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DE2150846A1 - Spannungsregelanordnung fuer einen Wechselstromgenerator - Google Patents

Spannungsregelanordnung fuer einen Wechselstromgenerator

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Publication number
DE2150846A1
DE2150846A1 DE19712150846 DE2150846A DE2150846A1 DE 2150846 A1 DE2150846 A1 DE 2150846A1 DE 19712150846 DE19712150846 DE 19712150846 DE 2150846 A DE2150846 A DE 2150846A DE 2150846 A1 DE2150846 A1 DE 2150846A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
generator
current
winding
rectifier
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
DE19712150846
Other languages
English (en)
Inventor
Hisakatsu Kiwaki
Takeo Kuwabara
Hiroshi Sato
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE2150846A1 publication Critical patent/DE2150846A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/44Control of frequency and voltage in predetermined relation, e.g. constant ratio
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/34Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using magnetic devices with controllable degree of saturation in combination with controlled discharge tube or controlled semiconductor device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

MÖNCHEN βθ MARIAHIUPLATZ 2*8
DA-4453
Beschreibung zulder Patentanmeldung
der Firma
HITACHI, LTD.
1-5-1» Marunouchi, Chiyoda-ku
Tokyo / Japan
betreffend
Spannun^sregelanordnung für einen Wechselstromgenerator
Priorität: 12. Oktober 1970, Japan, Nr. 88 829
Die Erfindung betrifft eine Spannungsregelanordnung für einen Wechselstromgenerator, insbesondere für einen selbsterregten Wechselstromgenerator.
Ein von einem Elektromotor angetriebenerüblicherWechselstromgenerator besitzt normalerweise eine Anordnung zur automatischen Spannungsregelung und/oder eine Anordnung zur automatischen Frequenzregelung. Diese Regelanordnungen halten die Ausgangsspannung des Generators oder deren Frequenz unabhängig von der Drehzahl des den Generator antreibenden Motors konstant.
Wenn jedoch der Ausgangsstrom des Generators eine Anlage speist, die eine ziemlich große Zeitkonstante hat, ist eine solche Regelung nicht immer notwendig. Beispielsweise erhält im Falle des Wechselstromgenerators für eine elektrische Hilfs- · quelle in einem elektrischen Eisenbahnfahrzeug der den Genera-' tor antreibende Motor seine Spannung von einem Kontakt- oder Fahrdraht. Die Spannung des Fahrdrahtes weicht in einem Bereich
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zwischen minus 40 % und plus 20 % von einer Nennspannung ab. Die Drehzahl des Motors ändert sich daher in einem weiten Bereich und in entsprechendem Maße andern sich die Ausgangsspannung des Generators oder die Frequenz dieser Spannung .
Eine von einem solchen Generator gespeiste Kühl- oder Heizanlage hat eine große Zeitkonstante. Eine geringe Spannungsänderung "beeinträchtigt die Kühlung oder Heizung kaum. In einem solchen Fall ist es nicht ratsam, die Spannung und Frequenz unabhängig von der Motordrehzahl konstant zu halten. Der Grund hierfür liegt darin, daß eine Last und der Generator bei niedriger Frequenz der Ausgangsspannung eine geringe Impedanz haben und durch die Last und den Generator ein großer Strom fließt. Infolgedessen ist eine große Stromkapazität bzw. Stromleistung des Wechselstromgenerators erforderlich. Wenn andererseits die Frequenz der Ausgangsspannung hoch ist, wird die Impedanz entsprechend groß, so daß eine äußerst hohe Spannung erforderlich wird, damit der benötigte Strom fließt.
Es wird eine Anordnung vorgeschlagen, in welcher die Ausgangsspannung des Generators proportional zur Frequenz gesteuert wird. Diese Anordnung enthält eine Einrichtung zur automatischen Spannungsregelung, welche durch eine vom Wechselstrom erregte sättigbare Drossel einen Referenzwert der Ausgangsspannung liefert.
Wenn A die Querschnittsfläche eines Kernes der sättigbaren Drossel ist, N die Windungszahl einer Wicklung des Kernes, Bm die magnetische Sättigungsflußdichte, Ea die an die Wicklung angelegte Spannung und f die Frequenz der Spannung, so gilt für diese Drossel die folgende Gleichung:
Ea = 4,44 BmfAN
und demgemäß ~ = 4,44 BmAN = K (konstant) (1)
Wenn die Spannung an der Wicklung als Referenzwert benutzt wird, ist sie proportional zu der Frequenz der Spannung.
