CH158045A - Einrichtung zur Regelung der Leistungsübertragung zwischen zwei durch eine Frequenzumformergruppe gekuppelten Netzen. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Regelung der Leistungsübertragung zwischen zwei durch eine       Frequenzumformergruppe    gekuppelten Netzen.    Es sind Einrichtungen bekannt, bei denen  eine bestimmte Leistung eines ein Netzspei  senden     Generators    konstant gehalten wird,  indem ein     frequenzabhängiger        Leist-ungsein-          stellregler    und ein zweiter     Leistungsregler     verwendet wird, der die von dem     Leistungs-          einstellregler    vorgeschriebene Leistung regu  liert.

   Es ist ferner bekannt, an einem  Leistungsregler einen beliebigen Leistungs  wert einzustellen, indem dem     Messsystem    des  Reglers ein nach Grösse und Richtung     ver-          änderlic'her    Wattstrom überlagert wird, der  abhängig ist von der Netzfrequenz. Hier  bei handelt es sich aber immer nur darum,  die Leistungsabgabe oder     -aufnahme,    eines  ein Netz speisenden     Generators:    oder seiner  Antriebsmaschine konstant zu halten.  



  Gegenstand der Erfindung ist nun eine       Einrichtun   <B>g</B> zur Regelung der     LG-istunje.-          übertragung    zwischen zwei Netzen, die durch  eine     Frequenzumformergruppe    gekuppelt sind.

    Um nun unter Verwendung eines     frequenz-          abhängigenLeisfungseinstellreglers    und- eines    zweiten Reglers, der die vom ersteren vor  geschriebene Leistung reguliert, die vom Um  former zu     übertravende        Leistuno#    nach Rich  tung und Grösse regeln zu können, wird er  findungsgemäss<B>je</B> einer der beiden Regler       -einam    der beiden Netze zugeordnet, wobei  die     Re-ler    mechanisch     unahliängio-        vonein-          ZD   <B>en</B>       ander    sind.  



  In der Zeichnung sind Ausführungsbei  spiele der Erfindung in den     Abb.   <B>1</B> bis<B>5</B>  schematisch dargestellt.     Abb.   <B>1</B> zeigt die  Abhängigkeit des     Leistungseinstellreglers     von der Frequenz eines Netzes, und die     Abb.     2 und<B>3</B> zeigen seine Abhängigkeit von der       Frequenzdifferenz    beider Netze;

   die     Abb.   <B>4</B>  zeigt schematisch eine Vorrichtung zur be  liebigen Einstellung des Nullpunktes der zu  regelnden     Leistun-    am     EiDstellrecler    und  zur beliebigen Einstellung der zu regelnden  Leistung in Abhängigkeit von der     Änderun.o-          der        Netzfrequerz,    beziehungsweise der     Fre-          quenzdifferenz    gemäss dem Diagramm     Abb.   <B>5.</B>      <B>In</B>     Abb.   <B>1</B> sind die Netze I,     II    durch  eine     Frequenzumformergruppe    gekuppelt, die  aus dem Synchrongenerator a,

   dem     Asyn-          ehronmotor   <B>b</B> mit der     Kommutatorhinter-          maschine   <B>e,</B> dem     Fr-equenzwandler        d    und der  Erregermaschine e für die Hintermaschine  besteht. Der Synchrongenerator a hängt am  Netz I und der     Asynchronmotor   <B>b</B> am Netz       II.    Der     Leistungseinstellregler   <B>f</B> wird durch  das Tourenpendel<B>g</B> über den Hilfsmotor h  in Abhängigkeit von der Frequenz des Net  zes I verstellt. Jeder Stellung des Pendels  entspricht eine eindeutige Lage des Kontakt  organes des Einstellreglers.

   Der Einstell  regler<B>f</B>     beeinflusst    einen Leistungsregler i,  dessen Strom- und     Spannungswicklung    aus  dem Netz     II    gespeist wird, indem dem     Mess-          system    ein zusätzlicher Strom in Abhängig  keit von der Lage des Kontaktorganes des  Leistungsreglers.<B>f</B> überlagert     wir111d.    Der  Leistungsregler i reguliert die von dem Ein  <B>e,</B>     ZD          stellreggler    in Abhängigkeit von der Pendel  stellung und damit     cler    Frequenz des Netzes<B>1</B>  eingestellte Leistung.

