CH410154A - Stromrichtererregeranordnung für Synchronmaschinen - Google Patents

Description

      Stromrichtererregeranordnung        für        Synchronmaschinen       Gegenstand der Erfindung ist eine Stromrichter  erregeranordnung für Synchronmaschinen mit Ein  anoden-Stromrichtern in     mehrpulsiger    Schaltung, die  gemeinsam über einen     Stromrichtertransformator    im  Erregerkreis der Synchronmaschine angeordnet und  von einer     Speisespannungsquelle    auf eine unabhän  gige     Hilfsspeisespannungsquelle    umschaltbar sind.  



  Die bekannten     Stromrichteranlagen    werden meist  von den Maschinenklemmen oder der Eigenbedarfs  schiene oder einem Fremdnetz mit     Drehstromhilfs-          energie    versorgt. Bei sehr starken Einbrüchen der  Speisespannung durch Störungen im Versorgungs  netz wird die     Stromrichteranordnung    auf ein unab  hängiges Netz umgeschaltet. Wenn für die Stromrich  ter     Mehranodengefässe    verwendet sind, dann bleibt  auch bei Unterbrechung der Hilfsenergie     während     der Umschaltung im Gefäss der Brennfleck erhalten,  weil bekanntlich der     Hauptlichtbogen    an der letzten  Anode weiter brennt.

   Diese     Mehranodengefässe    sind  jedoch in vielen Fällen nicht betriebssicher genug.  Es kann z. B. bei Auftreten von Rückzündungen ein  Ausfall eines solchen Gefässes und damit eine Be  triebsunterbrechung erfolgen. Dagegen würde bei  Verwendung einer entsprechenden Anzahl von Ein  anodengefässen auch bei Ausfall eines     Einanodenge-          fässes    der Betrieb fortgesetzt werden können.

   Die       Verwendung    von     Einanodengefässen    ist ausserdem  notwendig, wenn die besonders günstige Gegenpar  allelschaltung verwendet werden soll, und zwar des  halb, weil hierbei die einzelnen Kathoden der Ein  anodengefässe der Gegenstromrichter mit den kor  respondierenden Anoden der     Hauptstromrichter    zu  sammengeschaltet werden müssen. Diese Gegenpar  allelschaltung erlaubt eine Steuerung des Stromes  auch in entgegengesetzter Richtung. Auf diese Weise  kann durch Gegenerregung eine schnelle     Entregung     erzwungen werden. Ausserdem lässt diese Schaltung    die Umkehrung des     Polradstromes    zu, was bei ge  wissen Netzstörungen vorteilhaft ist.  



  Bei einer     Stromrichter-Erregeranordnung    mit       Einanodengefässen    gehen aber beim Umschalten der       Stromrichter    von der üblichen     Speisespannungsquelle     auf eine     Hilfsspeisespannungsquelle    alle Lichtbögen  in den einzelnen Gefässen aus, mit Ausnahme des  Hauptlichtbogens im zuletzt brennenden Gefäss. Dies  rührt daher, weil durch das Umschalten mit Unter  brechung die Dauererregung der     Einanodengefässe     unterbrochen wird. Ein Betrieb der Synchronma  schine mit nur einem einzigen brennenden Gefäss  lässt sich jedoch nicht bewerkstelligen.

   Da auch das       Wiederzünden    der Gefässe zu lange dauern würde,  um eine schnellstmögliche volle Funktionsfähigkeit  der     Stromrichteranlage    zur     Beherrschung    aller in  Betracht kommenden     Generatorbetriebszustände    wie  der zu erreichen, muss für eine ständige Energiever  sorgung der     Hilfseinrichtung        für    die Gefässerregung  gesorgt werden, und zwar auch für die Dauer der  Umschaltung von der einen auf die andere Speise  spannungsquelle.

   Dies gelingt nach der Erfindung  auf einfache Weise dadurch, dass die     Dauererre-          gungseinrichtung    der     Einanodengefässe    ständig von  einer vom Betriebszustand der Synchronmaschine  abhängigen Energiequelle gespeist ist.  



  Als Energiequelle kann dabei der Energieinhalt  des     Generatorhauptfeldes    dienen, zu dessen Ausnut  zung die     Dauererregungseinrichtung    an eine mit den       Generatorklemmen    verbundene Stützschaltung an  geschlossen     wird.    Als Energiequelle kann aber auch  eine aus insbesondere nichtlinearen Elementen auf  gebaute     Wechselrichterschaltung    dienen, die vom Pol  radkreis des Generators gespeist ist und die Dauer  erregungseinrichtung der     Einanodengefässe    mit Ener  gie beliefert.

   Dies kommt allerdings nur für aus       Einanodengefässen    aufgebaute Stromrichtereinfach-           schaltungen    in Betracht, wenn die Synchronmaschine  nicht in umerregtem Bereich betrieben wird.  



  Weiterhin besteht die Möglichkeit, zur Speisung  der     Dauererregungseinrichtung    mit der Synchron  maschine eine     Hilfssynchronmaschine    starr zu kup  peln. Dabei kann die     Hilfssynchronmaschine    als Per  manentpolmaschine oder auch als     Konstantspan-          nungsmaschine    ausgebildet sein.  



  In der     Fig.    1 ist ein Ausführungsbeispiel des  Gegenstandes der Erfindung gezeigt, worin der zu  erregende Generator G eine Speiseleitung L speist.  Die Erregung des Generators G wird durch eine       Stromrichteranordnung    in     sechspulsiger    Saugdrossel  schaltung vorgenommen, die aus den beiden Strom  richtergruppen     Stl    und     St2    mit je sechs Einanoden  gefässen besteht, von denen der Stromrichter     Stl    als       Hauptstromrichter    fungiert und der     Stromrichter        St2     für die Gegenerregung dient.

