Verfahren zur Regelung der von je einer Verstellvorrichtung beeinfiussten Komponenten einer Grösse, insbesondere zur Regelung der Leistungsabgabe parallelarbeitender Wechselstromerzeuger. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der von je einer Verstellvorrich- tung 'beeinflussten Komponenten einer Grösse, insbesondere zur Regelung der Leistungs abgabe parallelarbeitender Wechselstrom erzeuger. Das Verfahren kann aber auch zum Regeln von Spannungen, Strömen, Flüssig keitsmengen, Dampfmengen und dergleichen verwendet werden.
Bei den bekannten Verfahren zur Rege lung der Leistungsabgabe parallelarbeitender Wechselstromerzeuger wurde bisher meist von einem Messgerät für die zu regelnde Grösse beim Über- oder Unterschreiten eines vorgeschriebenen Sollwertes an die Verstell vorrichtungen für die Teilwerte der zu regelnden Grösse ein Kommando zur Verän derung des Teilwertes gegeben.
Es ist leicht einzusehen, dass nach kurzer Zeit die Teil werte untereinander stark verschieden sind, weil sich praktisch nicht erreichen lässt, dass bei einem Kommando zur Erhöhung oder Erniedrigung der zu regelnden Grösse alle Verstellvarrichtungen den zugehörigen Teil wert im gleichen Masse' verstellen.
Zur Be hebung dieses Mangels ist vorgeschlagen wor den, die einzelnen Teilwerte untereinander oder mit der zu regelnden Grösse selbst zu vergleichen und die Verstellvorrichtungen für die Teilwerte so zu beeinflussen, dass die Teilwerte untereinander gleich bleiben, oder sofern die zu regelnden Maschinen nicht alle gleich gross sind, dass sich die einzelnen Ma schinen entsprechend ihrer Leistungsfähigkeit an der Deckung des Gesamtleistungsbedarfes beteiligen.
Das Verfahren nach der vorliegenden Er findung besteht nun darin, dass die Verstell vorrichtungen beim Auf- und Abwärtsregu- lieren auf zwei- verschiedenen Kurven arbei- ten, welche die Regelgeschwindigkeit in Ab hängigkeit von der Grösse der durch die Ver- stellvorrichtung zu beeinflussenden Kompo nente darstellen und die derart verlaufen, dass wenigstens in der einen Regelrichtung die Grösse der .geregelten Teilwerte einem be stimmten Verhältnis zueinander näher ge bracht werden.
Die Regelgeschwindigkeit ist dabei die zeitliche Änderung des Teil wertes der zu regelnden Grösse, welche dieser Teilwert unter dem Einfluss der zugehörigen Verstellvorrichtung erfährt. Bei Reglern, bei welchen beim Abweichen des Istwertes vom Sollwert nur Impulse gegeben werden, welche eine Verstellvorrichtung für die Teil werte in Gang setzen, ist die Regelgeschwin digkeit der Wert, um welchen sich der Teil wert der zu regelnden Grösse bei einem Re gelkommando ändert. Dieser Wert kann durch Beeinflussung der Laufgeschwindig keit oder Laufdauer der Verstellvorrichtung für den Teilwert der zu regelnden Grösse ver ändert werden.
Da das Verfahren besonders vorteilhaft zur Regelung mehrerer parallelarbeitender Wechselstromerzeuger angewendet werden kann, ist im folgenden hauptsächlich von der Leistungsregelung die Rede, obschon in der gleichen Weise auch andere Grössen geregelt werden können.
Um .die Wirkung zu erläutern, welche durch die Benutzung verschiedener Regel- geschwindigkeitscharakteristiken für das Aufwärts- und Abwärtsregulieren erzielt wird, sei im folgenden eine Anzahl von Fällen anhand der Fig. 1 bis 7 betrachtet; welche verschiedene Möglichkeiten der Lage der Aufwärts- und Abwärtscharakteristik zeigen.
Diese Wirkung ist am deutlichsten zu er kennen, wenn man annimmt, dass die Werte der Aufwärtscharakteristik, das heisst der Charakteristik, welche die Regelgeschwindig keit in Abhängigkeit von der Leistung für den Fall des Aufwärtsregulierens darstellt, mit steigender Leistung abnehmen, dagegen dass die Werte der Abwärtscharakteristik mit steigender Leistung zunehmen. In Abb.1 sind die Regelcharakteristiken für diesen Fall dargestellt. In horizontaler Richtung ist die Leistung L in vertikaler Richtung .die Regelgeschwindigkeit V aufgetragen.
Die Charakteristik für das Aufwä-rtsregulieren (Aufwärtscharakteristik) ist mit 1, die für das Abwärtsregulieren (Abwärtscharakteri- stik) mit 2 bezeichnet. Die Aufwärtscharak- teristik 1 schliesst mit der durch den jewei ligen Arbeitspunkt führenden Senkrechten den Winkel a ein. Die Abwärtscharakteristik schliesst mit der gleichen Senkrechten dagegen den Winkel ,B ein.
