Anordnung zur Konstanthaltung der Spannung elektrischer Generatoren bei Drehzahländerungen der Antriebsmaschine. Bekanntlich hiingt die von einem elektri schen Generator gelieferte Spannung von der Drehzahl der Antriebsmaschine ab. Wird als Antriebsmaschine ein elektrischer Motor ver wendet, so ist es bekannt, die Drehzahl des Aggregates durch Fliehkraftkontaktregler konstant zu halten, so dass der (senerator eine konstante Spannung liefert.
Derartige Regler haben jedoch den Nachteil, dass der gesamte Reglerstroni über die Kontakte geführt wird, so dass hierdurch Kontaktschwierigkeiten auf treten. Da der Regler immer auf eine be stimmte Drehzahl eingestellt ist, ist beim Über gang auf eine andere Drehzahl des Aggre gates eine Neujustierung des Reglers nötig. Infolge der Temperaturabhängigkeit derarti ger Regler ist auch eine genaue Regelung nicht gewährleistet.
Um zii erreichen, dass die Spannung des elektrischen Generators, beispielsweise eines Gleichstromgenerators oder eines Wechsel- stromgenerators, auch bei Drehzahländerun gen der Antriebsmaschine konstant ist, wird bei der Anordnung nach der Erfindung in Abhängigkeit von der Drehzahl des Genera tors eine Weehselspanntuig erzeugt, die zwei gegeneinander geschalteten Resonanzkreisen zugeführt wird, deren Resonanzkurven sich zum Teil überschneiden,
wobei bei Abweichun gen der Betriebsdrehzahl von der Solldreh zahl die durch die Resonanzkreise gelieferte, von dem Kurvenunterschied abhängige Span nung zur Spannungkonstanthaltung des Ge- nerators benutzt wird, indem sie nach Verstär kung zur Erregung einer Hilfswickltmg des Generators dient, deren Erregung der durch die Drehzahländerung hervorgerufenen Span nungsänderung entgegenwirkt.
An Hand der Abbildungen soll ein Aus führungsbeispiel der Erfindung näher erläu tert werden. In der Abb. 1 ist der Generator 1 von dem Elektromotor 2 angetrieben, die Er regerwicklung des Generators ist mit 3 be zeichnet. Zur Erzeugung der von der Dreh zahl des Aggregates abhängigen ZVechselspan- n.ung dient eine Hilfswicklung des Motors 2, und an den Punkten<I>UV</I> wird die Wechsel spannung abgenommen. Sie wird über den Transformator 4 den Resonanzkreisen 5 und 6 zugeführt. Die Resonanzkurven dieser bei den Kreise sind in der Abb. 2 dargestellt, und zwar gehört die Kurve 7 zum Resonanz kreis 5 und die Kurve 8 zum Resonanzkreis 6.
Um in beiden Resonanzkreisen genau gleiche Verhältnisse zu erhalten, ist die Spule 9 des Resonanzkreises 6 abgleichbar ausgebildet, so dass Wicklungsimtersehiede und dergleichen ausgeglichen werden können. Das Abgleichen der Spulen kann z. B. mit einem Eisenkern, der mehr oder weniger in die Spule eingeführt wird, erfolgen. Die beiden Kurven der Reso nanzkreise sind so zum Schnitt gebracht, da.ss die eine Schnittlinie durch den abfallenden Ast und die andere durch den ansteigenden Ast der beiden Kurven gebildet wird. Der Schnittpunkt der beiden Kurven entspricht der einen Drehzahl des Aggregates.
Die von den Resonanzkreisen 5 und 6 gelieferten Span nungen werden über Gleichrichter 10 und 11 gegeneinander geschaltet, -Lund zwar über die Widerstände 12 -Lind 13. Die Kondensatoren 14 -Lind 15 dienen zum Glätten der von den Resonanzkreisen gelieferten pulsierenden Gleichspannung. Die an den Widerständen abgenommene Spannung wird über ein Ver stärkern ohr 16 der Hilfswicklung 17 des Ge- nerators 1 zugeführt.
