CH132120A - Verfahren und Einrichtung zum Selbsterregen synchroner Wechselstrommaschinen. - Google Patents

Description

  Verfahren und     Einrichtung    zum     Selbsterreben        synchroner        Weetiseistrommaschinen.       Ein     grosser    Nachteil aller synchronen       Wechselstrommaschinen        liegt    darin, dass sie  sich nicht selbst     erregen,    sondern zur Spei  sung ihrer Feldwicklung einer Gleichstrom  duelle bedürfen. Dadurch werden nämlich     die          Kosten    der Einrichtung beträchtlich erhöht,  da nur in ganz wenigen Fällen ein Gleich  stromnetz geeigneter Spannung zur Verfü  gung stehen wird.

   Meistens muss der Erre  gerstrom durch eine     Sa.mml.erbatterie    oder  eine besondere, für Gruppen- oder Einzel  erregung     eingerichtete        Erregermaschine    ge  liefert werden. Vielfach hat man auch als       Erreberstrom(luelle    besondere Umformer oder       Quercksilberdampfgleichrichter        auf.gestellt.     Auch ist     vorgeschlagen    worden, die Syn  chronmaschine mit einem     Kommutator    aus  zurüsten, und den zur Erregung erforder  lichen Gleichstrom den     Kommutatorbürsten     zu entnehmen.

   Alle diese Lösungen . sind  letzten Endes unbefriedigend, weil sie um  ständlich     und    kostspielige Einrichtungen er-    fordern und zum Teil sorgfältiger Wartung  bedürfen, da Betriebsstörungen unbedingt       vermieden    werden müssen.  



  Die     Erfindung    bezweckt, ein Verfahren  zur     Erregung    synchroner     Wechselstrom-          miaschinen    zu schaffen, das sich durch seine  grosse Einfachheit .auszeichnet und wegen der  beringen Kosten der zu seiner Ausübung er  forderlichen Mittel bei jeder synchronen       Wechselstrommaschine    angewandt werden  kann.

   Das Verfahren beruht auf dem Ge  danken, (las Prinzip der Selbsterregung, das  seit Werner Siemens bei allen.     Gleichstrom-          erzeugern    Anwendung gefunden hat, auch  für normale synchrone     Wechselstrommaschi-          nen,    das heisst, solche ohne     Kommutator,     nutzbar zu machen.

   Gemäss .der Erfindung  wird dieser Zweck dadurch erreicht, dass die  durch die Maschine erzeugte Wechselspan  nung, nötigenfalls nach Herabsetzung durch  einen Transformator, in einem Gleichrichter,  der bereits die anfängliche Remanenzspan-           nung    gleichzurichten vermag, in Gleichspan  nung umgewandelt und in dieser Form zur  Speisung     .der        Feldwicklung    der     Wechsel-          strommaschine    benutzt wird. Der .zur Aus  übung des Verfahrens verwendete Gleich  richter könnte ein     Glühkathodengleichrichter     sein. Ein solcher Gleichrichter braucht aber  bereits fremden Gleichstrom zur Heizung.

    Noch zweckmässiger ist ,daher die Verwen  dung eines aus Zellen zusammengesetzten,  ruhenden, trockenen Metallgleichrichters, das  heisst, eines Gleichrichters, dessen einzelne  Zellen aus wechselnden Schichten eines     Me-          ta.lles    und einer Verbindung dieses     Metalles,     beispielsweise aus Kupfer und     Kupferoxyd,     bestehen;     denn:    diese Gleichrichter besitzen  keine in Betracht kommende Gegenspannung  und bedürfen keiner fremden     Stromquelle     ausser der speisenden     Wechselstromquelle.     



  Ein Ausführungsbeispiel der zur Aus  übung des Verfahrens gemäss der Erfindung  dienenden Einrichtung ist in der Zeichnung  schematisch     verausch.aulicht.     



  a ist ein synchroner Drehstromerzeuger,       b    seine     Drehstromankerwicklung,    c seine       CHeichstromfeldwicklung.    Die Feldwicklung       c    steht mit der Gleichstromseite eines  Gleichrichters d in Verbindung, der aus ru  henden, trockenen     Metallgleichrichterzellen     an sich bekannter Art (zum Beispiel aus       Kupfer-Kupferoxydzellen)    zusammengesetzt  ist und     wechselstromseitig    über einen Trans  formator e an .die Klemmen der Ankerwick  lung b     angeschlossen    ist.

