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Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Regelung für mehrere gemeinsam
einen Mehrmotorenantrieb speisende Umformer auf gleiche Ausgangsspannungen Bei Antrieben
für Arbeitsmaschinen, insbesondere Mehrmotorenantrieben, ergibt sich bei Erweiterungen
der Anlage oder auch aus Gründen der Unterteilung der Uniformerleistung oftmals
die Notwendigkeit, zwei oder mehrere Umformersätze zu verwenden. Da die Antriebe
dabei in ihrer Drehzahl durch Änderung der Ankerspannung verstellt werden, müssen
die von allen Umformern abgegebenen Spannungen gleich sein bzw. dürfen nur sehr
geringe Unterschiede aufweisen, damit die Drehzahlen der von den einzelnen Umformern
gespeisten -)dotoren nicht voneinander al)-weichen. 1?s ist erfahrungsgemäß nicht
zulässig, zwei oder mehrere derartige Umformer mit beiden Polen parallel zu schalten.
da dann erhebliche Ausgleichsströme auftreten können.
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Gegentand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur selbsttätigen
Regelung für mehrere geineinsam einen Mehrmotorenantrieb speisende Umformer, insbesondere
Zu- und Gegenschaltungsumformer, wobei jeder Umformer einen Teil der .Motoren des
Mehrmotorenantriebes speist und einer der Umformer als für die Spannung des gesamten
Systems maßgebender Hauptumformer dient, die dadurch gekennzeichnet ist, daß einem
jeden zu regelnden Zusatzumformer ein Spannungsregler zugeordnet ist, der die Spannung
seines Zusatzumformers in Abhängigkeit von der Differenz der vom Hauptumformer und
von dem jeweiligen Zusatzumformer gelieferten Spannungen so regelt, daß die Differenz
dieser Spannungen Null wird. Vorteilhaft ist hierbei jeder Spannungsregler derart
ausgebildet. daß er auf die Erregung des I,7-onstantgenerators des zugehörigen Zusatzumformers
einwirkt. Vorzugsweise dient als Spannungsregler ein Tirill- oder Wälzsektorregler.
Statt dessen kann jedoch ein magnetischer oder elektronischer Regler oder eine Verstärkermaschine
verwendet werden.
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Fig. 1 der Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes
der Erfindung dar, wobei zur besseren Cbersicht nur ein mit dem Hauptumformer zusammenarbeitender
Zusatzumformer dargestellt ist. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann in
besonders vorteilhafter Weise aber auch dann Anwendung finden, wenn einem Hauptumformer
mehrere Zusatzumformer zugeordnet sind.
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Mit 1 bzw. 2 ist der Konstantgenerator bzw. der Zu- und Gegenschaltgenerator
des Hauptumformers bezeichnet. Der Konstantgenerator 1 wird durch den Tirillregler
3, der die Erregermaschine 4 regelt, in seiner Spannung auf einem eingestellten
Wert gehalten. Durch den Umschaltfeldsteller 5 wird der Zu-und Gegenschaltgenerator
2 in seiner Erregung so eingestellt. daß seine Ankerspannung vom vollen Wert der
Spannung des Konstantgenerators in Gegenschaltung zu dieser bis zum vollen Wert
der Konstantgeneratorspannung in Zuschaltung verändert wird.
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Der Zusatzumformer besteht aus dem Konstantgenerator 6 und dem Zu-
und Gegenschaltgenerator 7. Die Spule des Netzspannungsmagneten des Tirillreglers
8, die von der zu überwachenden Spannung gespeist wird, ist in zwei Teile aufgeteilt.
Der eine Teil 9 wird von der Spannung des Konstantgenerators 6 des Zusatzumformers
erregt. Der zweite Teil 10 wird an die beiden zu vergleichenden, an den Klemmen
Ni und N2 liegenden Spannungen der beiden Umformer geschaltet.
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Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet wie folgt: Tritt zwischen
den beiden Klemmen N1 und 1'2 eine Spannungsdifferenz auf, so wird die Spule 10
erregt und dadurch der Kern des Magneten und damit der Hebel des Tirillreglers 8
verstellt. Damit ändert sich das Taktverhältnis der Tirillkontakte und folglich
die Spannung der Erregermaschine 17. Dieses bewirkt einen anderen Erregungsstand
des Konstantgenerators 6 und damit eine andere Ankerspannung. In dem Maße, wie die
Spannung des Konstantgenerators 6 geändert wird, wird die Differenz der Spannungen
zwischen N1 und N2 kleiner, d. h., die Spule 10 wird um so viel weniger erregt,
als die Spule 9 mehr erregt wird. Dieser Regelvorgang dauert so lange, bis durch
die Änderung der Ankerspannung die vorher bestandene Differenz der Spannungen zwischen
Ni und N2 ausgeglichen ist. Damit ist die Spule 10 nicht mehr erregt und ein neuer
Gleichgewichtszustand
und dementsprechend eine neue Lage des Hebels
des Tirillreglers 8 erreicht. Es entspricht also jeder Hebellage eine bestimmte
Spannung des Konstantgenerators 6.