   Der Leistungsregler       beeinflusst    -einen hydraulischen Servomotor<B>k,</B>  welcher über den     Drelttransformator        nz    den       Trequenzwandler    und damit die Leistung  der     Asynchronmaschine    einstellt, Der Servo  motor ist in bekannter Weise mit einer  Rückführung versehen, so     dass    jeder Stellung  des Leistungsreglers i eine bestimmte Stel  lung des     Regeltransfermators    für die Er  regung der     Hintermascliine        c    entspricht.

   Bei  konstanter     Frequenzdifferenz    der beiden  Netze ist kein     Leistungsausgleieh    über die       Umformergruppe    vorhanden, der     Asynchron-          motor    hat die Leistung Null.

   Verändert sich  aber die Frequenz des. für die Leistungsüber  tragung massgebenden Netzes I im einen  oder andern, Sinne, so wird durch das Tou  renpendel das Kontaktorgan des Einstell  reglers     entsprechendeingestellt    und in<B>Ab-</B>  hängigkeit von     dies-er    Einstellung der Lei  stungsregler i     beeinflusst,

      der seinerseits     mit-          telst        des        Drelitraniformators#    und des     Fre-          quenzwandlers    die Erregung der Hinter  maschine     beeinflusst    und damit die Leistungs-         abgabe    oder     -aufnahme    der     Asynchron-          masoliine.    Auf diese Weise ist die geregelte  Leistung eindeutig eine Funktion der Fre  quenz des Netzes<B>1.</B>  



  Anstatt die Leistung in Abhängigkeit     von     der Frequenz des Netzes I zu regeln, ist es  ohne weiteres möglich, die     Frequenzdifferenz     beider Netze zu benutzen. Die     Frequenz-          differenz    kann entweder rein mechanisch auf  den Einstellregler übertragen werden, wie in       Abb.    2 gezeigt, oder aber     elektromechaniseli,     wie     Abb.        #3    zeigt.

   Im ersteren Fall wird mit  den Netzen I,     II   <B>je</B> ein Tourenpendel<B><I>g" g2</I></B>  gekuppelt, die über     Winkel'hebel    n.1, n2, und  Übertragungsgestänge     ol.,        o2    und ein     meeha-          nisc'hes    Differential<B>p</B> auf die Welle des       Leistungseinstellreglers   <B>f</B> einwirken und so  das     Kontaktorganderselben    entsprechend der       Frequenzdifferenzeinstellen.    Der eingestellte  Leistungswert wird dann wieder durch den  Leistungsregler i reguliert. :

  Als     frequenz-          empfindliches    Organ zur Verstellung des  Einstellreglers in Abhängigkeit der     Fre-          quenzdifferenz    der Netze können auch ge  mäss     Abb.   <B>3</B>     Asynchromnotoren   <B><I>q" q,</I></B> dienen,  die zum Beispiel mechanisch über ein ko  nisches Riemengetriebe     r,.,    r, gekuppelt sind  und an<B>je</B> einem Netz liegen, wobei in der  Zuleitung der einen     Asynchronmasehine    ein       pc>Iarisierter    Regler<B>f</B> liegt, der als Einstell  regler dient.

   Durch Verschieben des Rie  mens s auf den     koniselien    Riemenscheiben  kann der Nullpunkt der zu regelnden Lei  stung an dem Einstellregler auf jeden     belie-          bigenWert    der     Frequienzdifferenzeingestellt     werden. Der gleiche Zweck kann auch bei  der Anordnung nach     Abb.    2 durch Verände  rung der Länge des     Übertragungsgestän-es     zwischen den Tourenpendeln und     dem    die       Reglerwelle    beeinflussenden Differential     ex-          zielt    werden.  