Aus der Abbildung 'ist zu erkennen, dass der Winkel a kleiner ist als der Winkel ,8. Die Regelgeschwindigkeits- charakteristiken nach Abb. 1 liegen symme trisch zu der durch den .Schnittpunkt füh renden Senkrechten; sie sind so gewählt, dass die Geschwindigkeit, mit der die zu regelnde Grösse, zum Beispiel die Leistung, verändert wird, beim Aufwärtsregulieren mit steigen der Leistung abnimmt, während beim Ab wärtsregulieren die Regelgeschwindigkeit mit sinkender Leistung ebenfalls abnimmt.
Wenn beim Zusammenarbeiten mehrerer Verstell vorrichtungen, deren Regelgeschwindi:gkeits- charakteristiken so sind, wie in Abb. 1 dar gestellt, eo hat dies die Wirkung, dass beim Aufwärtsregulieren, die am stärksten bela steten Maschinen weniger beeinflusst werden als die schwächer belasteten Maschinen, wäh rend beim Abwärtsregulieren die stark be lasteten Maschinen stärker beeinflusst wer den als die schwächer belasteten Maschinen.
'Sowohl beim Aufwärts-, als beim Ab wärtsregulieren werden sich die Maschinen hinsichtlich ihrer Leistungsabgabe nähern. Nach relativ kurzer Zeitwerden somit sämtliche parallelgeschalteten Maschinen annähernd die gleiche Leistung abgeben, abgesehen von geringen Unterschieden, die aber den prak tischen Betrieb in keiner Weise beeinträch tigen. Die erwähnten Verhältnisse gelten nicht nur für zwei, sondern für beliebig viele Maschinen.
Ein Belastungsausgleich, bezw. ein Aus gleich der Grösse der Teilwerte findet auch statt, wenn die Regelgeschwindigkeitscharak- teristiken unsymmetrisch zu der durch den Schnittpunkt führenden Senkrechten liegen. Zwei derartige Fälle sind in den Abb. 2 und 3 dargestellt.
Die mit der Abb. 1 übereinstimmen den Teile tragen die gleichen Bezugszeichen. Bei dem Diagramm nach Abb. 2 liegt die Abwärtscharakteristik horizontal.
Beim Abwärtsregulieren findet daher kein Be lastungsausgleich statt, dagegen nähern sich beim Aufwärtsregulieren die Maschinen hin sichtlich ihrer Belastung, wie dies im Dia gramm 1 für den Fall des Aufwä.rtsregulie- rens beschrieben worden ist; Abb. 3 zeigt die Regelgeschwindigkeitscharakteristiken für den Fall, dass die Aufwärtscharakteristi ken horizontal liegen.
In diesem Fall findet ein Belastungsausgleich nur beim Abwärts regulieren statt. Je nach den vorliegenden Bedingungen kann es zweckmässig sein, die Regelgeschwindigkeitscharakteristiken nach Abb. 2 oder 3 zu wählen. Für Wasserkraft anlagen kann es beispielsweise erwünscht sein, um eine möglichst rasche Regelung zu erreichen, dauernd mit möglichst hohen Re guliergeschwindigkeiten zu arbeiten.
Da die Regelgeschwindigkeit aber mit Rücksicht auf die in der Rohrleitung fliessenden Wasser massen begrenzt ist, so kann man die zu lässige Regelgeschwindigkeit am besten aus nutzen, wenn man die eine Regelgeschwin- digkeitscharakteristik horizontal legt und die höchstzulässige Regelgeschwindigkeit wählt.
Bei Dampfturbinen dagegen kann man daran interessiert. sein, dass beim Aufwärts- regulieren die Lastzunahme wegen der damit verbundenen Erwärmung nicht zu rasch steigt. Um hier die zulä:;sige Regelgeschwin digkeit voll auszunutzen, wird es sich emp fehlen, die Regelgeschwindigkeiten nach Abb. 3 zu wählen. Die Diagramme 4 und 5 zeigen Regelgeschwindigkeitscharakteristiken, bei welchen beide Charakteizstiken im glei chen Sinne gegenüber einer Senkrechten ge neigt sind.
Man kann diese beiden Dia gramme von den Diagrammen nach Abb. 2 und 3 ableiten, wenn man bei Diagramm 2 die Abwärtscharakteristik im Uhrzeigersinn, bei Diagramm 3 die Aufwärtscharakteristik entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Diese beiden Fälle sind praktisch von geringer Be deutung; es kann aber doch vorkommen, dass man aus irgendwelchen Gründen beide Cha rakteristiken im gleichen Sinne neigen muss.
Bei der Lage der Charakteristik, nach Abb. 4 werden zwar beim Abwärtsregulieren die Maschinen hinsichtlich ihrer Leistungs abgabe entfernt. Beim Aufwärtsregulieren werden sie dagegen in höherem Masse ein ander genähert als sie beim Abwärtsregulie- ren entfernt werden. Das Umgekehrte ist bei Diagramm nach Abb. 5 der Fall.