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Bei dieser Anordnung können sich noch Schwierigkeiten ergeben durch einen Erregungsstrom der sättigbaren Drossel, durch eine Nichtliniarität der Sättigungscharakteristik des Kernes und durch bei der Fertigung verursachte Fehler hinsichtlich der magnetischen Sättigungsflußdichte oder der Windungszahl der Wicklung.
Die Erfindung bezweckt, eine Spannungsregelanordnung anzugeben, bei der diese Schwierigkeiten vermieden 'werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung hat eine Spannungsregelanordnung für einen Wechselstromgenerator einen Wechselstromgenerator, einen Motor zum Antreiben des Generators, einen steuerbaren Gleichrichter, der eine Feldwicklung des Generators durch Gleichrichtung einer Ausgangsspannung des Generators erregt, einen Phasenschieber zum Steuern des Gleichrichters, eine sättigbare Drossel, die von der Ausgangsspannung des Generators erregt wird, einen Gleichrichter, der einen durch die Drossel fließenden Strom gleichrichtet, um ein Steuereingangssignal für den Phasenschieber zu erzeugen, und ein in die Wechselstromseite dieses Gleichrichters geschaltetes IJberbrückungsglied, welches den Strom der Drossel ableitet bzw. shuntet.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig.1 die schematische Schaltungsanordnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig.2 ein Diagramm des Ausgangsstromes einer sättigbaren Drossel in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung eines Wechselstromgenerators;
Fig.3 eine Schwingungsform des Ausgangsstromes der sättigbaren Drossel;
Fig.4 die schematische Schaltungsanordnung eines Teiles eines anderen Ausführungsbeispieles der Erfindung;
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Fig.5 ein Diagramm zur Erläuterung der Betriebsweise der in Fig.4 dargestellten Schaltungsanordnung;
Fig.6 die Charakteristik eines magnetischen Phasenschiebers, der in der in Figd dargestellten Schaltungsanordnung verwendet wird; und
Fig.7 die schematische Schaltungsanordnung eines Teiles eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Gemäß Fig.1 wird ein Wechselstromgenerator G von einem Elektromotor M angetrieben. Der elektrische Speisekreis für den Motor M ist nicht dargestellt. Eine vom Generator G erzeugte Spannung kann an Klemmen U, V, W abgegriffen werden. Ein steuerbarer Gleichrichterkreis CR liefert für eine Feldwicklung F des Generators G einen Gleichstrom. Der Gleichrichterkreis CR enthält Dioden D1, D2 und Thyristoren T1, T2. Als Eingangs spannung wird dem Gleichrichterkreis CR die Ausgangs spannung des Generators G zugeführt, der somit ein selbsterregter Wechselstromgenerator ist.
Die Thyristoren T1 und T2 werden von einem Phasenschieber 10 so gesteuert, daß der Strom der Feldwicklung F in der erforderlichen Weise eingestellt wird. Der Phasenschieber 10 wird durch einen bekannten magnetischen Verstärker gebildet. Mit 12 und 13 sind Steuereingangswicklungen des magnetischen Verstärkers bezeichnet, deren Eingangsgrößen noch erläutert werden.
Eine Primärwicklung 18 eines Transformators 16 ist zwischen zwei willkürliche Phasen der dreiphasigen Ausgangs-Wechselspannung geschaltet. Das eine Ende einer Sekundärwicklung 20 des Transformators 16 ist an eine Hauptwicklung 24 einer sättigbaren Drossel 22 angeschlossen. Der Transformator 16 hat den Zweck, die Ausgangs spannung des Generators G an die Spannung eines Steuer- oder Regelkreises anzupassen.
Die sättigbare Drossel 22 hat ferner eine Hilfswicklung 26, bei der es möglich ist, die Windungszahl mittels eines Wechsel- oder
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Umschalters SB zu ändern. Mit dem Umschalter 28 wird die Gesamtzahl der Windungen der sättigbaren Drossel 22 eingestellt. Ein Widerstand 30 beschränkt den Erregungsstrom der Drossel Ein Überbrückungswiderstand 32 leitet den Erregungsstrom ab, um einen störenden Einfluß durch den in Durchlaßrichtung auftretenden Spannungsabfall in einer Gleichrichterbrücke 34 zu eliminieren.
