<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zur automatischen Geschwindigkeitsregelung von Primärmotoren, insbesondere von mit einem Synchrongenerator gekuppelten Wasserturbinen DerErfindungsgegenstand betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur automatischen Regelung von Primärmotoren, insbesondere von mit einem Synchrongenerator gekuppelten Wasserturbinen.
Die Regelung kleiner Wasserturbinen auf synchrone Drehzahl bei Änderung der Belastung wird bisher in verschiedener Weise durchgeführt.
Bei der Handregelung, welche am einfachsten ist, ist es völlig unmöglich, plötzliche und oftmalige Drehzahländerungen des Maschinensatzes zu beseitigen. Diese Regelung kann daher nicht in Anlagen mit selbständiger Speisung eines Wechselstromnetzes verwendet werden, da die Frequenzänderungen allzu gross wären. Ein weiteres Verfahren bildet die direkte Regelung, welche aber insbesondere bei Wasserturbinen schwerfällig ist und Eingriffe in die konstruktive Konzeption der Maschine erfordert, z. B. eine Regelung durch den die wirksame Höhe des Leitapparates begrenzenden Schild od. dgl.
Die übliche indirekte Drehzahlregelung des Maschinensatzes mittels eines mit Servomotoren arbeitenden Reglers ist für kleine Maschinen allzu teuer sowie kompliziert und sie erfordert eine Bedienung während des Betriebes.
Es ist auch eine Drehzahlregelung mittels einer über Tauchelektroden angeschlossenen parallelen Belastung bekannt, welche jedoch bloss für eine grobe Drehzahlregelung geeignet ist, ober über ein Zusatzdynamo, was jedoch bloss für Gleichstrom zur Anwendung kommen kann und ökonomisch unvorteil- haft ist. Diese Nachteile beseitigt die Erfindung, deren Wesen darin beruht, dass eine Parallelbelastung an die Sammelschienen des Generators über einen Transduktor angeschlossen ist, dessen Steuerwicklung am Ausgang eines Verstärkers liegt, in dem eine von der Geschwindigkeit oder von der Beschleunigung des Maschinensatzes abhängige elektrische Grösse, vorzugsweise eine von einem mit dem Maschinensatz gekuppelten Tachogenerators abgegebenen Spannung, mit einer konstanten elektrischen Grösse, vorzugsweise einer konstanten Spannung, verglichen wird.
Ausführungsbeispiele gemäss der Erfindung mit einem. Verstärker, welcher von einem Tachodynamo oder unmittelbar aus dem Netz gespeist wird, sind in den Fig. l und 2 dargestellt.
In Fig. l wird der Tachogenerator 2 von der Turbine 1 angetrieben. Die von der Drehzahl abhängige Wechselspannung aus dem Tachogenerator 2 wird dem Verstärker 3 zugeführt, wo sie mit einer konstanten Hilfsspannung verglichen wird. Die resultierende verstärkte Leistung wird der Steuerwicklungdes.
Transduktors 4 zugeführt, welcher parallel zu den Sammelschienen des Drehstromgenerators 5 geschaltet ist. An den Ausgang des Transduktors 4 ist die Hilfsbelastung 6 angeschlossen. Die dem Ausgangsstrom des Transduktors 4 entsprechende Spannung wird dem Eingang des Verstärkers 3 zugeführt, wodurch der Rückkopplungskreis 7 geschlossen ist.
Wenn z. B. die Belastung des Maschinensatzes sinkt, beginnt die Drehzahl zu steigen. In Abhängigkeit von der Drehzahl gibt der Transduktor 4 die überschüssige Leistung an die Hilfsverbraucher 6 ab. Das Gleichgewicht zwischen der Summe aus der aktiven Leistung und der Hilfsleistung einerseits und der Leistung des Maschinensatzes anderseits tritt bei höherer Drehzahl ein. Diese Drehzahlerhöhung kann durch Änderung dercharakteristik desverstärkers 3 eingestellt werden. In ähnlicher Weise verhält sich der Maschinensatz beiüberlastung, wo infolge der Drehzahlvermindenmg der Transduktor 4 auf das Abgeben einer niedrigeren Leistung an die Hilfsverbraucher 6 eingestellt wird, wodurch sich die Belastung wieder
<Desc/Clms Page number 2>
ausgleicht.
In Fig. 2 wird dem Verstärker 3' ein Frequenzimpuls des Generators 5" vom Eingang des
Transduktors 4'zugeführt. Die von der Drehzahl abhängige Ausgangsleistung des Verstärkers 3'ändert die
Reaktanz des Transduktors 4'. Die übrigen Vorgänge sind die gleichen wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. l.
Das erfindungsgemässe Regelungssystem erfüllt alle Regelungsbedingungen für den selbständigen oder parallelen Gang des Maschinensatzes, wobei es die Nachteile der angeführten bisherigen Systeme vermis- sen lässt. Das System ist hinsichtlich Bedienung und Wartung anspruchslos, da es keine der Abnützung un-
EMI2.1
Aus dem gleichen Grunde ist die Verlässlichkeit der Einrichtung auch für Maschinensätze hinreichend, welche ohne unmittelbare Bedienung arbeiten. Durch eine geeignete zusätzliche. Ausrüstung kann auf leichte Art ein vollautomatische ! fernbetätigter Betrieb errichtet werden.
Ein weiterer Vorteil dieser Ein- richtung liegt darin, dass sie bei Wasserbauten, bei denen eine Speicherung der Wasserenergie nicht mög- lich ist, auch die Ausnützung'der Energie ermöglicht, welche ansonsten im blindenWasserüberfallder
Anlage verloren geht.
@ Als Parallelbelastung können verschiedene Einrichtungen zur Anwendung gelangen, wie Warmwasser-
Speicher, Zentralheizungen, Absorptions-Kühlanlagen u.dgl., deren Spelsung nicht zeitgebunden ist.
Da dieZeitkonstantengrössenordnungsmässig kleiner sind, entfällt bei dieser Regelung das Schwungrad oder die im Rotor des Generators angeordnete Trägheitsmasse, was die Kosten der Einrichtung weiters herabsetzt.
PATENT ANSPRÜCHE : 1. Einrichtung zur automatischen Geschwindigkeitsregelung von Primärmotoren, insbesondere von mit einem Synchrongenerator gekuppeltenWasserturbinen. die mittels einer Parallelbelastung geregelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelbelastung (6) an die Sammelschienen des Generators (5) über einen Transduktor (4) angeschlossen ist, dessen Steuerwick1ung am Ausgang eines Verstärkers (3) liegt, in dem eine von der Geschwindigkeit oder von der Beschleunigung des Maschinensatzes (1, 5) abhängige elek- trische Grösse, vorzugsweise eine von einem mit dem Maschinensatz gekuppelten Tachogenerator (2) ab- gegebene Spannung, mit einer konstanten elektrischen Grösse, vorzugsweise einer konstanten Spannung, verglichen wird.