  Die beschriebene Einstellung des Lei  stungsnullpunktes auf jeden beliebigen     Fre-          quenzwert    des einen Netzes     bezw.    der     Fre-          quenzdifferenz    ist wichtig, -weil die     Fre-          quenzumformergruppe    den Leistungsaus-      gleich in beiden Richtungen gestattet. Ebenso  ist es wichtig, die in Abhängigkeit von der  Frequenz des einen Netzes oder der     Fre-          quenzdifferenz    zu regelnde Leistung beliebig  einstellen zu können.

   Es ist ferner wichtig,  die Statik des Leistungsreglers, das     Ueisst    die  Leistungsänderung in Abhängigkeit von der       Frequenzänderung    unabhängig von der Ver  schiebung des     Leisü-tn-,snullpunktes    verän  dern zu können, wie in dem Diagramm     Abb.   <B>5</B>  dargestellt.<B>In</B>     dies-am    bedeutet<B>f</B> die Fre  quenz, P die Leistung, und die Ziffern I,     II     mit dem zwischenliegenden Pfeil die     Ricli-          tung    der Leistung.

   Eine Reguliereinrich  tung, die diese     Einstellmögliellkeiten        gesta1-          tat,    ist beispielsweise in     Abb.    4 an einer     Re-          geleinrielitung    in Abhängigkeit von der Fre  quenz des Netzes I nach     Abb.    2 dargestellt.  In dieser ist<B>f</B> der     Leistungseinstellregler,     dessen Kontaktorgan in Abhängigkeit der  Netzfrequenz durch den     Hilfsmotor        h    und  das Pendel<B>g</B> verstellt wird.

   Das Pendel<B>g</B>  ist über den Winkelhebel n und den zwei  armigen Hebel t mit dein Kontaktorgan des       Einstellregl-ers   <B>f</B> gekuppelt. Zur beliebigen  Einstellung der Statik des Reglers wird der  Stützpunkt     ie    des zweiarmigen     Ilebels    t     mit-          telst    der Gewindespindel v verstellt. Der  zweiarmige Hebel t<I>ist</I> so abgestützt ge  lagert,     dass    er in seiner Ruhelage parallel zur  Gewindespindel v liegt.

   Bei dieser Lage des  Hebels t entspricht die Lage des     Kontakt-          arganes    des Einstellreglers dem Leistungs  wert Null, so     dass    die     Umfürmergruppe,    auf  die Leistung Null reguliert wird. Zur     Auf-          reellterhaltung    des Leistungswertes Null am  Einstellregler für verschiedene Frequenzen  durch Änderung der gegenseitigen Lage der  Stellung der     Sellwunggewichte    des Touren  pendels gegenüber dem Kontaktorgan des  Reglers ist     dar    eine Arm des Winkelhebels n  mit einer Wandermutter w ausgerüstet, die  auf der Welle des Tourenpendels verschieb  bar ist.

   Diese     Verscliiebung    der Wander  mutter auf der Pendelwelle kann     beispi-els-          weise    durch einen     Hilismotor    x erfolgen, der  nach seinem Einschalten die, Welle in Dre-         liung    gegenüber der Mutter versetzt und mit       der    Welle durch eine lösbare Kupplung ver  bunden ist. Diese Einrichtung zur Einstel  lung der Leistung in Abhängigkeit der Netz  frequenz kann auch dazu dienen, im Leer  lauf die Drehzahl einzustellen. An einem  Zeiger z kann man dabei sowohl die Lage  des Leistungsnullpunktes, als auch die     Leer-          laufdrellzalil    jederzeit erkennen.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH:</B> Einrichtung zur Regelung- der LeIstungs- übertragung zwischen zwei durch eine Fre- quenzumformergruppe gekuppelten Netzen, unter Verwendung eines frequenzabhängigen Leistunaseinstellreglers und eines zweiten Reglers, der die von dem Einstellregler vor geschriebene Leistung reguliert, dadurch<B>ge-</B> kennzeichnet, dass <B>je</B> einer der beiden Recler einem der beiden Netze zugeordnet ist,

   wobei die Recler mechanisch unabhängig von-ein- C ZD ander sind. UNTERANSPRüCHE: <B>1 .</B> Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Leistungs- einstellregler von der Frequenzdifferenz der beiden Netze abhängig ist.

