Anordnung zur Erregung von Synchronmaschinen Für die Erregung von
Synchrongeneratoren oder auch Synchronmotoren kann man Quecksilberdampfgleichrichter
verwenden, die vom Netz bzw. von der Wechselspannung der Synchronmaschine gespeist
werden und die die Gleichstromerregerwicklung der Synchronmaschine speisen. Derartige
Quecksilberdampfgleichrichter haben den Vorteil, daß man den Erregerstrom mit Hilfe
einer Gittersteuerung des Gleichrichters leicht regeln kann bzw. in Abhängigkeit
von irgendwelchen Betriebsgrößen bringen kann. Diese Anordnung hat jedoch noch den
Nachteil, daß die Inbetriebnahme der Synchronmaschine Schwierigkeiten bereitet.
Beim Anfahren kann die Synchronmaschine zunächst nur eine geringe Spannung entwickeln,
da nur der remanente Magnetismus zur Verfügung steht. Diese geringe Spannung ist
aber nicht imstande, über den Quecksilberdampfgleichrichter einen Erregerstrom in
die Erregerwicklung zu schicken, da der Quecksilberdampfgleichrichter einen verhältnismäßig
hohen Spannungsabfall (über 3o Volt) verursacht.Arrangement for the excitation of synchronous machines For the excitation of
Synchronous generators or synchronous motors can be mercury vapor rectifiers
use that are fed from the mains or from the AC voltage of the synchronous machine
and which feed the DC excitation winding of the synchronous machine. Such
Mercury vapor rectifiers have the advantage that you can use the excitation current
a grid control of the rectifier can easily regulate or as a function of
of any company size can bring. However, this arrangement still has the
Disadvantage that the start-up of the synchronous machine causes difficulties.
When starting up, the synchronous machine can initially only develop a low voltage,
since only the remanent magnetism is available. This low voltage is
but unable to generate an excitation current through the mercury vapor rectifier
to send the excitation winding, since the mercury vapor rectifier is a relatively
causes a high voltage drop (over 3o volts).
Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist eine Anordnung zum Erregen einer
Synchronmaschine bekannt, bei der außer den für die Erregung während des Betriebes
dienenden Quecksilberdampfgleichrichter noch ein auf das Feld der Synchronmaschine
oder auf deren Erregungsvorrichtung einwirkender, beispielsweise als Kupferoxydgleichrichter
ausgebildeter Hilfsgleichrichter vorgesehen ist, der unter dem Einfluß einer geringen
Remanenzspannung der Synchronmaschine diese auferregt. Nach der Auferregung wird
die Erregerwicklung der Synchronmaschine von dem Hilfsgleichrichter auf den normalen
Quecksilberdampfgleichrichter umgeschaltet, so daß der Hilfsgleichrichter während
des normalen Betriebes außer Tätigkeit ist.To avoid this disadvantage, an arrangement for exciting a
Synchronous machine known, in addition to the excitation during operation
serving mercury vapor rectifier still on the field of the synchronous machine
or acting on their excitation device, for example as a copper oxide rectifier
trained auxiliary rectifier is provided, which is under the influence of a small
Retentive voltage of the synchronous machine excites this. After the excitement will
the field winding of the synchronous machine from the auxiliary rectifier to the normal
Mercury vapor rectifier switched so that the auxiliary rectifier during
normal operation is out of action.
Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung und Verbesserung einer derartigen
Erregeranordnung, bei der ein von der Wechselspannung der Synchronmaschine
gespeister
Quecksilberdampfgleichrichter die Erregerwicklung der Maschine speist und für das
Hochfahren der Maschine Trockengleichrichter vorgesehen sind, die von der Remanenzspannung
gespeist werden und zweckmäßig die Quecksilberdampfgleichrichter überbrücken. Erfindungsgemäß
sind die Trockengleichrichter in Reihenschaltung mit einem Widerstand während des
normalen Betriebes zur Erregerwicklung der Synchronmaschine parallel geschaltet,
um bei einem Ausfall des Quecksilberdampfgleichrichters dem Strom in der Erregerwicklung
ein Weiterfließen zu ermöglichen. Im Gegensatz zu der bekannten Anordnung ist also
der Trockengleichrichter auch während des Betriebes ausgenutzt, und zwar derart,
daß bei einem plötzlichen Ausfall des Quecksilberdampfgleichrichters durch den Hilfsgleichrichter
ein Ausgleich der noch in der Erregerwicklung vorhandenen Energie ermöglicht wird.
