<Desc/Clms Page number 1>
Schnellregler nach dem Tirrillprinzip.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schnellregler nach dem Tirrillprinzip zur Spannungsregelung von Generatoren mit einem an die Spannung der Erregermaschine angeschlossenen Zitterrelais, welches die periodischen Schwingungen zum Kurzschliessen und zur Freigabe des Nebenschlussreglers der Erregermaschine erzeugt. Da der Hebelarm des Zitterrelais in jeder Lage frei schwingen soll, ist es erforderlich, das Relais so auszugleiehen, dass der Hebelarm bei allen Erregerspannungen im Gleichgewicht ist.
Bisher wurden für die Zitterrelais Spulen mit Weicheisenkernen verwendet, deren Zugkraft dem
Quadrat der Spannung, von welchem die Spulen erregt sind, proportional ist. Infolgedessen war ein auf den Schwinghebel einwirkendes quadratisches Gegenmoment erforderlich, welches durch die Anordnung mehrerer Federn oder durch quadratisch wirkende Federmomente erzielt wurde. Dieses quadratisch wirkende Gegenmoment hat jedoch den Nachteil, dass es sich nur sehr schwer für einen grossen Regelbereich ausführen lässt. Die Erregerspannung liess sich daher nur in einem Bereich von etwa 1 : 4 regeln. Die neuzeitlichen Anforderungen gehen jedoch viel höher, und es wird gefordert, dass die Schnellregler Regelbereiche von 1 ; 10 bis 1 : 20 beherrschen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Schnellregler nach dem Tirrillprinzip zum Spannungsregeln von Generatoren, der ein Zitterrelais hat, dessen Zitterspule im Feld einer Polarisationswicklung schwingt, welche an die auf das Hauptrelais wirkende, konstant gehaltene Spannung angeschlossen ist. Mit diesem Regler erzielt man den gewünschten grösseren Regelbereich, da die Spule des Zitterrelais, welche in dem konstanten Feld der Polarisationsspule schwingt, eine im linearen Verhältnis zu der Erregerspannung stehende Zugkraft entwickelt. Die lineare Zugkraft kann durch eine einfache Feder ausgeglichen werden, und es ist leicht, diese Gegenkraft dem gewünschten grossen Regelbereich anzupassen.
Der Regler nach der Erfindung hat ferner den grossen Vorteil, dass bei auftretenden Spannungsänderungen der Schnellregler bereits anspricht, ehe die Änderung durch das Hauptrelais (Spannungsrelais) des Reglers an das Zitterrelais weitergegeben wird. Er ist also besonders empfindlich.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit 10 sind die Leitungen eines Gleichstromnetzes bezeichnet, dessen Spannung durch den Schnellregler konstant gehalten werden soll und das von dem Gleichstromgenerator 11 gespeist wird. 1 : 2 ist die Magnetwicklung des Generators, dz seine Erregermaschine. 14 ist die Magnetwicklung der Erregermaschine, 15 ihr Nebenschlussregulator. Der Schnellregler besteht aus dem Schwinghebel16, auf welchen das Zitterrelais 17 wirkt und aus dem Hebel 18, der unter dem Einfluss des Spannungsrelais 19 steht. 20 ist die Gegenfeder des Spannungrelais, 21 die Gegenfeder des Zitterrelais.
Das Zitterrelais 17 besteht aus der Zitterspule 22 und der
EMI1.1
ist ebenso wie die Spule des Spannungsrelais an die konstant zu haltende Spannung des Netzes 10 angeschlossen. Die Zitterspule 22 liegt an der Ankerspannung der Erregermaschine 13. : 24-26 sind Vorschaltwiderstände. 27 ist das Zwisehenrelais des Schnellreglers, welches von den Kontakthebeln 16, 18 gesteuert wird und den Nebenschlussregler periodisch kurzschliesst und wieder in den Nebenschlussstromkreis der Erregermaschine einschaltet.
Die Wirkungsweise dieses Schnellreglers ist die folgende. Die Zitterspule 22 liegt an der infolge des periodischen Kurzschlusses des Reglers 15 um einen Mittelwert schwingenden Erregerspannung B
<Desc/Clms Page number 2>
und wird daher von einem sieh proportional mit E ändernden Strom durchflossen. Das Feld, in dem die Zitterspule schwingt. ist konstant und daher ändert sieh die Zugkraft im linearen Verhältnis mit E. Die elektromagnetische Kraftwirkung ist so gerichtet, dass auf die Spulenleiter der Zitterspule 22 eine nach abwärts gerichtete Zugkraft ausgeübt wird. Beispielsweise kann die Anordnung nach Fig. 2 getroffen sein, wo die Spule zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten schwingt. Der Zukraft der Spule 22 wird durch die Gegenkraft der Feder 21 das Gleichgewicht gehalten.
Diese ändert sieh ungefähr linear mit der Federlänge und diese lineare Abhängigkeit bleibt in weiten Grenzen erhalten.
Sinkt die Spannung des Netzes 10, so wird das Spannun'srelais j unter der Wirkung der verringerten Zugkraft seinen Kern sinken lassen. Die Feder 21 des Zitterrelais wird daher gespannt und der Kontakt 28 der beiden Kontakthebel16, 18 bleibt längere Zeit geschlossen, so dass die Erregerspannung auf einen höheren Wert ansteigt. Da das Spannungsrelais 19 durch einen Ölkatarakt gedämpft
EMI2.1
relais an der gesunkenen Spannung des Netzes 10 liegt, sinkt mit ihr die Zugkraft des Zitterrelais 17, was die gleiche Wirkung hat, wie ein stärkeres Spannen der Gegenfeder 21. Das Zitterrelais wird hiedurch, noch ehe seine Feder gespannt wird, den Kontakt 28 schliessen und damit die Erregung des Generators steigern.
Die Regelung ist also wesentlich empfindlicher als bei dem bisherigen SchneJIregIer, dessen Zitterrelais aus Solenoidspule und Weieheisenkern besteht.
Wird der Schnellregler für Weehselstromanlagen verwendet, so wird die Polarisationswicklung über einen Gleichrichter an die konstant gehaltene Spannung des Wechselstromnetzes angeschlossen.
Dem Gleichrichter können in bekannter Weise Kondensatoren parallelgesehaltet werden. Es ist vorteilhaft, einen Kupferoxydgleichrichter zu benutzen. Der Schnellregler kann auch zum Konstanthalten anderer elektrischer Grössen, z. B. des Stromes, verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. SchneIIregler nach dem Tirrillprinzip zur Regelung elektrischer Grössen, insbesondere zur Spannungsregelung von Generatoren, gekennzeichnet durch ein Zitterrelais (17), dessen Zitterspule (22) im Feld einer Polarisationswieklung ) schwingt, welche an die auf das Hauptrelais (19) wirkende,
EMI2.2