CH390369A - Einrichtung zur Schwingungsentregung für eine Synchronmaschine - Google Patents

Description

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 Einrichtung    zur      Schwingungsentregung   für eine    Synchronmaschine   Zum    Entregen   von Synchronmaschinen wird vielfach die sogenannte    Schwingungsentregung   angewendet, bei der im    Haupterregerkreis   des    Synchron-      generators   ein passend bemessener Widerstand, der sogenannte Schwingungswiderstand, liegt und die Feldwicklung der    Haupterregermaschine   über den  Ersatzwiderstand  an die Schleifringe der Synchronmaschine angeschlossen ist.

   Diese    Schwingungsent-      regung   hat gegenüber    Entregungsverfahren   mit Feldschwächung den Vorteil einer kurzen    Entregungszeit   und eines restlosen Abbaues der    Remanenz.   Eine schnellere    Entregung   lässt sich durch die    Schwin-      gungsentregung   noch ermöglichen, wenn der Ersatzwiderstand    während   des    Entregungsvorganges   in seinem    Widerstandswert   verändert wird, wobei zunächst der Ersatzwiderstand und der Schwingungswiderstand so ausgelegt sind,

   dass der Erregerstrom schnell auf Null zugeht und nach    Stromrichtungs-      umkehr   schnell einen verhältnismässig grossen Wert in umgekehrter Richtung erreichen würde. Da in weiterer Folge auch die    Ständerspannung   bzw. der -Strom durchschwingen, wird die Grösse des Ersatzwiderstandes in dem Moment erhöht, in welchem die    Ständergrössen   annähernd Null geworden sind, so dass der    Entregungsvorgang   anschliessend    aperi-      odisch   oder nur gering schwingend abläuft. Auf diese Weise kann die    Entregungszeit   bei    Leerlauf-      entregung   etwa auf die halbe Zeit herabgedrückt werden. 



  Im Verlauf des    Entregungsvorganges   geht der Erregerstrom bereits bei etwa 70 % der Ständerspannung durch Null, so dass ab diesem Zeitpunkt die Gegenspannung der umgepolten Erregermaschine grösser ist als die Spannung an den Schleifringen der Synchronmaschine. Bei der bekannten    Schwingungs-      entregung   kommt jedoch die Gegenspannung der Erregermaschine an den Schleifringen nicht voll zur Wirkung, da ein Teil der Gegenspannung als Spannungsabfall am Schwingungswiderstand verbraucht wird. Hinzu kommt, dass der laufend abnehmende Erregerstrom der Erregermaschine, deren Feldwicklung parallel zu den Schleifringen liegt,    eine   Abnahme der Spannung der Erregermaschine bewirkt, so dass die Gegenspannung an den Schleifringen zusätzlich verkleinert wird. 



  Es ist weiterhin eine    Entregungsanordnung   bekanntgeworden, bei der zum Schwingungswiderstand oder einem Teil desselben ein Gleichrichter parallel geschaltet ist, dessen Sperrichtung so gewählt ist, dass er die Umkehr des Erregerstromes im Haupterregerkreis unterbindet. 



  Eine solche Anordnung ist jedoch nur angebracht, wenn der zu    entregende   Generator keine Dämpfung im Läufer aufweist und    somit   die    Ständergrössen   im gleichen Masse wie die Läufergrössen bei der    Entregung   abklingen. Bei den meisten Arten von Generatoren trifft diese Voraussetzung insbesondere wegen des geforderten Parallelbetriebes nicht    zu.   So haben z. B. Turbogeneratoren wegen des massiven Läufers eine beachtliche Dämpfung, so    d'ass   sich die Anwendung der bekannten    Entregungsanordnung   auf    Schenkelpolgeneratoren   ohne    Dämpferkäfig   beschränkt. Solche Generatoren kommen aber nur sehr selten zur Anwendung. 



  Aufgabe der Erfindung ist es nun, auch für solche Generatoren, insbesondere solche    mit   Dämpfung im Läuferkreis, wie sie heute fast    ausschliesslich   Verwendung finden, eine die eingangs erwähnten Nachteile vermeidende neue    Entregungsanordnung   zu schaffen. 



  Die Lösung 'besteht darin, dass ein Gleichrichter mit geringerem Widerstand in    Durchlassrichtung   als der parallel liegende Teil des    Schwingungswider-      standes,   insbesondere ein    Siliziumgleichrichter,   vor- 

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 gesehen und so geschaltet ist, dass er den umgekehrten Erregerstrom im    Haupterregerkreis      hindurchlässt.   Dadurch steht zu Beginn des    Entregungsvorganges   der volle Spannungsabfall am Schwingungswiderstand zur    Umpolung   der    Haupterregermaschine   zur Verfügung.