   Im Anodenkreis jedes       Einanodengefässes    ist jeweils ein     Anodenstromwand-          ler    in an sich bekannter Weise angeordnet und die       Anodenstromwandler    beider     Stromrichtergruppen     sind gemeinsam auf eine Regeleinrichtung R ge  schaltet, die jeweils einen Steuersatz     Sl    und S2  für die Gitter der     Einanodengefässe    beeinflusst. Der  Steuersatz     S1        für    den Stromrichter     Stl    steht ausser  dem in Abhängigkeit von einer Handsteuerung H.  



  Die Regeleinrichtung R ist weiterhin in an sich  bekannter Weise über einen     Sollwerteinsteller    SE  und ein bekanntes     Messkreiszusatzgerät    Z an die  Leitung angeschlossen. Die Anodenseite des Haupt  stromrichters     Stl    und die Kathodenseite des Gegen  stromrichters     St2    sind in an sich bekannter Weise an  die Sekundärwicklung des     Stromrichtertransforma-          tors    T angeschlossen, die im Erregerkreis des     Gene-          rators    liegt.

   Die     Primärwicklung    des Stromrichter  transformators ist an ein Drehstromnetz N gelegt,  das bei normalem Betrieb als     Speisespannungsquelle     dient. Die Zündstifte der einzelnen Gefässe sind je  weils an eine     Gefässdauererregungseinrichtung    4 an  geschlossen, die auch während des Umschaltvor  ganges des     Stromrichtertransformators    vom Dreh  stromnetz N auf ein nicht dargestelltes Hilfsnetz als       Hilfsspeisespannungsquelle    ständig versorgt wird,  weil ihre Speisung nicht vom Drehstromnetz N, son  dern unter Ausnutzung des Energieeinhaltes des Ma  schinensatzes über die     Generatorklemmen    erfolgt.

    Im vorliegenden Fall wird hierzu die     Dauererre-          gungseinrichtung    4 von einem     Spannungskonstant-          halter    3 gespeist, der über einen Spannungstrans  formator 1 und einen als     Luftspalttransformator    aus  geführten Stromtransformator 2 in Stützschaltung an  die     Generatorklemmen    angeschlossen ist. Der Span  nungskonstanthalter kann hierbei aus im wesentli  chen nichtlinearen Gliedern bestehen.  



  In     Fig.    2 ist eine Schaltungsvariante der Stütz  schaltung gezeigt. Hierbei ist im wesentlichen nur  der Spannungstransformator 1 in     Fig.    1 in Fortfall  gekommen. Diese Anordnung eignet sich besonders  für Niederspannungsgeneratoren.    Bei der     Gegenparallelschaltung    dient der Haupt  stromrichter zur positiven Erregung des Generators,       während    der Stromrichter für die Gegenerregung zur  schnellen     Aberregung    und     Entregung    dient. Ausser  dem lässt diese Schaltung eine Umkehrung der Strom  richtung des     Polradstromes    zu.

   Ein Umschalten im       Polradkreis    selbst ist dabei nicht notwendig, so dass  eine Unterbrechung der     Generatorerregung,    wie sie  durch Fehlauslösung eines Schalters sonst vorkom  men könnte, in diesem Fall sicher unterbunden wird.  Die     Stromrichteranordnung    wird so ausgesteuert, dass  auch bei starken Spannungsbrüchen im Eigen  bedarfsnetz eine einwandfreie Regelung der Genera  torspannung erzielt wird.  



  Bei Absinken der Speisespannung für den Strom  richtertransformator T unter einen zulässigen Wert  wird die     Stromrichteranlage    auf ein unabhängig ge  speistes Hilfsnetz schnell umgeschaltet. Durch die  erfinderische Ausgestaltung der Schaltung wird dabei  sichergestellt, dass die     Dauererregungseinrichtung    un  terbrechungslos mit Energie versorgt wird, so dass  alle Gefässe weiter erregt bleiben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Stromrichtererregeranordnung für Synchronma schinen mit Einanoden-Stromrichtern in mehrpulsi- ger Schaltung, die gemeinsam über einen Stromrich- tertransformator im Erregerkreis der Synchronma schine angeordnet und von einer Speisespannungs- quelle auf eine unabhängige Hilfsspeisespannungs- quelle umschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Dauererregungseinrichtung der Einanodengefässe städig von einer vorn Betriebszustand der Synchron maschine abhängigen Energiequelle gespeist ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Stromrichtererregeranordnung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Energie quelle der Energieeinhalt des Generatorhauptfeldes dient und hierzu die Dauererregungseinrichtung an eine mit den Generatorklemmen verbundene Stütz schaltung angeschlossen ist.

   2. Stromrichtererregeranordnung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmen spannung und der Generatorstrom in einer Stütz schaltung überlagert sind, die über einen Spannungs- konstanthalter mit der Dauererregungseinrichtung verbunden ist. 3. Stromrichtererregeranordnung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Genera torstrom über einen als Luftspalttransformator aus gebildeten Stromtransformator der Dauererregungs- einrichtung zugeführt ist.

   4. Stromrichtererregeranordnung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauererre- gungseinrichtung über eine aus nichtlinearen Ele menten aufgebaute Wechselrichterschaltung vom Pol radkreis des Generators gespeist ist. 5. Stromrichtererregeranordnung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauererre- gungseinrichtung mit einer Hilfssynchronmaschine verbunden ist, die ihrerseits mit der Synchronma schine starr gekuppelt ist.

   6. Stromrichtererregeranordnung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauererre- gungseinrichtung mit einer Permanentpohnaschine verbunden ist. 7. Stromrichtererregeranordnung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauererre- gungseinrichtung mit einer Konstantspannungsma- schine verbunden ist.