CH129401A - Einrichtung zur selbsttätigen Regelung elektrischer Anlagen mit grossem Regelbereich. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur selbsttätigen Regelung elektrischer Anlagen mit grossem Regelbereich.    Bei elektrischen Anlagen mit grossem  Regelbereich, die selbsttätig in feinen     Stufen     geregelt werden müssen, genügen die ge  wöhnlichen Schnell- und     Eilregler    nicht mehr,  weil eine Vergrösserung ihrer Abmessungen.  aus baulichen Gründen nicht möglich ist  oder wenigstens nicht     wirtschaftlich    wäre.

    Man war daher bisher in solchen Fällen  genötigt, auf die Schnellregelung ganz zu  verzichten und mit einer     verhältnismässig          langsamen    Regelung unter Einfügung von       Servomotoren    vorlieb zu nehmen; auch konn  ten die dabei verwendeten Regelapparate aus  wirtschaftlichen Gründen nicht allzu fein  stufig gemacht werden.  



  Nach der vorliegenden Erfindung ist  eine Schnellregelung von feinster Stufung  in sehr weiten Grenzen unter Wahrung der  Wirtschaftlichkeit möglich. Darnach wird  ein Schnellregler für die Feinstufung mit  einem weiteren Regelorgan für die Grob  stufung in der Weise kombiniert, dass in  beiden     Endstellungen    des Feinreglers der  Grobregler selbsttätig in Wirkung gesetzt  wird; die Verstellung des Grobreglers ver-         anlasst    wiederum die selbsttätige Rückkehr  des Feinreglers in eine Zwischenstellung,  und dadurch wird schliesslich der Antrieb  des Grobreglers stillgesetzt.  



  Zur Erläuterung der Erfindung diene  das in der Zeichnung dargestellte Ausfüh  rungsbeispiel.     Darnach    soll die Drehzahl eines  Motorantriebes, die in sehr weiten Grenzen  von Hand einstellbar ist, selbsttätig sehr  genau konstant gehalten werden. Der An  triebsmotor     a    wird in     Leonardschaltung    von  der mittelst     Drehstrommotor    c angetriebenen  Dynamo b gespeist, deren Erregung zwecks       Drehzahlregelung    des Motors a durch den  Widerstand d und die mit ihm in Reihe  geschaltete Zusatzdynamo e für Zu- und  Gegenschaltung in weiten Grenzen geändert  werden kann.

   Der Widerstand d dient zur  Grobregelung und wird von dem umsteuer  baren Hilfsmotor da über ein     Schneckenvor-          gelege   <I>f</I> verstellt. Der Motor     lt    liegt an dem  sämtliche Erregerströme liefernden Gleich  stromnetz g von konstanter Spannung und  wird beim Ansprechen des polarisierten Re  lais<I>i</I> mittelst der Kontakte<I>7c</I> im einen oder      andern Sinne eingeschaltet.

   Die Spule dieses  Relais i ist an den Kontaktsegmenten des  Schnellreglers<I>na</I> angeschlossen, dessen Wi  derstände als     Spannungsteiler    geschaltet und  in Brückenschaltung so verbunden sind, dass  in der Mittelstellung der Segmente zwischen  ihnen keine Spannung, in ihren     Endstellun-          gen    jedoch positive bezw. negative Höchst  spannung herrscht. Dieser Schnellregler m  überwacht die Drehzahl des Motors a und  wird daher von einer von diesem Motor an  getriebenen Tachometerdynamo n gespeist.

    Er übernimmt die Feinregelung, das     heisst     die genaue Konstanthaltung der Drehzahl des  Motors     a,    indem er das Feld der Zusatz  dynamo e im Erregerkreis der     Leonard-          dynamo    b im positiven oder negativen Sinne  regelt. Die von der Tachometerdynamo n  an den Schnellregler na gelieferte Spannung  ist     mittelst    des Regelwiderstandes o von Hand  einstellbar.  



