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Selbsttätiger Schnellregler für elektrische Maschinen.
Die Erfindung betritt einen selbsttätigen Schnellregler für elektrische Maschinen zum Zwecke der selbsttätigen Regulierung der elektrischen Spannung, des Stromes oder der Leistung derselben durch Veränderung eines Erregerstromes oder einer Erregerspannung.
Es sind elektrische Spannungsregler bekannt, bei welchen der Magnetkern eines an die zu regulierende Spannung angeschlossenen Elektromagneten einen hilfskontakt betätigt, durch dessen Wirkung bei Abnahme der zu regulierenden Spannung ein 'regerwiderstand im Feldkreise der Erregermaschine des zu regulierenden elektrischen Generators kurzgeschlossen, bei Zunahme der Spannung in den Feldkreis eingeschaltet wird. Wegen der durch das Kurzschliessen und Zuschalten des Erregerwiderstandes bewirkten Uberregulierung befindet sich der Anker des Elektromagneten beständig in Schwingung, so dass der Reguliervorgang in einem periodischen Kurzschliessen und Wiedereinschalten des Erregerwiderstandes besteht.
Die regulierte Spannung bleibt deshalb auch nicht vollständig unverändert, sondern sie pulsiert mit der Periodenzahi des Kmzschliessens und Wiedereinschaltens des Erregerwiderstandes.
Die Regulierung des Regl@s kann nun dadurch verbessert werden, dass der Anker des an die Spannung angeschlossenen Elektromagneten mit einer Rückführung kombiniert wird, die in bekannter Weise in Abhängigkeit von dem Reguliermittel, in diesem Falle somit in Abhängig- keit von der regulierenden Erregerspannung steht. Die durch das abwechselnde Kurzschliessen und Wiedereinschalten des Erregerwiderstandes bewirkten Erregerspannungsänderungen wirken vermittelst der Rückführung derart auf den die Regulierung bewirkenden Anker des an der u regulierenden Generatorenspannung liegenden Elektromagneten zurück, dass sie die die Revu- lierung einleitende Bewegung zu hemmen bzw. aufzuheben suchen.
Der Reguliervorgang wird daher aufgehoben, bevor sich die Wirkung der Regulierung in der regulie@ten Spaunung geltend macht, so dass eine überregulierung und damit die Pulsation der regulierten Spannung ver- mieden wird.
Die Erfindung besteht nun darin, dass zur Rückführung des Ankers des an die Generator- spannung angeschlossenen Elektromagneten eine Flüssigkeit verwendet wird (Flüssigkeits-
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Zylindergehäuse direkt oder indirekt von einem an die Erregerspannung angeschlossenen Elektro- magneten, der Zu-oder Abnahme dieser Spannung entsprechend, verstellt wird. Es können aber auch andere Anordnungen gewählt werden.
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reglers dargestellt.
Es bedeuten g emen Wechselstrom- bzw. Drehstromgenerator mit den Klemmen v, b seine Erregermaschine mit der Feldwi@klung a, w den E1l'egerwiderstand der Erregermaschine.
Die Wicklung s des Magneten r ist an die Zuleitung zu den Maschinenklemmen t'angeschlossen.
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Untel dem Einflusse dieses Druckes bewegt sich der mit dem Kolben gekuppelte Magnetkern nach oben und öffnet die Kontakte l k, wodurch der Kurzschluss des Erregerwiderstandes w
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und dadurch in bekannter Weise die Regulierung des Enegerstromes.
Bei grösseren Spannungsänderungen, welche grössere magnetische Kraftdifferenzen am Kerne r hervorbringen, wird die Rückführung des Kontaktes k wegen des zu überwindenden Gegendruckes erst erfolgen, wenn die Nachregulierung der Klemmenspannung des Generators bereits um einen entsprechenden Betrag vollzogen ist. Während dieser Zeit nimmt die Erregung kontinuierlich zu bzw. ab. Der magnetische Zylinder o der Rückführung hebt oder senkt sich mit der Erregerspannung ; der vom Zylinder auf den Kolben h durch die FliiBsigkeitss u13 übertragene Druck reicht aber nicht dazu aus, die der Spannungsänderung an der Spule a entsprechende Kraftdifferenz am Kern r zu überwinden.
Der Kolben h bleibt somit unbewegt und die Flüssigkeit wird durch den sich hebenden oder senkenden Zylinder o durch die Kataraktkani5-1e 3m Kolben hindurchgepresst. Der Zylinder o bewegt sich solange relativ zum Kolben & , bis sich durch die
Nachregulierung der Generatorspannung eine geringere Kraftdifferenz am Kern r einstellt.
Wenn der Flüssigkeitsdruck im Zylinder o diese Kraftdifferenz am Kern r zu überwinden vermag, so wird der Kolben h von der Flüssigkeit in der oben beschriebenen Art mitgenommen und die
Regulierung erfolgt wieder, wie früher, durch abwechselndes Einschalten und Kurzschliessen des Erregerwiderstandes. Die Kataraktkanäle der Flüssigkeitsrückführung könuen verengt oder vergrössert werden, wodurch eine frühere oder spätere Wirkung der Rückführung erzielt wird.
Die Rückführung wirkt aber immer so, dass die Regulierung eine bestimmte Zeitdauer vor Eintritt
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wird, da vermöge der Zeitkonstante des Magnetfeldes der elektrischen Generatoren die regulierte Spannung zeitlich hinter der Änderung der Erregung zurückbleibt.
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Kupplung zwischen Zylinder und Kolben, somit eine frühere Rückführung und eine langsamere Regulierung, deren Vergrösserung dagegen eine losere Kupplung, eine spätere Rückführung und schnellere Regulierung bzw. bei zu loser Kupplung Überregulierung.
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Korn der Regulierspule angreift. Die einzelnen Teile des Reglers besitzen in Fig. 2 dieselbe Bezeichnung und Bedeutung wie in Fig. 1. Das Regulierrelais r bis s besitzt in diesem Falle in
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ast at iscb reguliel t.
Ausser den durch die Fig. l, 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen können auch andere Kombinationen des Einbaues einer Flüssigkeits@ückführung, welehe von der Erregung betätig wird, verwendet werden.
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Ebenso stellen die beschriebenen Schaltungen nur Ausführungsbeispiele dar, welche beliebig etweitcrt werden können, ohne dass dadurch das Wesen der Erindung, welches in der Anwendung
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PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Schnellzegler zur selbsttätigen Regulierung Von elektrischen Spannungen, strömen oder Leistungen elektrischer Maschinen, welcher die Regulierung durch abwechselndes Einschalten und Kuizschliessen eines Widerstandes im Erregerkreise hervorbringt, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerspannung oder der Erregerstrom durch eine FlÜ8sigkeit. s1'ück- fi. ru'uug auf den die Einschaltung und Kurzschliessung des Widerstandes besorgenden Kontakt
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