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DE1294542B - Einrichtung zur Strommessung fuer rotierende Gleichrichteraggregate - Google Patents

Einrichtung zur Strommessung fuer rotierende Gleichrichteraggregate

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Publication number
DE1294542B
DE1294542B DES103737A DES0103737A DE1294542B DE 1294542 B DE1294542 B DE 1294542B DE S103737 A DES103737 A DE S103737A DE S0103737 A DES0103737 A DE S0103737A DE 1294542 B DE1294542 B DE 1294542B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring
coils
current
rectifier
diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES103737A
Other languages
English (en)
Inventor
Schier
Dipl-Ing Wolfgang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DES103737A priority Critical patent/DE1294542B/de
Priority to CH606967A priority patent/CH483640A/de
Priority to JP3020167A priority patent/JPS4517017B1/ja
Publication of DE1294542B publication Critical patent/DE1294542B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343Testing dynamo-electric machines in operation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/22Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of AC into DC

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Description

  • Bei Erregeranordnungen für elektrische Maschinen, insbesondere Synchronmaschinen, deren Läuferfeldwicklung über rotierende Gleichrichter vom Anker einer Wechselstromerregermaschine der Erregerstrom zugeführt wird, stellt die genaue Messung des Stromes der umlaufenden Feldwicklung bzw. Gleichrichter ein besonderes Problem dar. Bekannt ist eine Einrichtung zur Strommessung für rotierende Gleichrichteraggregate (deutsche Auslegeschrift 1 736), deren phasenweise angeordneten, durch vorgeschaltete Sicherungen geschützten Dioden der Wechselstrom von den Phasen eines Wechselstrom ankers zugeführt wird und bei der den Diodenzuleitungen in induktiver Verkettung eine Anzahl ortsfester Meßspulen zugeordnet ist. Hierbei ist in einer der Kupplungshälften des rotierenden Gleichrichtersatzes durch Nutzung bzw. Schlitzung ein Polkranz hergestellt, dessen Polzähne durch den in Stromleitungsbolzen fließenden Sekundärstrom der Gleichrichter erregt werden, wobei in einem den Polkranz umgebenden Jochsystem mit Spulen die gleichrichterstromproportionalen Spannungen induziert werden. Hierbei ist jedoch die Strommessung nur möglich, wenn die Gleichstromleiter nicht in einer zentralen Wellenbohrung, sondern am Umfang der Welle entweder offen oder in einer Nut verlaufen. Dies trifft auch für eine andere bekannte Anordnung zu (österreichische Patentschrift 213 506), bei welcher durch ein erregerstromabhängiges Hilfspolsystem bzw. in Nuten an der Oberfläche der Welle geführte Erregerstromleitungen an Polzähnen der Welle ein Magnetfeld hervorgerufen wird, welches ortsfeste Meßspulen induziert. Der Anwendung dieses Systems sind, wie erwähnt, dann Grenzen gesetzt, wenn die Erregerstromleitungen in einer zentralen Wellenbohrung verlegt werden sollen oder müssen; außerdem wird durch die remanente Magnetisierung der Welle die Genauigkeit der Messung beeinträchtigt.
  • Es ist auch bereits vorgeschlagen worden (deutsches Patent 1232252), den Diodenzuleitungen eines Gleichrichterrades in induktiver Verkettung zwei ortsfeste Meßspulen derart zuzuordnen, daß diese Meßspulen in Reihenschaltung an eine Meßeinrichtung angeschlossen sind. Die Meßspulen liegen hierbei, bezogen auf den Wellenmittelpunkt, einander gegenüber, wodurch Schwankungen des Luftspaltes zwischen den Meßspulen und dem rotierenden Meßblechpaket ausgeglichen werden sollen. Bei dieser Anordnung sind die einzelnen Gleichstromausgänge der Stromrichter bzw. Dioden zwischen Polschenkeln eines auf der Welle angeordneten Meßblechpaketes hindurchgeführt und über den Umfang dieses Meßblechpaketes derart verteilt, daß sich hinsichtlich des Stromflusses der Stromrichter in bezug auf die feststehende induktive Meßvorrichtung ein stehendes Bild ergibt, d. h. der Stromfluß in feststehenden Sektoren gleicher Breite erfolgt. Die hierbei vorgeschlagene Verteilung der Stromrichterausgänge ist jedoch nicht universell anwendbar, da einengende Bedingungen bezüglich der Zahl der parallelen Dioden je Phase erfüllt sein müssen.