Eine Zener-Diode 36 begrenzt den Rüekkopplungsfaktor auf einen vorbestimmten Bereich. Wie im einzelnen noch näher erläutert werden wird, gelangt die Rückkopplungsregelung in einen Mitkopplungsbereich, falls der Rüekkopplungsfaktor den vorbestimmten Bereich übersteigt, so daß die Spannungsregelung unmöglich wird. Der Rüekkopplungsfaktor wird durch einen Widerstand 38 justiert. ■ -
Die oben beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Pur die sättigbare Drossel 22 gilt die obige Gleichung (1). Selbst wenn die Ausgangsspannung des Generators G größer wird als die Spannung Ea (=kf), übersteigt die Spannung an der sättigbaren Drossel 22 nicht die Spannung Ea. Die Kurve des Ausgangsstromes der Drossel 22 über der Spannung des Generators G entspricht im Idealfall der gestrichelten Linie in Fig.2. Wenn der Widerstand der Wicklungen 24 und 26 vernachlässigbar klein ist, erhält die gestrichelte Linie einen vertikaleren Verlauf.
Der Wert des Widerstandes 30 wird so gewählt, daß ein Arbeitspunkt der sättigjaren Drossel 22 an die vorbestimmte Stelle auf der gestrichelten Linie gebracht wird. Ein diesen Arbeitspunkt einstellender durch die Drossel 22 fließender Strom wird von der Gleichrichterbrücke 34 gleichgerichtet und durch den Widerstand 38 stets der Steuereingangswicklung 12 zugeführt. Der anderen Steuereingangswicklung 14 muß daher ein diesem Strom entsprechender Vorgabestrom zugeführt werden.
Bei der hier beschriebenen Schaltungsanordnung ändert sich der Ausgangsstrom der sättigbaren Drossel 22 gemäß der Spannungsdifferenz zwischen der Ausgangsspannung des Generators G und der Spannung Ea der Drossel 22. Ist die Ausgangsspannung des Generators G gleich der Spannung Ea, so wird der der Wicklung
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12 zugeführte Rückkopp lungs strom durch den an die Wicklung 14- angelegten Vorgabestrom aufgehoben. Der Phasenschieber 10 steuert dann die Thyristoren T1 und T2 so, daß die Nennspannung des Generators G aufrechterhalten wird.
Wenn die Ausgangsspannung des Generators G die Spannung Ea übersteigt, wird der Rückkopplungsstrom größer, so daß der Phasenschieber 10 die Thyristoren T1 und T2 der Art steuert, daß der Feldstrom herabgesetzt wird und umgekehrt.
Wenn der Widerstand 32 nicht vorhanden ist, fließt der Ausgangsstrom der Drossel 22 stets durch zwei Dioden der Gleichrichterbrücke 34- ·> in denen ein Spannungsabfall 2ed erzeugt wird. Die Gleichung (1) ändert sich daher wie folgt:
Ea = kf + 2ed (2)
Hierbei ist die Spannung efä der Durchlaßspannungsabfall pro Diode, normalerweise ungefähr 0,6 bis 1 Volt. Der Durchlaßspannungsabfall 2ed wird zu einem Fehler in der Referenzspannung, da die Spannung Ea nicht nur zur Frequenz f proportional ist. Wenn die Frequenz f sinkt, wird-der Einfluß der Spannung 2ed groß. Mit anderen Worten, ohne den Widerstand 32 arbeitet die Schaltungsanordnung so, daß die Referenzspannung stets um die Spannung 2ed größer wird als die von der Drossel 22 selbst erzeugte Spannung Ea (=kf).
Eine sich in der Praxis ergebende Kurve des AusgangsStroms der sättigbaren Drossel 22 über der Spannung des Generators G ist in Fig.2 mit der ausgezogenen Linie dargestellt. Wie schon erwähnt wurde, ist die gestrichelte Linie die ideale und unreale Charakteristik. Obwohl nämlich in diesem Fall die Ausgangsspannung des Generators G unter der Referenzspannung liegt, fließt der Erregungsstrom der Drossel gemäß Fig.2 zur Wicklung 12. Als Vorgabestrom für die Wicklung 14 ist zusätzlich noch ein Strom erforderlich, welcher dem Erregungsstrom entspricht.
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Um diese Nachteile zu beseitigen, leitet der Überbrückungswiderstand 32 den Ausgangsstrom der sättigbaren Drossel 22 teilweise ab. Der Wert des Widerstands 32 ist so gewählt, daß sein eigener Spannungsabfall kleiner ist als der Durchlaßspannungsabfall 2ed der Dioden.
