DE2504894C2 - Erregeranlage für eine dynamoelektrische Maschine - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß zum wahlweisen Betreiben der dynamoelektrischen Maschine (10) als bürstenloser Gleichstrommotor eine Einrichtung (23, 24) vorgesehen ist, die zum Betreiben der Erregermaschine (17) als rotierender Transformator Mittel (23) zum Verbinden tier stationären Erreger- jo maschinen-Feldwicklungen (20, 21, 22) zu einer Mehrphasenschaltung sowie Mittel (24) zum Erregen der Erregermaschinen-Feldwicklungen (20, 21, 22) mit einem mehrphasigen Wechselstromsignal aufweist, und daß die Einrichtung (23, 25) zum Betreiben der Erregermaschine (17) als Erregergenerator Mittel (23) zum Verbinden der Erregermaschinen-Feldwicklungen (20, 21, 22) in Reihe sowie Mittel (25) zum Aufdrücken einer Gleichspannung auf die Erregermaschinen-Feldwicklungcn (20, 21, 22) aufweist.

2. Erregeranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregermaschinen-Feldwicklungen (20,21,22) in eine dreiphasige Sternschaltung schaltbar sind, und daß die ihnen zugeführte Errcgerspannung eine Dreiphasenspannung ist.

3. Erregeranlage nach Anspruch 1 oder 2. daß mehrere Schalter (41,43,45) zwischen die mehrphasigen Erregermaschinen-Feldwicklungen (20, 21, 22) und eine mehrphasige Spannungsquelle (42) geschaltet sind, daß ein weiterer Schalter (46) zum Anschließen der Erregermaschinen-Feldwicklungen an eine Gleichspannungsquelle (26, 29) vorgesehen ist, und daß auf die Drehzahl der dynamoelektrischen Maschine (10) ansprechende Mittel (31) die ersigenannten Schalter (41, 43, 45) schließen und den weiteren Schalter (46) öffnen, wenn die dynamoelektrische Maschine (10) als Motor betrieben wird, und die erstgenannten Schalter (41, 43, 45) öffnen und den weiteren Schalter (46) schließen, wenn die dynamo- ho elektrische Maschine eine vorbestimmtc Drehzahl erreicht, so daß die Mehrphasenspannung von den Erregermaschinen- Feldwicklungen abgeschaltet wird und die Erregermaschinen- Feld wicklungen während des Generatorbetriebs von der Gleich- h^r, spannung gespeist werden.

4. Erregeranlage nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannten Schalter (41, 43, 45) und der weitere Schalter (46) torgesteuerte Festkörperschalter (OuQi. Qi, Qa, Qs, Qt» Qw) enthalten und daß Mittel (58 bis 62) vorgesehen sind, die an d'e Torsteueranschlüsse der erstgenannten Schalter (41, 43, 45) während des Motorbetriebs selektiv Triggersignale anlegen und die auf die Drehzahl der dynamoelektrischen Maschine ansprechen, um beim Erreichen einer vorbestimmten Drehzahl die Triggersignale von den erstgenannten Schaltern zu entfernen und den Festkörperschalter des weiteren Schalters (45) zu triggern.

5. Erregeranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der auf derselben Welle wie die dynamoelektrische Maschine ein Permanentmagnetgenerator angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (29) zum Gleichrichten der Ausgangsspannung des Permanentmagnetgenerators (26) vorgesehen ist und daß beim Betrieb der dynamoelektrischen Maschine (10) als Generator eine Schalteinrichtung (25) die gleichgerichtete Ausgangsspannung den Erregermaschinen-Feldwicklungen (20,21,22) zuführt.

6. Erregeranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannten Schalter (41, 43,45) jeweils ein Paar steuerbarer Siliciumthyristoren enthalten, die antiparallel geschaltet sind.

7. Erregeranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregermaschinen-Feldwicklungen drei Wicklungsabschnitte (20, 21, 22) aufweisen, daß zwei (21, 22) der Wicklungsabschnitte dauerhaft miteinander verbunden sind, daß das eine Ende des verbleibenden Wicklungsabschnitts (20) über einen ersten Schalter (44) mit dem Verbindungspunkt der beiden dauerhaft miteinander verbundenen Wicklungsabschnitte verbunden ist, um während des Motorbetriebs der dynamoelektrischen Maschine die Feldwicklungsabschnitte zu einer Mehrphasenschaltung zusammenzuschallen, und daß ein zweiter Schalter (47) das andere Ende des verbleibenden Wicklungsabschnitts (20) mil dem freien Ende von einem (22) der beiden dauerhaft miteinander verbundenen Wicklungsabschnitte verbindet, um die Erregermaschinen-Feldwicklungen während des Generatorbetriebs der dynamoelektrischen Maschine in Reihe zu schalten.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Erregeranlage für eine dynamoelektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das im Luftspalt der Erregermaschine aufrechterhaltene Gleichstromfeld induziert in den rotierenden Erregermaschinen-Ankerwicklungen eine Wechselspannung, die nach Gleichrichtung durch die Gleichrichteranordnung für eine Erregung der Feldwicklungen der dynamoelektrischen Maschine und einen Gleichstromfluß in der dynamoelektrischen Maschine sorgt.

Eine derartige Erregeranlage ist aus der Druckschrift »Brown Boveri Mitteilungen«, Band 54, Nr. 9, Seile 540,1 bekannt. IDie. dort als Drehstromerreger ausgebildete Erregermaschine weist jedoch nur eine einzige stationäre Feldwicklung auf. die mit dem Ausgang eines Reglers verbunden ist. Der Regler wird über einen Drehstrom-Hilfserreger mit Permanentmagnetpolen gespeist, dessen Rotor auf derselben Welle wie der die Feldwicklungen der dynamoelektrischen Maschine tra-

g«;nde Rotor angeordnet ist. Die als Synchrongenerator betriebene dynamoelektrische Maschine ist Teil eines Turbogenerators. Wie der bürstenlos erregte Synchrongenerator anlaufen soll, ist im einzelnen nicht erläutert.

