AT383426B

AT383426B - Dynamische pruef-, eich- und messeinrichtung fuer elektronische spannungsregler von wechselstromerzeugern, insbesondere fuer regeleinrichtungen von transportablen aggregaten

Info

Publication number: AT383426B
Application number: AT370984A
Authority: AT
Inventors: Gottfried Dipl Ing Augsten; Brigitte Jasek
Original assignee: Gottfried Dipl Ing Augsten; Brigitte Jasek
Priority date: 1984-11-23
Filing date: 1984-11-23
Publication date: 1987-07-10
Also published as: ATA370984A

Description

Die Erfindung betrifft eine dynamische Prüf-, Eich- und Messeinrichtung für elektronische
Spannungsregler von Wechselstromerzeugern, insbesondere für Regeleinrichtungen von transportablen
Aggregaten, bestehend aus einer Netzersatzschaltung des Generators, u. zw. aus zwei Transformato- ren, die durch einen Längswiderstand elektrisch gekoppelt sind, der seinerseits durch ein parallel- geschaltetes komplementäres Leistungstransistorpaar in seinem Widerstandswert durch verschiedene
Aussteuerung der Endstufe im zu prüfenden Spannungsregler verändert wird.

Bei bekannten Prüfeinrichtungen wird der Regler nur statisch geprüft, d. h. die Regelgrösse (Klemmenspannung des Generators) wird manuell mit Hilfe eines Regeltrafos einer Brückenschaltung mit Spannungsnormal im Regler zugeführt, wobei die Brücke in weiterer Folge einen Verstärker derart aussteuert, dass das Ansteigen der Klemmenspannung über den Sollwert (der durch den Ein- stellregler festgelegt wird) ein Absinken des Stromes durch den Feld-Ersatzwiderstand zur Folge hat.

Es sind auch dynamische Prüfeinrichtungen von Regelgeräten bekannt, z. B. beschrieben in der DD-PS Nr. 141955, die jedoch vorwiegend zur Prüfung von Spannungsreglern auf Schienenfahrzeugen und Schiffen Verwendung finden und ausserdem nur das Spannungsregelverhalten von Reglern für Stromerzeugungsanlagen, die ausschliesslich zur Pufferung von Bordbatterien geeignet sind.

Wogegen die erfindungsgemässe Einrichtung zur dynamischen Prüfung, Eichung und Messung von elektronischen Spannungsreglern von Wechsel-und Drehstromerzeugern, die ausschliesslich zur Lieferung einer konstanten Ausgangsspannung dienen.

Fig. 1 zeigt eine bekannte statische Prüfeinrichtung ; man kann mit ihr nur den Spannungsregelbereich zwischen den Endstellungen des U-Einstellgliedes durch Beobachten des Volt- und Amperemeters mit relativer geringer Genauigkeit ermitteln.

Auf Grund der obgenannten statischen Prüfung kann noch nicht mit Sicherheit ausgesagt werden, dass der Regler im Betrieb, also beim richtigen dynamischen Einsatz im Stromerzeugungsaggregat, zufriedenstellend funktioniert.

Die bekannten statischen Prüfeinrichtungen zeigen noch folgende Nachteile :
1. Der exakte Spannungsregelbereich ist nicht ablesbar.

2. Die Regelgenauigkeit ist nicht feststellbar und
3. insbesondere sind Fehler bei Einschwingvorgängen (Zeitkonstanten) bei plötzlicher An- und Abschaltung nicht zu erkennen.

4. Man kann die so geprüfte Regeleinheit noch nicht hermetisch vergiessen oder tropfenfest ausführen und sogleich in den Maschinensatz einbauen, sondern sie muss erst zur Prü- fung, Eichung und Messung am Aggregat in Betrieb genommen werden.

Die erfindungsgemäss aufgebaute dynamische Prüfeinrichtung (Fig. 3) schaltet alle diese Nachteile aus. Man kann mit ihr alle Prüfungen, Eichungen und Messungen innerhalb von Sekunden ohne Inbetriebnahme des zugehörigen Maschinensatzes durchführen.

Insbesondere ergibt sich hiedurch bei grossen Aggregaten eine merkliche Reduzierung des Treibstoffverbrauches, Lärmvermeidung, gewaltige Verringerung des Arbeitsaufwandes und Schutz der Umwelt vor unnötigen Belastungen.

An Hand der Fig. 2 und 3 wird die erfindungsgemäss aufgebaute Prüfschaltung näher erläutert.

