CH215754A - Einrichtung zur Erregung von Synchronmaschinen. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Erregung von Synchronmasehinen.    Zur Erregung von Synchronmasehinen       werden    bekanntlich in der     überwiegenden     Zahl der Fälle besondere     Gleichstrom-          Erregermaschinen    benutzt, :die mit den Syn  chronmaschinen unmittelbar     gekuppelt    sind.  Diese Erregermaschinen bereiten jedoch  konstruktive Schwierigkeiten, sobald es sich  um Turbogeneratoren ,oder Wasserkraftgene  ratoren, das heisst uni Maschinen mit sehr  hoher oder sehr niedriger Drehzahl, handelt.

    Bei sehr hohen Drehzahlen liegen diese  Schwierigkeiten in dem Aufbau des Kommu  tators, während 'bei Wasserkraftgeneratoren  mit. ihrer niedrigen Drehzahl die Erreger  maschine     unerwünscht    grosse Abmessungen  erhält. Vor allem stört hier :die durch den  Kommutator bedingte grosse axialeLänge der  Erregermaschine, da die Wasserkraftgenera  toren meist mit vertikaler Welle ausgebildet  werden und die Erregermaschine dann die  Bauhöhe des ganzen Maschinensatzes be-    trächtlich vergrössert. Man hat versucht, die       Erregermaschine        dadurch    zu umgehen, dass  der Erregerstrom über Gleichrichter der  Ständerwicklung der Synchronmaschine  selbst entnommen wird.

   Dann muss sich  jedoch die Synchronmaschine bei der     In-          betriebsetzung    selbst erregen, und :das ist  wiederum wegen des, Spannungsabfalles in  dem Gleichrichter nicht ohne umständliche  Hilfsmassnahmen möglich.  



  Die vorliegende Erfindung überwindet  diese Schwierigkeiten dadurch, dass die mit  der     Synchro:nmas,chine        gekuppelte    Erreger  maschine als Synchrongenerator     ausgebildet     ist und. die Erregerwicklung der Haupt  maschine über Gleichrichter speist. Diese  Erregermaschine wird- zweckmässig mit per  manenten     Magnetpolen    ausgerüstet, so dass  man weder beim Betrieb noch beim Anfahren  der Maschine eine     Gleichstromquelle    benötigt.

    Die bei -der Selbsterregung bei Gleichrichtern      vorhandenen Schwierigkeiten àllen insofern  fort, als die Erregermaschine eine der Dreh  zahl des Generators proportionale Spannung  liefert, und somit auch bei einem grösseren  Spannungsabfall am     Gleichrichter    die Er  regung der Hauptmaschine bei einer be  stimmten Drehzahl mit Sicherheit einsetzt.  Der     Hauptvorteil    der Ausbildung der Er  regermaschine als Synchrongenerator liegt  in dem Fortfall des Kommutators. Die Kon  struktion eines     Synchrongenerators    für hohe  Drehzahl bereitet im     Gegensatz    zu der der       Gleichstrommaschine    keinerlei Schwierigkei  ten mehr.

   Bei langsam laufenden Maschinen  wird die     axiale        Länge    der Erregermaschine  ganz erheblich herabgesetzt. Der Durch  messer der Erregermaschine lässt sich dabei  verhältnismässig klein halten, da. es auf die  von ihr     gelieferte    Frequenz nicht ankommt  und: man somit der Erregermaschine ohne  weiteres     eine    geringere Polzahl geben kann  als     sie    die Hauptmaschine besitzt.

   Der Vor  teil der leistungslosen Regelung des Erreger  stromes durch Beeinflussung der     Gleich-          richteräteuerung    kann bei der Erfindung in  gleicher     Weise    wie bei der Selbsterregung  der     Synchronmaschine    ausgenutzt werden.  Der     Gleichrichter    kann an sich beliebig aus  geführt sein. Besonders vorteilhaft ist wegen  seines geringen Spannungsabfalles und seiner  kleinen Abmessungen sowie der bereits vor  handenen Antriebsmöglichkeit der mit perio  disch bewegten Kontakten arbeitende Kon  taktgleichrichter, bei dem in Reihe mit den  Kontakten sogenannte     Schaltdrosseln    ge  schaltet sind, die eine funkenfreie Kommu  tierung gestatten.  



  Die Zeichnung     zeigt    eine Ausführungs  beispiel der Erfindung. Mit dem Synchron  generator 2, der durch eine Turbine 1 ange  trieben wird, ist der als Erregermaschine  dienende Synchrongenerator 4     gekuppelt.    An  die Ständerwicklung dieser Erregermaschine  ist ohne besonderen Zwischentransformator  der     Gleichrichter    5 angeschlossen, der hier in  Form eines Quecksiberdampfgleichrichters  gezeichnet ist. Zwischen die Kathode des  Gleichrichters und den Nullpunkt der Stän-    der wicklung der Erregermaschine 4 ist über  die Schleifringe 3 die Erregerwicklung der  Synchronmaschine 2 geschaltet. Der Gleich  richter 5 besitzt Steuergitter, die aus einer  nur schematisch angedeuteten Steuerappara  tur G mit Zündimpulsen beaufschlagt wer  den.

   Auf die Steuerapparatur wirkt über  einen Spannungswandler 7 die Spannung des  von der     Synchronmaschine    2 gespeisten  Drehst romnetzes 8 derart ein, dass die Lage  der Zündzeitpunkte des Gleichrichters 5 in  bezug auf die Anodenspannungen von der       Spannung    des Drehstromnetzes abhängt. Auf  diese Weise wird eine selbsttätige Span  nungsregelumg der Synchronmaschine er  reicht. Selbstverständlich können auch an  dere Betriebsgrössen in     regelndem    Sinn auf  die Steuerung des Gleichrichters einwirken.  Bei Ausbildung des Gleichrichters als Kon  taktgleichrichter kann die Regelung dadurch  bewirkt werden. dass die Regelgrösse die  Synchronlage der Schaltzeitpunkte beein  flusst. Statt dessen kann man aber auch die  Tatsache ausnutzen, dass der Aussteuerungs  grad eines.

   Kontaktumformers von der       Vormagneti@sierung    der Schaltdrosseln ab  hängt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Erregung von Synchron maschinen, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Synchronmaschine gekuppelte Er regermaschine als Synchrongenerator aus mebildet ist und die Erregerwicklung der Hauptmaschine über Gleichrichter speist. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Erreger maschine mit permanenten Magnetpolen aus gerüstet ist. ?. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Erregerstromes durch Steuerung des Gleichrichters erfolgt.

   3. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, insbesondere für Wasserkraftgeneratoren, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Erregermaschine eine ge ringere Polzahl besitzt als die Haupt maschine. 4. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn- zechnet, dass der Gleichrichter als Kontakt- gleichrichter mit Schaltdrosseln ausgebil det ist.