Die Trockengleichrichter sind so geschaltet, daß die im normalen Betrieb an den
Klemmen der Erregerwicklung vorhandene Spannung durch die Gleichrichter keinen Strom
schickt. Bei plötzlichem Ausfall des Quecksilberdampfgleichrichters hat der Strom
in der Erregerwicklung infolge deren großer Induktivität das Bestreben, weiterzufließen.
Die Stromrichtung kehrt sich um, da nunmehr die Erregerwicklung als Generator wirkt,
und die Trockengleichrichter sperren in dieser Richtung nicht. In dem mit dem Trockengleichrichter
in Reihe geschalteten Widerstand wird dann die in der Erregerwicklung vorhandene
Energie vernichtet.The invention relates to a further development and improvement of such a device
Exciter arrangement in which one of the alternating voltage of the synchronous machine
fed
Mercury vapor rectifier feeds the excitation winding of the machine and for the
Starting up the machine Dry rectifiers are provided, which are based on the remanence voltage
are fed and appropriately bypass the mercury vapor rectifier. According to the invention
are the dry rectifiers connected in series with a resistor during the
connected in parallel to the excitation winding of the synchronous machine during normal operation,
to reduce the current in the field winding in the event of a failure of the mercury vapor rectifier
to allow further flow. In contrast to the known arrangement is
the dry rectifier is also used during operation in such a way that
that in the event of a sudden failure of the mercury vapor rectifier by the auxiliary rectifier
a compensation of the energy still present in the excitation winding is made possible.
The dry rectifiers are connected in such a way that during normal operation the
Clamping of the excitation winding existing voltage through the rectifier no current
sends. If the mercury vapor rectifier suddenly fails, the power has
in the excitation winding, due to its high inductance, the effort to continue to flow.
The direction of the current is reversed, as the field winding now acts as a generator,
and the dry rectifiers do not block in this direction. In the one with the dry rectifier
The resistor connected in series then becomes the one present in the field winding
Energy destroyed.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand des Ausführungsbeispiels nach
Fig. I und 2 der Zeichnung näher erläutert. 6 ist die Synchronmaschine, ihre Erregerwicklung
7 wird im normalen Betrieb von dem Quecksilberdampfgleichrichter 8 gespeist. Der
Gleichrichter ist über den Gleichrichtertransformator 9 an die Sekundärwicklung
eines die Spannung erhöhenden Transformators Io angeschlossen: die Primärwicklung
des Transformators wird von der Maschine 6 gespeist. Mit den Anschlüssen I,2 und
3 und 4 und 5 der Fig. I sind nun die in gleicher Weise bezeichneten Anschlüsse
der Schaltung der Fig.2 verbunden. In dieser Schaltung sind die Trockengleichrichter
mit II bezeichnet; I2 ist der Ohmsche Widerstand, I3 ein Schalter zum Parallelschalten
der Trockengleichrichter zum Quecksilberdampfgleichrichter 8, und I4 ist ein Schalter
zum Parallelschalten der Trockengleichrichter zur Erregerwicklung 7. Beim Hochfahren
der Synchronmaschine ist der Schalter I3 geschlossen, und der Schalter I4 befindet
sich auf dem linken Kontakt I5. Die Trockengleichrichter II sind dann zu dem Transformator
9 und dem Gleichrichter 8 parallel geschaltet. Sie werden von der Remanenzspannung
der Maschine 6 über den die Spannung erhöhenden Transformator Io gespeist und übernehmen
ihrerseits die Speisung der Erregerwicklung 7. Die Trockengleichrichter i i, die
in der Darstellung aus der Hintereinanderschaltung mehrerer Gleichrichter bestehen,
können beim Hochfahren der Synchronmaschine zur Herabsetzung der Ansprechspannung
der Gleichrichter von der Hintereinanderschaltung auf eine Parallelschaltung umgeschaltet
werden. Hat die Spannung bzw. der Erregerstrom der Synchronmaschine eine bestimmte
Höhe erreicht, so wird durch ein Relais der Schalter I3 geöffnet und der Schalter
I4 nach rechts umgelegt, so daß er auf den Kontakt I6 zu liegen kommt. Der Schalter
I3 und der Schalter I4 können zu einem vierpoligen Schalter vereinigt sein, der
in dem Moment umschaltet, in dem der Erregerstrom der Synchronmaschine eine hinreichende
Größe erreicht hat. Die Trockengleichrichter II sind dann in Reihenschaltung mit
dem Widerstand I2 zur Erregerwicklung 7 parallel geschaltet, so daß sie bei einem
Ausfall des Quecksilberdampfgleichrichters 8 die geschilderte Funktion übernehmen
können. Die gekuppelten Schalter I4 und I3 können durch ein Relais betätigt werden.
