DE560483C

DE560483C - Arrangement on converting electrical machines

Info

Publication number: DE560483C
Application number: DEA58903D
Authority: DE
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1929-08-29
Filing date: 1929-08-29
Publication date: 1932-10-03

Description

Die Rotationsspannung, die das Wendefeld bei einer stromwendenden elektrischen Maschine in der kommutierenden Schleife erzeugt, soll bekanntlich in jedem Augenblick die in derselben Schleife infolge der Stromwendung entstehende Reaktanzspannung so gut wie möglich ausgleichen. Eine volle Übereinstimmung zwischen diesen beiden Spannungen ist indessen aus praktischen Gründen unmöglich zu erzielen; man pflegt deshalb damit zu rechnen, daß die Reaktanzspannung einen gewissen Wert nicht überschreiten darf, wenn eine befriedigende Stromwendung erreicht werden soll. Hierdurch wurde in der Praxis für die Größe der stromwendenden elektrischen Maschinen eine obere Grenze gesetzt, da die Reaktanzspannung bei dem bisher verwendeten Stromwendeverfahren eine ziemlich bestimmte Funktion der Maschinen-The rotational voltage that the turning field in a current-reversing electrical machine is generated in the commutating loop, is known to be generated in the same loop at every instant as a result of the commutation Compensate for the resulting reactance voltage as well as possible. A full match between these two tensions, however, for practical reasons it is impossible to achieve; one therefore cares it is to be expected that the reactance voltage must not exceed a certain value, when a satisfactory turnaround is to be achieved. As a result, the Practice set an upper limit for the size of the electrical machines that convert the current, since the reactance voltage in the current reversal process used so far is a fairly specific function of the machine

ao größe war.ao size was.

Nach der Erfindung wird die Reaktanzspannung einer stromwendenden elektrischen Maschine im Verhältnis zur Maschinengröße dadurch bedeutend herabgesetzt, daß die Stromwendung in zwei oder mehrere Stufen aufgeteilt wird. Zu diesem Zweck kommen für jede Wendezone in an sich bekannter Weise zwei oder mehrere in Umfaugsrichtung in gewisser Entfernung voneinander stehende, parallel geschaltete Teilbürsten oder Teilbürstensätze zur Verwendung. Gemäß der Erfindung ist für jeden dieser Teilbürstensätze ein besonderer Wendepol vorgesehen, der die von den Teilbürstensätzen kurzgeschlossenen Windungen mit derart bemessenem Kraftfluß beeinflußt, daß die-Änderung des Stromes bei der Stromwendung in der Zahl der Teilbürstensätze entsprechenden, etwa gleich großen Stufen erfolgt. Eine Bedingung hierfür ist, daß die Teilpole ein und derselben Wendezone von gleicher Polarität und etwa gleicher Stärke sind.According to the invention, the reactance voltage is a current reversing electrical Machine significantly reduced in relation to the machine size in that the Commutation is divided into two or more stages. Come to this end for each turning zone in a manner known per se two or more in circumferential direction Part-brushes or part-brush sets connected in parallel at a certain distance from one another for use. According to the invention, a special reversible pole is provided for each of these partial brush sets, of the turns short-circuited by the partial brush sets with such a dimensioned Power flow influences that the change in the current when the current is reversed in the Number of partial brush sets corresponding, approximately equal stages takes place. One condition this is that the partial poles of one and the same turning zone of the same polarity and are about the same strength.

In der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt, istIn the drawing, which shows embodiments of the invention, is

Abb. ι ein Teil des Ankers und des Magnetgestelles einer nach der Erfindung ausgeführten elektrischen Maschine.Fig. Ι a part of the armature and the magnet frame of a designed according to the invention electric machine.

Abb. 2 ist ein entsprechendes Diagramm über die Feldverteilung im Luftspalt.Fig. 2 is a corresponding diagram of the field distribution in the air gap.

