Stoßerregungswiderstand
6 durch einen Parallelschalter i i überbrückbar ist. Im ungestörten Betrieb ist
der Schalter 7 geschlossen, der Schalter i i offen. Der Erregerkreis der Synchronmaschine
enthält daher keinen verlustbringenden Widerstand, während die Erregung der Erregermaschine
8 durch den Widerstand to geschwächt ist. Soll einer der Verbraucher 2 oder 3 angeschlossen
werden, so wird vor dem Schließen des zu-,i- ehörigen Schalters:l oder 5 die Stoßerregung
vorbereitet. Dies geschieht dadurch, daß der Schalter i i geschlossen und der Schalter
7 geöffnet wird: Die von der Maschine 8 gelieferte Erregerspannung steigt also,
,an, während der Widerstand 6 im Erregerkreis der Synchronmaschine wirksam wird.
Die Spa inungserhöhung an der Maschine 8 wird zweckmäßig so, bemessen, daß sie die
durch den Widerstand 6 verursachte Widerstandserhöhung ausgleicht, der Erregerstrom
der Synchronmaschine also unverändert bleibt. Nunmehr wird der Schalter 7 geschlossen,
und es kann ,auch der Verbraucherschalter q. bzw. 5 folgen. Ist der Verbraucher
a beispielsweise ein Pumpenmotor, so geht dessen Stromaufnahme nach dein Hochlaufen
auf den der Betriebsdrehzahl entsprechenden Wert zurück. Die Folge wäre ein übermäßiges
Aiisteigen der Klemmenspannung des Synchrongenerators i. Dies wird dadurch verhindert,
da.ß im geeigneten Augenblick - nach Eintritt des Dauerbe riebszustandes am Verbraucher
- der Schalter i i wieder geöffnet wird. Die Schalter 7 und i i befinden sich dadurch
wieder in ihrer Ausgangsstellung. Das öffnen des Schalters i i kann entweder von
Hand, z. B. auch von ferne durch einen Druckknopfsteuerschalter, oder selbsttätig,
z. B. in Abhängigkeit vom Schalt- oder Betriebszustand der Verbraucherseite der
Synchronmaschine, also etwa vom Verbr.aucherstro;m oder von der Generatorspan!nunig,
erfolgen. Die einzelnen Schalter können auch durch 'Zeitrelais voneinander abhängig
gemacht «erden, so, daß etwa der Schalter .l erst eine bestimmte Zeit, z. B. i Sekunde,
nach dem Schließen des Schalters 7 oder i i geschlossen und dieser erst eine gewisse
Zeit nach dem Schließen des Schalters .l wieder geöffnet wird.In the drawing, an embodiment of the invention is in the circuit diagram
shown. A r dines
Consumers 2, 3 when switched on
Cause load surges. The time of these load surges is therefore known, and it will be
by shock excitation of the synchronous machine i prevented the drop in its terminal voltage.
For this purpose, the excitation circuit of the synchronous machine contains the shock excitation resistance
6, which can be short-circuited by a switch 7 lying in parallel. Also is
according to the invention, the exciter machine 8 is provided with a device that increases
their voltage at or before switching on the surge excitation cvidersta.ndes.
For this purpose, it has its own characteristic, which is provided with the usual rheostat 9
or separate excitation circuit an additional resistance i o, which is similar to the shock excitation resistance
6 can be bridged by a parallel switch i i. Is in undisturbed operation
the switch 7 closed, the switch i i open. The excitation circuit of the synchronous machine
therefore does not contain any loss-making resistance while energizing the exciter
8 is weakened by the resistance to. Should one of the consumers 2 or 3 be connected
before the corresponding switch is closed: 1 or 5 the shock excitation
prepared. This is done in that the switch i i is closed and the switch
7 is opened: The excitation voltage supplied by machine 8 therefore increases,
, while the resistor 6 in the excitation circuit of the synchronous machine becomes effective.
The Spa inungserhöhung on the machine 8 is expediently so dimensioned that they
The increase in resistance caused by the resistor 6 compensates for the excitation current
the synchronous machine remains unchanged. Switch 7 is now closed,
and it can, also the consumer switch q. or 5 follow. Is the consumer
a for example a pump motor, its power consumption goes after you run up
back to the value corresponding to the operating speed. The consequence would be excessive
The increase in the terminal voltage of the synchronous generator i. This is prevented by
da.ß at the right moment - after the consumer is in continuous operation
- the switch i i is opened again. The switches 7 and i i are thereby
back in their original position. The opening of the switch i i can either from
Hand, e.g. B. also remotely by a push button control switch, or automatically,
z. B. depending on the switching or operating state of the consumer side
Synchronous machine, i.e. from the consumption current or from the generator chip!
take place. The individual switches can also be dependent on one another by means of time relays
made so that the switch .l only takes a certain time, e.g. B. i second,
after closing the switch 7 or i i closed and this only a certain
Time after closing the switch .l is opened again.
Durch die beschriebene Anordnung wird der etwa vorhandene Schnellregler
weitgehend entlastet. Seine Bewegungen werden durch die Schaltvorgänge vorweggenommen,
ehe sie durch Spannungsänderungen am Generator ausgelöst iverde.n. Die Beseitigung
der noch auszure;gelnden Spannungsschwankungen wird dadurch wesentlich erleichtert
und beschleunigt. Der Schnellregler kann trotz der stoßartigen Belastung des Generators
den üblichen Regelbereich wie für gleichmäßig normalbelastete Maschinen erhalten.The described arrangement is the possibly existing rapid regulator
largely relieved. Its movements are anticipated by the switching processes,
before it iverde.n triggered by voltage changes on the generator. The elimination
the voltage fluctuations that have yet to be resolved are thereby considerably facilitated
and accelerated. The rapid regulator can despite the sudden load on the generator
maintain the usual control range as for machines with uniformly normal loads.