Diese Wicklung 17 ist so geschaltet, dass ihre Erregung der Dreh zahländerung des Aggregates so entgegen wirkt, dass die vom Generator gelieferte Spannung konstant bleibt. Die Erregung die- er Vieklung wird also beim Absinken der s<B>N</B> Drehzahl verstärkt, während sie beim Anstei gen der Drehzahl geschwächt wird.
Die Wirkungsweise der Resonanzkreise wird an Hand der Abb. 2 erläutert. Wie be reits ausgeführt, entspricht der Schnittpunkt der beiden ReSOnanzkurv en 7 und 8 der 1\Tenn- drehzahl n". Wird nun angenommen, dass die Drehzahl ansteigt, -Lind zwar auf den Wert n" so wird an den Widerständen 12, 13 eine Dif ferenzspannung abgenommen, die dem zwi schen den Kurven 7 und 8 liegenden Teil 18 entspricht.
Diese Spannung gelangt auf das Gitter der V erstärkerröhre 16 und bewirkt hier eine Verstärkung des der Wicklung 17 zugeführten Stromes.
Es ist nicht erforderlich, dass die den Re sonanzkreisen zugeführte Wechselspannung einer besonderen Hilfswicklung des Motors entnommen wird, sondern sie kann auch durch einen besonderen kleinen Hilfsgenerator er zeugt werden, wenn z. B. als Antriebsmaschine ein Explosionsmotor Verwendung findet. Die Spulen der Resonanzkreise 5 und 6 sind mit Auzapfungen versehen, die entsprechend der Drehzahl des Aggregates und damit der Fre quenz des Wechselstromes durch einen Um schalter eingeschaltet werden, so dass die Re sonanzkreise immer der jeweiligen Frequenz entsprechen.
Um dabei auftretende kleine Wicklungsunterschiede ausgleichen zu kön nen, ist eine zusätzliche Kondensatoranord- nung 19 vorgesehen, durch die zu dem Kon- densator des einen Resonanzkreises Zusatz kondensatoren kleiner Grösse parallel geschal tet werden. Durch den Umschalter werden zu gleich die beiden Resonanzkreise und auch die Kondensatoranordnung umgeschaltet.
Bei dein gezeigten Ausführungsbeispiel dient die an den Klemmen U und V abgenommene Wech selspannung zugleich zur Speisung des Ver- stärkerrohres 16, und zwar über den Trans formator 4 -Lind die Gleichrichterröhre 20.
Durch die erfindungsgemässe Regelanord nung ist erreicht, dass keinerlei bewegliche Kontakte zum Konstanthalten der Drehzahl bzw. der Spannung notwendig sind. Während ein Fliehkraftkontaktregler auf die Maschine, bei der er Verwendung finden soll, abgeglichen werden muss, ist ein derartiges Anpassen und Abgleichen auf eine bestimmte Maschine bei der erfindungsgemässen Anordnung nicht not wendig.
Durch die beschriebene Regeleinrich tung ist eine stetige Regelung gewährleistet im Gegensatz zu einem Fliehkraftkontakt- regler, bei dem infolge des dauernden Öffnen" und Schliessens des Kontaktes sehr leicht Stör- spannungen auftreten.
Um zu erreichen, dass auch bei sehwanken der Last des Generators eine entsprechende Spannungsregulierung mittels der Hilfserre- gerwicklung erfolgt, kann in Reihe mit den Widerständen 12 und 13 ein weiterer Wider stand geschaltet werden, der in Abhängigkeit von dem Strom des Generators gespeist wird. Die an der Reihenschaltung der gesamten Wi derstände abgenommene Spannung ist für die Erregung der Hilfswicklung massgebend.
Arrangement for keeping the voltage of electrical generators constant when the engine speed changes. As is known, the voltage supplied by an electrical generator depends on the speed of the drive machine. If an electric motor is used as the drive machine, it is known to keep the speed of the unit constant by means of a centrifugal contact controller, so that the generator supplies a constant voltage.
Such regulators have the disadvantage, however, that the entire regulator strobe is routed via the contacts, so that contact difficulties arise as a result. Since the controller is always set to a certain speed, the controller needs to be readjusted when changing to a different speed of the unit. Because of the temperature dependence of such a controller, precise regulation is not guaranteed.
