DE843718C

DE843718C - Arrangement for excitation and voltage regulation of synchronous machines

Info

Publication number: DE843718C
Application number: DES1396A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl-Ing Harz
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1950-01-22
Filing date: 1950-01-22
Publication date: 1952-07-10

Description

Anordnung zur Erregung und Spannungsregelung von Synchronmaschinen nie übliche Art der 1?rregung von Svnchronmaschinen erfolgt mit Erregermaschine und Schnellregler. Die Schnellregler müssen dabei einen sehr großen bestreichen, weil sie den vollen Unterschied zwischen Leerlauf- und Vollast- bzw. (r1)erlast -Erregerstrom ausregeln müssen. Per Regelbereich Nvird noch größer, wenn die 7?rregermasc'hine nicht mit Nebenschlußerregung arbeitet, sondern mit Rücksicht auf schnellere l:rreguiig fremd über eine besondere Hilfserregerinaschine erregt wird. Hierbei wird leicht die Grenze der Ausführung der Schnellregler üblicher Bauart (Wälzregler, Tirill-Regler, Kohledruckregler usw.) überschritten. Andererseits sind in den letzten Jahren Schaltungen entwickelt worden, die mit zunehmender Last selbsttätig eine Zunahme des Erregerstromes bem-irken, z. B. durch Gleichrichtererregung in Stromschalung, und die daher geeignet sind, den Schnellregler, wenn er überhaupt noch benötigt wird, weitgehend zu entlasten und seinen Anwendungsbereich wesentlich zu erweitern.Arrangement for the excitation and voltage regulation of synchronous machines The never usual type of excitation of synchronous machines takes place with an exciter and quick regulator. The quick regulators have to coat a very large one, because they bear the full difference between idle and full load or (r1) -Regulate excitation current. Per control range Nv becomes even larger when the 7? Anger machinery does not work with shunt excitation, but with consideration for faster oil: rreguiig is excited externally via a special auxiliary exciter machine. This will be easy the limit of the execution of the fast regulators of the usual design (rolling regulator, Tirill regulator, Coal pressure regulator etc.) exceeded. On the other hand, there are circuits in recent years have been developed that automatically increase the excitation current with increasing load bem-irken, z. B. by rectifier excitation in power circuit, and therefore suitable are to relieve the high-speed regulator to a large extent, if it is still needed at all and to significantly expand its scope.

