Anordnung zur Spannungsregelung, insbesondere zur Konstanthaltung
der Spannung von Synchronmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung
zur Spannungsregelung, insbesondere zur Konstanthaltung der Spannung von Synchronmaschinen
mittels eines Gleichrichters, der die Erregerwicklung aus dem Wechselstromnetz speist,
wobei der Gleichrichterumspanner einerseits vom Belastungsstrom der Synchronmaschine
beeinflußt wird und andererseits mit von der Belastung der Synchronmaschine unabhängigen
Scheinwiderständen in Reihe geschaltet ist.Arrangement for voltage regulation, especially for keeping it constant
the voltage of synchronous machines The invention relates to an arrangement
for voltage regulation, especially for keeping the voltage of synchronous machines constant
by means of a rectifier that feeds the field winding from the alternating current network,
the rectifier converter on the one hand from the load current of the synchronous machine
is influenced and on the other hand with independent of the load on the synchronous machine
Impedance resistors is connected in series.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch geeignete Bemessung
und Schaltung des Zubehörs die Klemmenspannung für drei beliebige Betriebszustände
der Maschine genau konstant zu halten oder für einen beliebigen Strom und zwei frei
wählbare Leistungsfaktoren eine genau gleiche Klemmenspannung zu erzielen, die um
einen frei wählbaren Betrag größer oder kleiner ist als die Leerlaufspannung. Mit
den bekannten Einrichtungen kann eine genau gleiche Klemmenspannung bei verschiedenen
Leistungsfaktoren nicht erreicht werden.The invention is based on the idea of suitable dimensioning
and switching the accessories, the terminal voltage for any three operating states
keep the machine exactly constant or free for any current and two
selectable power factors to achieve exactly the same terminal voltage that around
is a freely selectable amount greater or less than the open circuit voltage. With
the known devices can have exactly the same terminal voltage at different
Performance factors cannot be achieved.
Erfindungsgemäß sind die Scheinwiderstände so bemessen und geschaltet,
daß die von diesen im Gleichrichterumspanner hervorgerufenen Erregeramperewindungen
gegenüber der Klemmenspannung vektoriell nicht genau um go° nacheilen, sondern unter
einem solchen Winkel den lastunabhängigen Amperewindungen im Gleichrichterumspanner
überlagert werden, daß der Summenerregerstrom möglichst genau den Sollwerten des
Erregerstromes zwischen zwei oder mehr Werten des Leistungsfaktors entspricht.According to the invention, the apparent resistances are dimensioned and switched so that
that the exciter ampere turns caused by these in the rectifier converter
vectorially not lagging exactly by go ° compared to the terminal voltage, but rather below
such an angle the load-independent ampere turns in the rectifier converter
are superimposed so that the total excitation current as closely as possible corresponds to the setpoints of the
Excitation current corresponds to between two or more values of the power factor.
Die Erfindung soll an Hand der in den Fig. i bis 3 der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.The invention is based on the illustrated in FIGS. 1 to 3 of the drawing
Embodiments are explained in more detail.
Wird beispielsweise bei synchroner Drehzahl sowohl für Leerlauf als
auch für Nennstrom und cos p = i,o und für Nennstrom und cos T: = o,8 genau gleiche
Klemmenspannung verlangt, dann sind zunächst die diesen Betriebszuständen entsprechenden
Erregerströme (iL, i"", i",) zu ermitteln, wobei die Rückwirkung des Erregerzubebörs
zu berücksichtigen ist. Dann werden geeignete, vom Belastungsstrom im Gleichrichtertransformator
erzeugte Amperewindungen gewählt. Beim Übergang von dem Leistungsfaktor cos (p
= i,o auf cos 99 = o,8 drehen sich diese Amperewindungen um einen
bestimmten Winkel wie in Fig. i, in der die Länge der Geraden -ä und 1-3 den gewählten
Amperewindungen entspricht, dargestellt ist. Ausgehend von der Bedingung
wird dann der Punkt q. ermittelt.If, for example, exactly the same terminal voltage is required for no-load operation as well as for nominal current and cos p = i, o and for nominal current and cos T: = o, 8 at synchronous speed, then the excitation currents corresponding to these operating states (iL, i "", i ",), taking into account the effect of the exciter accessories. Then suitable ampere-turns generated by the load current in the rectifier transformer are selected. When the power factor cos (p = i, o to cos 99 = o.8) changes, these turn Ampere turns at a certain angle as shown in Fig. I, in which the length of the straight line -ä and 1-3 corresponds to the selected ampere turns then the point q. determined.