To achieve zii that the voltage of the electrical generator, for example a direct current generator or an alternating current generator, is constant even in the case of speed changes of the drive machine, in the arrangement according to the invention, depending on the speed of the generator, a alternating voltage is generated, the two mutually connected resonance circuits are supplied, the resonance curves of which partially overlap,
If the operating speed deviates from the target speed, the voltage supplied by the resonance circuits, which is dependent on the curve difference, is used to keep the voltage constant in the generator.After amplification, it is used to excite an auxiliary winding of the generator, the excitation of which is caused by the change in speed counteracts the voltage change caused.
Using the figures, an exemplary embodiment of the invention will be tert erläu. In Fig. 1, the generator 1 is driven by the electric motor 2, the He excitation winding of the generator is marked with 3 be. An auxiliary winding of motor 2 is used to generate the alternating voltage, which is dependent on the speed of the unit, and the alternating voltage is picked up at points <I> UV </I>. It is fed to the resonance circuits 5 and 6 via the transformer 4. The resonance curves of these two circles are shown in Fig. 2, namely curve 7 belongs to resonance circuit 5 and curve 8 to resonance circuit 6.
In order to obtain exactly the same conditions in both resonance circuits, the coil 9 of the resonance circuit 6 is designed so that it can be adjusted, so that winding dimensions and the like can be balanced. The matching of the coils can, for. B. with an iron core, which is inserted more or less into the coil. The two curves of the resonance circles are made to intersect in such a way that one line of intersection is formed by the sloping branch and the other by the rising branch of the two curves. The intersection of the two curves corresponds to the one speed of the unit.
The voltages supplied by the resonance circuits 5 and 6 are switched against each other via rectifiers 10 and 11, namely via the resistors 12-Lind 13. The capacitors 14-Lind 15 are used to smooth the pulsating DC voltage supplied by the resonance circuits. The voltage taken from the resistors is fed to the auxiliary winding 17 of the generator 1 via an amplifying ear 16.
This winding 17 is connected in such a way that its excitation counteracts the change in rotational speed of the unit in such a way that the voltage supplied by the generator remains constant. The excitation of this vibration is thus increased when the speed s <B> N </B> drops, while it is weakened when the speed rises.
The mode of operation of the resonance circuits is explained using Fig. 2. As already stated, the point of intersection of the two resonance curves 7 and 8 corresponds to the nominal speed n ". If it is now assumed that the speed increases, -Lind to the value n", then at the resistors 12, 13 a Dif reference voltage removed, which corresponds to the part 18 lying between the curves 7 and 8.
This voltage reaches the grid of the amplifier tube 16 and causes the current supplied to the winding 17 to be amplified here.
It is not necessary that the AC voltage supplied to the Re sonance circuits is taken from a special auxiliary winding of the motor, but it can also be generated by a special small auxiliary generator when z. B. an explosion engine is used as a drive machine. The coils of the resonance circuits 5 and 6 are provided with Auzapfungen that are switched on according to the speed of the unit and thus the frequency of the alternating current by an order so that the Re resonance circuits always correspond to the respective frequency.
In order to be able to compensate for small differences in winding that occur in the process, an additional capacitor arrangement 19 is provided, by means of which additional capacitors of small size are connected in parallel to the capacitor of the one resonance circuit. The two resonance circuits and the capacitor arrangement are switched at the same time by the switch.
In the exemplary embodiment shown, the AC voltage picked up at the terminals U and V also serves to feed the amplifier tube 16, specifically the rectifier tube 20 via the transformer 4-Lind.
The control arrangement according to the invention ensures that no moving contacts whatsoever are required to keep the speed or the voltage constant. While a centrifugal contact regulator has to be adjusted to the machine in which it is to be used, such an adjustment and adjustment to a specific machine is not necessary with the arrangement according to the invention.
The control device described ensures constant control, in contrast to a centrifugal contact controller, in which interference voltages very easily occur as a result of the constant opening and closing of the contact.
In order to ensure that a corresponding voltage regulation by means of the auxiliary field winding takes place even when the load of the generator fluctuates, a further resistor can be connected in series with the resistors 12 and 13, which is fed depending on the current of the generator. The voltage taken from the series connection of all resistors is decisive for the excitation of the auxiliary winding.