Einrichtung zur Regelung einer von einer Kraftmaschine angetriebenen Maschine. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung einer von einer Kraftmaschine angetriebenen Maschine. Sie ist insbesondere dazu geeignet, eine Maschine auf Synchro nismus mit einem Netz oder einer andern Ma schine zu bringen oder auch die Maschine in Abhängigkeit von irgend einer Messgrösse fortlaufend zu regeln oder steuern.
Bei der Mehrzahl der bisher bekannt gewordenen Synchronisierungseinrichtungen erfolgt die Regelung des den Geschwindigkeitsregler der Kraftmaschine steuernden Verstellmotors stossweise durch Regelimpulse, die in Ab hängigkeit von dem Frequenzunterschied (Schlupf) gegeben werden. Diese stossweise Regelung ist für die Antriebsmaschinen der zu synchronisierenden Maschinen, insbeson dere für Turbinen schädlich.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, hat man schon kon tinuierlich arbeitende Regelungen vorgesehen, bei denen beispielsweise der Verstellmotor in Abhängigkeit von dem Frequenzunterschied derart gesteuert wird, dass an den Motor eine den Frequenzunterschied proportionale Span nung angelegt wird. Diese bekannten An ordnungen haben aber den Nachteil, dass in der Nähe des Synchronismus infolge der im mer kleiner werdenden Drehzahl des Ver- stellmotors die Regelung nicht mehr einwand frei ist; geringe Abweichungen vom Syn chronismus können infolge der stets veränder lichen Reibungswiderstände nicht mehr exakt erfasst werden.
Hier soll die Erfindung Abhilfe schaffen, ohne dass die Vorteile einer kontinuierlichen Regelung aufgegeben werden. Erfindungs gemäss wird das Verstellorgan für die zu regelnde Grösse in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einer konstanten Ver gleichsgeschwindigkeit und einer von der massgeblichen Differenz zwischen Ist- und Sollwert abhängigen Geschwindigkeit ge regelt;
dabei wird die von der Differenz zwi- schen Ist- und Sollwert abhängige Geschwin- digkeit so gewählt, dass' sie gleich der kon stanten Vergleichsgeschwindigkeit ist, wenn die Differenz zwischen Ist- und Sollwert gleich Null wird. Handelt es sich um die Synchronisierung eines Wechselstromgenera tors mit einem Netz, so wird zweckmässig der Geschwindigkeitsregler der Kraft maschine mittelbar oder unmittelbar von dem dritten Glied eines Differentialgetriebes be einflusst,
dessen beide andern Glieder von Elektromotoren angetrieben werden, von denen der eine mit einer dem Schlupf um gekehrt proportionalen Drehzahl, der andere mit einer bestimmten Vergleichsdrehzahl um läuft. Es ist zwar schon bekannt, zur Syn chronisierung von Wechselstromgeneratoren mit einem Netz ein den Geschwiadigkeits- regler der Kraftmaschine beeinflussendes Differentialgetriebe vorzusehen. Bei dieser bekannten Anordnung wird jedoch das Diffe rentialgetriebe von Synchronmotoren an getrieben, von denen der eine entsprechend der Frequenz des Netzes, der andere entspre chend der Generatorfrequenz umläuft.
Da Netzfrequenz und Generatorfrequenz verän derlich sind, wird hier im Gegensatz zu der Erfindung nicht mit einer konstanten Ver. gleichsdrehzahl geregelt. Ausserdem macht die Getriebeabgleichung bei dieser bekannten Anordnung Schwierigkeiten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt. Mit 1 ist ein Netz bezeichnet, mit dem die Wechselstrom maschine 2 synchronisiert werden soll. Der Schalter, mit dem die Parallelschaltung nach erfolgter Synchronisierung vorgenommen wird, ist mit 3 bezeichnet. Die zur Betäti gung dieses Schalters dienenden Einrichtun gen sind in der Figur nicht dargestellt. 4 ist der Geschwindigkeiteregler der die Maschine antreibenden Kraftmaschine.