   <B>2.</B> Einrichtung nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass das frequenz- .empfindliche. Organ aus zwei Tourenpen deln besteht, die von den Netzfrequenzen angetrieben werden und über ein mecha nisches Differential auf die Welle des Leistungseinstellreglers einwirken.

   <B>3.</B> Einrichtung nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass als frequenz- empfindlich-es Organ zwei Asynchron- masollinen dienen, die mechanisch gekup pelt sind und an<B>je</B> einem der beiden Netze liegen, und dass in der Zuleitung der einen Asynchronmaschin#e ein polari- eierter Regler eingeschaltet ist, der als Leistungseinstellregler dient. 4.

   Einrichtung nach Unterauspruc'h <B>3,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Asyn- ohronmaschinen über ein konisches. Rie mengetriebe gekuppelt sind, und dass .durch 'Verschieben des Riemens auf dem koniselien Seheibenpaar der Nullpunkt der zu regelnden Leistung auf je#den be liebigen Wert der Frequenzdifferenz ein gestellt werden kann.

   <B>5.</B> Einrichtung nach TJnteranspruc'h 2,<B>da-</B> durch gekennzeichnet, dass das Übertra gungsgestänge zwischen den Tourenpen deln und der Welle des Einstellreglers in seiner Länge einstellbar ist. <B>6.</B> Einrichtung nach Pa-tentansprueli, da durch gekennzeichnet, dass der Lei- stung-,einstellregler von der Frequenz des zugeardneten Netzes unmittelbar be- einflusst -wird.

   <B>7.</B> Einrielitune, nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Lei stungsregler unmittelbar einen Servo motor steuert, der die Erregung der Hin- termaselline der Umformergruppe ent sprechend der Veränderung der Leistung .einstellt. <B>8.</B> Einrichtung nach Untera.nsprucli <B>7,</B> da durch gekennzeichnet, dass der Servo motor mit einer starren Rückführung versehen ist, so dass jeder Stellung des Leistungsreglers eine bestimmte Stellung des Reglers für,die Erregung entspricht.

   <B>9.</B> Einrichtung nach Patentansprucli, da durch gekennzeichnet, dass die vom Lei stungsregler in Abhängigkeit von der Frequenz des einen Netzes oder der Fre- quenzdi-fferenz beider Netze zu regelnde Leistung beliebig einstellbar ist. <B>10.</B> Einrichtung nach Unteranspruell <B>9,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Einstel- lung des Übersetzungsverhältuisses im Übertragungsgestänge zwischen Touren pendel und Kontaktorgan des Leistungs- einstellreglers erfolgt.

   <B>11.</B> Einrichtung nach Untera.:aspruch <B>10,</B> da durch gekennzeichnet, dass zur Verände rung des Übersetzangsverhältnisses der Stützpunkt eines zweiarmigen Hebels verschoben wird, der einerseits mit dem Tourenpendel und anderseits mit, dem Kontaktorgan des Leistungseinstellreg- el lers verbunden ist. 12.

   Einrichtung nach Unteranspruch<B>11,</B> da durch gekennzeichnet, dass zur AufrecItt- erhaltung einer dem Leistungswert Null entsprechenden Stellung des Kontakt- arganes des Einstellreglers der zwei armige Hebel parallel zur Spindelachse für den Stützpunkt gelagert ist.

   kD ZD <B>13,</B> Einrichtung nach Patentanspruch, da- ,durch gekennzeichnet, dass zur Aufrecht erhaltung des Leistungswertes Null am Einstellregler für verschiedene Netzfre quenzen eine Einrichtung vorlianden ist, welche eine Änderung der gegenseitigen Lage der Stellung der Schwunggewielite des Tourenpendels gegenüber dem Kon taktorgan ermöglicht.

   14. Einrielitung nach Unteranspruch <B>13,</B> da durch gekennzeichnet, dass ein einerseits mit dem Kontaktorgan des Einstellreg lers gekuppelter zweiarmiger Hebel, an derseits mit einem Winkelliebel gekup pelt ist, dessen einer Schenkel mit Hilfe einer Wandermutter auf der Welle des Tourenpend,els verse-Iiiebbar isst.