In den Abb. 6 und 7 sind Grenzfälle dargestellt, bei welchen die Reglercharak- teristiken gegenüber einer Senkrechten gleich stark geneigt sind. Damit sich die Maschi nen jedoch beim Regeln in dem einen oder andern Sinne stärker nähern als sie sich beim Regeln in dem andern Sinne entfernen, :nuss man dafür sorgen, dass die prozen tualen Regelgeschwindigkeitsuntersehiede für den Regelfall, dass sich die Maschinen in ihrer Leistung einander nähern, grösser sind als im andern Regelfall.
Wenn also die Werte der Aufwärtscharakteristik mit stei gender Leistung abnehmen, fdas heisst wenn sich die 'Maschinen in ihrer Leistung beim Aufwärtsregulieren nähern, so muss man wie in Abb. 6 dargestellt ist, die Aufwärts charakteristik unter die Abwärtscharak- teristik legen. Abb. 6 lässt erkennen, dass zwischen den Belastungsfall 3 und den Be lastungsfall 4 für das Aufwärtsrebg\ulieren die Regelgeschwindigkeit auf die Hälfte sinkt.
Für den Fall des Abwärtsregulierens nimmt die Regelgeschwindigkeit zwischen den Grenzen 3 und 4 dagegen nur von 66 auf 100 zu, das heisst beim Aufwärtsreg u- lieren werden sich zwei verschieden belastete Maschinen in ihrer Leistungsabgabe nur wenig entfernen, beim Abwärtsregulieren dagegen werden sie sich merklich nähern.
Abb. 7 zeigt den Fall, dass sich die Ma schinen beim Abwärtsregulieren nähern. In der gleichen Weise wie bei Abb. 6 lässt sich zeigen, dass sich die Maschinen beim Ab- wärtsregulieren stärker nähern als sie sich in ihrer Leistung beim Aufwärtsregulieren voneinander entfernen.
Es ist gleichgültig, in welchem Teil der Regelgeschwindigkeitscharakteristiken der Arbeitsbereich liegt. In Abb. 1 sind bei spielsweise drei Bereiche, die durch die mit 5, 6, 7 und 8 bezeichneten Linien einge grenzt werden, dargestellt. Es ist gleich gültig, ob die Leistung Null beim Schnitt punkt der Horizontalen mit der .Senkrechten 5, 6 oder 7 liegt.
Es ist ebenfalls gleich gültig, wo der obere Grenzwert der Leistung <I>liegt.</I> Vorteilhaft sind dagegen die Regelge- schwindigkeitscharakteristiken sämtlicher Verstellvorrichtungen annähernd gleich. Es empfiehlt sich auch sämtliche Maschinen in dem gleichen Bereich der Charakteristiken arbeiten zu lassen, weil sonst der Belastungs ausgleich verzögert wird. Es kann jedoch auch zweckmässig sein, den Maschinen ver schiedene Arbeitsbereiche zuzuweisen, bei spielsweise dann, wenn es darauf ankommt, eine Maschine prozentual stärker zu belasten als eine andere Maschine.
Dies lässt sich auch durch Parallelverschiebung der Regler charakteristiken erreichen.
Zu den Abb. 6 und 7 ist noch zu be merken, dass ein Ausgleich der Belastungen bei genau horizontaler Lage der beiden Reglercharakteristiken nicht zu erreichen ist.
In den Abb. 8 bis 14 sind Ausführungs beispiele & r ebenfalls Gegenstand der Erfin dung bildenden Vorrichtung zur Durchfüh rung des Verfahrens gezeigt. Die Ausfüh rungsbeispiele betreffen Vorrichtungen zur Leistungsregelung von Energieerzeugern. Wie bereits erwähnt, lassen sich in analoger Weise jedoch auch andere Grössen regeln.
Die Abb. 8 zeigt eine Regelvorrichtung, bei der ein Verstellmotor unmittelbar auf das Dampfventil einer Turbine einwirkt und die Regelgeschwindigkeit von der Leistung ab hängig gemacht ist; Abb. 9 zeigt die Schaltung der Verstell vorrichtung für den Fall, dass Regelgeschwin- digkeitscharakteristiken nach Abb. 6 und 7 erzielt werden sollen;
Abb. 10 zeigt eine der Abb. 8 ähnliche Vorrichtung für den Fall, dass die Regelung der Dampfzufuhr unter Benutzung eines Tourenverstellmotors geschieht und durch einen Hauptregler für alle Maschinen einer Zentrale Kommandos zur Veränderung der Lastabgabe gegeben werden:; die Abb. 11 und 12 zeigen mechanische Dreh zahlregler, bei welchen durch besondere Ven tile die gewünschte Abhängigkeit für das Aufwärts- und Abwärts-regulieren erzielt wird;
Abb. 1,3 zeigt eine der Abb. 8 ähnliche Vorrichtung bei der mit Hilfe von Wider ständen, die im Stromkreis der Verstellvor- richtung liegen, die gewünschte Abhängig keit der Regelgeschwindigkeit erzielt wird; Abb. 14 zeigt eine Vorrichtung, bei der die Laufdauer der Verstellvorrichtung derart beeinflusst wird, dass die Regelgeschwindig keiten. den gewünschten Verlauf annehmen.
Abb. 8 zeigt zwei auf die gemeinsame Sammelschiene 10 arbeitende Stromerzeuger 11, die je von einer Turbine 12 angetrieben werden.