   Die Gleichrichter  zellen sind in der aus der Zeichnung ersicht  lichen Weise zwischen den freien Enden der  Sekundärwicklung des Transformators e  einerseits und deren Sternpunkt anderseits  angeschlossen.  



       -Sobald    die     Drehstrom-Synchronmaschinc:     a mit .der vorgeschriebenen Drehzahl läuft,  entsteht an ihren Ankerklemmen eine kleine  durch die     Remauenz    der Feldmagnete her  vorgerufene Wechselspannung, die im Gleich  richter d in     Gleichspannung    umgeformt wird.  Die Gleichspannung ruft im Stromkreise der       Erregerwicklung    c einen Gleichstrom von  geringer .Stärke hervor, der seinerseits das    Magnetfeld der     Sy        nchronm.aschine    erregt und  dadurch ein Anwachsen der     Ankerspannung     bewirkt.

   Der Vorgang wiederholt sich so  lange, bis schliesslich ein Gleichgewichtszu  stand erreicht ist, bei welchem die durch       den        Gleichrichter    gelieferte Gleichstromspan  nung gerade zur Erzeugung derjenigen Er  regerstromstärke ausreicht, die erforderlich  ist, um die vorgeschriebene Klemmenspan  nung .der Synchronmaschine aufrecht zu er  halten.  



  Die Möglichkeit, eine normale Synchron  maschine in der angegebenen Weise sich  selbst erregen zu lassen, beruht auf der Er  kenntnis,     da.ss    es ganz bestimmte Gleichrich  ter gibt, die wegen des Fehlens einer     elek-          tromotoriscUen        Gegenkraft    schon bei von       Mull    nur ganz wenig verschiedenen Span  nungen mit der Gleichrichtung beginnen.  Diese     D4igenseha,ft    der betreffenden Gleich  richter aber ist es, die sie in Stand setzt,  bereits bei der verhältnismässig sehr niedri  gen anfänglichen     Remanenzspannung    der zu       erregenden    Maschine wirksam zu werden.  



  Der Hauptvorteil des beschriebenen Ver  fahrens im Vergleich zu den bisher üblichen  Methoden der Erregung besteht in der ausser  ordentlichen Einfachheit, Billigkeit und Be  triebssicherheit ,der zu seiner Ausübung er  forderlichen     Mittel.    Dies gilt insbesondere  für aus Metallzellen zusammengesetzte       Gleichriohter,    die eine fast unbegrenzte Le  bensdauer haben und überhaupt keiner War  tung bedürfen. Da überdies ihr Raumbedarf  äusserst gering ist, können sie im Maschinen  gehäuse selbst bequem untergebracht     werden',     ohne     da.ss    dadurch dessen Abmessungen ir  gendwie vergrössert zu werden brauchen. Der  Ort des Einbaues eines solchen Gleichrichters  kann sogar ohne Nachteil an einer wenig  zugänglichen -Stelle der Maschine liegen.

    



  Für die Wirkung des beschriebenen Ver  fahrens ist es natürlich gleichgültig, ob die  zu erregende Synchronmaschine ein- oder  mehrphasig ist und ob sie als Generator  oder als Motor betrieben wird. In jedem  Falle ermöglicht der zwischen die Anker  wicklung und die Feldwicklung geschaltete      bereits     auf    die anfängliche     Remanenzspan-          nung    ansprechende Gleichrichter das Zu  standekommen einer Selbsterregung der     Syn-          ehronmaschine.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE I. Verfahren zum ,Selbsterregers synchroner Wechselstromma.schinen, dadurch ge kennzeichnet, dass ein von der Maschine gespeister Gleichrichter, der bereits die anfängliche Remanenzspannung gleich zurichten vermag, zur Speisung der Feldwicklung der Maschine benutzt wird. 1I. Einrichtung zur Ausübung des Verfah rens nach Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch einen Gleichrichter, der zu seiner Inbetriebsetzung keiner frem- denStromquelle bedarf.

   UNTERANSPRüCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Gleich richter aus Zellen zusammengesetzt ist, deren jede aus wechselnden iSchichten eines Metalles und einer Verbindung dieses Metalles besteht. 2. Einrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Gleich richter im Gehäuse der zu erregenden Synchronmaschine untergebracht ist.