  • Es ist auch bekannt, die ortsfesten Meßspulen als Dreiphasenwicklung auszubilden, welche in Stern geschaltet und an einen Gleichrichter angeschlossen ist, an dessen Ausgang wiederum ein Spannungsmesser liegt (deutsche Auslegeschrift 1 080 221). Die in Stern geschalteten Meßspulen werden von einem mit den rotierenden Gleichrichtern umlaufenden Hilfs- feldsystem induziert, welches seinerseits vom Strom der Haupterregerwicklung des Synchrongenerators durchflossen ist bzw. parallel zu dieser Haupterregerwicklung liegt, so daß der in ihm fließende Strom der an der Haupterregerwicklung liegenden Gleichspannung entspricht. Es handelt sich hierbei somit gleichsam um einen zusätzlichen Synchrongenerator, welcher insbesondere dadurch, daß ein zusätzliches, umlaufendes Feldpolsystem verwendet werden muß, einen verhältnismäßig großen Aufwand erfordert.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zur Strommessung für rotierende Gleichrichteraggregate, welche in den phasenweise gespeisten Gleichrichtergruppen eine größere Anzahl von parallelen Gleichrichterdioden aufweisen, bei der die Mängel und Nachteile der vorerwähnten Anordnungen vermieden sind.
  • Gegenstand der Erfindung ist nunmehr eine Einrichtung zur Strommessung für rotierende Gleichrichteraggregate, deren phasenweise in Parallelschaltung angeordneten, durch vorgeschaltete Sicherungen geschützten Dioden der Wechselstrom von den Phasen eines Wechselstromerregerankers zugeführt wird und bei der den Diodenzuleitungen des bzw. der Gleichrichterräder in induktiver Verkettung ortsfeste Meßspulen zugeordnet und diese Meßspulen in Reihenschaltung an eine Meßeinrichtung angeschlossen sind, durch welche der arithmetische Mittelwert einer gleichgerichteten Summenspannung der Spulen anzeigbar ist. Die Erfindung besteht darin, daß alle ihrer Anzahl nach mindestens der Phasenanzahl entsprechenden, über den Umfang verteilten Meßspulen in Reihe an die Meßeinrichtung angeschlossen und die ortsfesten Meßspulen im gleichen räumlichen Winkel wie die Diodenzuleitungen angeordnet sind, wobei einige der Meßspulenplätze, die sich aus der räumlichen Winkelteilung ergeben, nicht besetzt sein müssen, so daß die Zahl der Meßspulen gleich oder kleiner als die Zahl der stromzuleitenden Dioden bzw. Diodenzuleitungen ist, jedoch einen Bruchteil von etwa 50 bis 60 o der Diodenzahl nicht unterschreitet, und wobei die Spulenanordnung -bezogen auf den räumlich-zeitlichen Umlauf der Stromverteilung - in dem Gleichrichterrad derart getroffen ist, daß die induktive Wirkung der Strombahn jeder Diodenzuleitung mit gleichem Gewicht in die Summenspannung der in Reihe geschalteten Meßspulen eingeht, d. h., jeder Diodenstromkreis mit einer gleichen Zahl von Impulsen zur Wirkung gelangt. Hierbei geht die Erfindung von der Überlegung aus, daß in einem Gleichrichteraggregat mit phasenweise eine Anzahl paralleler Dioden mit vorgeschalteten Sicherungen aufweisenden Gleichrichtergruppen diese Gleichrichterzweige in zugänglichen Bereichen des bzw. der Gleichrichterräder liegende