Der Ge schwindigkeitsregler 4 wird von .dem dritten Glied eines Differentialgetriebes 5 beeinflusst, dessen beide andern Glieder von Elektro motoren 6 und 7 angetrieben werden. Die Motoren 6 und 7 sind Motoren mit Neben schlusscharakteristik (zum Beispiel Gleich stromnebenschlussmotoren, oder auch Asyn- chronmotoren). Der Motor 6 läuft mit kon stanter Tourenzahl. Die Drehzahl des Motors 7 hängt von der Einstellung des als Span nungsteller geschalteten Widerstandes 8 ab. Der Spannungsteiler 8 wird von einem Gerät 9 verstellt, das entsprechend dem Schlupf zwischen dem Netz und der Maschine betä tigt wird.
Mit 1,0 ist ein Induktionsmotor bezeichnet, dessen Rotor mit der zu syn chronisierenden Maschine 2 gekuppelt ist und dessen Ständer an das Netz 1 angeschlossen ist. In dieser Anschlussleitung liegt das Gerät 9, das entsprechend der Leistungsauf- nahme des Motors 10 anspricht. Die Höhe der I.?-istungsaufnahme des Motors hängt von der Grösse des Schlupfes ab.
Der Span- nungsteiler 8 kann auch von irgend einem andern zur Schlupfmessung geeigneten Ap parat, zum Beispiel von einem Synchronoskop (doppelt gespeisten Motor) beeinflusst wer den.
Wenn der Schlupf sehr gross ist, also beim Beginn der Synchronisierung, befindet sich der Schieber des Spannungsteilers 8 in der Figur ganz rechts, so dass der Motor 7 stillsteht. Der Motor 6 dagegen läuft, wie erwähnt, mit konstanter Drehzahl. Es findet also eine entsprechend dem grossen Schlupf kräftige Regelung der Kraftmaschine statt. Die Folge davon ist, dass der Schlupf kleiner wird, so dass der Schieber des Spannungs- teilers 8 allmählich nach links verschoben wird.
Der Motor 7 beginnt daher zu laufen; seine Drehzahl wird immer grösser, je mehr der Schieber des Spannungsteilers 8 nach links verschoben wird.
Das dritte Glied des Differentialgetriebes 5 dreht sich infolge des immer kleiner wer denden Drehzahlunterschiedes der beiden an dern Glieder des Differentialgetriebes immer langsamer, die Beeinflussung der Antriebs maschine durch den Regler 4 wird immer geringer. Wenn der Schlupf zu Null wird, wird die Drehzahl des Motors 7 gleich der konstanten Drehzahl des Motors 6, so dass der Geschwindigkeitsregler 4 nicht mehr von dem Differentialgetriebe beeinflusst wird. Der Anschluss der Maschine 2 an das Netz 1 kann jetzt durch eine in der Figur nicht dar gestellte Parallelschalteinrichtung vorgenom men werden.
Im Gegensatz zu den bekannten Anord nungen wird der Geschwindigkeitsregler -1 gerade bei ganz geringem Schlupf bezw. bei ganz geringem Unterschied zwischen Istwert und Sollwert exakt gesteuert, da die zur Regelung erforderlichen Kräfte von beiden :Rotoren 6 und 7 aufgebracht werden. Dies hat den Vorteil, dass in der Nähe des Syn chronismus eine exakte Regelung erfolgt und dass eine unmittelbare Einwirkung auf den Geschwindigkeitsregler möglich ist.
Die Erfindung ist nicht nur zur Syn chronisierung von. Wechselstromerzeugern mit einem Energieverteilungsnetz geeignet, sondern sie kann auch zur Synchronisierung von irgendwelchen umlaufenden Maschinen, beispielsweise den Antriebsmaschinen von Schiffsschrauben dienen. Falls diese Ma schinen keine Wechselstromerzeuger sind, dann kann man von diesen Maschinen kleine Wechselstromerzeuger (Taktgeber) antreiben und die von diesen Maschinen erzeugten Spannungen in der gleichen Weise verwen- r1Fn. wie dies im vorstehenden beschrieben ist.