Unter den Erregungsanordnungen mit lastabhängiger Erregung ist in letzter Zeit auch die reihenschlußerregte Erregermaschine wieder hervorgetreten, die zwar an sich schon lange bekannt ist, aber in neuartigen Schaltungen überraschende Wirkungen ergibt. Eine Weitenentwicklung in dieser Hinsicht zeigt die vorliegende Erfindung. Hierbei wird die Erregermaschine so bemessen, daß sie sich unter dem alleinigen Einfluß der Iteiht°nsclilußerregung mit Nennstrom erst hei einem Mehrfachen, z. B. dem 1,3- bis 2fachen der Nennspannung stabilisiert.- Aufierdem ist eine zweite der Reihenschlußerregerwicklung im wes^ntlichen entgegenwirkende Erregerwicklung vorgesehen. die von der Differenz aus dem Istwert der (-#:neratorsl)a.nnung und einer Vergleichsspannung ,espeist wird. Je höher die Gen eratorspannung ist. um so mehr wirkt diese Gegenerregung der Reihenschlußerregungentgegen. DieGegenwirkung kann in @-erschiedener N'eise zustande kommen. Zum Beispiel kann man Gien Istwert durch Gleichrichtung der Generatorspannung erzeugen, während der Verg1eicliswert durch die Spannung einer nehenschlußeri-egten Gleichstrommaschine gebildet wird. Man kann alxr auch den Istwert durch eine G-leichstrorntnaschine bilden, die über Gleichrichter von der Generatorspannung erregt wird und in Reihe reit einer den Vergleichswert darstellenden nebenscliltißerregten Gleichstrorntnaschine auf die zweite I#.rreg:rwicklung einwirkt. Bei Verwendung einer Erregermaschine, die vom Ist-,vert der Spannung erregt wird und in Reihe mit einer nebenschlufierregten Gleichstrommaschine geschaltet ist, kann man auch die Gegenwirkung dadurch erzeugen, (laß man an Stelle einer zweiten Erregerwicklung auf der Haupterregermaschine die beiden in Reihe geschalteten Maschinen parallel zur reilienschlußerregten Erregerwicklung der Haupterregerinaschine schaltet. Die Bemessung wird dann so getroffen, daß mit steigender Generatorspannung (I:r Str(@in, der über diese Reihenschaltung geht, gr<ik?er wird. Diese beiden -Maschinen kann man auch erfindungsgemäß ersetzen durch eine einzige Nlascliirie, die von der Klemmenspannung vier reihenschlußerregten Haupterregermaschine über einen selbsttätig von Tier Generatorspannung gesteuerten Regler erregt wird. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung braucht für das sichere Hochfahren des Generators auf Snannung ohne eine besondere Hilf'sspannungs(luelle, nur die unmittelbare Kupplung der Haupterregermaschine mit dem Generator vorgesehen zu werden, während alle anderen Maschinen erfindungsgemäß .fremd angetrieben werden, z. 13. mit Hilfe eines von der Generatorspannung gespeisten Asynchronmotors, der anläuft, wenn der Generator auf Spannung gekommen ist. Bei langsam laufenden Wasserkraftgeneratoren entfällt dadurch der viel Platz beansl)ruclieit-(le _kufhau der Hilfserregerinaschine auf (lein Generator.Among the excitation arrangements with load-dependent excitation, the excitation machine excited in series has recently emerged again, which has been known per se for a long time, but results in surprising effects in novel circuits. The present invention shows a further development in this respect. Here, the exciter machine is dimensioned in such a way that, under the sole influence of the partial excitation with the rated current, it only moves at a multiple, e.g. B. stabilized at 1.3 to 2 times the nominal voltage. In addition, a second excitation winding that essentially counteracts the series excitation winding is provided. which is fed from the difference between the actual value of the (- #: neratorsl) indication and a comparison voltage. The higher the generator voltage. This counter-excitation works all the more against the series-circuit excitation. The counteraction can come about in different ways. For example, the actual value can be generated by rectifying the generator voltage, while the comparison value is generated by the voltage of a connected DC machine. The actual value can also be formed by a DC machine that is excited by the generator voltage via a rectifier and acts in series on the second I # .rreg: winding with a secondary voltage-excited DC machine that represents the comparison value. When using an excitation machine that is excited by the actual voltage and is connected in series with a DC machine with secondary loop excitation, the counteraction can also be generated (instead of a second excitation winding on the main excitation machine, the two machines connected in series parallel to the excitation winding of the main excitation machine, which is energized in series. The dimensioning is then made in such a way that with increasing generator voltage (I: r Str (@in, which goes through this series connection, becomes greater?). These two machines can also be replaced according to the invention by a single signal, which is excited by the terminal voltage of four series-connected main excitation machines via a regulator automatically controlled by the animal generator voltage Coupling the Main exciter to be provided with the generator, while all other machines are driven according to the invention .fremd, z. 13. With the help of an asynchronous motor fed by the generator voltage, which starts up when the generator is energized. With slow-running hydropower generators, this eliminates the need for a lot of space beansl) ruclieit- (le _kufhau of the auxiliary exciter machine on (lein generator.

