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Im Parallelbetrieb von Gleichstromgeneratoren mit separaten, astatischen Spannungsreglern lässt sich nicht ohne weiteres eine bestimmte Belastungsverteilung erzielen. Bei einer bekannten Einrichtung werden die Regler zur Erzielung der nötigen Stabilität statisch gemacht. Die dadurch entstehende Ungleichförmigkeit der Spannung kann mit Hilfe eines in den Summenstrom eingeschalteten festen Hauptstromwiderstandes aufgehoben werden. Andere bekannte Anordnungen zeigen einen Weg, wie durch Zusammenwirken von Hauptstromwiderständen im Summenstrom aller Generatoren und von solchen im Einzelstrom jedes Generators die Regler passend beeinflusst werden können. Diese Anordnungen haben jedoch den Nachteil einer mehr oder weniger komplizierten Justierung.
Ausserdem werden derartig umfangreiche Kombinationen von Hauptstromwiderständen, insbesondere für den-Summenstrom bei den heutzutage gebräuchlichen, ungewöhnlich hohen Stromstärken, infolge des hohen Preises, beträchtlichen Platzbedarfs und hohen. Energiekonsums recht unwirtschaftlich. Endlich gibt es viele Anlagen, wo es infolge der wechselnden Aufeinanderfolge von Anschlüssen für Stromentnahme und für Generatoren ganz unmöglich ist, einen festen Widerstand in den Gesamtstrom zu verlegen.
Wenn nur zwei Generatoren in Frage kommen, lässt sich die oben gekennzeichnete Aufgabe nach einem bekannten Verfahren mit Shunts in den beiden Generatorströmen lösen, an welche die Zusatzspulen der Spannungsregler so angeschlossen sind, dass die in einem Generator relativ zu hoch ansteigende Stromstärke den eigenen Regler, im Sinne abnehmender, denjenigen des anderen Generators im Sinne- zunehmender Erregung beeinflusst.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung mit einfachen Shunts, um die Aufgabe für eine beliebige, mehr als zwei betragende Anzahl vo. n Generatoren zu lösen, ohne dass hierfür noch Shunts im Summenstrom notwendig sind. Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die zusätzliche Beeinflussung von Spannungsreglern allein.
Die Fig. i stellt als Anwendungsbeispiel für die Erfindung den Parallelbetrieb von drei Gleichstromgeneratoren gÚ g2, ga dar. Der eine Pol der Maschinen ist unmittelbar, der andere über je einen festen Hauptstromwiderstand n mit den Sammelschienen verbunden.
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Diese letzteren besitzen automatische Betätigung, welche in der Zeichnung in der Form eines Schnellreglers mit Wälzkontakten dargestellt ist. Bei normaler Spannung wird das Gegengewicht p von dem durch Feldspule sp und Drehspule d entwickelten Drehmoment in der Schwebe gehalten. Spannungsschwankungen über und unter dem Normalwert haben Drehbewegungen und entsprechende Widerstandsänderungen zur Folge, durch welche die Spannung immer wieder auf den Normalwert zurückgeführt wird.
An die von der Sammelschine abgekehrten Klemmen der Widerstände n sind mit je einem Ende die zusätzlichen Reglerspulen st angeschlossen ; die anderen Enden dieser Spulen sind miteinander verbunden, analog der bei mehrphasigen Wechselströmen gebräuchlichen Sternschaltung. Die Ohmwerte der Hauptstromwiderstände n sind entsprechend der Generatorgrösse abgestimmt, so dass die Zusatzwicklungen st bei gleichmässiger Stromverteilung auf die drei Dynamos keinen Strom führen. Hat aber z. B. die Maschine gl die Neigung, mehr als den ihr zukommenden Strom zu übernehmen, dann bedingt das damit verbundene
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Regler und r3 ist dabei entgegengesetzt derjenigen von ri.
Die Erregung von gl wird etwas verringert, diejenige von g2 und gg etwas verstärkt, so dass sich sofort die gewünschte.
¯Stromverteilung wieder einstellt. Wenn umgekehrt der Belastungsstrom des Generators gl einen zu geringen Wert annimmt, so kommen von n2 und it3 ausgehende Ausgleichsströme über und 3 zustande, die sich summieren und über si nach Mi fliessen. Es erfolgt deshalb eine Beeinflussung der Regler und's im Sinne abnehmender und eine entgegengesetzte des Reglers r1 im Sinne zunehmender Erregung, wodurch wiederum die gewünschte
Stromverteilung herbeigeführt wird.
Es würde genügen, wenn diese zusätzliche Beeinflussung an zwei Reglern besteht, während der dritte nur dem Einfluss der Spannung unterworfen ist. Es genügt auch, wenn nur einer der Regler mit der Grunderregung durch die Spannung ausgerüstet ist, während die anderen ausschliesslich von den Ausgleichströmen, also nicht zusätzlich, sondern ursprüng- lich beeinflusst werden. Dies ist z. B. für die in der Fig. 2 dargestellte Anordnung der Fall.
Der Regler'g ist dort. ein zusätzlich beeinflusster Spannungsregler. Die Regler 1'1 und r2 dagegen sind ausschliesslich von den durch die Generatorströme im Shunt-System erzeugten Ausgleichsströmen abhängig. Das Feld des Reglers wird hier von einem permanenten Stahl- magneten 11t geliefert.
Nach dem gleichen Prinzip können z. B. auch Drehzahlregler für Motoren gebaut werden. Ein Beispiel für diese Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Die parallel geschalteten Gleichstrommotoren gl, g2, gs arbeiten auf eine gemeinsame Welle. Die
Geschwindigkeitsregler r1, r2, r2 stehen unter dem Einfluss der Tachometerdynamo t, deren
Spannung- (bzw. Umdrehungszahl) durch selbsttätige Anpassung der Erreger konstant gehalten wird. Um, ungeachtet des astatischen Charakters der Regler, eine gleichmässige Teilnahme der Motoren an der Leistung zu erzwingen, werden die Einzelströme mit den
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zusätzliche Beeinflussung der Regler ist imstande, die Belastung der einzelnen Motoren in einem bestimmten'gegenseitigen Verhältnis zu'halten.
Ausser in der beschriebenen Weise lassen sich die Ausgleichsströme auf anderem Wege erzeugen. Anstatt die betreffenden Enden der Reglerspulen, wie in den Figuren angegeben, zu einem gemeinsamen Punkt zu führen, kann man sie je zwischen gleichpoligen Leitungen der Einzelmaschinen einschalten. Oder man kann die Spulen jedes Reglers in zwei Abschnitte unterteilen und sie analog den Transformatorschaltungen in Stern, Polygon, Zickzack oder gemischt schälten.
Die Erfindung lässt sich naturgemäss auf Umformergruppen, Gleichrichter, Akkumulatoren sowie überhaupt auf Gleichstromeinheiten aller Art anwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
I. Anordnung zur gleichmässigen Stromverteilung auf mehr als zwei parallel geschaltete Gleichstromeinheiten mit getrennten, selbsttätigen Reglern, dadurch gekennzeichnet, dass in für zwei Einheiten bekannter Weise die Regler von Ausgleichsströmen beeinflusst werden, welche ohne Heranziehung des Summenstromes bei Abweichungen von der Proportionalität der einzelnen. Generatorströme durch direkte Gegenüberstellung der letzteren in einer besonderen Einrichtung entstehen, wobei die Beeinflussung eine ursprüngliche (Fig. 2) oder eine zusätzliche (Fig. i und 3) sein kann.