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Anordnung zum Konstanthalten eines bestimmten Verhältnisses der Wirk-oder
Blindleistungsaufnahme bzw. -abgabe parallelarbeitender Wechselstrommaschinen, von
denen eine als Leitmaschine dient Sollen mehrere Wechselstrommaschinen parallel
arbeiten, so ist es häufig erforderlich, daß die Wirk-oder Blindleistungsaufnahme
bzw. -abgabe dieser Maschinen während des Betriebes in einem bestimmten Verhältnis
zueinander gehalten wird, wobei eine Maschine die Aufgabe einer Leitmaschine übernimmt.
So werden beispielsweise zum Antrieb von Rotationsdruckmaschinen häufig läufergespeiste
Drehstrom-Nebenschlußmotoren verwendet. Die einzelnen Druckwerke der Druckmaschine
werden hierbei meistens von je einem Motor angetrieben und müssen zu zweien oder
mehreren in beliebiger Zuordnung mechanisch miteinander gekuppelt werden. Damit
nun die zugehörigen Antriebsmotoren sich in die Gesamtleistung der zusammengekuppelten
Druckwerke möglichst gleichmäßig aufteilen, sind besondere Maßnahmen erforderlich.
Es ist beispielsweise bekannt, die Bürstenbrücken der zusammengehörigen Motoren
über eine elektrische Welle (Ferndreher) in völligem Gleichlauf zu betreiben. Da
aber die elektrische Welle häufig gelöst werden muß, entstehen beim Wiederzusammenschalten
leicht Winkelfehler, die eine ungleiche Lastverteilung bewirken. Außerdem kann die
elektrische Welle nur bei stillstehenden Bürstenbrücken zusammengeschaltet werden.
Es ist weiterhin bekannt, bei derartigen Druckmaschinen sogenannte Strom- oder Lastverteilerrelaisschaltungen
zu verwenden, bei denen ein Motor als Leitmotor dient, durch dessen Strom- oder
Leistungsaufnahme die Bürstenbrücken der Folgemotoren entsprechend beeinflußt werden.
Diese Schaltungen werden aufwendig, vor allem, wenn die Anordnung so getroffen werden
soll, daß jeder Motor als Leitmotor dienen kann, der mit beliebigen Folgemotoren
zusammenarbeitet.
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Es ist ferner bekannt, bei parallelarbeitenden Wechselstrommaschinen
die Folgemaschinen mit Hilfe einer Leitmaschine in Abhängigkeit der von den Maschinen
aufgenommenen bzw. abgegebenen Scheinströme zu steuern. Mit Hilfe eines solchen
Vergleiches läßt sich aber beispielsweise bei parallelarbeitenden Motoren keine
gleichmäßige Lastverteilung erzielen, da für die von einem Motor aufgenommene Last
die Wirkkomponente des von ihm aufgenommenen Scheinstromes maßgebend ist. Da bei
den bekannten Anordnungen die Scheinströme der Folgemotoren mit dem Scheinstrom
des Leitmotors verglichen werden, so kann hierbei der Fall eintreten, daß bei gleicher
Lastaufnahme beispielsweise infolge unterschiedlicher Erwärmung die Blindkomponente
der von einzelnen Motoren aufgenommenen Ströme sich ändert, mithin also auch die
Scheinströme dieser Motoren eine Änderung erfahren, so daß die Verstelleinrichtung
anspricht und die Last ungleichmäßig auf die parallelarbeitenden Motoren verteilt.
Hierdurch werden einzelne Motoren überlastet, die Blindkomponente des von ihnen
aufgenommenen Stromes ändert sich weiter, die Verstelleinrichtung spricht wieder
in falscher Richtung an, so daß die betreffenden Motoren schließlich wegen Überlastung
ausfallen. Hingegen spricht die Verstelleinrichtung bei unterschiedlichen Wirkkomponenten,
also unterschiedlicher Lastverteilung, nicht an, wenn die Scheinströme z. B. infolge
unterschiedlicher Blindkomponenten der parallelarbeitenden Maschinen gleich sind.