In Fig. i bezeichnet i in einphasiger Darstellung einen I )relistrom-Synchrongenerator, d:r durch ii@irie titirnittclliar gekuppelte Erregermaschine 2 erregt wird. Diese besitzt eine Hauptstromerregerwicklung 3 und eine zweite Erregerwicklung .l. t'riter (lern Einfluß der Haupterregerwicklung 3 würde sich die Erregermaschine bis zu einem Punkt erregen, der je nach @(lern Belastungswiderstand (Erregerwicklung des Synchrongenerators) und der Sättigung der Erregermaschine bei einem beträchtlich höheren Wert liegen kann, als der Nennspannung entspricht. Dieser Punkt wird mit Rücksicht auf die Stoßerregung etwa beim 1,5- bis 2fachen des Nennstromes gewählt. Um die Ruferregung bis zu diesem Punkt zu vermeiden, wird der Hauptstromerregerwicklung 3 durch die Erregerwicklung 4 entgegengewirkt. Diese wird von zwei Stromquellen in Diferenzschaltung gespeist, von denen die eine den Sollwert, die andere den Istwert der Spannung liefert. Der Sollwert wird in,der nebenschlußerregten Hilfserregertnasclnine 5 erzeugt, während die Bildung des Istwertes im Ausführungsbeispiel durch Gleichrichtung der Generatorspannung über den Umspanner 7 und die Trockengleichrichter 6 erfolgt. Durch den Nebenschlußregleri 8 kann der Sollwert in gewissen Grenzen eingestellt w,erden. Die Hilfserregermaschine besitzt noch eine Gegenreihenschlußwicklung 9, die bewirkt, daß mit zunehmendem Strom in, der Wicklung ,4 der Sollwert der Spannung zum Abnehmen gebracht wird, wodurch erreicht werden kann, daß vier hinfluß des Ohmschen Spannungsabfalles in diesem Stromkreis nicht in Erscheinung tritt, der sonst ein Ansteigen des Istwertes der Spannung mit Zunahme des Stromes in diesem Kreis verursachen würde.In Fig. I, i denotes in a single-phase representation an I) relistrom synchronous generator, d: r is excited by ii @ irie titirnittclliar coupled exciter 2. These has a main current excitation winding 3 and a second excitation winding .l. t'riter (learning the influence of the main excitation winding 3 would turn the exciter up to a Excite point which, depending on @ (learn load resistance (excitation winding of the synchronous generator) and the saturation of the exciter are at a considerably higher value can than corresponds to the nominal voltage. This point is made with consideration of the shock excitation selected approximately at 1.5 to 2 times the rated current. To get the excitement up to this To avoid this point, the main current excitation winding 3 is through the excitation winding 4 counteracted. This is fed by two current sources in a differential circuit, one of which supplies the setpoint, the other the actual value of the voltage. Of the Setpoint is generated in the shunt-excited auxiliary excitation line 5 while the formation of the actual value in the exemplary embodiment by rectifying the generator voltage takes place via the transformer 7 and the dry rectifier 6. By the shunt regulator i 8 the setpoint can be set within certain limits. The auxiliary exciter still has an opposing series winding 9, which causes that with increasing Current in, the winding, 4 the setpoint of the voltage is brought to decrease, whereby it can be achieved that four outward flow of the ohmic voltage drop in this circuit does not appear, which would otherwise lead to an increase in the actual value the voltage as the current increases in this circuit.