   Wenn jedoch die Ankerspannung der Erregermaschine grösser als die Spannung an den    Schleifringen   des Synchrongenerators wird, so    ändert   der Strom im    Haupterregerkreis   seine Richtung und der Gleichrichter schliesst    einen   Teil oder den gesamten Schwingungswiderstand kurz. Somit kommt entweder die volle oder eine durch die Grösse des kurzgeschlossenen Teiles des Schwingungswiderstandes bedingte Ankerspannung an den Schleifringen der Synchronmaschine zur Wirkung. Da die Erregermaschine in diesem Fall als normale selbsterregte Maschine arbeitet, kann die Gegenspannung auf dem gewünschten gerade noch zulässigen    Wert   konstant gehalten werden.

   Dieser Vorteil nach der Schaltung gemäss der Erfindung macht sich während des grössten Teiles der    Entregung   bemerkbar, da, wie bereits erwähnt, die    Erregerstromumkehr   bekanntlich bereits bei etwa 70ö der    Generatorspannung   erfolgt. 



  In der    Zeichnung   ist in schematischer Darstellung der Gegenstand der    Erfindung   dargestellt, wobei die notwendigen    Entregungsschalter   usw. der Einfachheit halber weggelassen sind. Der Induktor 1 der Synchronmaschine ist mit dem Anker der Erregermaschine 2 über einen Schwingungswiderstand 3 verbunden, wobei der Erregerwicklung 4 der Erregermaschine 2 ein zweiteiliger Ersatzwiderstand 5 und 6 vorgeschaltet ist, von dem der Teil 5 durch einen    Schützkontakt   7 überbrückt werden kann, wenn ein nicht dargestelltes, das Schütz beeinflussendes Relais abhängig von    Wechselspannung   und Wechselstrom in an sich bekannter Weise zum Ansprechen kommt.

   Die zu Beginn der    Entregung   auftretenden Ströme sind mit ausgezogenen Pfeilen eingezeichnet, wobei mit    US   die    Induktorspannung,   mit    TL   der Erregerstrom und mit    UA   die Ankerspannung der Erregermaschine bezeichnet sind. Die gestrichelten Pfeile zeigen Stromverlauf nach Umpolen der Erregermaschine und Übersteigen der Ankerspannung    U@   über die Spannung    Us.   In    Fig.   2 ist die Wechselspannung U in zeitlicher Abhängigkeit gezeigt und ausserdem der zugehörige Erregerstrom    Jr   zeitabhängig eingezeichnet, wobei der    Stromnulldurchgang   bei etwa 70 ?o der Wechselspannung erfolgt. 



  Als Gleichrichter werden    Siliziumgleichrichter   vorgesehen, die in    Durchlassrichtung      niederohmiger   als der parallel liegende Schwingungswiderstand sind und die ausreichend grosse Sperrspannungen aufweisen. Die Anordnung nach der Erfindung eignet sich besonders vorteilhaft für Maschinen mit grosser Dämpfung, beispielsweise    Einphasen-Synchrongenera-      toren   für Bahnbetrieb oder    Prüffeldgeneratoren.   Insbesondere bei diesen Maschinentypen kann die Erregungszeit auf etwa die Hälfte der bisher möglichen herabgesetzt werden.

   Für die Auslegung des Gleichrichters, der nicht für den vollen Betriebsstrom bemessen zu werden braucht, sondern nur für das gewünschte Mass der Gegenerregung, würde etwa ein Drittel der    Nennlasterregerstromstärke   genügen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Schwingungsentregung für eine Synchronmaschine, mit einem Schwingungswiderstand und einem während der Entregungszeit ver- änderbaren Ersatzwiderstand sowie einem Entre- gungsschalter, mit einem Gleichrichter parallel mindestens zu einem Teil des Schwingungswiderstandes, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichrichter geringeren Widerstand in Durchlassrichtung als der parallel liegende Teil des Schwingungswiderstandes besitzt und so geschaltet ist, dass er den umgekehrten Erregerstrom im Haupterregerkreis durchlässt. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Shuntung des Schwingungswiderstandes so bemessen ist, dass die Ankerspannung der Erregermaschine nach Erregerstromumkehr in vorbestimmter Höhe konstant bleibt. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichrichter nur für einen Strom zum Erreichen eines vorbestimmten Masses der Gegenerregung ausgelegt ist.