Zuleitungen besitzen und daß hierdurch die Möglichkeit gegeben ist, in feststehend angeordneten Meßspulen Spannungen zu erzeugen, die ein Maß für den Erregerstrom abgeben. Hierbei stellt der arithmetische Mittelwert der gleichgerichteten Summenspannung der ihrer Anzahl nach mindestens der Phasenanzahl entsprechenden, über den Umfang verteilten Meßspulen ein Maß für den vom Gleichrichteraggregat abgegebenen Ges amtstrom dar. Dem erfindungsgemäßen Merkmal, jeden Teilstrom einer Diodenzuleitung mit gleichem Gewicht an dem von der Summe der Meßspulen hervorgerufenen Gesamtsignal bzw. Meßausschlag zu beteiligen, liegt die Erkenntnis zugrunde, daß beim Ausfall eines der parallelgeschalteten Diodenkreise - womit beim Ansprechen einer Sicherung ohne weiteres gerechnet werden muß - zwar eine Änderung der Stromverhältnisse eintritt, sich jedoch der Anteil der verbleibenden Strombahnen um so viel erhöht, wie der ausgefallene Stromkreis vorher zum Gesamtmeßausschlag beigetragen hatte. Der gleiche räumliche Winkel für die Anordnung der ortsfesten Meßspulen und der Diodenzuleitungen (wobei einige der Meßspulenplätze, die sich aus der räumlichen Winkelteilung ergeben, nicht besetzt sein müssen) hat zur Folge, daß die Gesamtanordnung einfach ist und an allen Meßspulen im gleichen Moment eine Diodenzuleitung vorbeilaufen kann. Die im Vergleich zur Zahl der stromzuleitenden Dioden bzw. Diodenzuleitungen gleiche oder kleinere Anzahl der Meßspulen gewährleistet eine hinreichend genaue Messung unter Kleinhaltung etwaiger Meßfehler.
  • Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand der Zeichnung erläutert werden.
  • Fig. 1 veranschaulicht schematisch ein Gleichrichterrad. In diesem Gleichrichterrad sind mit U- V- W Ringsegmente bezeichnet, denen von dem Anker der Wechselstromerregermaschine (nicht dargestellt) von den Phasen uvw Wechselstrom zugeführt wird. An die Wechselstromsegmente sind in Parallelschaltung phasenweise über Sicherungen s Dioden d angeschlossen. Die Ableitungen der parallel arbeitenden Dioden d der Gleichrichtergruppen sind an eine gemeinsame ringförmige Stromableitung r (-) angeschlossen. Ist für das Gleichrichteraggregat die an sich bekannte Drehstrombrückenschaltung vorgesehen, so muß noch ein zweites in gleicher Weise ausgebildetes Gleichrichtersystem - gegebenenfalls auf einem besonderen Radkörper - vorgesehen werden, das sich von dem dargestellten System lediglich dadurch unterscheidet, daß die Dioden die umgekehrte Stromdurchgangsrichtung besitzen und daß die entsprechende ringförmige Sammelableitung r für sämtliche Diodenstromkreise die entgegengesetzte Polarität aufweist. Für die Erläuterung der Erfindung genügt es jedoch, zunächst nur die Ausbildung eines Gleichrichtersystems entsprechend F i g. 1 zu betrachten.
  • Es ist nun mit gleicher Teilung gegenüber den umlaufenden Diodenleitungen 1 d ortsfest eine Anzahl Meßspulen m angeordnet. In diesen Meßspulen m1 bis mz werden durch die vorüberlaufenden Diodenleitungen, wenn diese zeitweise Strom führen, Spannungen induziert.