Fig. 2 zeigt die zu untersuchende Regeleinheit, wie sie z. B. an einen Drehstromgenerator angeschaltet ist.
EMI1.1
--1-2-- fürAnschlüsse --5-6-- für den Anschluss einer Hilfsspannung aus dem Generator als "Regler- speisespannung".

Fig. 3 zeigt schematisch die erfindungsgemäss aufgebaute Prüfschaltung.

Der Generator wird ersetzt durch die Netzspannung, 2 Transformatoren --Tr. 1 und Tr. 2-- sowie einen Kopplungswiderstand --R1-- zwischen ihnen, der seinerseits durch ein parallelgeschaltetes komplementäres Leistungs-Transistorenpaar in seinem Widerstandswert durch verschiedene Aussteuerung der Endstufe im zu prüfenden Spannungsregler verändert wird. Ausserdem ist ein Feld-Ersatz (--R-L--) und ein Grundlastwiderstand --R2-- erforderlich. --R3 und R5-- sind bekannte Emitter-Basiswiderstände und --R4-- muss ein richtig dimensionierter Vorwiderstand sein, damit

die jeweils erforderliche Feldspannung auch die in Serie geschalteten Basis-Emitterstrecken des komplementären Leistungs-Transistorpaares voll durchsteuern können.

Die Dioden --D1 und D2--
EMI2.1

Die Schaltung ist beispielsweise zur Prüfung von Regeleinrichtungen für eine Sollspannung von 220 V i 25 V folgendermassen dimensioniert :
Netzspannung (Ortsnetz) 220 V, 50 Hz
EMI2.2
(Hilfswicklung von-Tr. 2- 1, 0 : 1)
Angenommen der U-Einstellregler am Prüfling (Regler) ist zufällig genau auf einen Sollwert von 220 V (Klemmenspannung des Generators) eingestellt.

Durch Einschalten der Netzspannung (A Erregung des Generators) steigt die konstant zu haltende Klemmenspannung (Regelgrösse 1 bis 2) des Generators auf Grund des vorhandenen Übersetzungsverhältnisses der Transformatoren und dem noch unbeeinflussten Kopplungswiderstand (Längswiderstand --R1--) und dem vorhandenen Grundlastwiderstand (Parallelwiderstand-R2-) sofort auf zirka 180 V. Dieser Spannungswert ist jedoch bei einem intakten Regler nicht ablesbar, da infolge der blitzartigen Auswertung im Regler die Endstufe sofort weiter ausgesteuert wird, der Feldstrom bzw. die Feldspannung (Stellgrösse 3 bis 4) steigt, zugleich wird der resultierende Widersand von --R1-- verkleinert, bis der am Regler eingestellte Sollwert von 220 V erreicht ist.

Bei einem Fehler im Regler, z. B. a) keine Aussteuerung der Endstufe vorhanden, resultiert jedoch eine ablesbare Spannung von 180 V, b) bei Kurzschluss der Endstufe resultiert ein vollkommen durchgesteuertes Transistorpaar, damit sinkt der Gesamtlängswiderstand gegen 0 und die Klemmenspannung steigt infolge der gegebenen Übersetzungsverhältnisse auf 280 V.

Ein weiterer Vorteil durch die erfindungsgemässe Prüfeinrichtung ergibt sich gegenüber der Prüfung und Eichung am Maschinensatz dadurch, dass im obgenannten Fehlerfall b) und unbelasteten Generator die Klemmenspannung enorm ansteigen kann und der Regler und andere Teile vollkommen zerstört werden können (Folgeschäden).

PATENTANSPRÜCHE :
1. Dynamische Prüf-, Eich- und Messeinrichtung für elektronische Spannungsregler von Wechselstromerzeugern, insbesondere für Regeleinrichtungen von transportablen Aggregaten, bestehend aus einer Netzersatzschaltung des Generators, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Transformatoren (Tr. 1 und Tr. 2) Verwendung finden, die durch einen Längswiderstand (R1) elektrisch gekoppelt sind, der seinerseits durch ein parallelgeschaltetes komplementäres Leistungs-Transistorpaar (Tl und T2) in seinem Widerstandswert durch verschiedene Aussteuerung der Endstufe im zu prüfenden Spannungsregler (Prüfling) verändert wird.

Claims

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen der Transformatoren (Tr. 1 und Tr. 2) durch Wicklungsanzapfungen erweitert werden, so dass Regeleinrichtungen mit den unterschiedlichsten Sollwert-Spannungswünschen geprüft werden können.