13 ist,das Dampfventil, mit dessen Hilfe die Leistungszufuhr zur Turbine und damit die Leistungsabgabe des Generators 11 ge regelt werden kann. 1-4 ist ein Motor, der auf,das Ventil 13 einwirkt. 15 ist ein Dreh zahl- oder Frequenzregler, der beim Über oder Unterschreiten ,einer bestimmten Fre quenz das Kontaktorgan 16 mit einem der Kontakte 17 und 18 in Berührung bringen. Der Frequenzregler kann, wenn es sich um einen elektrischen Frequenzregler handelt, an die Sammelschiene 10 angeschlossen sein.
Er kann aber auch mit der Welle der Turbine gekuppelt sein, so -dass er in bekannter Weise als Drehzahlregler arbeitet. Die Feldwick lung des Verstellmotors 14 ist an die Klem mender Batterie 19 angeschlossen. Die eine Bürste des Motors 14 ist mit dem beweg lichen. Kontaktorgan 16 des Frequenzreglers verbunden, während die andere Bürste an den Schalthebel 20 des Schalters 21 angeschlossen ist. Mit Hilfe dieses Schalters kann die eine Bürste des Motors 15 mit verschiedenen der Mitte der Batterie benachbarten Zellen ver bunden werden.
Der Schaltarm 20 wird von der Verstellvorrichtung 22 in Abhängig keit von der vom Generator 11 abgegebenen Leistung verstellt, derart, dass jede Stellung des Schalthebels einer bestimmten Leistungs abgabe entspricht. Durch das bewegliche Kontaktorgan 16 des Reglers 15 kann der Anker des Motors 14 .durch Anschliessen an eines der Enden der Batterie 19 wahlweise an zwei Spannungen gelegt werden, die im entgegengesetzten Sinne von der Leistungs abgabe des Generators 1.1 abhängig sind, wie sich aus folgendem ergibt.
Wenn man annimmt, dass sich der .Schalt hebel 20 mit steigender Leistung im Uhr zeigersinn bewegt und der Motor 14 das Ventil 13 zu schliessen versucht, sobald das Schaltorgan. 16 mit dem Kontakt 17 (Ab wärtskontakt) in Berührung kommt und .der Motor 14 das Ventil 13 öffnet, sobald das Schaltorgan 16 mit dem Kontakt 18 (Auf wärtskontakt) in Berührung kommt, so er kennt man, dass die dem Motor 14 über den Kontakt 18 zugeführte Spannung mit stei gender Leistung im Falle des Aufwärtsregu- lierens sinkt, dagegen die über den Kontakt 17 beim Abwärtsregulieren zugeführte Span nung mit steigender Leistung zunimmt.
Da die Umlaufgeschwindigkeit des Motors 14 und damit die Geschwindigkeit, mit der das Ventil 13 verstellt wird, von der dem Anker des Motors 14 zugeführten Spannung ab hängt, so erkennt man, dass die Regelgeschwin- digkeitscharakteristiken einer derartigen. An ordnung den in Abb. 1 dargestellten Ver lauf zeigen. Der zweite dargestellte Maschi nensatz stimmt mit dem früher beschriebenen vollkommen überein. Seine Teile tragen daher die gleichen Bezugszeichen.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung sei im folgenden unter der Annahme beschrie ben, dass die Maschinen ungleich belastet sind, derart, dass die links dargestellte Maschine nur 1/; der Maximalleistung, die rechts dar- gestellte Maschine dagegen 2/3 der Leistung abgibt.
Wenn nun durch eine auftretende Belastungsänderung und die damit verbun dene Frequenzäuderung die Regler 15 zum Ansprechen kommen und (weil die Frequenz absinkt) die Aufwärtskontakte 18 schlie ssen, so wird das Ventil der links dargestell ten Maschine rascher verstellt als das Ventil 13 der rechts dargestellten Maschine, weil dem Anker des Verstellmotors 14 der links dargestellten Maschine eine grössere .Span nung zugeführt wird als dem Motor 14 der rechts dargestellten Maschine.
Tritt dagegen eine Entlastung auf, so dass die Frequenz ansteigt und die Regler 16 ihre Abwärts kontakte 17 schliessen, so wird das Ventil der rechts dargestellten Maschine rascher ge schlossen als das der links dargestellten Ma schine, weil die dem Verstellmotor der rechts dargestellten Maschine zugeführte Spannung grösser ist als die Spannung, .die dem Anker des Motors der links dargestellten Maschine zugeführt wird. Dadurch findet im Laufe der Zeit, wie anfangs erwähnt, ein Be lastungsausgleich statt. Dies gilt nicht nur für zwei, sondern für beliebig viele Ma schinen.
Die Vorrichtung nach Abb. 8 setzt, da mit sie einwandfrei arbeitet, voraus, dass die Regler 15 etwa zur gleichen Zeit ansprechen, oder dass die Regelkommandos sämtlicher Maschinen von einem gemeinsamen: Lei- stungs- oder Drehzahlregler gegeben werden. Eine einwandfreie Arbeitsweise wird ferner gewährleistet, wenn .die Drehzahlleistungs- charakteristik bei sämtlichen Maschinen möglichst im gleichen Masse geneigt ist.