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Da es häufig unzweckmäßig ist, die Differenzspule 10 für die volle
etwa auftretende Spannungsditferenz auszulegen, wird gemäß weiterer Ausbildung <ler
1#.rfitidung noch eine Zusatzeinrichtung vorgesehen. Überschreitet nämlich der Hebel
des Tirillreglers 8 eine gewisse Grenzlage, so schließt er einen Endlagenkontakt
11 oder 12. Hierdurch wird der Verstellmotor 13 des Umschaltfeldstellers 14 des
Zu- und Gegenschaltgenerators 7 derart gesteuert, daß die Gesamtspaiinung des Zusatzumformers
in einem solchen Sinn geändert wird, daß der Hebel des Tirillreglers 8 wieder in
eine Mittellage zurückgeht.
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Die Schaltung gestattet das Hochfahren der Spannung der beiden Umformer
lediglich in Abhängigkeit von dem Uinschaltfeldsteller 5, da der Umschaltfeld -steller
14 von einem der Endlagenkontakte il oder 12 über Relais 15 und 16 und Verstellmotor
13 genau entsprechend der Stellung des Umschaltfeldstellers 5 nachgesteuert wird.
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß eine genaue Al>gleichung der beiden
C"mschaltfeldsteller nicht erforderlich ist, was eine erhebliche Ersparnis an Zeitaufwand
für die Berechnung und Montage bedeutet.
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Es sei noch besonders bemerkt, daß auch eine chaltung möglich ist,
bei welcher durch den Tirill-S 5'
regler 3 nicht die Spannung des Konstantgenerators,
sondern die jeweils eingestellte Gesamtspannung P - 1'i konstant gehalten wird.
Dabei erfolgt dann die Erregung der Maschinen nicht mehr vom Konstantcreiierator
1. sondern von einem besonderen Erregergenerator.
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Gemäß weiterer Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung werden der
Verstellantrieb des Feldstellers sowie die Endlagenkontakte des Tirillreglers auch
auf Leonardumformer angewandt. Auch hier sind ein oder mehrere Zusatzumformer einem
Hauptumformer untergeordnet.
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Fig. 2 der Zeichnung stellt hierfür ein Ausführungsbeispiel dar. Auch
hier ist der besseren Übersicht halber nur ein mit dem Hauptumformer zusammenarbeitender
Zusatzuniformer dargestellt.
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Mit 18 ist der Leonardgenerator des Hauptumformers mit dem Feldsteller
19 bezeichnet. Die Erregerspannung liefert eine besondere Gleichstromquelle. Mit
20 ist der Leonardgenerator des Zusatzumformers mit dessen Zusatzgenerator 21 bezeichnet.
Bei dem Tirillregler 22, der dem Zusatzumformer zugeordnet ist, liegt der eine Teil
23 der Netzmagnetspule an der zu überwachenden Spannung. Der zweite Teil dieser
Spule 24 wird von dem Zusatzgenerator 21 des Zusatzumformers erregt. Bei einer Spannungsdifferenz
zwischen NI und N2 wird, wie oben beschrieben. über den Tirillregler 22 die Erregung
des Zusatzgenerators 21 derart geändert, daß die Differenzspannung zwischen ,l'1
und .1'@ Null wird. Durch <lic Eiidlagenkontakte des Tirillreglers 22 wird über
die Relais 25 und 26 sowie über den Verstellmotor 27 der Feldsteller des Leonardgenerators
20 verstellt.
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Hierdurch fahren die jeweils dem Hauptunifoi-nie;-untergeordneten
Umformer allein in Abhängigkeit vom Feldsteller 19 hoch. Die genaue Abgleichung
der Feldsteller entfällt auch hier.
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Mit der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung. die besonders vorteilhaft
in der Papierindustrie angewandt werden kann, wird eine weitgehende Übereinstimmung
der Umformerspannungen erreicht. Die Spannung der Zusatzumformer folgt auch bei
X-erstellung des Unischaltfeldstellers des Hauptumformers augenblicklich und ohne
Stoß der Spannung des Haupturnforniers.