DE1073087B

DE1073087B - Elektrische Anlage mit Notstromerzeuger

Info

Publication number: DE1073087B
Application number: DENDAT1073087D
Authority: DE
Inventors: Georg Roth Erlangen und Dipl -Ing Dr Hermann Harz Berlin Siemensstadt Dipl -Ing Kurt Peters
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Publication date: 1960-01-14

Description

Elektrische Anlage mit Notstromerzeuger Es sind elektrische Anlagen bekannt, die aus einem Netz versorgt und darüber hinaus mit einem Notstromerzeuger ausgerüstet sind. Dabei sind diejenigen Verbraucher, bei denen eine Stromunterbrechung keinesfalls eintreten darf, zu einer besonderen Gruppe zusammengefaßt. Zur Speisung dieser Gruppe ist ein zusätzlicher Stromerzeuger vorgesehen, der bei Ausfall der Netzversorgung die Stromzufuhr zu dieser Gruppe für die Zeit bis zur Übernahme der Stromversorgung durch die Notstromerzeuger übernimmt. Dieser zusätzliche Stromerzeuger ist als Umformersatz, bestehend aus einem kondensatorerregten Wechselstromgenerator, einer Schwungmasse und einem Antriebsmotor, ausgeführt. Es sind auch schon Notstromanlagen beschrieben worden, bei denen die Antriebswelle des Stromerzeugers mit einer rotierenden Schwungmasse über ein einfaches Übersetzungsgetriebe verbunden ist. Eine solche Anlage ermöglicht wohl einen unterbrechungslosen Betrieb, eine für verschiedene Verbraucher unbedingt notwendige konstante Spannung können jedoch diese Anlagen auf Grund ihres konstruktiven Aufbaues nicht gewährleisten.
Es ist weiter bekannt, daß die Spannung kondensatorerregter Wechselstromgeneratoren in Abhängigkeit von der Drehzahl und von der Belastung stark schwankt. Um bei konstanter Drehzahl auch bei wechselnder Belastung eine annähernd konstante Spannung zu erhalten, ist man dazu übergegangen, die Kondensatorleistung zu verändern. Dies ist jedoch nur in gewissen Grenzen möglich. Bei Verzicht auf konstante Frequenz ist es dagegen möglich, die Spannung durch Veränderung der Drehzahl konstant zu halten. Bei einem kondensatorerregten Wechselstromgenerator nehmen die induktiven Blindwiderstände mit der Frequenz zu, die kapazitiven Blindwiderstände dagegen ab. Erhöht man also mit zunehmender Belastung die Frequenz, so geht der von der Asynchronmaschine aufgenommene Blindstrom bei gleicher Spannung zurück, und der vom Kondensator abgegebene Blindstrom nimmt zu. Zur Erzielung einer konstanten Spannung genügen daher schon geringe Drehzahländerungen. Da es sich bei der Notstromversorgung von Verbrauchern im allgemeinen um solche Verbraucher handelt, bei denen die Einhaltung einer bestimmten Spannung dagegen von recht erheblicher Bedeutung sein kann, ist gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen Generator und Schwungrad ein in Abhängigkeit von der Generatorspannung stufenlos steuerbares Getriebe geschaltet. Nach der weiteren Erfindung kann je nach der Belastung des Generators bzw. der mit der Zeit abfallenden Drehzahl des Schwungrades die Drehzahl des Generators durch das stufenlose Getriebe so eingeregelt werden, daß die Spannung des Generators unabhängig von der Belastung und der Schwungraddrehzahl annähernd konstant ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt. Aus dem Niederspannungsnetz 1 werden verschiedene Verbraucher 2 gespeist. Einer dieser Verbraucher möge eine Fernmeldeanlage 3 sein, innerhalb der die Verbraucher in zwei Gruppen 4 und 5 unterteilt sind, wobei zu der Gruppe 5 nur diejenigen Verbraucher gehören, bei denen keinesfalls eine Stromunterbrechung zulässig ist. Der Umformersatz 6 besteht aus einem Asynchronmotor 7, einem Schwungrad 8 und einem Generator 9. In der Anlage ist noch ein Dieselaggregat, bestehend aus einem Dieselmotor 10 und einem Generator 