Mit der Vorrichtung nach Abb. 8 lassen sich auch leicht Regelgeschwindigkeits- charakteristiken nach .den Abb. 2 und 3 er zielen. In diesem Falle braucht man nur für den Fall des Auf- oder Abwärtsregulie- rens dem Verstellmotor 14 eine konstante Spannung zuzuführen.
Reg elg eschwindigkeits- charakteristiken nach Abb. 5 und 6 kann man auch erhalten, wenn man nicht den An zapfpunkt der Batterie 19 verschiebt, sondern abhängig von der Leistung den Verbindungs- Punkt der Kontakte 17 oder 18 mit .der Bat terie verändert.
Abb. 9 zeigt die Schaltung des Verstell motors 14 mit dem zugehörigen Regler 15 und dem Schaltorgan 22 für den Fall, dass Regelcharakteristiken nach Abb. 6 und 7 er zielt werden sollen. Der Motor ist mit je einer Feldwicklung für Links- und Rechts laufen versehen, deren Enden an -die Auf- bezw. Abwärtskontakte 17 oder 18 ange schlossen sind. Je nachdem, ob die Regel charakteristik nach Abb. 6 oder 7 erzielt wer den. soll, ist in die Verbindungsleitung zwi schen der Feldwicklung des Motors 14 und den Kontakten 17 oder 18 eine Batterie 23 eingeschaltet.
Mit dem Anker ist die Batterie 19 in Reihe geschaltet, und zwar derart, dass durch das @Schaltorgan 20 diese Batterie in Abhängigkeit von der Leistungsabgabe ver ändert wird. Wenn die Regelgeschwindig- keitscharakteristik nach Abb. 6 verlaufen soll, so muss der in dem Motorstromkreis ein geschaltete Teil der Batterie 19 mit steigen der Leistung abnehmen, soll dagegen ein Verlauf :der Regelcharakteristik nach Abb. 7 erreicht werden, so muss der eingeschaltete Teil der Batterie 19 mit steigender Leistung zunehmen. Im letzteren Fall liegt .die Bat- terie 23 zwischen dem Kontakt 18 und der Feldwicklung des Motors 14.
Da es genügt, wenn die Regelgeschwin digkeiten zwischen Null- und Vollast sich nur wenig unterscheiden (zum Beispiel um 10 %) so genügt es, die den Verstellmotoren 14 zugeführten Spannungen nur wenig ver änderlich zu machen. Man braucht daher bei .der Vorrichtung nach Abb. 8 nur wenige in .der Mitte der Batterie 19 liegende Zellen an die Schaltanordnung 21 anzuschliessen.
Bei .der Vorrichtung nach Abb. 9 kann man beispielsweise die Batterie 19 nur aus wenigen Zellen bestehen lassen, dagegen die zum Betrieb des Motors notwendige Span nung zwischen die Feldwicklung des Motors 14 und die Kontakte 17, 18 einschalten. Es können dann in beiden Leitungen Batterien liegen, die sieh in ihrer Zellenzahl vonein ander unterscheiden.
Die Abb. 8 zeigt einen Regler, bei dem in Abhängigkeit von der Frequenz oder Drehzahl die Leistungsabgabe der Maschinen beeinflusst wird, um auf diese Weise durch die Änderung der Leistungsabgabe .die Fre quenz zu beeinflussen. Da die Leistungs abgabe etwa .der Stellung des Dampfventils 13 entspricht, so kann man auch die Lage des Schalthebels 22 anstatt von der Leistungs abgabe, von der Stellung des Dampfventils 1,3 -abhängig machen.
Anstatt das Schalt messer 20 in Abhängigkeit von der Leistung zu verstellen, kann man auch eine beliebig andere von der Leistung abhängige Grösse, zum Beispiel das Drehmoment oder bei Ver wendung von Drehzahlreglern üblicher Bau art die jeweilige Lage des Nullpunktes des Reglergestänges verwenden.
Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in Abb. 10 dargestellt.
Die mit der Abb. 8 übereinstimmenden Teile tragen die gleichen Bezugszeichen. Die Maschinen 12 sind mit Drehzahlreglern 24 üblicher Bauart ausgerüstet. 25 ist der in bekannter Weise angeordnete Tourenverstell- motor, mit dessen Hilfe der Drehpunkt 26 des Reglergestänges verschoben werden kann. Diese Verschiebung entspricht einer Parallel verschiebung der Charakteristik des Dreh zahlreglers, durch die die Leistungsabgabe in bekannter Weise verändert werden kann.
7 ist ein Relais, welches Kommandos zum Erhöhen oder Erniedrigen der Leistungs abgabe säxritlicher Maschinen einer Zentrale gibt. Es kann entweder ein Frequenzrelais verwendet werden, welches dafür sorgt, ,dass die Frequenz des Netzes konstant bleibt. Es kann auch eine Relaisanordnung verwendet werden, welche die Normalzeit mit der Zeit vergleicht, welche die an das Netz ange schlossenen Synchronuhren anzeigen. Sobald .die beiden Zeiten voneinander abweichen werden Kommandos zum Erhöhen oder Ver mindern der Leistungsabgabe gegeben, je nachdem, in welchem Sinne die Zeiten vonein ander abweichen.