Aus der US-PS 32 64 482 ist es bei einer Gasturbinenanlage bekannt, in der Gasturbine eine Wechsülslrommaschine zu integrieren, die zum einen als Generator und zum anderen als Motor zum Starten der Gasturbine betrieben werden kann. Die Wechselstrommaschine enthält eine mehrphasige Statorwicklung und zahlreiche Permanentmagnet-Roiorpole, die auf einem Rotor der Gasturbine angeordnet sind. Zwischen der Statorwicklung der Wechselstrommaschine und einer Gleichstromquelle befindet sich eine Schalt- und Gleichrichtereinrichtung, die es ermöglicht, die Wechselstrommaschine wahlweise als bürstenloser Motor in Abhängigkeit von der Drehstellung der Rotorpole und als Generator zu betreiben. Bei dieser bekannten An'-ige stellt sich jedoch nicht das Problem der elektrischen Erregung der Wechselstrommaschine, da Permanentmagnetpole verwendet werden.

Bei einer Erregeranlage der eingangs beschriebenen Art mit bürstenloser elektrischer Erregung der dynamoelektrischen Maschine kann der Betrieb der auch als Hauptmaschine bezeichneten dynamoelektrischen Maschine als Motor und die anschließende Umwandlung in einen Generator zu einer Reihe von Schwierigkeiten führen die insbesondere die Erregung der Hauptmaschine betreffen. Dazu wird folgendes ausgeführt.

Im Generatorbetrieb arbeitet die Erregermaschine als Synchrongenerator mit vertauschtem Innen- und Außenaufbau, wobei den Erregermaschinen-Feldwicklungen ein Gleichstromfeld zugeführt wird und in den auf dem Rotor befindlichen Ankerwicklungen eine Mehrphasenspannung erzeugt wird. Beim Motorbetrieb steht jedoch die Erregermaschine anfangs still, so daß eine den Erregermaschinen-Feldwicklungen zugeführte Gleichspan.iung keine Wechselspannung in der Erregermaschinen-Ankerwicklung erzeugt. Bei einer normalen Erregerverbindung tritt daher keine Erregung des Hauptmaschinenfeldes auf. Es wäre denkbar, den Synchronerregergenerator mit seiner Gleichstromfelderregung in einen rotierenden Transformator umzuwandeln und dessen stationäre Primärwicklung mit einer Wechselstromspannung zu speisen. Ein einfaches Umschalten der Speisespannung unter Entfernen der Gleichstromfelderregung und Anlegen einer einphasigen Wechselspannung befriedigt jedoch nicht, da dabei viele neue Schwierigkeiten auftreten. So sind zur Wahrnehmung des Betriebs als Synchrongenerator die Pole des Erregermaschinenstators als Gleichstromwicklungen mit einer hohen Anzahl von Windungen ausgelegt, und eine Wechselstromzufuhr mit einer Frequenz von beispielsweise 400 Hz, wie in Flugzeugen, führt zu einer sehr hohen Wicklungsreaktanz, die keinen beachtlichen Stromfluß zuläßt. Alle Versuche, die Erregermaschine als Rotationstransformator zu betreiben, haben zum Ergebnis, daß im Luftspalt der Erregermaschine nur eine sehr geringe Energieübertragung stattfindet, so daß die in den Rotorankerwicklungen der Erregermaschine induzierte Spannung sehr klein ist. Eine Verminderung der Feldwicklungswindungen in der Erregermaschine führt zwar zu einer Herabsetzung der Wicklungsreaktanz, jedoch werden dadurch andere Schwierigkeiten hervorgerufen, die zu einer Herabsetzung der Ausgangsleistung der Anlage führen. Dazu sei bemerkt, daß die Erregermaschinen-Ankerwicklungen normalerweise als dreiphasige Sternschaltung geschaltet sind, wobei die Phasen elektrisch um 120° versetzt sind. Legt man die Feldwicklungen der Erregermaschine an eine einzigs Wechselstromphasc, würde die angegebene Vektorbeziehung der Ankerwicklungen dazu führen, daß die Stellung des Rotors den Betrag der von den Ankerwicklungen geschnittenen Flußlinien bestimmen würde, was zum Ergebnis hätte, daß der Ausgang von jeder der Ankerphasen der Erregermaschine eine Funktion der Rotorstellung wäre. Dies würde zu einem unausgewogenen Erregermaschinenausgang führen und würde den Feldstrom der Hauptmaschine herabsetzen. Damit wäre eine richtige Arbeitsweise der Hauptsynchronmaschine im Motorbetrieb gestört. Obgleich es somit denkbar wäre, die im Generatorbetrieb als Synchrongenerator arbeitende Erregermaschine durch Anlegen einer einzigen Phasenwechselspannung an die Feldwicklungen und unter gleichzeitiger Herabsetzung der Anzahl der Windungen in den Feldwicklungen in einen Rotationstransformator umzuwandeln, führt diese Lösung zu schwerwiegenden Nachteilen und ist daher nicht erwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Erregeranlage für eine dynamoelektrische Maschine der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß unter Berücks'chtigung einer hohen Effizienz der Anlage die dynamoelektrische Maschine auch als bürstenloser Gleichstrommotor einschließlich eines Anlaufs vom Stillstand aus betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Danach wird selbst beim Stillstand der Erregermaschine in deren Luftspalt ein ausreichend hoher wechselnder Flußverlauf erzeugt, der in den stillstehenden oder auch rotierenden Erregermaschinen-Ankerwicklungen eine Wechselspannung induziert, die nach Gleichrichtung durch die Gleichrichteranordnung für eine zum Motorbetrieb der dynamoelektrischen Maschine ausreichende Gleichstromfelderregung sorgt. Die nach der Erfindung ausgebildete Erregeranlage gestattet somit einen wahlweisen Betrieb der dynamoelektrischen Maschine als bürstenloser Gleichstrommotor und als Synchrongenerator, wobei die Erregermaschine nicht nur während des Generatorbetriebs für eine Gleichstromfelderregung der dynamoelektrischen Maschine sorgt, sondern auch einen ausreichend hohen Gleichstromfluß bereitstellt, wenn die dynamoelektrische Maschine ausgehend vom Stillstand bis zu einer bestimmten Drehzahl als Motor arbeitet.