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Diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden. Die Erfindung,
welche eine Anordnung schafft, die es gestattet, Folgemaschinen mit Hilfe einer
Leitmaschine in Abhängigkeit von ihrer Wirk-oder Blindleistungsaufnahme bzw. -abgabe
zu steuern, verwendet die an sich bekannte Anordnung, daß der von der Leitmaschine
aufgenommene bzw. abgegebene Strom - bzw. ein hierzu verhältnisgleicher Strom -
die Erstwicklung eines Wandlers speist, dessen Zweitwicklung in Reihe mit den Zweitwicklungen
von Wandlern, die den Folgemaschinen in gleicher Weise zugeordnet sind, geschaltet
ist. Durch die Reihenschaltung der Zweitwicklungen der den parallelarbeitenden Maschinen
zugeordneten Wandler, deren Erstwicklungen von dem der betreffenden Maschine aufgenommenen
bzw. abgegebenen
Strom durchflossen werden, muß in allen Zweitwicklungen
zwangläufig der gleiche Strom fließen, der durch die Leitmaschine vorgegeben ist.
Außerdem muß in den Zweitwicklungen der den Folgemaschinen zugeordneten Wandler
ein Ausgleichstrom fließen, sobald der Strom in den Erstwicklungee- dieser Wandler
von dem durch die Leitmaschine vorgegebenen Sollwert abweicht. Gemäß der Erfindung
ist der in den Zweitwicklungen der Wandler der Folgemaschinen auftretende Ausgleichstrom
einer Brückenschaltung zugeführt, die mit einem der Spannung der parallelarbeitenden
Maschinen verhältnisgleichen Strom gespeist ist. In Abhängigkeit von der Verstimmung
der Brückenschaltung wird eine Verstelleinrichtung in der einen oder anderen Richtung
eingeschaltet, welche die vorbestimmte Wirk- oder Blindleistungsaufnahme bzw. -abgabe
der Folgemaschinen wiederherstellt. Es empfiehlt sich, die Ausgleichströme den Mittelzweigen
der Brückenschaltung zuzuführen. Um ein bestimmtes Verhältnis der Blindleistungsaufnahme
bzw. -abgabe einzuhalten, wird der der Brückenschaltung zugeführte, der Spannung
parallelarbeitenden Maschine verhältnisgleiche Strom um 90° elektrisch phasenverschoben.
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Zur Einschaltung der Verstelleinrichtung kann ein Waagebalkenrelais
verwendet werden, dessen beide Wicklungen in den Außenzweigen der Brückenschaltung
liegen. Es können aber auch in den Außenzweigen der Brückenschaltung vorzugsweise
in Graetzschaltung betriebene Gleichrichter vorgesehen werden, die eine Gleichstrombrückenschaltung
speisen. Die Verstelleinrichtung wird dann in Abhängigkeit von der Stromrichtung
im Brückenzweig der Gleichstrombrückenschaltung beispielsweise mittels eines richtungsabhängigen
Relais eingeschaltet.
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Es ist zwar eine Anordnung bekannt, bei der zur Regelung parallelarbeitender
Generatoren entweder die Wirk- oder die Blindlast herangezogen wird, bei dieser
bekannten Anordnung handelt es sich aber nicht um eine fortlaufende Regelung, bei
der die Abweichung eines Generators von dem durch den Leitgenerator vorgeschriebenen
Sollwert sofort ausgeregelt wird, sondern es handelt sich hierbei um eine Anordnung,
bei der erst bei einem Kommando zum Erhöhen oder Vermindern der Leistungsabgabe
diejenigen Maschinen beeinflußt werden, deren Belastung unter bzw. oberhalb eines
Sollwertes liegen.
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In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben,
in dem die von den parallel arbeitenden läufergespeisten Drehstrom-Nebenschlußmotoren
M, M' und M" aufgenommenen Wirkbelastungen gleichmäßig aufgeteilt werden sollen.