Die Anordnung wirkt nun folgendermaßen: In Fig.2 bedeutet E die Spannungskennlinie der Erregermaschine 2 in Abhängigkeit von den Erregeramperew indungen Abl'e. Die Gerade Je - Re stellt die Widerstandsgerade des Belastungskreises dar. Da es sich bei der Erregerwicklung 3 um eine vom Ankerstrom der Erregermaschine 2 erregte Wicklung handelt, stellt diese Gerade auch die Widerstandsgerade des Erregerkreises dar. Würde man also die Maschine 2 allein der Wirkung dieser Reihenschlußwicklung überlassen, so würde sie sich bis zum Punkt a erregen, der je nach Lage der Widerstandsgeraden und der Sättigung beträchtlich Tiber dem Nennbetriebspunkt b liegen kann. Um bei einer bestimmten Belastung diesen Punkt b stabil einregeln zu können, müssen die hierbei überflüssigen, von der Reihenschlußerregerwicklung herrührenden Amperew indungen oc' durch die entgegenwirkenden Amperewindungen c'b' der Fremderregerwicklung 4 aufgehoben werden. Wird die Maschine hochgefahren, so Überwiegt mit steigender Spannung der Svuchronmaschine schließlich die Spannung des Gleichrichters 6 über die der Hilfserregermaschine 5. der Strom in der Wicklung 4 beginnt in dem durch einen Pfeil angedeuteten Sinn anzuwachsen, l>is sich bei einer bestimmten Spannung ein Gleichgewichtszustand einstellt. Damit der Einfluß des Ohmschen Spannungsabfalles im Stromkreis der Wicklung 4 aufgehoben wird, kann, wie bereits erwähnt, durch eine auf der Hilfserregermaschine 5 vorgesehene Reihenschlußerregerwicklung 9 dieser Spannungsabfall berücksichtigt werden. Je nach der Bemessung dieser Wicklung 9 bzw. der Größe eines dieser Wicklung parallel liegenden Widerstandes kann die Klemmenspannung des Synchrongenerators mit zunehmendem Erregerstrom ansteigen, konstant bleiben oder abfallen. Bei einem Zusammenbruch der Netzspannung 'hört die Gegen- wirkung der Wicklung d auf. Es stehen daher z um iiclist die vollen Anilxrewindungen oc' der Reiflenschltil!wicklung 3 für die Auferre-ung zur Verfügung, so tlaß die l:rregerniascliine der Span- nung c-'c zustrebt. In Wirklichkeit sind durch den lielastungsstronn die lastaliliätigigenAml>erew-indun- gen noch mehr angewachsen, so (laß eine sehr rasch einsetzende 1:rregting erfolgt, die den Gene- rator bei Lasteinbrüchen sehr wirksam unterstützt. 1)ie Hilfscrregertnaschine 5 kann mit dem Gene- rator gekuppelt sein. sie kann aber auch von einem lres,mcferen \tcitor angetrieben werden. :\ii Stelle des Gleichrichters 6 kann auch zur Ilildung des Istwertes eine Maschine treten, die frei Slrttinun"s<iliscnktitig eine Umkehr des Stromes in der @rentdcrregerwicklung 4 ermöglicht und damit eine noch schnellere .\ttferregtiur, als vorher zu- 111 Fig.3 ist eine solche Anordnung dargestellt. Soweit c>s sich titn die gleichen Teile wie bei der .\norilnvng nach Fig. i handelt, sind die gleichen 13eztigszeicliengewühlt. Der Gleichrichter 6 liefert jedoch den. Istwert der Spannung nicht tillinittel- bar, sondern mittelbar durch Erregung der flilfs- crrt-"erinascliine io. .\1}gt:,ehen davoli, (laß bei <fieser :\nordnutig der Gleichrichter 6 und der Um- spanner; gegenill,er der .\nlirdnung nach Fig. i bedeutend kleiner beinesseti werden können, er- in -licht die .\nordnung nach Fig. 3 eine Umkehr lies Stromes in der I:i-regerw ickltnig .l, sobald der Isfwert .der Spannung kleiner als der- Sollwert wird. 1>ie Amperewindungen der Wicklung wirken dann im gleichen Sinne wie die der 'Kick- 111119 3, so daß ln#i Spannungszusatimenhri.i.chen die Frregerniaschine 2 sehr rasch ihre Spannung er- höht. Die iiuiiniehr in tinigekelirtetil Sinne wirkende Reilienschlußwicklung g begünstigt diesen Vor- gang. Die beiden Nlaschiii-en ; und io können, w-i° iln :\tisfiihrungslxispiel dargestellt. durch einen .\stnrhronmotor i i angetrieben -,werden, der un- mittelbar von der hlennnenspannung des Gene- rators gespeist wird. \lan gewinnt auf diese\Veis° deti Vorteil, (laß die Ililfsniaschinen S und io nicht finit den Hauptgeneratoren gekuppelt zu sein brauchen und ti-otzdcni ist die Erregung des Hauptgenerators , iiller die reihenschlußerregte 1?rre-"ertnascliine 2. die finit ihm gekulipelt ist, sichergestellt. Durch diese 1?rre@;ttng kommt auch der Ililfsmaschineilsatz S, io und i i zum Anlauf, und die Generatorslianlititlg wird selbsttätig auf den durch die Maschine 5 bestimmten, Sollwert eingeregelt. Für die Hilfsmaschine können normale rasch laufende Maschinen verwendet werden, und der \Vcgfall der unmittelbar finit der Haupt- niaschitne gekuppelten llilfserregermaschine -bringt llei langsam laufenden `\'asserkraftgeneratoren eine beträchtliche Verringerung der Bauhöhe mit sich. Regler für eine etwa gewünschte Feinrege- hing kiiiiiieit in Stromkreisen kleiner Leistung ein- gesetzt werden, z. H. kann ein Regler S im Nebxn- schlußkreis llet- Sollwertmaschine 3 oder ein