Das Relais 27 kann auch den Leistungsübergang in einer Leitung, zum Beispiel der Kuppelleitung zweier Netze überwaehen und bei Abweichungen der Übergabeleistung von einem vorgewählten Sollwert, der auch noch durch einen Fahr plan eingestellt erden kann, Kommandos zum Erhöhen oder Vermindern der Leistungs abgabe geben. Die den Tourenverstellmotoren zugeführte Spannung ist dadurch abhängig von der Leistung des zugehörigen Genera- tors (Teilleistung) gemacht, dass sie von der jeweiligen Stellung des Drehpunktes 26 des Reglergestänges abhängig ist, welche einer bestimmten Leistungsabgabe entspricht.
Das Relais 2 7 beeinflusst das Zwischenrelais 28, das in der gleichen Weise mit der Batterie 19 verbunden ist, wie das Relais 15 nach Abb. B. An Stelle des Schaltarmes 20 (Abb. 8) tritt der Schiebekontakt 29, der mit dem Drehpunkt 26 des Reglergestänges starr gekuppelt ist.
Es ist leicht einzusehen, dass dem Tourenverstellmotor der am stärk sten belasteten Maschine beim Aufwärts regulieren über :den Aufwärtskontakt 30 eine kleinere Spannung zugeführt wird als der schwächer belasteten Maschine, während dem Tourenverstellmotor der am stärksten be lasteten Maschine beim Abwärtsregulieren eine grössere Spannung zugeführt wird als der schwächer belasteten Maschine, so dass auch hier ein Belastunsausgleich statt- t' findet.
Es ist, wie bereits bei der Vorrich tung nach Abb. 8 gezeigt wurde, nicht er forderlich, dass sämtliche Maschinen von einem gemeinsamen Kommandogeber (27) beeinflusst werden.
Die Abb. 11 zeigt einen Regler, bei dem durch Ventile, die in den Zuleitungen zu dem Servomotorkolben liegen, dem Regel- gesehwindigkeitscharakteristiken der ge wünschte Verlauf erteilt wird. Der Regler ist in bekannter Weise ausgebildet. 32 ist das Fliehkraftpendel, 33 der .Servomotorkol- ben. Der Druckölzufluss wird durch den Steuerkolben 34 beeinflusst. 35 ist das sehe- matisch angedeutete Dampfventil, das vom Servomotorkolben verstellt wird.
In die Öl zuleitung 36 und 37 sind die Drosselklap pen 38, 39 eingeschaltet, welche durch das Gestänge 40 mit dem Dampfventil 35 ver- bunden sind. Das Gestänge ist so angeord net, dass die eine der Drosselklappen 38, 39 geschlossen wird, während die andere sich öffnet. Auf diese Weise können Regelge- schwindigkeitscharakteristiken erzielt wer den, wie sie in Abb. 1 dargestellt sind. Wenn man eine der Klappen weglässt, so kann man Regelcharakteristiken nach Abb. 2 und 3 erhalten. Die übrigen in den Abb. 4 bis 6 dargestellten Charakteristiken lassen sich leicht durch geeignete Anordnung der Dros selklappen erzielen.
Es können auch parallelarbeitende Reg ler verwendet Werden, die keinen bleiben den Ungleichförmigkeitsgrad aufweisen. Hierunter sind Regler, zum Beispiel Isodrom- regler zu verstehen, die keine geneigte Dreh- zahlleistungscharakteristik aufweisen und bei welchen daher bei der gleichen Drehzahl die Maschine verschiedene Leistungen abgeben kann.
Man wird in diesen Fällen allerdings dafür sorgen, dass alle Steuerorgane ein Un- empfindlichkeitsbereich haben, das umsoviel breiter als die Ungenauigkeit des einzuregeln- den Messwertes jeden Reglers ist, dass sich eine Überlappung der Unempfindlichkeits bereiche aller Regler bei irgendeinem Ab solutwert der zu regelnden Grösse ergibt. Unter diesen Umständen wird ein Behar rungszustand in dem gemeinsamen Unemp- find'lichkeitsbereich aller Regler möglich.
Im Beharrungszustand innerhalb der gemein samen Unempfindlichkeitszone ist dann jede beliebige Lastverteilung möglich, aber die unvermeidlichen Regulierschwankungen um den Sollwert führen im Verlauf längerer Zeit stets die Maschinen auf denjenigen Wert hin, bei dem die zeitliche Leistungsänderung der miteinander parallelregulierten Maschinen im Falle einer Abweichung -des Istwertes vom Sollwert einander gleich ist.
Das bereits erläuterte Ausführungsbei spiel nach Abb. 11 kann mit einem solchen Isodromregler ausgerüstet sein. Derartige Regler sind in dem Buch von Stodola, 5. Auf lage, 1922, Seite 450 beschrieben. Ein ein wandfreies Parallelarbeiten erhält man, wenn man die Verstellgeschwindigkeit der Ventile wie angegeben von der jeweiligen Lastabgabe der zugehörigen Maschine abhängig macht.