  • Der gegenseitige Abstand der ortsfesten Spulen in Umfangsrichtung wird in der Regel gleich dem Abstand der induzierend wirkenden Diodenleitungen gemacht. Es empfiehlt sich, die Anordnung derart zu treffen, daß die Meßspulen m gegenüber axial verlaufenden Leitern angeordnet sind, um den Abstand zwischen stromführenden Leitern und Empfängerspulen m unabhängig von gegenseitigen Axialverschiebungen möglichst konstant zu halten.
  • Anfang und Ende x bzw. y des Meßspulenkreises sind über die Gleichrichtergruppe G an ein MeßinstrumentM, beispielsweise an ein Drehspulinstrument, angeschlossen. Man erkennt, daß bei der angegebenen Schaltung durch das Meßinstrument M der arithmetische Mittelwert der Summe der gleichgerichteten Impulse der Meßspulen erfaßt wird, die von den Teilströmen der Diodenleitungen hervor- gerufen werden. Es läßt sich nun ohne weiteres die Spulenanordnung derart treffen, daß in der Summe der hintereinandergeschalteten Spulenspannungen jede Strombahn des Gleichrichteraggregates mit der gleichen Zahl von Impulsen vertreten ist. Infolgedessen ergibt sich, daß der Meßausschlag ein Maß für den von dem Gleichrichteraggregat abgegebenen Strom bzw. Erregerstrom darstellt.
  • Nachstehend sei die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung eingehender beschrieben. Wird den Phasensegmenten U-V-W des umlaufenden Gleichrichterrades, welches mit einer der Netzfrequenz entsprechenden Drehzahl, beispielsweise 3000 Umdr./Min., umläuft, von einer Wechselstromerregermaschine höherer Frequenz, beispielsweise der dreifachen Netzfrequenz, Spannung bzw. Strom zugeführt, so wird - je nachdem, ob das Gleichrichterrad bzw. das Erregerdrehstromsystem gleichsinnig oder gegensinnig umlaufen - eine, bezogen auf das rotierende System, gleichsinnig oder gegensinnig umlaufende Stromverteilung herbeigeführt. Unter der Annahme, daß die Netzfrequenz 50 Hz, die Erregerfrequenz 150 Hz beträgt, läuft also die Stromverteilung auf dem Gleichrichterrad während einer vollen Umdrehung des Rades dreimal um. Hierbei werden in den in Reihe geschalteten Spulen m1 bis m2 der Meßeinrichtung M entsprechend der umlaufenden Stromverteilung von den Leitungen 1 d des Gleichrichteraggregates infolge induktiver Verkettung Spannungen induziert, die in der Meßeinrichtung zur Wirkung gelangen und in der Summe einen dem abgegebenen Strom des Gleichrichteraggregates entsprechenden Meßausschlag zur Folge haben. Es ist einleuchtend, daß eine solche Messung auch durch den Ausfall von einzelnen Dioden nicht beeinträchtigt wird, wenn die Spulenanordnung so getroffen ist, daß sich entsprechend dem Ausfall einzelner Stromzweige infolge Ansprechens der Sicherungen in den übrigen, auf die Meßspulen einwirkenden Stromzweigen der Strom und damit die in die Anzeige eingehende induzierte Spannung dem Ausfall entsprechend erhöht. Um eine entsprechende Wirkung sicherzustellen und die auftretenden Meßfehler gering zu halten, werden die ortsfesten Meßspulen im gleichen räumlichen Winkel wie die Diodenzuleitungen angeordnet (wobei einige der Meßspulenplätze, die sich aus der räumlichen Winkelteilung ergeben, nicht besetzt sein müssen), so daß die Zahl der Meßspulen gleich oder kleiner als die Zahl der stromzuleitenden Dioden bzw. Diodenzuleitungen ist. Jedoch sollte ein Bruchteil von etwa 50 bis 60°/o der Diodenzahl nicht unterschritten werden.
