CH153311A - Einrichtung zum selbsttätigen Synchronisieren und Parallelschalten von Wechselstromnetzen. - Google Patents

Description

  Einrichtung zum selbsttätigen Synchronisieren und     Parallelschalten     von     Wechselstromnetzen.       Zum selbsttätigen Synchronisieren von  Wechselstromgeneratoren an ein Netz wur  den bereits Vorrichtungen benutzt, bei denen  der Ständer     bezw.    der Läufer eines Induk  tionsmotors am Netz liegt, während der  Läufer     bezw.    Ständer mit den Klemmen des       parallelzuselialtenden    Generators in Verbin  dung steht. Der Läufer des Motors dreht  sich so lange im einen oder andern Sinne,  wie die Periodenzahl des zuzuschaltenden       Generators    grösser oder kleiner ist als die des  Netzes.

   Die Drehung des Läufers wird dazu  benutzt, den Geschwindigkeitsregler der An  triebsmaschine des     Generators    abhängig vom       Frequenzunterschied    mechanisch zu ver  stellen. Diese Vorrichtung erfordert ver  hältnismässig grosse und teure Motoren, deren  Ständer und Läufer     dreipliasig    gespeist wer  den müssen.  



  Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein  richtung zum selbsttätigen Synchronisieren  und     Parallelschalten    von Wechselstroms    netzen und besteht darin,     dass    jedem parallel  zu schaltenden Stromkreis<B>je</B> ein die     Syn-          ehronisiervorrichtung    steuerndes Relais mit  zwei     Magnetwicklungen    zugeordnet ist, wo  von<B>je</B> eine von der Summenspannung der  Stromkreise dauernd in Reihe gespeist wer  den, während die beiden andern durch das       frequenzuuterschiedempfindliche    Organ ge  steuert werden, derart,     dass    abhängig von  der Phasenlage der Stromkreise eine dieser  beiden Wicklungen eine Zusatzspannung er  hält.  



  <B>In</B> der Zeichnung sind zwei     AusfUh-          rungsbeispiele    der neuen Einrichtung veran  schaulicht, wobei in beiden Fällen für glei  che Einzelteile gleiche Bezugszeichen ge  wählt sind.  



  In     Fig.   <B>1</B> bezeichnet a einen selbsttätigen       Parallelschaltapparat    der     Wälzsektorregel-          kontakt-Bauart.    Seine wesentlichen Teile  sind das Zeitrelais<B>b</B> und die     Wälzsektoren-          Regelvorrichtung   <B>e.</B> Der Kontakt<B>d</B> des Zeit-           relais   <B>b</B> steuert den     EinschaItmagneten    des  Netzschalters<B>f,</B> der die     Parallelschaltuiig    der  Netze I,     II    bewirkt.

   An diesen liegen die       Synchronisierwandler   <B><I>g, h.</I></B> Ausserdem sind  zwei Relais<I>i,<B>k</B></I> zum Steuern des     Piegel-          motors    m vorgesehen, der die Synchronisie  rung des parallelzuschaltenden Netzes     II          veranlasst.    Jedes Relais i,     k    hat zwei Magnet  wicklungen n, o     bezw.   <B><I>p, q.</I></B> Die Wick  lungen n und<B>p</B> liegen in Reihe mit den  Sekundärwicklungen der Wandler<B><I>g,</I></B>     rh    und  werden infolgedessen von der Summenspan  nung der Netze 1,<B>11</B> gespeist.

   Jede der bei  den andern Wicklungen o,     q    wird für sich  an die Spannung der Sekundärwicklung des  Wandlers<B>g</B> gelegt,<B>je</B> nachdem sieh die Dreh  trommel r der Regelvorrichtung     c    im einen  oder andern Sinne dreht und so sich der  Kontakt s an den linken oder rechten     Gegen-          konfakt        t    legt.  



  Die Bewegungen der Drehtrommel r wer  den hier nach dem     Ferraris-Prinzip    durch  ein Magnetsystem erzeugt, dessen Wick  lungen u, v derart     abgegliellen    sind,     dass    bei  gleicher Phasenlage der Netze<B>1,</B> 11 keine  Drehkraft auf die Trommel r ausgeübt wird.  Falls jedoch ein Phasen-     bezw.        Frequenz-          unterschied    besteht--, dreht sie sich und damit  auch ihr Kontakt s nach der einen oder an  dern Richtung, wodurch entweder die Wick  lung o oder     q    an die Sekundärspannung des       \ffandlers   <B>g</B> angeschlossen wird.  



  Die     Wieklungen        ii,    o     bezw.   <B><I>p, q</I></B> beider  Relais<I>i,<B>k</B></I> sind so abgestimmt,     dass    nur das  Relais i oder<B>k</B> anspricht, wenn nicht nur  die Wicklungen<B>p</B> und n an der Summen  spannung der Wandler<B>g,</B>     li,    liegen, sondern  auch die zweite Wicklung o oder     q    Span  nung erhält, das heisst an der Sekundär  wicklung des Wandlers<B>g</B> liegt.

   Ausserdem  ist hier vorausgesetzt,     dass    die den Wick  lungen n., o     bezw.        p#        q    der     Relais    i     bezw.   <B>k</B>       aufgedrückten    Spannungen     phasengleieli    oder  annähernd     phasengleieli    sind.

   Je nachdem  das eine oder     ande're    Relais anspricht, wer  den die Klemmen des Motors in im einen oder  andern Sinne an das Hilfsnetz<B>x</B> angesehlos-         sen.    Er dreht sieh somit nach der einen oder  andern Richtung und verstellt zum Beispiel  den Drehzahlregler     iv    der Antriebsmaschine  <B>y</B> des parallel zu schaltenden Generators<B>v.</B>  Das Schalten der Relais<I>i.</I>     lg    erfolgt demnach  impulsweise, und zwar abhängig vom     Fre-          quenzunterschied    der Netze I,     II,   <B>je</B> nach  dem, ob der Kontakt s der Drehtrommel r  den rechten oder linken Gegenkontakt<B>1</B> be  rührt.