Die Abb. 3 und 4 zeigen zwei Ausführungsformen von Hilfsvorrichtungen für den Stromausgleich zwischen den parallel geschalteten Bürsten, undFigs. 3 and 4 show two embodiments of auxiliary devices for the Current equalization between the brushes connected in parallel, and

Abb. 5 zeigt eine der Abb. 3 entsprechende Ausführungsform für eine mehrpolige Maschine. Fig. 5 shows an embodiment corresponding to Fig. 3 for a multi-pole machine.

In Abb. ι ist 1 der Anker mit schematisch eingezeichneten Leitern 2, deren Ströme in der linken Hälfte nach vorn und in der rechten nach hinten gerichtet sind. 3, 3 sind die Bürsten. Unterhalb der einen Bürste wird der Strom vom Normalwert in der einen Richtung bis Null und unterhalb der anderen von Null bis zu dem Normalwert in der anderen Richtung geändert. Zwischen den beiden Bürsten liegt also eine stromlose Zone der Ankerwicklung. Die Bürsten arbeiten unter je einem Wendepol bzw. Wendezahn 4, 4. Um diese Pole oder Zähne liegt eine gemeinsame Wendepolwicklung 5. Um den Wendefluß,In Fig. 1 is the anchor with schematically drawn ladders 2, whose currents in the left half to the front and in the right are directed backwards. 3, 3 are the brushes. Underneath the one brush is the current from normal in one direction to zero and below the other changed from zero to normal in the other direction. Between the two Brushing is therefore a currentless zone of the armature winding. The brushes work under one reversing pole or reversing tooth 4, 4. Around these poles or teeth there is a common one Reversing pole winding 5. Around the reversing flux,

den Unterschied zwischen dem gesamten Ständerfluß s und dem Ankerfluß ff (Abb. 2) in der Zone zwischen den beiden Wendepolen 4 genau auf Null zu bringen und da-S durch die zwischenliegenden Ankerleiter völlig stromlos zu machen bzw. den Strom auf die beiden parallel geschalteten Bürsten gleichmäßig zu verteilen, sieht man zweckmäßig zwischen den beiden Wendepolen 4 einen be-the difference between the total stator flux s and the armature flux ff (Fig. 2) to bring exactly to zero in the zone between the two reversing poles 4 and da-S completely through the armature conductors in between to de-energize or the current to the two brushes connected in parallel evenly to distribute, one sees expediently between the two reversing poles 4 a

to sonderen Zahn 6 vor, der von einer entgegengesetzt zur Wendepolwicklung 5 wirkenden Wicklung 7 umgeben ist. Die Erregerwicklung der Maschine ist mit 8 und ihre Kompensationswicklung mit 9 bezeichnet.to special tooth 6 in front of the one acting opposite to the reversing pole winding 5 Winding 7 is surrounded. The excitation winding of the machine is with 8 and its compensation winding denoted by 9.

Der Wendepol kann anstatt in zwei auch in mehr Teile unterteilt werden. Dann wird eine entsprechende Anzahl von Bürsten vorgesehen, auf die die Stromänderung gleichförmig verteilt ist. Die hierzu erforderlicheThe reversible pole can also be divided into more parts instead of two. Then one will Corresponding number of brushes are provided on which the change in current is uniform is distributed. The required for this

ao Verteilung des Wendefeldes kann für jeden besonderen Fall in Übereinstimmung mit den Bedingungen für Abb. 1 leicht bestimmt und durch entsprechend bemessene Wicklungen erzielt werden.ao distribution of the turning field can be for each particular case in accordance with the Conditions for Fig. 1 easily determined and by appropriately sized windings be achieved.

as Um genügend Platz für die Wendepole zu lassen, müssen die zusammenarbeitenden Bürsten oft in etwas größerer Entfernung voneinander liegen als die bisher bekannten Bürstenpaare. Um trotzdem jeden zwischen den Bürsten kreisenden Strom zu vermeiden und sie also ganz gleich zu belasten, können die in Abb. 3 und 4 dargestellten Vorrichtungen verwendet werden.as To have enough space for the reversing pole the brushes that work together often have to be a little further apart than the previously known pairs of brushes. In order to avoid any current circulating between the brushes and to load them in exactly the same way, the devices shown in Figs. 3 and 4 can be used.