Im Prinzip besteht die beanspruchte Lösung darin, daß die Feldwicklungsverbindungen der Erregermaschine in Abhängigkeit von der Betriebsart modifiziert werden. Dies geschieht derart, daß die Erregermaschinen-Feldwicklungen im Motorbetrieb beispielsweise zu einer dreiphasigen Sternschaltung zusammengeschaltet werden. Jetzt kann man die Erregermaschine bei maximaler Energieübertragung im Luftspalt als Rotationstransformator verwenden. Die in den Rotorwicklungen induzierte Spannung ist hoch und sorgt nach ihrer Gleichrichtung für eine ausreichende Felderregung der

bo Hauptmaschine. Nachdem die Erregermaschine auf Touren gebracht ist, wird sie in den Generatorbetrieb umgeschaltet. Dazu werden die Statorfeldwicklungen der Erregermaschine von der Sternschaltung in eine Reihenschaltung überführt. Gleichzeitig wird die Spei-

ti5 sewechselspannung durch eine Gleichspannung ersetzt, so daß die Maschine als Synchronerregergenerator mit vertauschtem Innen- und Außenaufbau arbeitet. Auf diese Weise liefert die Erregermaschine im Generator-

betrieb eine normale Felderregung für die Hauptmaschine, wobei die Erregermaschine als Synchrongenerator arbeitet. Beim Motorbetrieb wird die Erregermaschine in einen rotierenden Transformator verwandelt, wobei die Statorfeldwicklungen beispielsweise eine dreiphasige Sternschaltung bilden und dem Rotor eine dreiphasige Vechselspannung zugeführt wird. Die dreiphasige Wechselspannung erzeugt im Luftspalt einen sich drehenden magnetmotorischen Kraftverlauf, der in den sterngeschalteten dreiphasigen Ankerwicklungen des Erregermaschinenrotors eine Spannung induziert. Diese Spannung wird gleichgerichtet, um während des Motorbetriebs das Gleichstromfeld der Hauptmaschine zu versorgen.

Aus der US-PS 37 68 002 ist es zwar bekannt, die Gleichrichter der Generatorfelderregung über einen rotierenden Transformator zu speiser·. Das Problem des Anfahrens der als Motor arbeitenden Synchronmaschine ist dort aber nicht erwähnt.

Die nach der Erfindung ausgebildete Errcgeranlage stellt im allgemeinen eine Nebenanlage dar, die in einer Hauptanlage bzw. in einer Starter-Generator-Anlage enthalten ist, um dort die dynamoelektrische Maschine so zu steuern, daß sie in einer ersten Betriebsart als bürstenloser Gleichstrommotor und in einer zweiten Betriebsart als Synchrongenerator arbeitet. Bei der letzten Betriebsart liefert die Hauptanlage eine konstante Ausgangsfrequenz. Die dynamoelektrische Maschine wird als Hauptmaschine bezeichnet. Diese Hauptmaschine wird in der Hauptanlage in einer solchen Weise betrieben, daß sie in der ersten Betriebsart als bürstenloser Gleichstrommotor zum Antrieb eines Verbrauchers dient und in der zweiten Betriebsart als Synchrongenerator eine Spannung mit einer von der Drehzahl abhängigen Frequenz liefert, die durch Frequenzwandlung in eine konstante Frequenz umgesetzt wird.

Neben der Hauptmaschine werden in der Gesamtanlage, die sowohl die Hauptanlage als auch die Nebenanlage umfaßt, vorzugsweise zwei dynamoelektrische Hilfsrnaschinen benutzt. Bei allen drei Maschinen handelt es sich, allgemein gesagt, um Synchronmaschinen, die zusammen mit einer dynamischen Belastung, beispielsweise einem Düsentriebwerk oder einem Verbrennungsmotor, auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Die Funktionen der drei dynamoelektrischen Maschinen sollen im folgenden kurz beschrieben werden.

Die Hauptmaschine (in Fig. 1: Teil 10) oder einfacher »die Maschine« ist als Synchronmaschine ausgebildet, d. h. sie hat ein gleichstromerregbares Feld. Im Motorbetrieb treibt die Maschine das Düsentriebwerk von einem anfänglichen Ruhezustand bis zu einer Arbeitsdrehzahl an. Danach wird die Maschine im Generatorbetrieb von dem Düsentriebwerk angetrieben und arbeitet als Wechselstromsynchrongenerator, dessen Frequenz im Gegensatz zu der Frequenz der Anlage variabel ist.

Eine zweite dynamoelektrische Maschine (in F i g. 1: Teil 17), die Erregermaschine genannt wird, arbeitet im Motorbetrieb als rotierender Transformator und im Gegeneratorbetrieb als Synchronerregermaschine mit vertauschtem Innen- und Außenaufbau, d. h., das Gleichstromerregerfeld befindet sich in Stator und der Anker dreht sich. Die Erregermaschine bildet die Feldstromquelle für die Hauptmaschine.

Eine dritte dynamoelektrische Maschine (in F i g. 1: Teil 26) arbeitet im Generatorbetrieb als Permanentmagnetgenerator und dient als Feldstromquelle für die zweite Maschine.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ge-

^r> hen aus der folgenden Beschreibung hervor.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand von Zeichnungen beschrieben. Ks zeigt

F i g. 1 eine schematische, teilweise in Blockschaltbildform dargestellte Anordnung einer Felderregeranlage

ίο für dynamoelektrische Synchronmaschinen, wobei die Art und Weise gezeigt ist, wie eine bürstenlose Erregermaschine von einem Synchronerregergenerator in einen rotierenden Transformator umgewandelt wird, um sowohl während des Motor- als auch Generatorbetriebs eine Felderregung für die Hauptmaschine vorzusehen,

Fi g. 2 eine schematische Darstellung der Rotor- und Statorverbindungen der in der F i g. 1 gezeigten Erregermaschine, wobei gezeigt ist, wie die Statorwindungen der Erregermaschine zum Ausführen der beiden getrennten Betriebsarten miteinander verbunden werden müssen, und

F i g. 3 ein Blockschaltbild mit der Logik- und Steuerschaltung zum Umschalten der Statorwicklungen der Erregermaschine und zum Anschließen der Wechsel- und Gleichspannung an den Stator.