Regler t 2 ini l--rregerstromkreis vier Istw-ert- tnaschine to vorgesehen sein. Auf diese Weise gelingt es, auch sehr große Generatoren mit einem verhältnismäßig kleinen Regler zu steuern.The arrangement now works as follows: In FIG. 2, E denotes the voltage characteristic curve of the excitation machine 2 as a function of the excitation ramp windings Abl'e. The straight line Je - Re represents the resistance straight line of the load circuit. Since the excitation winding 3 is a winding excited by the armature current of the excitation machine 2, this straight line also represents the resistance straight line of the excitation circuit If the series winding is left, it would be excited up to point a, which, depending on the position of the resistance line and the saturation, can be considerably above the nominal operating point b. In order to be able to regulate this point b in a stable manner at a certain load, the superfluous ampere turns oc 'originating from the series excitation winding must be canceled out by the counteracting ampere turns c'b' of the external excitation winding 4. If the machine is started up, with the increasing voltage of the Svuchron machine, the voltage of the rectifier 6 outweighs that of the auxiliary exciter 5 adjusts. So that the influence of the ohmic voltage drop in the circuit of the winding 4 is eliminated, this voltage drop can, as already mentioned, be taken into account by a series exciter winding 9 provided on the auxiliary exciter 5. Depending on the dimensioning of this winding 9 or the size of a resistor lying parallel to this winding, the terminal voltage of the synchronous generator can increase, remain constant or decrease with increasing excitation current. At a Breakdown of the mains voltage 'hears the counter effect of the winding d. There are therefore z um iiclist the full anilxre threads oc 'der Reiflenschltil! Winding 3 for the excitement for Disposition, so let go of the excitement cliine of the tension towards c-'c. In reality, through the lielastungsstronn the last allyAml> erew-indun- have grown even more, so (leave a very rapid onset of 1: stimulation takes place, which affects the genes rator is very effectively supported in the event of load drops. 1) The auxiliary exciter machine 5 can be used with the be coupled to the rator. but it can also be from one lres, mcferen \ tcitor are driven. : \ ii Place of the rectifier 6 can also be used to Formation of the actual value a machine will kick that free Slrttinun "s <iliscnktitig a reversal of the current in the @rentdcrregerwicklung 4 enables and thus even faster. \ ttferregtiur than before. 111 Figure 3 shows such an arrangement. As far as c> s titn the same parts as with the . \ norilnvng according to Fig. i are the same Thirteen records digested. The rectifier 6 delivers however the. Actual value of the voltage not till mean bar, but indirectly through the excitation of the crrt- "erinascliine io.. \ 1} gt:, ehen davoli, (let <nasty: \ north slot the rectifier 6 and the Stretcher; contrary to the arrangement according to Fig. i can be significantly smaller beinesseti, In -light the. \ norder of Fig. 3 a reversal read current in the I: i-lively .l as soon as the Isfwert .der voltage less than the target value will. 1> the ampere turns of the winding then act in the same sense as those of the 'kick 111119 3, so that ln # i voltage requirements i.chen the Voltage machine 2 very quickly increases. The iiuiiniehr works in the tinigile sense Ribbon loop winding g favors this corridor. The two nlaschiii-en; and io can, wi ° iln: \ table example shown. through a . \ stnrhronmotor ii driven -, the un- indirectly from the hen tension of the gene rators is fed. \ lan wins on this \ Veis ° deti advantage, (do not leave the auxiliary machines S and io to be finitely coupled to the main generators need and ti-otzdcni is the excitement of the Main generator, iiller that excited in series 1? Rre- "ertnascliine 2. which is finite to him, ensured. Through this 1? Rre @; ttng also comes the auxiliary machine set S, io and ii for start-up, and the Generatorslianlititlg will open automatically the setpoint determined by the machine 5 regulated. Normal high-speed machines are used, and the case of the immediately finite main niaschitne coupled air flow exciter - brings All kinds of slow running `\ 'water power generators a considerable reduction in height with themselves. Regulator for any desired fine control hung kiiiiiieit in low-power circuits be set, e.g. H. can be a controller S in the adjacent circuit llet setpoint machine 3 or one Controller t 2 ini l - excitation circuit four actual value- tnaschine to be provided. In this way it is possible to control even very large generators with a relatively small controller.