  • An sich wäre es zwar möglich, mit nur einer einzigen Meßspule den Gesamtstrom zu messen, da jede von einer Strombahn in einer Sicherungszuleitung induktiv hervorgerufene Teilspannung dem Teilstrom und damit bei unveränderter Aufteilung des Stromes in zahlreiche parallele Ströme dem Gesamtstrom proportional sein muß. Fallen jedoch zufällig infolge Ansprechens von Sicherungen in den Diodenkreisen allein solche Strombahnen aus, deren Ströme zuvor zur Gewinnung eines dem Erregerstrom proportionalen Signals herangezogen wurden, so sieht man leicht ein, daß große Meßfehler eintreten können, da im Extremfall der Läuferstrom verteilt auf die verbleibenden eingeschalteten Dioden weiterfließt, jedoch nicht mehr zur Anzeige kommt, weil die von der Einzelspule abgefragten Stromzweige stromlos sind. Andererseits kann sich bei einer derartigen Anordnung die Anzeige beim Ausfall nicht am Signal beteiligter Strompfade erhöhen.
  • Um dies zu vermeiden, ist die Spulenanordnung so getroffen, daß unter Anordnung einer größeren Zahl von Meßspulen möglichst jede Strombahn mit gleichem Gewicht in die Gesamtspannung eingeht, also in der Summe der hintereinandergeschalteten Spulenspannungen bei der Meßschaltung gemäß Fig. 1 jeder Diodenstromkreis mit einer gleichen Zahl von Impulsen zur Wirkung gelangt. Am leichtesten läßt sich diese Wirkung dann erreichen, wenn die Zahl A der durch Sicherungen geschützten Diodenstromkreise gleich der Zahl der Phasen des speisenden Wechselstromsystems oder einem Vielfachen hiervon ist, also bei dreiphasiger Schaltung 3, 6, 9, 12 usw. beträgt, vorausgesetzt, daß das Verhältnis der Frequenz des Erregerstromes und der Radfrequenz fS/fR = 3 ist.
  • Jedoch läßt sich ohne weiteres eine hinreichend genaue Strommessung auch bei abweichenden Werten von A erreichen, vorausgesetzt, daß die Zahl der Meßspulen hinreichend groß gemacht ist.
  • Diese Verhältnisse werden durch die F i g. 2 und 3 der Zeichnung näher veranschaulicht.
  • F i g. 2 zeigt für die Ausbildung eines Gleichrichterrades mit Ä = 10, d. h. zehn parallelen Dioden und Sicherungen in den phasenweise gespeisten Gleichrichtergruppen bei einem Verhältnis der Erregerspeisefrequenz von fsIfR = 150/50 Hz und gegenläufiger Umdrehung des Gleichrichterrades und der Stromverteilung in den Dioden bzw. Sicherungszuleitungen den räumlich zeitlichen Ablauf der Stromverteilung für die einzelnen Phasen U-V-W während einer vollen Umdrehung des Rades. Die Stromverteilung in den Dioden und dem Zuleitungs-bzw. Sicherungssystem des Rades durchläuft dreimal eine Periode, wenn sich das Rad einmal gedreht hat.
  • Infolgedessen beträgt der Zeitabstand der stromführenden Phasen untereinander - bezogen auf das mit 50 Hz rotierende Rad - 50/150. 120 400 am Umfang.
  • In dem Diagramm der F i g. 2 sind über dem Drehwinkel von 3600 die bandförmigen Stromführungsbereiche der den Phasensegmenten U-V-W zugeordneten parallelen Gruppen von Dioden aufgezeichnet, d. h. in den schräg verlaufenden Kurven Al bis Ago für die stromführenden Leitungen die räumlichen Winkel i als Ordinate über dem Drehwinkel c aufgetragen, unter denen eine Meßspule angeordnet sein muß, damit sie von einem bestimmten Diodenleiter bei gegebenem Winkel a ; induziert wird. Zieht man beispielsweise zur Abszissenachse eine Parallele A-B entsprechend einem Wert von u = 45°, wodurch die räumliche Lage einer Meßspule m2 gegeben sei, so ergeben die Schnittpunkte dieser GeradenA-B mit den Kurven A1 bis AEo der phasenweise gespeisten Gleichrichtergruppen diejenigen Leitungen bzw.