Die F i g. 1 zeigt in vereinfachter Form eine in sich abgeschlossene, unabhängige Hauptmaschine, die sowohl als Motor als auch als Generator arbeiten kann, und die zugehörigen Steuerschaltungen. Beim Betrieb als Motor arbeitet die synchrone dynamoelektrische Hauptmaschine im wesentlichen wie ein bürstenloser Gleichstrommotor und beim Generatorbetrieb wie ein Synchrongenerator. Die dargestellte Anlage enthält die synchrone Hauptmaschine 10 mit einer stationären Wicklung 11 aus sechs einzelnen Phasenwicklungen, die derart miteinander verbunden sind, daß ein 6-Phasenausgang an Leitungen 12 vorgesehen ist. Weiterhin weist die Hauptmaschine einen gleichstromerregten Hauptrotor 14 mit geeigneten Wicklungen auf, die auf einer drehbaren Welle 15 angebracht sind. Die Welle 15 ist durch eine unterbrochene Linie dargestellt und ist mit einer Belastung bzw. einem Verbraucher gekuppelt, beispielsweise einem Düsentriebwerk. In der einen Betriebsart, bei tier die Hauptmaschine als bürstenloser Gleichstrommotor arbeitet, treibt die Hauptmaschine 10 das Düsentriebwerk vom Stillstand bis zur Zündung und danach bis zur Startdrehzahl an, bei der es sich im wesentlichen um die Leerlaufgeschwindigkeit des Triebwerks handelt. Sobald das Triebwerk die Leerlaufdrehzahl erreicht, wirri Hip Hauptmaschine vom Betrieb als bürstenloser Gleichstrommotor auf den Betrieb als Synchrongenerator umgeschaltet, der dann vom Düsentriebwerk angetrieben wird.

Der Hauptstator 11 ist mit einem Umformer oder Umrichter in Form eines Phasensteuernetzwerks 16 verbunden, das während der Arbeitsweise der Maschine als bürstenloser Gleichstrommotor der richtigen Ankerwicklung Strom liefert Zu diesem Zweck muß die Rotorstellung abgefühlt und dem Phasensteuernetzwerk 16 ein der Rotorstellung proportionales Signal zugeführt werden, so daß phasensteuerbare Schaltelemente, beispielsweise steuerbare Siliciumgleichrichter oder Siliciumthyristoren, in dem Phasensteuernetzwerk zum richtigen Zeitpunkt kommutiert werden, um die richtige

f,5 Ankerwicklung mit Strom zu versorgen. Bürstenlose Gleichstrommotorschaltungen und zugehörige Steuerschaltungen zur wahlweisen Zufuhr von Strom zur Ankerwicklung sind bekannt. Ein besonders bevorzugtes

Ausführungsbeispiel einer solchen Anordnung ist in der DE-OS 25 04 890 beschrieben. Bei den Wellenstellungsfühlern kann es sich beispielsweise um Hallgeneratorelemente handeln, die auf den Magnetfluß ansprechen, um ein Signal zu erzeugen, das die Wellenstellung und damit die Stellung des Hauptrotors anzeigt. Diese Anzeigesignale werden dann benutzt, um die Festkörper-Schaltelemente, beispielsweise Siliciumthyristoren, in der Phasensteuerschaltung zu steuern, damit der mit einem maximalen Fluß verketteten Hauptmaschinenankerwicklung ein Strom zugeführt wird, um das zum Motorbetrieb notwendige Drehmoment zu erzeugen.

Beim Generatorbetrieb kann der 6-Phasenausgang der Hauptwicklung 11 irgendeiner Verbraucherschaltung oder abweichend davon einem Umformer- oder Umrichternetzwerk zugeführt werden, um die variable Frequenz des Hauptstatorausganges in einen Konstantfrequenzausgang umzuformen. Frequenzwandlerschaltungen, mit denen es möglich ist, mit einem mit variabler Drehzahl angetriebenen Generator Ausgänge konstanter Frequenz herzustellen, sind allgemein bekannt. Dazu wird beispielsweise auf die US-Patentschriften 34 00 321, 34 31483 und 35 93 106 verwiesen. Die Hauptankerwicklungen sind somit entweder mit einer Steuerschaltung verbunden, die beim Betrieb der Maschine als Motor den Wicklungen den Strom in der richtigen Reihenfolge und zum richtigen Zeitpunkt zuführt, oder sind im Falle des Betriebs der Maschine als Generator an eine Verbraucherschaltung bzw. eine Frequenzwandlerschaltung angeschlossen, die die in den Wicklungen erzeugte Spannung in eine Ausgangsspannung konstantei Frequenz umformt.

Unabhängig davon, ob sich die Maschine im Motoroder Generatorbetrieb befindet, sind die Feldwicklungen des gleichstromerregten Hauptrotors 14 über eine Anzahl von Gleichrichtern, die schematisch als Brükkengleichrichter 19 dargestellt sind und die direkt auf der Welle angebracht oder im Falle einer Hohlwelle innerhalb der Welle untergebracht sind, mit Ankerwicklungen 18 einer Erregermaschine 17 verbunden. Die gleichgerichtete Spannung vom Erregermaschinenanker 18 sorgt für die Gleichspannungserregung der Feldwicklungen des Hauptmaschinenrotors 14. Der Stator der Erregermaschine 17 enthält drei Wicklungen 20, 21 und 22, die über eine Reihenschaltung/Sternschaltung-Schalteinrichtung 23 für die Feldwicklungen entweder durch einen Wechselstromeingangsschalter 24 mit einer Wechselstromquelle oder durch einen Gleichstromeingangsschalter 25 mit einer Gleichstromquelle verbunden sind. Die Gleichstromfelderregung für die Erregermaschine 17 kann von einem Permanentmagnetgenerator 26 stammen, dessen Permanentmagnetrotor 27 auf der Welle 15 angebracht ist Der Permanentmagnetrotor 27 ist derart ausgelegt, daß er eine der Anzahl der Polpaare der Hauptsynchronmaschine entsprechende Anzahl von Nord-Süd-Polpaaren aufweist, so daß man den Permanentmagnetgenerator in Verbindung mit einem nicht dargestellten Stellungsfühlerelement, beispielsweise einem Hallelement, verwenden kann, damil dieses während des Motorbetriebs als Wellenstellungsfühler für den Hauptmaschinenrotor dienen kann. Darüber hinaus dient der Permanentmagnetgenerator als Spannungsquelle, und zwar sowohl für Steuerzwecke in der Zyklokonverter- oder Frequenzumrichter-Steuerschaltung als auch zur Gleichspannungszufuhr für die Feldwicklungen der Erregermaschine während der Generatorbetriebsart Zu diesem Zweck ist eine stationäre Wicklung 28 des Permanentmagnetgenerators 27 über einen zur Gleichspannungserzeugung dienenden Gleichrichter 29 mit dem Gleichspannungseingangsschalter 25 verbunden, der mit der Schalteinrichtung 23 für die Feldwicklungen der Erregermaschine in Verbindung steht. Die gleichgerichtete Ausgangsspannung des Gleichrichters 29 wird ferner über eine Leitung 30 der Umrichtersteuerschaltung zugeführt, um Steuerspannungen für den Umrichter bereitzustellen. Weiterhin werden von den nicht dargestellten Stellungsfühlenden ίο Hallgeneratoren, die in der Nachbarschaft des Rotors des Permanentmagnetgenerators angeordnet sind, Ausgangssignale dem Umrichter zugeführt, um das Schalten der Festkörper-Schaltelemente zu steuern, so daß diese den Hauptstatorwicklungen der Synchronmaschine wahlweise Strom zuführen.