Die Anordnung nach Fig.3 kann man auch in der Weise abändern, d aß die W icklung .4 in Wegfall kommt und die beiden Maschinen 5 und to unmittelbar parallel zur Wicklung 3 geschaltet werden. Die Bemessung wird dann so getroffen, (laß die Spannung der Maschine 5 die Spannung der Maschine io überwiegt, so daß mit steigender Generatorspannung die Spannung im Nebenschlußkreis zur Wicklung 3 abnimmt und daher der Strom durch diesen Nelxnschluß zunimmt. Bei Abnähme der Generatorspannung ,dagegen nimmt der Strom im Nebenschlußkreis ab und kann sogar bei sehr starken Zusammenbrüchen seine Richtung umkehren und damit eine Verstärkung der Wirkung der Reihenschlußerregerwicklung 3 bewirken. Man kann diesen Nebenschlußkreis auch über einen Schalter anschließen, der bei starken Zusammenbrüchen geöffnet wird und erst bei .-'#nnäherung der Spannung an ihren Sollwert geschlossen wird.The arrangement according to FIG. 3 can also be modified in such a way that the winding .4 is omitted and the two machines 5 and to are immediately connected in parallel to winding 3. The dimensioning is then made in such a way that (let the voltage of machine 5 outweigh the voltage of machine io, so that with increasing generator voltage, the voltage in the shunt circuit to winding 3 decreases and therefore the current through this connection increases. When the generator voltage decreases , on the other hand, the current in the shunt circuit decreases and can even be very strong Collapses reverse its direction and thus amplify the effect of the Cause series excitation winding 3. You can also use this shunt connect a switch that will open in the event of severe collapses and only is closed when the voltage approaches its setpoint.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem ebenfalls ein veränderlicher Nel>enschluß zur Reihenschlußerregerwicklung 3 gelegt ist, zeigt die Fig. .I. Parallel zur Erregerwicklung 3 ist eine Hilfsmaschine io geschaltet. Die Erregerwicklung dieser llaschdne wird jedoch von der Klemmenspannung der Reihenschlußerregermaschine 2 gespeist. Da sich diese Schaltung allein nicht stabilisieren würde, .ist noch der Schnellregier 15 vorgesehen, der über seine Spannungsspule 16 von der Generatorspannung gesteuert wird. Mit zunehmender Generatorspannung vergrößert der Regler 15 den Gesamtwiderstand im Kreis der Erregerwicklung 12, die Spannung der Maschine io nimmt ab, und infolgedessen geht ein zunehmender Anteil des gesamten Erregerstromes aus der Wicklung 3 in den Anker der Maschine io, da deren Gegenspannung- abgenommen hat. Mit abnehmender Generatorspannung dagegen wird der Gesamtwiderstand, im Kreis der Erregerwicklung 12 durch den Regler 15 auf kleinere Werte geregelt, die Spannung oder Maschine io nimmt zu und dadurch steigt der Strom in der Wicklung 3. Da die Spannungen von Haupt- und Erregermaschille 2 und Hilfserregermaschine io im allgemeinen einander verhältnisgleich zu- und abnehmen, sichert die Speisung der Erregerwicklung 12 mit der veränderlichen -'ipannung der Haupterregermasc'hine einen kleinen Regelbereich und kleine Abmessungen .des Schnellreglers 15. Bei schweren Spannungszusammenbrüchen wird durch den Schalter 13 -die Hilfserregermaschine io von der Erregerwicklung 3 abgeschaltet, um den galtzen Erregerstrom des Generators durch die Erregerwicklung 3 zu treiben und eine schnelle Ausregelung der Spannung I>ei Lasteinbrüchen zu erzielen.Another embodiment of the invention, in which also a variable electrical connection to the series excitation winding 3 is shown the Fig. I. An auxiliary machine is connected in parallel with the exciter winding 3. However, the excitation winding of this loop is controlled by the terminal voltage of the series exciter 2 fed. Since this circuit would not stabilize on its own, .is still the Schnellregier 15 is provided, which via its voltage coil 16 from the generator voltage is controlled. As the generator voltage increases, the regulator 15 increases the total resistance in the circuit of the excitation winding 12, the voltage of the machine io decreases, and as a result an increasing proportion of the total excitation current from the winding 3 goes into the Armature of the machine ok, since its counter-tension has decreased. With decreasing generator voltage on the other hand, the total resistance in the circuit of the field winding 12 is determined by the controller 15 regulated to smaller values, the voltage or machine io increases and thereby the current rises in winding 3. As the voltages of the main and exciter machines 2 and auxiliary exciter io generally increase and decrease proportionally to each other, ensures the supply of the excitation winding 12 with the variable voltage of the The main exciter machine has a small control range and small dimensions of the rapid regulator 15. In the event of severe voltage breakdowns, switch 13 - the auxiliary exciter io disconnected from the excitation winding 3 to the valid excitation current of the generator to drive through the excitation winding 3 and a rapid regulation of the voltage I> to achieve a drop in load.