  • Strombahnen, von denen in der unter dem Winkel nu = 45° angeordneten Spulen, für die Strommessung ausnutzbare Spannungsimpulse induziert werden. Zur Erzielung einer hinreichenden Meßgenauigkeit ist in der Schaltung eine Zahl von 20 Empfängerspulen m1 bis m20 vorgesehen. Infolgedessen ergeben sich - wie durch Punkte in den Stromverteilungsbändern angedeutet ist - beim Schnitt der den Abfrageorten entsprechenden Parallelen zur Abszissenachse mit den Kurven eine Vielzahl von Impulsen, die in ihrer Summe auf die Meßeinrichtung M einwirken.
  • In Fig. 3 sind über dem Drehwinkel von 3600 für eine Umdrehung die gleichphasig auftretenden Spannungen der Einzelspulen näherungsweise addiert aufgetragen. Für die einzelnen Winkellagen weisen die Summenspannungen eine unterschiedliche Höhe auf. Dies ist jedoch für die Messung selbst, welche den zeitlichen Mittelwert der Spannung erfaßt, ohne Bedeutung. An Hand der F i g. 3 läßt sich auch ohne weiteres erkennen, daß bei einer genügend großen Anzahl von Empfängerspulen der Ausfall einzelner oder einer geringen Anzahl von Diodenkreisen nur wenig Einfluß auf die Meßgenauigkeit hat.
  • Im Falle des an Hand der Fig.2 und 3 veranschaulichten Ausführungsbeispieles sind bei gleichen Winkelabständen von Meßspulen und Diodenleitungen bzw. Sicherungen von 300 die Meßspulen über einen Winkel von (20 - 1) - 12 = 2280 am Umfang verteilt. Es bleibt demnach ein für die Zugänglichkeit zu den Sicherungen und Dioden ausreichender Öffnungswinkel von rund 1300 am Umfang offen. Bei Überholungsarbeiten am Rad braucht der Spulenträger daher nicht abgebaut zu werden.
  • Selbstverständlich ändert sich für andere Sicherungszahlen dieser Winkel, ebenso wie auch die Spulenzahl verändert werden kann.
  • Es empfiehlt sich, für die magnetischen Kreise der Meßspulen Rückschlüsse mit Eisen- oder Ferritkernen vorzusehen. Dabei ist jedoch wesentlich, daß diese geringe Hysterese und geringe Remanenz aufweisen. Wird - wie oben angedeutet - das Gleichrichteraggregat bei Doppelbrückenschaltung mit zwei Rädern und Gleichrichtersystemen ausgeführt, so genügt im allgemeinen die Strommessung durch einem Rad bzw. Gleichrichtersystem zugeordnete Meßspulen. Ist jedoch die Möglichkeit gegeben, daß durch Axialverschiebung Änderungen des Feldes eintreten, so kann dieser Fehler dadurch kompensiert werden, daß in dem zweiten Gleichrichterrad ein gleicher Spulensatz angeordnet ist, der die gegensinnige Luftspaltänderung erfährt. Bei Reihenschaltung der beiden Spulensätze kann in diesem Falle der durch die Axialverschiebung bedingte Meßfehler kompensiert werden.