Dies kann aber auch wie bei den Ausfüh- rungsbeispielen nach Abb. 8 bis 10 beschrie ben geschehen; Abb. 12 zeigt eine ähnliche Art der Beeinflussung der Regelgeschwindig- keitscharakteristiken und dürfte mit Rück sicht auf Abb. 11 ohne weitere Erklärung verständlich sein; Abb. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel .der Erfindung, welches dem Ausführungs beispiel nach Abb. 10 ähnelt.
Die Ähnlich keit besteht hauptsächlich darin, dass sämt lichen Maschinen von dem Relais 40 die Im pulse zum Erhöhen oder zum Erniedrigen der Leistungsabgabe gegeben werden. Die mit den Abb. 8 und 10 übereinstimmenden Teile tragen die gleichen Bezugszeichen. Das Relais 40 kann ein Frequenzrelais oder Leistungsrelais sein, wie bereits bei der Ein richtung nach Abb. 10 angegeben. Den Ver- stellmotoren 14 für die Ventile 13 wird Strom über die Widerstände 41, 42 zuge führt.
Die Widerstände werden von den leistungsabhängigen Verstellvorrichtungen 22 verstellt. Sie sind derart geschaltet, däss beim Verdrehen der Schaltorgane der eine Widerstand zu-, der andere dagegen ab nimmt. Die Motoren erhalten Strom über die Kontakte 43, 44 des Relais 40.
Wenn man annimmt, dass die Kontakte der Widerstände mit steigender Leistung im Sinne der Pfeile 45 verdreht werden, so müssen die Motoren 14 und das Relais 40 so geschaltet sein, @dass die Ventile im Sinne einer Vergrösserung der Leistungsabgabe verstellt werden, wenn .die Kontaktzunge ,des Relais mit dem Aufwärts kontakt 43 in Berührung kommt, denn bei grosser Leistung ist mit dem Kontakt 43 ein grösserer Widerstand in Reihe geschaltet als mit dem Kontakt 45.
Unter der An nahme, dass die linke Maschine schwächer belastet ist als die rechte Maschine, wirkt die Vorrichtung in folgender Weise: Die Kontakte der Widerstände 41, 42 nehmen wie in der Abbildung dargestellt, eine solche Lage ein, dass bei der linken Maschine mit dem Abwärtskontakt 44 ein grösserer Widerstand in Reihe geschaltet ist als bei der rechts dargestellten Maschine. Die Abwärtsregelgeschwindigkeit ist also bei der rechts dargestellten Maschine grösser.
Der mit dem Kontakt 43 der linken Maschine in Reihe geschaltete Widerstand 42 ist kleiner als der mit dem Verstellmotor 14 der rech ten Maschine in Reihe geschaltete Wider stand, so dass die Aufwärtsgeschwindigkeit der rechten Maschine kleiner ist als der lin ken Maschine. Kommt ein Kommando zum Erhöhen der Leistungsabgabe, welches durch Frequenz- oder Leistungsabweichung ausge löst sein kann, so kommt die Kontaktzunge des Relais 40 mit dem Aufwärtskontakt 48 in Berührung und gibt ein Kommando zur Erhöhung der Leistungsabgabe.
Da der dem linken Verstellmotor 14 vorgeschaltete Wi derstand 42 kleiner ist als der .dem rechten Motor 14 vorgeschaltete Widerstand, so wird das linke Dampfventil 13 rascher geöffnet als das rechte Dampfventil. Es tritt daher ein Belastungsausgleich ein. Beim Abwärts regulieren wirkt die Vorrichtung in analoger Weise.
Bei der Einrichtung nach Abb. 13 sind besondere Drehzahlregler entbehrlich. Aus Sicherheitsgründen wird man jedoch Regler verwenden, welche beim Überschreiten einer bestimmten Drehzahl die Ventile rasch schlie ssen.
Abb. 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel .der Erfindung für den Fall, dass durch die Kommandos zum Erhöhen oder Erniedrigen der Leistungsabgabe Motoren, die die zu regelnde Leistung verstellen, während einer bestimmten Zeit in Umlauf gesetzt werden. Es ist dabei gleichgültig, ob diese Klotoren unmittelbar, wie dargestellt, das Dampfventil beeinflussen, oder ob sie wie in Abb. 10 dar gestellt, das Drehzahlreglergestänge verstel len.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 14 ist angenommen, dass die Leistungs- abgabe der Aggregate 46 und 47 so beein flusst werden soll, dass die in der Kuppel leitung 48 fliessende Leistung einem be stimmten Wert entspricht. Die in der Lei tung 48 fliessende Leistung wird .durch das Messgerät 49 gemessen und in,der Vergleichs anordnung 50 mit einem vorgeschriebenen Sollwert verglichen. Der Sollwert kann kon stant sein. Er kann im Laufe längerer Zeit abschnitte durch einen Fahrplan verändert werden.