Die Feldwicklungen 20, 21 und 22 werden durch den Schalter (die Schalteinrichtung 23) wahlweise entweder in Reihe geschaltet, wenn die Maschine als Synchronerregergenerator mit vertauschtem Innen- und Außenaufbau arbeitet, oder zu einer dreiphasigen Sternschaltung verbunden, wenn die Maschine während der Motorbetriebsart als Rotationstransformator arbeitet.

Die Eingangsschalter 24 und 25, die eine Erregergleichspannung bzw. eine Erregerwechselspannung den Erregerfeldwicklungen zuführen, und der Feldwicklungsverbindungsschalter 23 werden von einem auf die Drehzahl ansprechenden Netzwerk 31 gesteuert, das Steuersignale erzeugt, die über Leitungen 32,33 und 34 den einzelnen Schaltern zugeführt werden, um die Zufuhr der Erregerspannung und die Schaltungsverbindung der Statorwicklungen zu steuern.

Unter normalen Bedingungen, wenn die Maschine anfangs in der Motorbetriebsart zum Antrieb eines Verbrauchers erregt wird, dreht sich die Welle 15 nicht, und die Erregermaschine 17 muß in einen Rotationstransformatorumformer umgewandelt werden, um im Erregermaschinenanker 17 eine Spannung zu induzieren. Der Ausgang des Drehzahlfühlernetzwerks 31 wird über die Leitung 33 dem Wechselstromeingangsschalter 24 zugeführt, um der Statorwicklung eine dreiphasige Speisewechselspannung zuzuführen. Weiterhin wird der Ausgang des Netzwerks 31 über die Leitung 32 dem FeIdwicklungsverbindungsschalter 23 zugeführt, um die Feldwicklungen 20 bis 22 in eine dreiphasige Sternschaltung zu bringen. Gleichzeitig wird über die Leitung dem Gleichstromeingangsschalter 25 ein Sperrsignal zugeführt um diesen Schalter zu sperren und damit die Feldwicklungen von der Gleichstromspeisespannung des Gleichrichters 29 bzw. des Permanentmagnetgenerators 26 zu trennen. Die dreiphasige Wechselspannung -„».jg. jjj, KijocQhingniuftsnalt einen magnetomotorischen Kraftverlauf, der in den sterngeschalteten Ankerwicklungen eine Dreiphasenspannung induziert Diese Spannung wird gleichgerichtet um für die Gleichstrom-55 feldwicklungen des Hauptmaschinenrotors 14 eine Felderregung vorzusehen, obgleich die Maschine anfangs still steht Wenn die Hauptsynchronmaschine als Motor arbeitet und ihre Drehzahl zunimmt wird ein Punkt erreicht, bei dem der Verbraucher, beispielsweise 60 das Düsentriebwerk, mit einer Drehzahl angetrieben wird, die ausreicht, um das Düsentriebwerk zu zünden und es auf die Start- oder Leerlaufdrehzahl zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt muß die Hauptsynchronmaschine vom Motorbetrieb in den Generatorbetrieb umgeschal-65 tet werden, und die Erregermaschine 17 muß gleichzeitig vom Rotationstransformator in einen Synchronerregergenerator überführt werden. Wenn daher die Maschine eine vorgegebene Drehzahl überschreitet verän-

dem sich die vom Drehzahlfühler 31 über die Leitungen 32 und 33 dem Schalter 23 und dem Wechselstromeingangsschalter 24 zugeführten Steuersignale derart, daß die Arbeitsweise des Wechselstromeingangsschalters 23 unterbrochen und die dreiphasige Wechselstromerregerspannung von den Statorwicklungen abgeschaltet wird und gleichzeitig der Verbindungsschalter 23 die Wicklungen 20 bis 22 in Reihe schaltet. Das über die Leitung 34 dem Gleichstromeingangsschalter 25 zugeführte Sperrsignal verschwindet und der Gleichstromeingangsschalter 25 führt nun über den Verbindungsschalter 23 den in Reihe geschalteten Feldwicklungen die gleichgerichtete Erregerspannung der Gleichrichterbrücke 29 zu. Die den in Reihe geschalteten Feldwicklungen zugeführte Gleichspannung erzeugt für die Erregermaschine 17 ein Gleichstromfeld, und die Maschine arbeitet jetzt als Synchronerregergenerator mit vertauschtem Innen- und Außenaufbau, um in den Rotorankerwicklungen eine dreiphasige Wechselspannung zu erzeugen. Diese Spannung wird in der Gleichrichterbrücke 19 gleichgerichtet und den Feldwicklungen des Hauptmaschinenrotors zugeführt. Die Hauptmaschine arbeitet jetzt als Synchrongenerator, dessen Ausgangsspannung eine Frequenz hat, die der Drehzahl der Welle 15 proportional ist. Die Ausgangsspannung des Stators 11 des Synchrongenerators wird, wie bereits angedeutet, entweder direkt einer Verbraucherschaltung zugeführt oder an einen Zyklokonverter bzw. Frequenzumrichter gelegt, der trotz veränderlicher Drehzahl eine Ausgangsspannung konstanter Frequenz liefert.