  • Die vorstehenden Überlegungen gelten unter der Voraussetzung, daß das Gleichrichterrad mit einer konstanten Drehzahl betrieben wird, wie dies in der Regel in Stromversorgungsanlagen der Fall ist. Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung läßt sich jedoch die vorgeschlagene Meßeinrichtung auch derart ausgestalten, daß eine drehzahlunabhängige Arbeitsweise möglich ist. Eine solche Wirkung läßt sich in verhältnismäßig einfacher Weise dadurch erreichen, daß zwischen den Meßspulen m und der Meßeinrichtung M eine integrierende Einrichtung angeordnet ist, in der aus der zeitlichen Meßspannung u die Spannung Js u d t gebildet wird. Voraussetzung für eine genaue Wirkungsweise einer derartigen Anordnung ist, daß die Integriereinrichtung und ein allenfalls erforderlicher Zwischenverstärker in dem interessierenden Frequenzbereich hinreichend konstante Eigenschaften besitzen. F i g. 4 veranschaulicht schematisch die Schaltung für diesen Fall. In F i g. 4 bedeutet GR das Gleichrichteraggregat mit den Phasenringsegmenten U-V-W. m3 bis mz sind die über einen Teil des Umfanges des Gleichrichterrades GR symmetrisch entsprechend dem Diodenabstand verteilt angeordneten Meßspulen. J ist eine Integriervorrichtung beliebiger Art, die aus den Spulenmeßspannungen u das Integral f u d t bildet. M ist das Meßinstrument mit vorgeschalteter Gleichrichtergruppe, dessen Anzeige ein Maß des von dem Gleichrichteraggregat abgegebenen Stromes liefert.
  • Um die Einjustierung der Meßspulen in bezug auf die gegenüber dem Gleichrichterrad umlaufende Stromverteilung des Erregerwechselstromsystems vornehmen zu können, werden vorteilhafterweise die Meßspulen auf einem verdrehbaren Spulenträger angeordnet, dessen Einstellung nach der Eichung der Meßvorrichtung im Prüffeld durch Stifte od. dgl. fixiert werden kann.
  • Es ist in einer älteren Patentanmeldung bereits eine selektiv arbeitende Überwachungseinrichtung für die Gleichrichter von rotierenden Gleichrichteraggregaten vorgeschlagen worden, bestehend aus Gruppen von feststehenden, über den Umfang der Gleichrichterräder verteilten Empfängerspulen, von denen je eine Gruppe den einzelnen Phasengruppen der Diodenleitungen zugeordnet ist und von denen die einzelnen Empfängerspulen jeder Empfängerspulengruppe wiederum von den einzelnen parallelliegenden Diodenstromzweigen beim Vorbeilaufen erregt werden, wobei die Ausgangssignale der Empfängerspulen auf steuerbare, je einem Diodenstromzweig zugehörige Stromtore gegeben werden und letztere durch drehzahlproportionale Synchronisierungsimpulse periodisch bei jedem Umlauf so gesteuert sind, daß sie nur das Signal ihres Diodenstromzweiges durchlassen, und die Ausgangssignale der Stromtore jeder Phasengruppe Anzeigeeinrichtungen zugeführt sind, welche zur Überwachung der Gesamtheit der Sicherungen jeder Phasengruppe nach Lage und Anzahl (Gruppenüberwachung) und/oder zur selektiven Überwachung jeder einzelnen Sicherung innerhalb jeder Phasengruppe nach Lage und Anzahl (Einzelüberwachung) vorgesehen sind. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die ortsfesten Meßspulen (die zur Strommessung dienen) vorteilhaft als Teile eines Doppelspulensystems vorgesehen sein können, dessen andere Spulen die Empfängerspulen der selektiv arbeitenden Überwachungseinrichtung sind. Demgemäß sieht die Erfindung in Weiterbildung des Erfindungsgedankens vor, daß die Meßspulen auf dem gleichen Schenkel angeordnet sind wie die Empfängerspulen der selektiv arbeitenden Überwachungseinrichtung.