  Die Wirkungsweise ist nun folgende:  Im normalen Betriebe mit bereits warmen  Maschinen genügt der Schnellregler m allein  zur Konstanthaltung der Drehzahl, indem  er bei Drehzahlabweichungen des Motors a  der Zusatzdynamo     e    unverzüglich so viel  Erregung liefert, dass sie die erforderliche  Zu- oder Gegenspannung an das Feld der  Steuerdynamo b abgibt. Dabei gelangt im  allgemeinen das Drehsystem des Reglers m  nicht in eine Endstellung.  



  Tritt aber beim Motor a durch irgend  einen Umstand eine erhebliche Drehzahl  schwankung auf, oder soll der Motor a mit  einer neuen konstanten Drehzahl laufen,  was durch Verstellen des Widerstandes o er  reicht wird, so gelangen die Kontaktsegmente  des Reglers     in.    in eine Endstellung, so dass  die Spannung zwischen ihnen ihren positiven  oder negativen Höchstwert erreicht. Dann  spricht das Relais i an und schliesst den  Kontakt     k    im einen oder andern Sinne, so  dass der Hilfsmotor     la    anläuft. Gleichzeitig  wird die Zusatzdynamo     e.    auf ihren Höchst  wert erregt und liefert je nachdem Zu- oder  Gegenspannung.

   Durch den Hilfsmotor     h       wird nun der Widerstand     d    so lange ver  stellt, bis die der     Schnellreglerspule    von der       Tachometerdynamo    n gelieferte Spannung  einer Stellung der     Reglersegmente        zwischen     den Endstellungen entspricht und die vom  Regler     m    gelieferte Spannung nicht mehr  ausreicht, um einen Ausschlag des Relais i  zu erzielen.

   Dieses öffnet daher den Kon  takt     1e    und setzt damit den Hilfsmotor<I>h</I>  still, und der Hauptmotor a läuft nunmehr  mit der gewollten Drehzahl weiter, wobei  die Feinregelung wieder lediglich vom  Schnellregler     m    über die Dynamo e geleistet  wird.  



  Die Zeichnung veranschaulicht nur eines  der vielen Ausführungsbeispiele für die  Erfindung. Im einzelnen wie in der Gesamt  anordnung sind zahlreiche Varianten mög  lich, auch ganz andere Aufgaben können  nach der der Erfindung zugrunde liegenden  Regelungsweise gelöst werden. Im einzelnen  lässt sich beispielsweise folgendes ändern:  Statt des polarisierten Relais i können zwei  Relais benutzt werden, von denen eines der  Rechtsdrehung, das andere der Linksdrehung  des Hilfsmotors     la    zugeordnet ist, wie das  bei     Vielfachsteuerungen    für elektrische Bah  nen bekannt ist. Statt des elektrischen kann  ein hydraulischer Hilfsmotor verwendet und  vom Relais i gesteuert werden.

   Der     Kon-          taktsegmentregler    in kann durch einen Regler       a        a        nderer        Bauart        ersetzt        werden.        Er        kann        in     anderer Weise geschaltet werden. Der Grob  regler     d    mit Antriebsmotor kann bei klei  neren Antrieben ebenfalls durch einen  Schnellregler, bei grossen Wechselstrom  anlagen durch einen Stufentransformator  oder einen Induktionsregler ersetzt werden.  



  Bei Gleichstrommotoren, die nicht nach  dem     LPonardsz=stem    gespeist werden, kann  man das Feld des Arbeitsmotors     c,    unmittel  bar regeln. Ist der letztere ein Induktions  motor, so wird man den Läuferwiderstand  oder mittelst einer in Kaskade geschalteten       Kollektoimaschine    die Läuferspannung re  geln.

   Wird der Induktionsmotor von einer  besonderen Synchronmaschine gespeist, so  kann man die Regelvorrichtungen auf die      Frequenz der letzteren einwirken lassen ge  gebenenfalls     durch    Regelung der Kraftmittel  zufuhr der Antriebsmaschine; oder aber  man beeinflusst durch die     Feinregelung    den  Läuferwiderstand bezw. die Läuferspannung  des Induktionsmotors und durch die Grob  regelung die Frequenz des speisenden     Syn-          chrongenerators.     