Er kann aber auch mit einer wei teren' Grösse, zum Beispiel der Übergabe leistung an einer weiteren Stelle des Netzes verglichen werden. Die Verbleichsanordnung 50 schliesst, wenn die Leistungsabgabe er höht werden soll, kurzzeitig den Aufwärts kontakt 51, der dem Aufwärtsrelais 52 Strom zuführt. Der Abwärtskontakt 53 ist mit dem Relais 54 in Reihe geschaltet. Die Relais 52 und 54 sind mit Selbsthaltekontak- ten 55, 56 ausgerüstet, die mit dem Zeitwert 57 in Reihe geschaltet sind. Sie besitzen ferner die Kontakte 58, 59, welche das Zeit werk in Gang setzen. Durch die Kontakte 60 und 61 erhält der Verstellmotor 14 Strom.
Seine Drehrichtung hängt davon ab, welcher der Kontakte 60 oder 61 geschlossen wird. Sobald eines der Relais 52 oder 54 angespro chen hat, hält es sich über den zugehörigen Selbsthaltekontakt. Gleichzeitig wird einer der Motorkontakte 60, 61., geschlossen und die Verstellung des Dampfventils beginnt. Die Verstellung wird vom Zeitwerk unter brochen, sobald der Schaltarm 62 von der Kontaktschiene 6? abgleitet. Eine Feder 64 sucht den Schaltarm in der Nullage zu halten. Der Schaltarm wird von dem Motor 65 über die magnetische Kupplung 66 angetrieben.
Diese Kupplung erhält eine von dem mit dem Motor 14 in Reihe geschalteten Wider stand 67 abgezweigte Spannung, so dass die Kupplung nur erregt ist, wenn der Verstell motor 14 läuft. Beim Lüftender Kupplung gelt das Kontaktorgan 62 in seine Nullage zurück. Die Drehgeschwindigkeit des Motors 65 ist von der Leistung der zugehörigen Ma schine abhängig gemacht. Zu diesem Zweck wird durch die Verstellvorrichtung 22 die dem Motor zugeführte Spannung in Abhän gigkeit von der Leistung verstellt. Je nach dem, welcher der Kontakte 58 und 59 ge schlossen wird, erhält der Motor 65 eine grö ssere oder kleinere Spannung.
Die beiden Spannungen sind, wie aus der Abbildung leicht zu erkennen ist, im entgegengesetzten Sinne von der Leistungsabgabe abhängig. Die Zeitdauer, die der Kontaktarm 52 benötigt, um das Kontaktsegment 63 zu überstreichen, ist daher für das Aufwärtsregulieren und das Abwärtsregulieren verschieden und von der Leistungsabgabe abhängig, und zwar der art, dass beim Aufwärtsregulieren mit grö sserer Leistung der Motor 65 rascher läuft, so dass die Selbsthaltestromkreise schon nach kürzerer Zeit unterbrochen,
werden als bei geringen Leistungen. Beim Abwärtsregulie- ren dagegen nimmt die Laufgeschwindigkeit des Motors 65 mit abnehmender Leistung zu, so dass bei schwach belasteten Maschinen die Selbsthaltestromkreise schneller unterbrochen werden als bei stark belasteten Maschinen.
Wenn man die Laufdauer beim Auf wärts- oder Abwärtsregttlieren konstant hält, so kann man Regelg-eschwindigkeitscharak- teristiken nach Abb. 2 und 3 erhalten. An statt die Laufdauer leistungsabhängig zu machen, kann man auch die Umlaufsge- schwindigkeit der Verstellmotoren leistungs abhängig machen, wie dies beispielsweise in Abb. 13 dargestellt ist. Gegenüber Abb.13 besteht dann ein Unterschied lediglich darin, dass die Laufdauer der Motoren 14 nicht vom Relais 40 abhängt, sondern von einem Zeitwerk.
Das beschriebene Verfahren ist nicht nur zur Regelung mehrerer in einem Kraftwerk arbeitender Maschinen geeignet, sondern ist auch zur Regelung räumlich weit entfernter Energieerzeuger anwendbar. Man kann auch die Belastung zwischen mehreren Kraft werken, innerhalb welchen die Belastung zwischen den einzelnen Maschinen durch die Anwendung des Verfahrens ausgeglichen wird, mit Hilfe des gleichen Verfahrens so regeln, dass sich die Kraftwerke annähernd gleich stark belasten.
Wie die Abbildungen 11 und 12 zeigen, lassen sich die Regelgeschwindigkeitscharak- teristiken nicht nur auf elektrischem, son dern auch auf mechanischem Wege beeinflus- sen. Man kann daher auch mehrere parallel arbeitende Regler, bei welchen durch Beein flussung der Oldruckzu- oder ableitung sämtliche Regler gemeinsam zusätzlich von irgend einer andern Grösse, zum Beispiel -der Uhrzeitkontrodl.e beeinflusst werden, anwen den, wenn man die Ölleitungen jedes ein zelnen Reglers gemäss Abb. 11 oder 12 mit Ventilen oder Drosselklappen versieht.
Während in den Abbildungen 1 bis 7 die Regelgeschwindigkeitscharakteristiken als gerade Linien dargestellt sind, kann man das Verfahren nach -der Erfindung auch benut zen, wenn die Regelgeschwin.digkeitscharak- teristiken gekrümmte Linien sind.