   Werden diese Relais als Zeitrelais aus  gebildet, deren Ablaufzeit grösser ist,     als    die  zwischen zwei     aufeinanderfolgenden    Im  pulsen liegende Zeitdauer, so bleibt somit  das eine Relais während der Impulse dauernd  geschlossen, und der Motor m, regelt dauernd  im Sinne der Annäherung der Frequenz des  Netzes     II    an die des Netzes I. Stimmen  beide Frequenzen überein, so schliessen sieh  die Kontakte<B>d,</B> des Relais<B>b.</B> der Einschalt  magnet des Netzschalters<B>f</B> erhält Spannung  vom Hilfsnetz<B>x</B> und schliesst den Schalter,  womit die Parallelschaltung der Netze<B>1</B> und       II        vollzo#,en    ist.  



  Bei der Schaltung nach     Fig.    2, dient als  <B>1 ,</B>     requenzunterschiedempfindliches        Orgar        eiii          na-eh    dem     -Drehfeldprinzip    arbeitendes     Syn-          ehronoskop,    dessen Ständer<B>1</B> nur     ei-nphasjt-r          iind    dessen Läufer<B>2,</B> dreiphasig, oder um  gekehrt, gespeist wird.

   Die Speisung erfolgt,  über die     Synchronisierwandler   <B>g,</B> h. wovon  der erste an zwei Phasen des Netzes I und  der zweite<B>-</B> abweichend von der     Ausfüb-          rung        naeh        Fig.   <B>1 -</B> an die drei Phasen des  Netzes     II    angeschlossen ist. Je     nacb    dem  Unterschied zwischen den Frequenzen der  Netze<B>1, 11</B> dreht sich der Läufer 2- in der  einen oder andern Richtung und nimmt die  mit ihm     gekuppelte    Trommel r samt deren  Kontakt s mit. Das übrige Arbeitsspiel  stimmt mit dem der Ausführung nach     Fig.   <B>1</B>  überein.  



  Das Ansprechen der     Synchronisierrelais     i..<B>k</B> kann in beliebiger relativer Phasenlage  der Spannungen der Netze I,     II    erzwungen  werden, zum Beispiel in der     Phasen-Oppo-          sitionsstellung.    Zu diesem Zweck ist beim  Ausführungsbeispiel nach     Fig.    2 in die       Stromleit-ung    der von der Summenspannung           p,e          rf    speisten Magnetwicklungen     n,   <B>p</B> der Re  lais     i'        ic    ein Umkehrtransformator<B>3</B>     ein-          Ceschaltet,

      der die Phase der Spannung der  <B>n</B>  Wicklung n oder<B>p</B> gegenüber der Phase der  Spannung der Wicklungen des     Zeitschalt-          relais        b    um<B>180 '</B> verschiebt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum selbsttätigen Syncliro- nisieren und Parallelschalten von Wechsel-- stromnetzen, dadurch gekennzeichnet, dass jedem parallel zu schaltenden Stromkreis<B>je</B> ein die Synchronisiervorrichtung steuerndes Relais mit zwei Magnetwicklungen zu- ,geordnet ist, wovon<B>je</B> eine von der Summen spannung der Stromkreise dauernd in Reihe gespeist werden, während die beiden andern durch das frequenzunterschiedempfindlielie Organ gesteuert werden, derart,

   dass ab <B>hängig</B> von der Phasenlage der Stromkreise eine dieser beiden Wicklungen eine Zusatz spannung erhält. UNTERANSPRÜCHE: <B>1.</B> Einrichtung nach Patenta.nspruch mit einer vom frequenzunterschiedempfind- liehen Organ angetriebenen Drehtrom mel, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehtrommel einen Kontakt trägt, der <B>je</B> nach der Drehrichtung der Trommel die eine oder andere der zusätzlich er regten Magnetwicklungen der Relais an die die Zusatzspannung erzeugende Se kundärwicklung eines Synchronisier- wandlers legt,

   wodurch ein Regelmotor für die Antriebsmaschine des ans Netz zu schaltenden Wechselstromgenerators gesteuert wird. 2. Einrichtuno, nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als frequenz- unterschiedempfindliches Organ ein nach dem Ferraris-Prinzip arbeitendes Mag netsystem dient.

   <B>3.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, da durch üekennzeichnet, dass als frequenz- unterschiedempfindliches Organ ein nach dem Drelifeld-Prinzip arbeitendes Syn- chronoskop dient. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die beiden Re lais zeitabhängige Relais sind. <B>5.</B> Einrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Ablauf zeit der Zeitrelais einstellbar ist.

   <B>6.</B> Einrichtung nach Patentansprueh, ge kennzeichnet durch eine derartige<B>Ab-</B> stimmung der beiden Magnetwicklungen jedes Relais, dass nur eines dieser Relais anspricht, wenn die dessen Wicklungcn aufgedrückten Spannungen phasengleich sind. <B>7.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass beide Magnet wicklungen jedes Relais derart ab gestimmt sind, dass eines von diesen an spricht, wenn die Phasenlage des einen Netzes gegenüber der des zuzuschalten- den Netzes um<B>180 '</B> verschoben ist.

   <B>8.</B> Einrichtung nach Unteranspruch<B>7,</B> da durch gekennzeichnet, dass zur Phasen umkehrung ein in den Stromkreis der von der Summenspannung gespeisten Magnetwicklungen liegender Umkehr transformator dient.