Die Größe der Strecke 1q gibt im Amperewindungsmaßstab unmittelbar
die erforderlichen lastunabhängigen Amperewindungen, der Winkel a zwischen 12 und
1-q. den erforderlichen Phasenverschiebungswinkel der lastunabhängigen Amperewindungen
gegen die Klemmenspannung an. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Winkel
a um einen geringen Betrag größer als go°. Um diesen Phasenverschiebungswinkel zu
erreichen, werden als Scheinwiderstände Drosseln in Sternschaltung und Ohmsche Widerstände
verwendet.The size of the path 1q gives directly in the ampere-turn scale
the required load-independent ampere turns, the angle a between 12 and
1-q. the required phase shift angle of the load-independent ampere-turns
against the terminal voltage. In the illustrated embodiment, this angle is
a is slightly larger than go °. To this phase shift angle too
reach, inductors in star connection and ohmic resistances are used as apparent resistances
used.
In manchen Fällen wird es vorkommen, daß der Phasenverschiebungswinkel
größer oder kleiner als go° ist. Beträgt der Winkel etwa 6o°, dann werden die Scheinwiderstände
nach Fig. 2 geschaltet. 5 ist der Syrfhrongenerator, dessen Spannung bei verschiedenen
Leistungsfaktoren genau gleich gehalten werden soll. Die Erregerwicklung 6 wird
über den Gleichrichter 7 von dem Gleichrichtertransformator 8 gespeist. Die Primärwicklungen
g des Transformators liegen mit Drosseln io in Reihe, die über ebenfalls in Reihe
liegende Ohmsche Widerstände ii in Dreieck geschaltet sind. Die Drosseln liegen
an verketteten Spannungen, die je nach Schaltung den entsprechenden Phasenspannungen
um 30° vor- oder nacheilen. Damit drehen sich gegenüber der Sternschaltung auch
die lastunabhängigen Amperewindungen. Der genaue Winkel a wird durch entsprechende
Bemessung der widerstände erreicht.In some cases it will happen that the phase shift angle
is larger or smaller than go °. If the angle is about 60 °, then the apparent resistances are
switched according to FIG. 5 is the sirfhron generator, its voltage at different
Performance factors should be kept exactly the same. The excitation winding 6 is
Fed via the rectifier 7 from the rectifier transformer 8. The primary windings
g of the transformer are in series with chokes io, and those above are also in series
lying ohmic resistances ii are connected in a triangle. The throttles are lying
of interlinked voltages which, depending on the circuit, correspond to the corresponding phase voltages
to lead or lag by 30 °. This also rotates compared to the star connection
the load-independent ampere turns. The exact angle a is given by corresponding
Dimensioning of the resistances achieved.
Ist ein Phasenverschiebungswinkel a erforderlich, der um einen geringen
Betrag kleiner als go° ist, dann wird eine Schaltung nach Fig. 3 gewählt. Hier sind
Kondensatoren 12 in Sternschaltung mit zu den Kondensatoren parallelgeschalteten
hochohmigen Widerständen 13 verwendet. Diese Schaltung ist günstig, wenn die MaschineIf a phase shift angle α is required, which is a small
If the amount is less than go °, then a circuit according to FIG. 3 is selected. Here are
Capacitors 12 in star connection with the capacitors connected in parallel
high resistance resistors 13 are used. This circuit is beneficial when the machine