Die praktische oder wirkliche Charakteristik gemäß Fig.2 hat im Bereich der Sättigungsspannung einen nicht-linearen Teil, da die Charakteristik eines realen Kernes nicht genau winkelig ist. Der Arbeitspunkt muß in den Teil der Kurve gelegt werden, wo der Ausgangsstrom der Drossel 22 ziemlich groß ist. In einem solchen Steuerbereich hat die Schwingung des Ausgangsstroms der Drossel 22 die in Fig.3 dargestellte Form. Aus Fig.3 ist ersichtlich, daß ein Spitzenwert des Ausgangsstroms der Drossel 22 im Vergleich mit seinem Mittelwert bemerkenswert groß ist. Jede Diode der Gleichrichterbrücke 34- müßte also einen so großen Strom aushalten können, was sehr aufwendig bzw. sehr unwirtschaftlich wäre. Der Widerstand 32 bildet aber auch einen Nebenschluß für diesen großen Strom, nachdem die Drossel 22 die Sättigung erreicht, so daß die Belastung jeder der Dioden entsprechend vermindert wird. ■
Wenn man als Widerstand 32 einen veränderbaren Widerstand verwendet, ist es selbstverständlich möglich, den Widerstand 38 wegzulassen.
Es gibt noch einige andere Gründe, die zu einem Fehler in der Referenzspannung führen, beispielsweise Streuverluste in der Drossel und Windungszahlfehler der Wicklungen, die bei der Herstellung verursacht werden können.
Wenn die reale magnetische Sättigungsflußdichte des Kernes der Drossel 22 um einen Betrag ^\Bm kleiner ist als der erwartete Wert Bm, so sinkt die Referenzspannung auf (Bm -^Ba) Ea/Bm. In diesem Fall wird zur Windungszahl N der Hauptwicklung 24 durch Betätigen des Umschalters 28 eine Windungsanzahl N der Hilfswicklung 26 hinzugefügt. Die Anzahl der Windungen
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Λ Ν muß nach folgender Gleichung gewählt werden:
Bm -Zi-BmN - AN =1 ,^ Bm N
Wenn andererseits die magnetische Sättigungsflußdichte um A.Bm zu groß ist, wird ein Teil der Hilfswicklung 26 differenziell zur Hauptwicklung 24 geschaltet, so daß die Windungszahl N der Hauptwicklung 24 funktionell um die Windungsanzahl Λ. Ν kleiner wird.
Es muß daher möglich sein, die Polarität der Hilfswicklung 26 so zu ändern, daß zu oder von der Windungszahl N der Hauptwicklung 24 die Windungszahl Δ Ν der Hilfswicklung 26 addiert bzw. subtrahiert wird. Dies ist durch eine bekannte Methode auf einfache Weise möglich. Abgesehen von der genannten _Streuung in der magnetischen Sättigungsflußdichte Bm können mit der Hilfswicklung 26 auch Fehler hinsichtlich der Querschnittfläche des Kernes oder der Windungszahl N der Hauptwicklung 24 berichtigt werden.
Die oben beschriebene Berichtigung des Fehlers der Referenzspannung kann ferner durch den Transformator 16 durchgeführt werden. In diesem Fall wird auf der Primärseite oder der Sekundärseite des Transformators 16 eine Hilfswicklung vorgesehen. Bei der in Fig.4 dargestellten Schaltungsanordnung ist es möglich, mit der Hilfswicklung 19 deren Windungsanzahl Δ N2 in der Sekundärseite zu ändern, was mittels eines Umschalters 21 erfolgt. In diesem Fall erfolgt die Justierung wie folgt:
Es sei angenommen, daß die Relation zwischen einer Primärspannung e. des Transformators 16, also der Ausgangs spannung des Generators G, und einer Sekundärspannung e~ des Transformators der Linie a in Fig.5 entspricht, und daß die Relation zwischen der Sekundärspannung e~ und einem Erregungsstrom I der sättigbaren Drossel 22 durch die Linie c in Fig.5 dargestellt ist. Die Zahl der Windungen der Hauptwicklung 20 beträgt N2 ? und ^ie magnetische Sättigungsflußdichte des
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Kernes ist Bm.
Wenn in diesem Fall e^ = e^y,, so wird der Erregungsstrom zu Io, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Wenn ferner die magnetische Sattigungsflußdichte zu Bm - <^Bm wird, wird der Erregungsstrom Io^, da die Kurve von e^ über I den durch die Linie d dargestellten Verlauf erhält, so daß sich die Eeferenzspannung ändert.