11, vorgesehen, dem eine automatische Anlaßeinrichtung 12 zugeordnet ist. Zwischen dem Schwungrad 8 und dem Generator 9 -des Umformersatzes 6 ist gemäß der Erfindung ein stufenlos regelbares Getriebe 15 vorgesehen, welches von einer Verstelleinrichtung 16 in Abhängigkeit von der Spannung des Generators 9 gesteuert wird. Mit zunehmender Belastung bzw. abfallender Drehzahl des Schwungrades 8 steuert die Verstelleinrichtung 16 das stufenlose Getriebe 15 im Sinne einer größeren Übersetzung, so daß der Generator 9 eine größere Drehzahl erhält als das Schwungrad B.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie eignet sich für sämtliche Einrichtungen, bei denen die Spannung eines Generators ohne Berücksichtigung.,der Frequenz konstant gehalten werden soll. Statt .des im Ausführungsbeispiel beschriebenen Motor-Generator-Satzes kann auch eineEinankermaschine mit zusätzlicher Schwungmasse verwendet werden. Eine solche Einankermaschine soll aber hierbei nicht etwa als Umformer verwendet werden, sondern abwechselnd die Funktionen des Motors und die des Generators übernehmen. Die Maschine entspricht dann beispielsweise der Maschine 9 aus dem in der Zeichnung dargestellten Schaltbild. Während aber .dort ein Umformer mit dem Anker des Motors 7 und dem Anker des Motors 9 vorgesehen ist, wird in diesem Fall eine Maschine mit ein und demselben Anker in abwechselnden Betriebsabschnitten zum Teil als Motor und zum Teil als Generator arbeiten.
Wenn man sich also in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Maschine 7 sowie die von dieser nach unten zu der Sammelschiene führenden Verbindungsleitungen samt zugehörigem Schalter wegdenkt, so erhält man etwa das Schema einer Anordnung dieser Art. Hierbei wird im normalen Betrieb die Gruppe 4 wie die Gruppe 5 aus dem Netz gespeist. Gleichzeitig entnimmt die in diesem Zustand als Motor arbeitende Einankermaschine 9 aus dem Netz Energie und treibt über das Getriebe 15 das Schwungrad 8 an. Wenn das Netz ausfällt, so wird das Netz und die Verbrauchergruppe 4 abgeschaltet. Die Maschine 9 läuft nunmehr, von dem Schwungrad über das Getriebe angetrieben, als Generator und speist die Gruppe 5 so lange, bis der angeworfene Diesel die Speisung wieder übernehmen kann. Während dieses Vorganges wird durch das stufenlos steuerbare Getriebe dafür gesorgt, daß trotz des Drehzahlabfalles am Schwungrad 8 die Maschine 9 mit der erforderlichen Drehzahl angetrieben wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1 . Aus einem Netz versorgte und mit einem Notstromerzeuger ausgerüstete elektrische Anlage, in der diejenigen Verbraucher, bei denen eine Stromunterbrechung keinesfalls eintreten darf, zu einer besonderen Gruppe zusammengefaßt sind und ein nur für .die Speisung dieser Gruppe bestimmter zusätzlicher Stromerzeuger vorgesehen ist, der bei Ausfall der Netzversorgung die Stromzufuhr zu dieser Gruppe für die Zeit bis zur Übernahme der Versorgung durch die Notstromerzeuger übernimmt und als Umformersatz, bestehend aus einem kondensatorerregten Wechselstromgenerator, einer Schwungmasse und einem Antriebsmotor, ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Generator und Schwungrad ein in Abhängigkeit von der Generatorspannung stufenlos steuerbares Getriebe geschaltet ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Getriebes selbsttätig in der Weise erfolgt, daß die Spannung des Generators unabhängig von der Belastung und der Schwungraddrehzahl annähernd konstant ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, .daß als Umformersatz eine Einankermaschine mit zusätzlicher Schwungmasse verwendet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung K 12891 VIIIb/21 d3 (bekanntgemacht am 10. 6. 1954).