Die Trockengleichrichter können nach dem Stillsetzen des Generators zum Zwecke des
Hochfahrens von Hand wieder in die für das Hochfahren erforderliche Schaltung zurückgeschaltet
werden. Der die Spannung am Trockengleichrichter erhöhende Transformator Io kann
auch so geschaltet sein, daß er nur die Trockengleichrichter II speist, während
der Gleichrichtertransformator 9 unmittelbar an die Maschinenspannung angeschlossen
ist. Die Leistung des Transformators kann dann wesentlich geringer sein; außerdem
kann seine Spannung sekundär noch höher gewählt werden, so daß das Ansprechen der
Trockengleichrichter auf die Remanenzspannung noch sicherer ist.In the following the invention is based on the exemplary embodiment
Fig. I and 2 of the drawing explained in more detail. 6 is the synchronous machine, its excitation winding
7 is fed by the mercury vapor rectifier 8 during normal operation. Of the
The rectifier is connected to the secondary winding via the rectifier transformer 9
connected to a voltage increasing transformer Io: the primary winding
of the transformer is fed by the machine 6. With the connections I, 2 and
3 and 4 and 5 of FIG. I are now the terminals labeled in the same way
connected to the circuit of Fig.2. In this circuit are the dry rectifiers
denoted by II; I2 is the ohmic resistance, I3 a switch for parallel connection
the dry rectifier to the mercury vapor rectifier 8, and I4 is a switch
for connecting the dry rectifier in parallel to the excitation winding 7. When starting up
the synchronous machine switch I3 is closed and switch I4 is located
on the left contact I5. The dry rectifier II are then to the transformer
9 and the rectifier 8 connected in parallel. They are affected by the remanent voltage
the machine 6 fed and take over via the voltage-increasing transformer Io
in turn, the supply of the excitation winding 7. The dry rectifier i i, the
in the illustration consist of several rectifiers connected in series,
can reduce the response voltage when starting up the synchronous machine
the rectifier switched from series connection to parallel connection
will. Does the voltage or the excitation current of the synchronous machine have a certain
When the height is reached, the switch I3 is opened by a relay and the switch
I4 turned to the right so that it comes to rest on contact I6. The desk
I3 and the switch I4 can be combined into a four-pole switch, the
switches at the moment when the excitation current of the synchronous machine is sufficient
Has reached size. The dry rectifiers II are then connected in series with
the resistor I2 to the excitation winding 7 connected in parallel, so that they at a
Failure of the mercury vapor rectifier 8 take over the described function
can. The coupled switches I4 and I3 can be operated by a relay.
The dry rectifier can after shutdown of the generator for the purpose of
Startup manually switched back to the circuit required for startup
will. The transformer Io increasing the voltage at the dry rectifier can
also be connected so that it only feeds the dry rectifier II while
the rectifier transformer 9 is connected directly to the machine voltage
is. The power of the transformer can then be significantly lower; aside from that
its secondary voltage can be selected even higher, so that the response of the
Dry rectifier on the remanent voltage is even safer.