Wenn nun ein Teil AN2 der-Hilfswicklung 19 differenziell zur Hauptwicklung 20 geschaltet wird, folgt die e^,/ep-Kurve der Linie b in Fig.5· Als Ergebnis kann, wenn e. = e^ , der Erregungsstrom auf dem gleichen Wert Io gehalten werden. Der Betrag /^o wir<3- so gewählt, daß er folgender Gleichung genügt:
Bm - /\ Bm NP - Λ NP
Bm
Eine Justierung des Transformators 16 in der oben beschriebenen Weise kann auch in der Primärseite des Transformators vorgenommen werden.
Da Fehler in der magnetischen Sattigungsflußdichte, der Querschnittsfläche des Kernes und der Windung praktisch unvermeidbar sind, hat eine derartige Justierung eine erhebliche Bedeutung.
Der Transformator 16 paßt ferner die Ausgangsspannung des Generators G an die Spannung eines Steuer- oder Regelkreises an. Ware der Transformator 16 nicht vorhanden, so wären ein großer Kern und eine igroße Windungszahl der Wicklung der sättigbaren Drossel 22 erforderlich, wenn die Ausgangsspannung des Generators G hoch ist. Dies wäre nachteilig hinsichtlich des Gewichtes und Aufwandes. Zur Beseitigung dieses Nachteiles transformiert der Transformator 16 die Ausgangsspannurg des Generators G herunter. Wenn die Ausgangs spannung des Generators G klein ist, wird die Regelgenauigkeit dadurch erhöht, daß die Ausgangsspannung des Generators vom Transfor-
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mator 16 herauftransformiert wird.
Der als Phasenschieber 10 verwendete magnetische Verstärker hat allgemein die in Fig. 6 dargestellte Charakteristik. Eine die Wicklung 14 beaufschlagende Vorgabe-MMK (magnetomotorische Kraft) und eine die Wicklung 12 beaufschlagende Steuer-MMK werden so gewählt, daß der Arbeitspunkt des Phasenschiebers 10 in die Nähe des in Fig.6 dargestellten Punktes P zu liegen kommt.
Wenn die Ausgangsspannung des Generators G aus irgendeinem Grund ansteigt,steigt auch der Ausgangsstrom der sättigbaren Drossel-22, so daß die Steuer-MMK größer wird und der Punkt P in eine solche Richtung verschoben wird, daß die Ausgangsgröße des Phasenschiebers 10 kleiner wird. Der Anstieg, der Ausgangsspannung des Generators G wird hierdurch beschränkt oder unterdrückt. Wenn in ähnlicher Weise die Ausgangsspannung des Generators G sinkt, wird der Punkt P in diejenige Richtung verschoben, bei der die Ausgangsgröße des Phasenschiebers 10 größer wird, wodurch die Ausgangsspannung des Generators G entsprechend zunimmt. Wie erläutert wurde, wird eine Änderung der Ausgangsspannung des Generators G bei normalen Belastungsbedingungen durch die Wirkung der sättigbaren Drossel 22 beschränkt oder verhindert.
Gelegentlich geht jedoch bei speziellen Belastungsbedingungen die Funktion einer Spannungsregelung verloren. Eine solche spezielle Belastungsbedingung bedeutet, daß eine Last einen verzögerten oder nacheilenden Leistungsfaktor hat, etwa wie im Falle eines elektrischen Induktionsmotors.
Bekanntlich sinkt eine Ausgangsspanrung (Klemmenspannung) eines Wechselstromgenerators durch den Einfluß einer Ankerrückwirkung in eine Last mit verzögertem Leistungsfaktor. In diesem Fall muß der Feldstrom des Generators groß sein, damit eine vorbestimmte Ausgangsspannung aufrechterhalten wird.
Wenn man unter diesen Umständen bei der in Fig.1 dargestellten Schaltungsanordnung beispielsweise eine Vollbelastung abschaltet, steigt die Ausgangsspannung des Generators G plötzlich
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an. Der Ausgangswert des Phasenschiebers 10 beginnt mit seiner eigenen Verzögerung zu sinken. Die Ausgangsspannung des Generators G- kann wegen der "Verzögerung in seiner Feldwicklung F nicht plötzlich sinken. Der Arbeitspunkt des Phasenschiebers10 gelang daher zum Punkt P2 jenseits des Punktes P.. Beim Punkt Po handelt es sich um einen Bereich positiver Rückkopplung (Mitkopplung). In diesem Bereich ist die Spannungsregelfunktion verlorengegangen, so daß die Ausgangsspannung des Generators G unnormal ansteigt.