Die Anordnung nach Abb. 3, die an sich bekannt ist, verwendet man bei siromwendenden Wechselstrommaschinen. Hier werden die Ströme von zwei parallel geschalteten Bürsten, die unter Wendepolen nach Abb. 1 arbeiten, durch zwei außerhalb des Magnetkreises der Maschine liegende, entgegengesetzt wirkende, auf einem gemeinsamen Eisenkern 12 angeordnete Wicklungen 10, 11 geleitet. Bei vollständig gleichförmiger Stromverteilung unter den Bürsten entsteht kein Kraftfluß im Eisenkern, dagegen bei ungleicher Stromverteilung, und dieser Fluß gibt eine Reaktanzspannung, die der ungleichen Verteilung entgegenwirkt bzw. den-kreisenden Strom auf ein Mindestmaß beschränkt. Bei Gleichstrommaschinen wird für den gleichen Zweck eine kleine Zusatzmaschine mit zwei Erregerwicklungen 13, 14 verwendet, die von den Strömen der beiden Bürsten durchflossen werden, während der Anker 15 der Maschine auf die der Wendepolwicklung entgegenwirkende Wicklung 7 derart wirkt, daß der kreisende Strom unterdrückt wird. jThe arrangement according to Fig. 3, which is known per se, is used in the case of siromwaters AC machines. Here the currents of two brushes connected in parallel, which work under reversing poles according to Fig. 1, by two outside the magnetic circuit opposite to the machine, on a common iron core 12 arranged windings 10, 11 passed. If the current distribution under the brushes is completely uniform, there is no flow of force in the iron core, but if the current is uneven Current distribution, and this flow gives a reactance voltage which counteracts the unequal distribution or the circulating Electricity limited to a minimum. With DC machines is used for the same Purpose a small additional machine with two excitation windings 13, 14 used, which from the currents of the two brushes flow through, while the armature 15 of the machine acts on the winding 7 counteracting the reversing pole winding that the rotating Current is suppressed. j

Bei der Anwendung der Erfindung für mehrpolige Maschinen mit Parallelschaltung ist in der Regel nur eine einzige Ausgleichvorrichtung nach Art der. Abb. 3 oder 4 nötig, indem die zusammengehörenden Bürsten in Gruppen parallel geschaltet und die Ausgleichvorrichtung zwischen diesen beiden Gruppen eingeschaltet werden kann, wie ⁶S Abb. 5 andeutet.When using the invention for multi-pole machines with parallel connection is usually only a single compensation device of the type. Fig. 3 or 4 necessary, can be by the mating brush into groups connected in parallel and turned on the compensating device between these two groups, such as ⁶ S Fig. 5 indicates.

Claims

Patent claims:

i. Arrangement of electricity turning electrical Machines with reversing poles, where for each turning zone two or more in the circumferential direction to a certain extent Partial brush sets connected in parallel at a distance from one another are available are, characterized in that for each of the partial brush sets assigned to each turning zone a special one with the Remaining which influences the armature windings short-circuited by the partial brush sets with such a dimensioned force factor, that the change in the current when the current is reversed in the number of partial brush sets corresponding, approximately equal stages takes place.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that one or several reversing poles located between the reversing poles belonging to the same current reversal zone Poles or teeth are provided with windings, the effect of which is opposite to that of the reversing winding.

3. Arrangement according to claim 1 for current reversing AC machines, characterized in that the connecting conductors of the same current turning zone belonging partial brush sets in a manner known per se outside the magnetic circuit of the machine by two oppositely acting windings arranged on a common core inductively are chained.

4. Arrangement according to claims r and 2 for DC machines in which the currents of two sets of brushes connected in parallel are opposite to one another effective excitation windings of a small generator flow through it, thus being marked- «o shows that said generator acts on one of the reversing pole winding counteracting Winding according to the type of claim 2 works.

1 sheet of drawings