In der F i g. 2 ist schematisch die Verbindung der Rotor- und Statorwicklungen der Erregermaschine 17 dargestellt Weiterhin sind die Verbindungen für die Wechselstrom- und Gleichstromzufuhr zu sehen. Die Feldwicklungen des stationären Ankers der Erregermaschine 17 bestehen aus den bereits erwähnten Wicklungen 20, 21 und 22. Das eine Ende der Wicklung 20 ist über einen Schalter 41 mit einem EingangsanschluB 42 einer Wechselstromquelle verbunden. Das andere Ende der Wicklung 20 ist geerdet Das eine Ende der Wicklung 22 ist über einen Schalter 43 mit einem zweiten Wechselstromeingangsanschluß 42 verbunden und über einen Arbeitskontakt 47 eines Schaltschützes an das eine Ende der Wicklung 20 angeschlossen. Das andere Ende der Wicklung 22 ist mit dem einen Ende der Wicklung 21 und über einen Ruhekontakt 44 des Schaltschützes mit Erde bzw. dem anderen Ende der Wicklung 20 verbunden. Das andere Ende der Wicklung 21 ist über einen Schalter 45 mit dem verbleibenden dritten Wechselstromeingangsanschluß 42 verbunden und über einen Schalter 46 an den Gleichrichterausgangsanschluß des Permanentmagnetsenerators 26. Das geerdete Ende der Wicklung 20 steht somit über den Ruhekontakt 44 mit dem Verbindungspunkt zwischen den Wicklungen 21 und 22 in Verbindung. Das nicht geerdete Ende der Wicklung 20 ist über den Arbeitskontakt 47 an den Verbindungspunkt zwischen dem Schalter 43 und der Wicklung 22 angeschlossen und steht über den Schalter 41 mit dem ersten Wechselstromeingangsanschluß 42 in Verbindung. Wenn der Ruhekontakt 44 geschlossen und der Arbeitskontakt 47 geöffnet ist, bilden die Feldwicklungen eine dreiphasige Sternschaltung, deren neutraler Punkt geerdet ist Das bedeutet daß in diesem Fall das geerdete Ende der Wicklung 20 über den geschlossenen Kontakt 44 mit dem Verbindungspunkt der Wicklungen 21 und 22 zusammengeschaltet ist Wenn im Gegensatz dazu der Ruhekontakt 44 geöffnet und der Arbeitskontakt 47 geschlossen ist Hegen die Feldwicklungen 20,21 und 22 zwischen Erde und dem Verbindungspunkt der Schalter 45 und 46 in Reihe.

Die Schalter 41,43,45 und 46 werden zusammen mit den Kontakten 44 und 47 wahlweise derart gesteuert, daß die Schalter 41,43 und 45 geschlossen sind und der Schalter 46 geöffnet ist, wenn der Kontakt 44 geschlossen und der Kontakt 47 geöffnet ist, so daß die stationären Feldwicklungen eine dreiphasige Sternschaltung bilden und mit einer dreiphasigen Wechelspannung versorgt werden. In diesem Fall, bei dem die Hauptmaschine im Motorbetrieb arbeitet, stellt die Maschine 17 einen Rotationstransformator dar.

Wenn die Maschine 17 während der Generatorbetriebsart der Hauptmaschine als Synchronerregergene- !5 rator mit vertauschen! Innen- und Außenaufbau arbeiten soll, wird der Kontakt 44 geöffnet und der Kontakt 47 geschlossen, wobei die Feldwicklungen in Reihe geschaltet werden, und gleichzeitig werden die Schalter 41,43 und 45 unter Abschaltung der Wechselstromspeisespannung geöffnet und der Schalter 46 wird geschlossen, um den in Reihe geschalteten Feldwicklungen die gleichgerichtete Spannung des Permanentmagnetgenerators zuzuführen. Während der Generatorbetriebsart der Hauptmaschine sind somit die Feldwicklungen in Reihe geschaltet, und den Feldwicklungen wird die Gleichstromspannung zugeführt, so daß für dan Erregergenerator eine Felderregung vorgesehen ist.

Der Rotor 18 der Erregermaschine 17 weist eine sterngeschaltete dreiphasige Ankerwicklung mit Wicklungen 48, 49 und 50 auf. Die in den sterngeschalteten Rotorwicklungen induzierten Spannungen werden in der gezeigten Weise den Gleichrichterzweigen 51, 52 und 53 einer Brückengleichrichteranordnung zugeführt. Die Gleichrichterzweige sind im allgemeinen auf der Welle oder innerhalb der Welle der Erregermaschine angeordnet und dienen zur Gleichrichtung der in den Rotorwicklungen der Erregermaschine induzierten Wechselspannungen, um für die Gleichstromerregung der Feldwicklung 54 der Hauptsynchronmaschine zu sorgen. Die in den Gleichrichterzweigen 51, 52 und 53 vorgesehenen Gleichrichter sind zu einem dreiphasigen Vollwegbrückengleichrichter zusammengeschaltet, wobei die Gleichrichter derart gepolt sind, daß der eine Gleichrichter in jedem Brückengleichrichterzweig die positive Halbwelle und der andere Gleichrichter in jedem Brückengleichrichterzweig die negative Halbwelle gleichrichtet, um die Erregergleichspannung für das Hauptfeld zu erzeugen.

In der F i g. 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel so einer Schaltungsanordnung zum wahlweisen Zuführen der Erregerwechselspanr.ung und der Erregergleichspannung an die Feldwicklungen dargestellt und darüber hinaus ist eine bevorzugte Ausführungsform einer auf die Drehzahl ansprechenden Schaltung zum Steuern der Schalter zwecks Zufuhr der Erregerspannungen zu den Feldwicklungen und zum Verbinden der Feldwicklungen gezeigt. Die Feldwicklungen 20, 21 und 22 sind über die Schalter 41, 43 und 45 mit den dreiphasigen Wechseistromeingangsanschlüssen 42 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den Wicklungen 21 und führt über den Schalter 44 zu einem Erdanschluß 55, an den auch das nicht mit dem Schalter 41 verbundene Ende der Wicklung 20 angeschlossen ist Darüber hinaus steht das nicht geerdete Ende der Wicklung 20 über einen normalerweise geöffneten Festkörperschalter mit dem einen Ende der Wicklung 22 in Verbindung. Die Gleichspannung, bei der es sich um die gleichgerichtete Ausgangsspannung des Permanentmagnetgenerators

handeln kann, kann über einen Festkö^perschalter 46 dem einen Ende der Wicklunp 21 zugeführt werden.