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Strommessung für rotierende Gleichrichteraggregate, deren phasenweise in Parallelschaltung angeordneten, durch vorgeschaltete Sicherungen geschützten Dioden der Wechselstrom von den Phasen eines rotierenden Wechselstromerregerankers zugeführt wird und bei der den Diodenzuleitungen des bzw. der Gleichrichterräder in induktiver Verkettung ortsfeste Meßspulen zugeordnet und diese Meßspulen an eine Meßeinrichtung angeschlossen sind, durch welche der arithmetische Mittelwert einer gleichgerichteten Summenspannung der Spulen anzeigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle ihrer Anzahl nach mindestens der Phasenanzahl entsprechenden, über den Umfang verteilten Meßspulen in Reihe an die Meßeinrichtung angeschlossen und die ortsfesten Meßspulen im gleichen räumlichen Winkel wie die Diodenzuleitungen angeordnet sind, wobei einige der Meßspulenplätze, die sich aus der räumlichen Winkelteilung ergeben, nicht besetzt sein müssen, so daß die Zahl der Meßspulen gleich oder kleiner als die Zahl der stromzuleitenden Dioden bzw. Diodenzuleitungen ist, jedoch einen Bruchteil von etwa 50 bis 60 ovo der Diodenzahl nicht unterschreitet, und wobei die Spulenanordnung - bezogen auf den räumlichzeitlichen Umlauf der Stromverteilung - in dem Gleichrichterrad derart getroffen ist, daß die induktive Wirkung der Strombahn jeder Diodenzuleitung mit gleichem Gewicht in die Summenspannung der in Reihe geschalteten Meßspulen eingeht, d. h., jeder Diodenstromkreis mit einer gleichen Zahl von Impulsen zur Wirkung gelangt.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspulen in bezug auf die sie induzierenden Leitungen derart angeordnet sind, daß relative Axialverschiebungen zwischen Spulen und den induzierenden Leitern keinen Einfluß auf die induzierte Spannung haben.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2 zur Anwendung bei Gleichrichteraggregaten in Drehstrombrückenschaltung und Anordnung der Dioden der Brückenzweige auf zwei Gleichrichterrädern, dadurch gekennzeichnet, daß den Diodenzuleitungen jedes Gleichrichterrades Meßspulen in Reihenschaltung in solcher Weise zugeordnet sind, daß bei Axialverschiebungen der Gleichrichterräder eintretende Ungleichheiten der induzierten Spannungen der in Reihe geschalteten Meßspulengruppen kompensiert werden.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausschaltung des Einflusses von Drehzahländerungen auf die Messung zwischen den induzierten Meßspulen und der Meßeinrichtung eine Integriereinrichtung eingeschaltet ist, die das Integral der Summe der Meßspulenspannungen über der Zeit bildet.
  5. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspulen auf dem gleichen Schenkel angeordnet sind wie die Empfängerspulen einer Einrichtung zur selektiven Überwachung der Gleichrichter von rotierenden Gleichrichteraggregaten, bestehend aus Gruppen von feststehenden, über den Umfang der Gleichrichterräder verteilten Empfängerspulen, von denen je eine Gruppe den einzelnen Phasengruppen der Diodenleitungen zugeordnet ist und von denen die einzelnen Empfängerspulen jeder Empfängerspulengruppe wiederum von den einzelnen parallelliegenden Diodenstromzweigen beim Vorbeilaufen erregt werden, wobei die Ausgangssignale der Empfängerspulen auf steuerbare, je einem Diodenstromzweig zugehörige Stromtore gegeben werden und letztere durch drehzahlproportionale Synchronisierungsimpulse periodisch bei jedem Umlauf so gesteuert sind, daß sie nur das Signal ihres Diodenstromzweiges durchlassen, und die Ausgangssignale der Stromtore jeder Phasengruppe Anzeigeeinrichtungen zugeführt sind, welche zur Überwachung der-Gesamtheit der Sicherungen jeder Phasengruppe nach Lage und Anzahl (Gruppenüberwachung) und/oder zur selektiven Überwachung jeder einzelnen Sicherung innerhalb jeder Phasengruppe nach Lage und Anzahl (Einzelüberwachung) vorgesehen sind.
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