  Aber nicht nur für Drehzahlregelungen  kommt die neue Schaltung in Betracht, son  dern auch für alle andern Regelungsgebiete.  So vor allem für die Spannungs-,     Strom-          und    Leistungsregelungen in Kraftwerken  und Netzen, ferner für die Regelung des  Leistungsfaktors in Wechselstromanlagen.  Insbesondere ist die Regelung nach der Er  findung geeignet für Synchronkompensato  ren, die dazu dienen, den in weiten Grenzen  schwankenden Leistungsfaktor eines Netzes  auf die Einheit zu kompensieren oder die  Spannung des Netzes durch Einstellung der  Erregung der Maschine zwischen positiven  und negativen Werten konstant zu halten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur selbsttätigen Regelung von elektrischen Anlagen mit grossem Regel bereich, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinregelung von einem Schnellregler, die Grobregelung von einem weiteren Regelorgan ausgeübt wird, welches erst in den End- stellungen des Feinreglers anspricht und dadurch die Rückkehr des Feinreglers in eine Zwischenstellung veranlasst, wodurch die Grobregelung stillgesetzt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in der End- stellung des Feinreglers die zu regelnde Grösse durch den Grobregler im gleichen Sinne beeinflusst wird, wie sie vom Fein regler beeinflusst werden sollte. 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in jeder End- stellung des Feinreglers ein Relais an spricht, das die Verstellung des Grob reglers jeweils im einen oder andern Sinne veranlasst. B. Einrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet. dass in jeder End- stellung des Feinreglers ein besonderes Relais anspricht. 4. Einrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass vom Fein regler ein einziges, polarisiertes Relais beeinflusst wird. 5. Einrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Regel widerstand des Feinreglers Brückenschal tung besitzt und das Relais in der Brückendiagonale liegt. 6.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass jeder End- stellung des Feinreglers die Drehrich tung eines Hilfsmotors zugeordnet ist, welcher den Grobregler im Sinne ent weder einer Zunahme oder einer Ab nahme der zu regelnden Grösse verstellt. 7. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Sollwert der zu regelnden Grösse durch Änderung der Erregung des Feinreglers einstellbar ist. B. Einrichtung nach Unteranspruch 7, zur Drehzahlregelung eines Motorantriebes. dadurch gekennzeichnet, dass der An triebsmotor mit einer Tachometerdynamo gekuppelt ist, deren Strom von Hand regelbar ist. 9.

   Einrichtung nach Patentansprueh, zur Drehzahlregelung von Gleichstrommotor antrieben, dadurch gekennzeichnet, dass der Feinregler die Erregung des An triebsmotors beeinflusst. 10. Einrichtung nach Patentanspruch, zur Drehzahlregelung von in Leonardschal- tung betriebenen Motoren, dadurch ge kennzeichnet, dass der Feinregler die Er regung der den Motor speisenden Dy namo beeinflusst. 11. Einrichtung nach Unteranspruch 10, da durch gekennzeichnet, dass der Fein regler die Spannung einer im Haupt erregerkreis liegenden Zusatzmaschine im positiven oder negativen Sinne beein flusst. 12.

   Einrichtung nach Patentanspruch, zur Drehzahlregelung von Induktionsmotor antrieben, dadurch gekennzeichnet, dass der Feinregler den Läuferkreis beein flusst. 13. Einrichtung nach Unteranspruch 12, da durch gekennzeichnet, dass der Feinregler die Spannung einer mit dem Induktions motor in Kaskade geschalteten Kollektor maschine beeinflusst. 14. Einrichtung nach Patentanspruch, zur Drehzahlregelung für Antriebe mit von einem besonderen Synchrongenerator ge speistem Induktionsmotor, dadurch ge kennzeichnet, dass der Feinregler den Läuferkreis des Induktionsmotors, der Grobregler dagegen die Frequenz des Synchrongenerators beeinflusst. <B>15.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Regelorgane seinen Einfluss mittelbar, das heisst über ein servo motorisches Zwischenglied, ausübt.

   <B>1.6.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, zur Regelung der Spannung, des Strome, der Leistung oder des Leistungsfaktors einer Anlage, dadurch gekennzeichnet, dass der Feinregler die Spannung einer im Erregerkreis der zu regelnden Ma schine liegenden Zusatzmaschine im po sitiven oder negiq tiven Sinne beeinflusst.