In Fig. 5 ist noch gezeigt, wie man an Stelle des Drehstrommotors i i für die Hilfserregermaschine io einen Gleichstromnebenschlußmotor 17 verwenden kann, der ebenso wie die Erregerwicklung i 2 von der Klemmenspannung der Haupterreger-1naschine 2 gespeist wird. Wenn die Maschine 17 schwach gesättigt ist, ändert sich ihre Drehzahl auch bei Änderung der ihr zugeführten Spannung innerhalb eines weiten Bereiches nur wenig. Das Ausführungsbeispiel der Fig.5 hat den Vorteil, claß der Antriebsmotor nicht an Hochspannung angeschlossezi zu werden braucht.5 also shows how a direct current shunt motor 17 can be used in place of the three-phase motor ii for the auxiliary exciter machine 17, which, like the exciter winding i 2, is fed by the terminal voltage of the main exciter machine 2. If the machine 17 is weakly saturated, its speed changes only slightly within a wide range, even if the voltage supplied to it changes. The embodiment of Figure 5 has the advantage that the drive motor does not need to be connected to high voltage.

Die Anordnungen nach der Erfindung 1>°w-irk°» eine wirksame Stoßerregung, ohne von der üblichen Anordnung, die Synchronmaschine über eine unmittelbar gekuppelte Gleiclistromerregermaschine zu erregen, abzugehen. Die Reilienschlußerregung bewirkt ein sicheres Hochfahren auch ohne fremde Spannungsquelle. Die in dem Ausführungsbeispiel verwendeten Hilfserregermaschinen 5 bzw. io werden erst nach dem Hochfahren benötigt, so daß auf die unmittelbare Kupplung dieser Maschinen mit dem Generator verzichtet werden kann.The arrangements according to the invention 1> ° w-irk ° »an effective shock excitation, without the usual arrangement, the synchronous machine via a directly coupled To excite DC exciter, to go off. The belt closure excitation causes safe start-up even without an external voltage source. In the exemplary embodiment used auxiliary excitation machines 5 or io are only required after start-up, so that the direct coupling of these machines with the generator is dispensed with can be.

Claims

PATENT CLAIMS: t. .Arrangement for the excitation and voltage regulation of synchronous machines with a series excitation machine, characterized in that the excitation machine is dimensioned so that under the sole influence of the series connection regulation with Neri »current only at a multiple, z. B. 1.3 to 2 times the nominal voltage is stabilized and the exciter machine has a second exciter winding which essentially counteracts it and which is fed by the difference between the setpoint and actual value of the generator voltage.

2. Arrangement according to Claim i, characterized in that the actual value is rectified the generator voltage is generated. while the setpoint by the voltage of a Shunted DC machine is formed.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the actual value is formed by an auxiliary exciter which is excited by a rectifier from the actual value of the generator voltage. 4. Arrangement according to claim 2, characterized in that the shunt-excited DC machine for the setpoint value also has an opposing series winding which cancels the influence of the ohmic voltage drop in the excitation circuit. , 3 . Arrangement for the excitation and voltage regulation of synchronous machines with series excitation exciter, characterized in that the excitation machine is dimensioned so that it is under the sole influence of series excitation with nominal current only with one: instructive, z. B. 1.2 to 2 times the nominal voltage stabilized and that the excitation winding of the 1? Rregermasch, ine a voltage corresponding to the difference between the actual and nominal value of the generator voltage is connected in parallel. 6. Arrangement according to claim;, characterized in that the series circuit of an actual and setpoint machine is parallel to the excitation winding. 7. Arrangement according to: claim 3, characterized in that an exciter generator is connected in parallel to the exciter winding of the main exciter machine, which is excited by the terminal voltage, the series-connected main exciter machine via an automatically controlled by the generator voltage regulator. B. Arrangement according to claim 5 or one of the following, characterized in that a switch is provided in the \ ebenkluß to the main excitation winding, which is opened in the event of stronger voltage collapse. G. Arrangement according to .Anspruch i or one of the following, characterized in that the additional DC machine and / or machines are driven by a special motor which is fed by the generator voltage or the DC machine connected in series.