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Elektrische Anlage mit schwankendem Leistungsbedarf und Nutzbarmachullg der Überschussenergie.
In elektrischen Anlagen mit schwankendem Leistungsbedarf, denen eine den Durehschnittsbedarf übersteigende Höchstleistung dauernd zur Verfügung steht, ist es zur völligen Ausnützung der Kraftquelle zweckmässig, die Überschussenergie gleichfalls einer Verwertung zuzuführen, Die Entnahme an Übersehussenergie muss hiebei so geregelt werden, dass sie den Momentanwert der schwankenden Leistungs-
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L bedeutet die konstante Höchstleistung, L'den Leistungsbedarf in einem bestimmten Zeitpunkt, L" die in diesem Zeitpunkt verwertbare Übersehussleistung, deren Gesamtgrösse durch die schraffierten Flächen dargestellt wird.
Erfindungsgemäss soll nun eine solche Anlage so ausgeführt werden, dass die Überschussenergie
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brauchern zugeführt wird, die die aufgenommene Energie nicht mehr über die Zwischenmaschinen zurückgeben.
Eine derartige Anlage ist in Fig. 2 beispielsweise dargestellt. Der Betrieb a nimmt aus dem Kraftwerk b über die Leitungen c eine schwankende Lsistung L'nach dem Diagramm Fig. 1 auf. Die Überschussleistung LI (wird aus den Leitungen c mittels eines Synchron- oder Asynchronmotors d, der einen Generator e antreibt, abgesaugt. Dieser arbeitet auf einen Verbraucher oder Energiespeicher j, der von der Spannung unabhängig ist und annähernd konstanten Widerstand besitzt, z. B. auf einen elektrisch beheizten Dampfkessel. Die Entnahme der Übersehussenergie wird nun dadurch beherrscht, dass die Erregung des Generators in Abhängigkeit von dem schwankenden Leistungsbedarf selbsttätig geregelt
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ringspannung des Einankerumformers h.
Dessen in festem Verhältnis mit der Schleifringspannung wachsende Gleichstromspannung wirkt der Spannung der Erregermaschine entgegen und daher sinkt die Spannung des Generators und infolgedessen auch die Entnahme an Überschussenergie. Naturgemäss ist die erfindungsgemässe Anordnung nicht an die Verwendung eines Einankerumformers gebunden, vielmehr kann jeder Umformer mit starrer Spannungsübersetzung zwischen Gleichstrom- und Wechselstromseite, z. B. auch ein Quecksilberdampfgleichrichter, Anwendung finden.
Der Transformator j besitzt primär ausser der Ssrienwicklung j ? noch eine Nebenschlusswicklung m, die den Umformer auch bei Stromlosigkeit der S ? rienwicklung unter Spannung hält.
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in den Erregerstromkreis des Generators e einschaltet. Durch die Zwischenschaltull ! s des Zeitrelais soll hiebei ein Öffnen des Schalters t bei kurzzeitigen Überschreitungen der Leistungsgrenzen vermieden werden.
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übertragenden magnetischen Kreise eingegrenzt werden.
Zu diesem Zwecke wird der magnetische Kreis des Generators e so ausgebildet, dass er an der unteren Leistungsgrenze L ; magnetisch gesättigt ist und daher bei weiterem Anwachsen des Erregerstromes sich die Spannung des Generators und damit seine Leistungsabgabe nicht mehr wesentlich ändert. In gleicher Weise wird eine Begrenzung der Leistungaufnahme nach oben erzielt, indem an der oberen Belastungsgrenze Li der Serientransformator) mag- netisch gesättigt ist, so dass bei Überschreitung dieser Grenze die Schleifringspannung und damit auch die Gleiehstromspannung des Einankerumformers h annähernd gleichbleibt.
Die gleiche Wirkung wird durch Sättigung des magnetischen Kreises des Einankerumformers an der oberen Leistungsgrenze erreicht,
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Es können auch beide Massnahmen zugleich zur Anwendung kommen.
Der Sättigumgseffekt wird zweckmässig durch Einbau von den Leistungsgrenzen entsprechenden Sättigungswegen in die magnetischen Kreise erzielt. Dem Einankerumformer müssen Drosselspulen v vorgeschaltet werden, damit bei erreichter Sättigung seines magnetischen Kreises ein übermässiges An- wachsen des zugeführten Stromes vermieden wird. Durch geeignete Wahl dieser Drosselspulen wird auch ein genaueres Einhalten der oberen Grenze ermöglicht.
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Electrical system with fluctuating power requirements and making the excess energy usable.
In electrical systems with fluctuating power requirements, for which a maximum power in excess of the average demand is permanently available, it is advisable, in order to fully utilize the power source, to also utilize the excess energy Performance
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L means the constant maximum power, L'the power requirement at a specific point in time, L "the excess power that can be used at this point in time, the total size of which is represented by the hatched areas.
According to the invention, such a system should now be designed so that the excess energy
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users that no longer return the absorbed energy via the intermediate machines.
Such a system is shown in Fig. 2, for example. Operation a takes on a fluctuating power L 'according to the diagram in FIG. 1 from the power station b via the lines c. The excess power LI (is extracted from the lines c by means of a synchronous or asynchronous motor d, which drives a generator e. This works on a consumer or energy store j, which is independent of the voltage and has an approximately constant resistance, e.g. The extraction of the excess energy is now controlled by the fact that the excitation of the generator is regulated automatically depending on the fluctuating power requirement
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ring tension of the single armature converter h.
Its DC voltage, which increases in a fixed ratio with the slip ring voltage, counteracts the voltage of the exciter and therefore the voltage of the generator drops and, as a result, the extraction of excess energy. Naturally, the arrangement according to the invention is not tied to the use of a single armature converter; rather, any converter with a rigid voltage translation between the direct current and alternating current side, e.g. B. also find a mercury vapor rectifier application.
The transformer j primarily has apart from the SS winding j? still a shunt winding m, which the converter even when the S? keeps the winding under tension.
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switches on in the excitation circuit of generator e. Through the intermediate switch! s of the timing relay, opening of switch t should be avoided if the performance limits are exceeded for a short time.
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transmitting magnetic circuits are limited.
For this purpose, the magnetic circuit of the generator e is designed so that it is at the lower power limit L; is magnetically saturated and therefore with a further increase in the excitation current, the voltage of the generator and thus its power output no longer changes significantly. In the same way, the upper limit of the power consumption is achieved in that the series transformer is magnetically saturated at the upper load limit Li, so that when this limit is exceeded, the slip ring voltage and thus also the DC voltage of the single armature converter h remain approximately the same.
The same effect is achieved by saturating the magnetic circuit of the single armature converter at the upper power limit,
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Both measures can also be used at the same time.
The saturation effect is expediently achieved by installing saturation paths corresponding to the power limits in the magnetic circuits. Choke coils v must be connected upstream of the single armature converter, so that when its magnetic circuit is saturated, an excessive increase in the current supplied is avoided. A suitable choice of these choke coils also enables the upper limit to be adhered to more precisely.
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