Die Schalter 41,43 und 45, über die die Wicklungen mit der Wechselspannung verbindbar sind, bestehen aus Paaren antiparaliel geschalteter Silieiumthyristoren Qi und Qi, Qi und Q₄ sowie Qs und Q₁. Die Steueranschlüsse von jedem der steuerbaren Silieiumthyristoren oder steuürbaren Siliciumgleichrichter sind mit dem Ausgang des Drehzahlfühler-Steuernetzwerks 31 derart verbunden, daß einer der Thyristoren jedes Thyristorpaares während der positiven Halbwelle der Speisewechselspannung und der andere während der negativen Halbwelle der Speisewechselspannung leitet. So sind die steuerbaren Silieiumthyristoren Qu Qj und Qs in den Das auf die Drehzahl ansprechende Schaltnetzwerk 31 liefert an die steuerbaren Siliciumthyristoren von jedem der Schalter 41,43,44,45,46 und 47 derart wahlweise Zündimpulse, daß zum einen die Schalter 41,43, 44 und 45 zusammen betätigt werden und zum anderen die Schalter 46 und 47 als Schalterpaar arbeiten. Zu diesem Zweck weist das auf die Drehzahl ansprechende Schaltnetzwerk ein erstes bistabiles Flipflop 58 auf, das die steuerbaren Siliciumthyristoren Qi bis Qi ansteuert,

ίο und ein zweites bistabiles Flipflop 59, das die steuerbaren Siliciumthyristoren Q₉ und Qi₀ ansteuert Ein Setzanschluß des Flipflop 58 ist über einen normalerweise offenen Druck- oder Startschalter 60 mit einem Anschluß 61 für eine Triggerspannung verbunden. Zum

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Schaltern 41,43 und 45 derart gepolt, daß ihre Anoden- 15 anfänglichen Einschalten der Anlage wird die Druckta-Kathoden-Strecken während der positiven Halbwelle in ste 60 vorübergehend niedergedrückt, um dem Setzan-Vorwärtsrichtung vorgespannt sind, während die Anoden-Kathoden-Strecken der steuerbaren Thyristoren Qi, <?4 und Qb während der negativen Halbwellen der Speisespannung in Vorwärtsrichtung vorgespannt sind. Wenn die Schalter geschlossen bzw. betätigt werden sollen, wird den Steueranschlüssen jedes steuerbaren Siliciumthyristors eine positive Spannung zugeführt, so daß in jedem der Schalter der eine Thyristor während der positiven Halbwelle und der andere Thyristor während der negativen Halbwelle der Speisewechselspannung zündet, so daß die Eingangsanschlüsse 42 der Wechselspannungsquelle mit den Feldwicklungen verbunden sind.

Der Schalter 44 ist mit dem Verbindungspunkt der 30 rend jeder Halbwelle der über die Anschlüsse 42 zuge-Wicklungen 21 und 22 verbunden und liegt daher in führten dreiphasigen Speisewechselspannung leitend Reihe mit der Wicklung 22 und dem Schalter 43 sowie werden. Die leitenden Siliciumthyristoren Qi bis Q₆ sormit der Wicklung 21 und dem Schalter 42. Wenn bei- gen dabei für die Wechselspannungszufuhr zu den spielsweise der Schalter 43 geschlossen ist, um der Wicklungen, und die Siliciumthyristoren Q₇ und Qe bil-Wicklung 22 eine Wechselstromerregerspannung zuzu- 35 den aus den Wicklungen die Sternschaltung, so daß die

schluß des Flipflop 8 eine positive Spannung bzw. einen Logikwert von 1 zuzuführen, mit der Wirkung, daß die Hauptsynchronmaschine zum Antrieb von beispielsweise einem Düsentriebwerk als Motor betrieben wird. Beim Niederdrücken der Drucktaste 60 wird nämlich das Flipflop 58 gesetzt, so daß an seinem Ausgangsanschluß Q eine Spannung bzw. ein logischer Pegel von 1 auftritt. Das Ausgan_t,ssignal des Q-Anschlusses wird über ein Kabel 62 mit mehreren Steuerleitungen den Steueranschlüssen der steuerbaren Siliciumthyristoren Qi bis Qe zugeführt. An den Steueranschlüssen der Siliciumthyristoren Qi bis Qe liegen daher Triggerspannungen an, die bewirken, daß die Siliciumthyristoren wäh-

führeii, tritt diese Spannung auch am Schater 44 auf, der antiparallelgeschaltete Siliciumthyristoren Q? und Q₈ enthält, deren Steueranschlüsse ebenfalls an den Ausgang des Netzwerks 31 angeschlossen sind. Die Zündspannung liegt somit stets gleichzeitig an den steuerbaren Siliciumthyristoren der Schalter 41,43,44 und 45 an, so daß der Erdanschluß 55 wirksam mit dem Verbindungspunkt zwischen den Wicklungen 21 und 22 verbunden ist und die Wicklungen 20, 21 und 22 eine drei-Erregermaschine als Rotationstransformator arbeitet. Während dieser Zeit befindet sich das Flipflop 59 in einem Zustand, bei dem an seinem Q-Ausgangsanschluß eine niedrige Spannung oder ein Logikwert von 0 anliegt, so daß die steuerbaren Siliciumthyristoren Qe und Qio gesperrt sind und die Gleichspannung von den Wicklungen abgeschaltet und der Schalter 47 offen ist. Sobald die Maschine eine vorbestimmte Drehzahl erreicht, erhält ein Drehzahlsteuernetzwerk 63 von einem

phasige Sternschaltung bilden, die mit einer dreiphasi- 45 Drehzahlfühler einen Ausgangsimpuls, der sowohl dem

gen Wechselspannung gespeist wird.

Die Wicklung 22 ist über den Festkörperschalter 47 mit einem steuerbaren Siliciumthyristor Qg an das eine Ende der Wicklung 20 angeschlossen. Dabei ist die Ka-Rücksetzanschluß des Flipflop 58 als auch dem Setzanschluß des Flipflop 59 zugeführt wird. Die Folge davon ist, daß die beiden Flipflops ihre Zustände un.kehren. Der Ausgangsimpuls des Drehzahlsteuernetzwerks

thode des Thyristors mit der Wicklung 22 und die Anode 50 setzt somit das Flipflop 58 zurück, so daß der Pegel an über eine stoßunterdrückende Spule 56 mit der Wick- seinem Q-Ausgangsanschluß von einem hohen Wert auf lung 20 verbunden. Ferner ist dem steuerbaren Siliciumthyristor Qä eine Reihenschaltung aus einem Kondensator und einem Widerstand para'lelgeschaltet. Wenn die Maschine 17 als Synchronerregergenerator 55 arbeiten soll, wird dem Steueranschluß des steuerbaren Siliciumthyristors Q> eine Zündspannung zugeführt, um die Feldwicklungen in Reihe zu schalten. Das eine Ende, der Wicklung 21 ist über einen steuerbaren Siliciumthyristor Qm des Schalters 46 mit einem Gleichspannungs- eo tung umkehrt, sobald die Speisewechselspannung ihn anschluß64 verbunden, an dem eine negative Spannung Polarität umkehrt, so daß diese Thyristoren gesperr