Als BegrenzungsJ.ied, welches das Entstehen einer unnormal großen Regel-MMK gemäß der obigen Erläuterungen verhindert, ist die Zener-Diode 36 vorgesehen. Ihr Zenerspannungswert ist so gewählt, daß sie bei einem normalen Spannungsanstieg nicht leitet, wohl aber bei dem unnormal großen Spannungsanstieg, wie er oben beschrie-ben wurde. Wenn die Zener-Diode 36 leitet, kann der Arbeit spunkt des Phasenschiebers 10 nicht den Mitkopplungsbereich erreichen.
Statt die Zener-Diode 36 vorzusehen, können mindestens zwei benachbarte Dioden der Gleichrichterbrücke 34- durch Zener-Dioden ersetzt werden. Der unnormale Spannungsanstieg kann auch in der Wechselstromseite der Gleichrichterbrücke 34- begrenzt werden. Eine entsprechende Schaltungsanordnung ist in Fig. 7 dargestellt, wo eine sättigbare Drossel 40 parallel zum Widerstand 32 geschaltet ist. Die Drossel 40 wird durch den normalen Spannungsanstieg nicht gesättigt, wohl aber durch den unnormalen Spannungsanstieg, um einen Spannungsabfall am Widerstand 32 zu beschränken.
Kurz zusammengefaßt, schafft die Erfindung also eine Spannungsrege lanordnung für einen Wechselstromgenerator. Die Anordn-ung ent hält einen selbsterregten Wechselstromgenerator. Einen Elektromotor zum Antreiben.des Generators, einen steuerbaren Gleichrichter, der eine Feldwicklung des Generators durch Gleichrichtung einer Ausgangsspannung des Generators erregt, einen Phasenschieber zum Steuern des Gleichrichters, eine sättigbare Drossel, die von der Ausgangsgröße des Generators erregt wird, einen Gleichrichter, der einen durch die Drossel fließenden Strom gleichrichtet, um ein Steuereingangssignal für den Phasen-
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schieber zu erzeugen, und einen parallel zu den Vechselspannungsklemiaen des Gleichrichters geschalteten Widerstand, welcher für den Strom der Drossel einen Nebenschluß bildet.

Claims (7)

  1. — ι ρ —
    Patentansprüche
    [ 1.ySpannungsregelanordnung für einen Wechselstromgenerator, ^-^ der von einem Motor angetrieben wird, gekennzeichnet durch einen steuerbaren Gleichrichter (ZR), der eine Feldwicklung des Generators (G) durch Gleichrichtung einer Ausgangsspannung des Generators erregt\ einen Phasenschieber (10) zum Steuern des Gleichrichters; eine sättigbare Drossel (22), die von der Ausgangsspannung des Generators erregt wird; einen weiteren Gleichrichter (34·), der einen durch die Drossel fließenden Strom gleichrichtet, um ein Steuereingangsägnal für den Phasenschieber'zu erzeugen; und ein in die Wechselstroinseite dieses weiteren Gleichrichters geschaltetes Überbrückungsglied (32), welches für den Strom der Drossel einen Nebenschluß bildet.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (22) eine Hilfswicklung (26) und eine Hauptwicklung (24-) aufweist, die in Reihe geschaltet sind, und daß die Windungsanzahl sowie die Polarität der Hilfswicklung änderbar sind.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transformator (16) vorgesehen ist, welcher die Ausgangsspannung des Generators auf eine Spannung zum Erregen der Drossel (22) transformiert.
  4. 4-. Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (16) eine Hilfswicklung (19) und eine Hauptwicklung (20) in der Sekundärseite hat, daß die Hilfswicklung mit der Hauptwicklung in Reihe geschaltet ist, und daß die Windungszahl der Hilfswicklung änderbar ist.
  5. 5. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsstrom der Drossel (22) durch ein Begrenzungsglied (36 bzw. 40) begrenzt wird.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungsglied eine Zener-Diode (36) ist, die über die Gleichstromausgangsseite des Gleichrichters (34·) geschaltet · ist.
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  7. 7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungsglied eine sättigbare Drossel (40) ist, die über eine Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters (34) geschaltet ist.
    209822/0636
    Leerseite
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