werden und der leitende Zustand beendet ist. Da an dei Steueranschlüssen der Thyristoren keine Triggerspan nungen mehr anliegen, geraten in der nächsten Wech selstromhalbwelle keine Thyristoren in den leitendei Zustand. Die Schalter 41,43 und 45, die für die dreipha sige Wechselspannungszufuhr sorgen, werden daher ge öffnet, und auch der Schalter 44 mit den Thyristoren Q

einen niedrigen Wert bzw. vom Pegel 1 auf den Pegel C übergeht. Damit wird die Triggerspannung von den Steueranschlüssen der steuerbaren Siliciumthyristoren Qi bis Qe abgeschaltet. Die Folge davon ist, daß unabhängig davon, welche vier dieser aus acht Thyristorer bestehenden Thyristorgruppe während dieser besonderen Halbwelle der Wechselspannung gerade leiten, die Wechselspannung an diesen vier Thyristoren ihre Rieh

— Vliegt. Der normalerweise geöffnete Schalter 47 und der normalerweise geöffnete Schalter 46 werden gleichzeitig betätigt, so daß die steuerbaren Siliciumthyristoren Qj und Qio während des Generatorbetriebs gleichzeitig in den leitenden Zustand gelangen, um die Feldwicklungen in Reihe zu schalten und dem Erregergenerator eine Gleichstromfelderregung zuzuführen.

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und Qi wird geöffnet, um die zum Verbindungspunkt der Wicklungen 21 und 22 bestehende Erdverbindung zu trennen.

Gleichzeitig setzt der Ausgangsimpuls des Drehzahlsteuernetzwerks 63 das Flipflop 59, so daß an seinem Q-Ausgangsanschluß ein hohes Potential bzw. ein logischer Pegel von 1 auftritt Damit wird den Steueranschlüssen der steuerbaren Siliciumthyristoren Q» und Q10 eine Triggerspannung zugeführt Da an der Kathoden-Anoden-Strecke des Thyristors Qw bereits eine Spannung geeigneter Polarität anliegt, gerät der Thyristor <p_I0 beim Anlegen der Triggerspannung in den leitenden Zustand, so daß über die Wicklungen 21 und 22 auch an die Anoden-Kathoden-Strecke des Thyristors Qe eine Gleichspannung gelegt wird. Da dem Steueren-Schluß des Thyristors Q₃ ebenfalls eine positive Triggerspannung zugeführt wird, geht auch dieser Thyristor in | den leitenden Zustand über und schaltet die Wicklungen 20,21 und 22 in Reihe zwischen den Erdanschluß 55 und den Gleichspa^nungsanschluß 64. Die Wicklungen 20 bis 22 sind jetzt wie eine übliche Gleichstromfeldwicklung geschaltet, und im Luftspalt der Erregermaschine tritt eine Gleichstromerregung auf. Die Erregermaschine arbeitet jetzt als Synchronerregergenerator, der in den sterngeschalteten Rotorwicklungen der Erregermaschine eine Wechselstromspannung induziert.

Es wurde somit für eine Synchronmaschine eine Erregeranlage geschaffen, die in der Lage ist, als Rotationstransformator zu arbeiten, um der Hauptfeldwicklung der Synchronmaschine eine Erregerspannung zuzuführen, wenn die Synchronmaschine im Motorbetrieb arbeitet. Dies wird dadurch erreicht, daß die Feldwicklungen der Erregermaschine zu einer Sternschaltung zusammengeschaltet werden können und daß dieser Sternschaltung eine dreiphasige Wechselspannung zuführbar ist um im Luftspalt der Maschine ein Rotationsfeld zu erzeugen, das selbst bei Stillstand im Errregermaschinenrotor eine Wechselspannung induziert, die zur Erregung der Feldwicklung der Hauptmaschine gleichgerichtet wird. Wenn die Hauptmaschine von der Motorbetriebsart in die Generatorbetriebsart übergeht, werden die Feldwicklungen der Erregermaschine in Reihe geschaltet, die dreiphasige Wechselspannung wird abgeschaltet und den in Reihe geschalteten Feldwicklungen wird eine Gleichspannung zugeführt, so daß im Luftspalt ein Gleichfeld entsteht, so daß die Maschine jetzt als Synchrongenerator mit vertauschtem Innen- und Außenaufbau arbeitet, um für die Hauptmaschine die Felderregung zu liefern.

Die beschriebene Anordnung gestattet in einer sehr einfachen und effektiven Weise mit einem Minimum an Änderungen in der Konstruktion der Erregermaschine die Zufuhr der Erregerspannung für die Hauptfeldwicklung, während beiden Betriebsarten. Dies wird dadurch erreicht, daß die Schaltvorgänge und die Steuerung der Schaltvorgänge außerhalb der Maschine vorgenommen werden, wo die Feldwicklungsleiiungen nach außen geführt sind. Man erreicht damit eine hohe Effizienz und gleichzeitig eine große Flexibilität im Hinblick auf die Betriebseigenschaften der Anlage.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Erregeranlage für eine dynamoelektrische Maschine, die als Synchrongenerator betreibbar ist, mit

a) einer mit rotierenden Ankerwicklungen und stationären Feldwicklungen versehenen Erregermaschine, die auf derselben Welle wie die Feldwicklungen der dynamoelektrischen Maschine angeordnet ist,

b) einer Gleichrichteranordnung, die zur Gleichstromfelderregung der dynamoelektrischen Maschine während des Betriebs als Synchrongenerator den Ausgang der rotierenden Erregermaschinen-Ankerwicklungen gleichrichtet, und

c) einer Einrichtung zum Betreiben der Erregermaschine als Erregergenerator zur Bereitstellung der Gleichstromfelderregung für die als Synchrongenerator arbeitende dynamoelektrische Maschine, wobei im Luftspalt der Erregermaschine ein Gleichstromfeld erzeugt wird,