Diese Motoren können beispielsweise die Antriebsmotoren einer eingangs erwähnten
Rotationsdruckmaschine sein. Die von den Motoren angetriebenen Druckwerke sind mechanisch
durch eine nicht gezeichnete Ausgleichwelle gekuppelt. Der Läufer des Drehstrom-Nebenschlußmotors
M wird vom Netz RST gespeist. In eine Phase der Schleifringzuleitung ist der Stromwandler
W1 eingeschaltet. Der von der Zweitwicklung des Wandlers W1 gelieferte Ausgleichstrom
wird über den Schalter S dem Zwischenwandler W3 zugeführt, der im Brückenzweig einer
Wechselstrombrückenschaltung liegt, die über den Wandler W2 mit einem von der Wirklast
des Motors M unabhängigen Strom einphasig gespeist wird, indem die Erstwicklung
des Wandlers W2 beispielsweise an die Phasenspannung SO angeschlossen ist. Der im
Brückenzweig liegende Zwischenwandler W3 ist an die Mittelanzapfung der Zweitwicklung
des Wandlers W2 angeschlossen. In den Außenzweigen der Brückenschaltung liegen die
Gleichrichter Gll und G12, die in bekannter Weise die aus den Widerständen R1 bis
R4 bestehende Gleichstrombrückenschaltung speisen. Im Brückenzweig dieser Gleichstrombrückenschaltung
befindet sich das richtungsabhängige Relais Re, dessen Kontakte die nicht gezeigte
Verstelleinrichtung einschalten, mit der die Bürstenbrücke des Motors M in der einen
oder anderen Richtung verdreht werden kann. Die Motoren M' und M" sowie ihre Verstelleinrichtungen
sind in gleicher Weise wie der Motor M geschaltet, wobei die Bezugszeichen der entsprechenden
Schaltelemente mit ' oder " gekennzeichnet sind.
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Die Zweitwicklungen der Wandler Wl, W1' und W1" sind in Reihe geschaltet.
Durch die Schalter S, S' bzw. S" können die zu den Motoren M, M'
und
M" gehörenden Verstelleinrichtungen außer Tätigkeit gesetzt werden. In dem ausgeführten
Beispiel ist der Schalter S geöffnet, während die Schalter S' und S" geschlossen
sind. Hierdurch wird erreicht, daß der Motor M als Leitmotor und die Motoren M und
M" als Folgemotoren arbeiten.
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Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Durch den Motor M als Leitmotor
wird der Wert der zu steuernden Wirklast vorgeschrieben. Stimmen die Erstströme
und damit auch die Zweitströme der Wandler W1, Wi und W1" überein, so ist der Ausgleichstrom
der Zweitwicklung des Wandlers W l' bzw. W1 ' gleich Null. Weicht jetzt beispielsweise
der dem Motor M zugeführte Erststrom des Wandlers Wi vom Sollwert ab, so wird ein
Ausgleichstrom aus der Zweitwicklung des Wandlers Wi über den Zwischenwandler W3'
in den Brückenzweig der zum Motor M gehörenden Brückenschaltung eingefügt. In dieser
Brückenschaltung, die vom Wandler W.,' mit einem lastunabhängigen Strom gespeist
wird, fließt normalerweise der Strom fo. Der über den Zwischenwandler W3 eingefügte
Ausgleichstrom Ja
teilt sich in die über die beiden Außenzweige fließenden
Teilströme Ja 1 und Ja Z, so daß der dem Gleichrichter Gli zugeführte
Strom J1 dem in Fig. 2 dargestellten Zeiger -o-5 entspricht, während der Gleichrichter
Gl. den Strom J2 erhält, der durch den Zeiger öc gegeben ist. Da der Strom J2 größer
als der Strom J1 ist, fließt im Brückenzweig der aus den Widerständen R1' bis R4
bestehenden Gleichstrombrückenschaltung ein Strom in einer Richtung, so daß das
richtungsabhängige Relais Re nach einer Seite Kontakt gibt und die nicht dargestellte
Verstelleinrichtung des Motors M' einschaltet, die durch Verstellung seiner Bürstenbrücke
den Sollwert wiederherstellt. In gleicher Weise wird der Motor M" bei Abweichungen
vom Sollwert geregelt. Die Motoren M' und M" regeln sich also jeweils hinsichtlich
ihrer Wirklast auf den vom Leitmotor M vorgegebenen Wert ein. Durch öffnen bzw.
Schließen der Schalter S' bzw. S" kann jeweils entsprechend den Betriebserfordernissen
einer der Motoren als Leitmotor arbeiten.
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Um Pendelerscheinungen zu verhindern, empfiehlt es sich, in den Stromkreis
der von den Relais Re, Re' bzw. Re" betätigten Zwischenrelais RC-Glieder einzuschalten.
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Statt der Gleichstrombrückenschaltung, die aus den Gleichrichtern
Gll, G12 und den Widerständen
R1 bis R4 besteht, kann auch ein Waagebalkenrelais
verwendet werden, dessen beide Wicklungen in den Außenzweigen der aus den Wandlern
Wz und TV, gebildeten Brückenschaltung liegen. .
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Statt im Brückenzweig der Gleichstrombrückenschaltung das richtungsabhängige
Relais Re vorzusehen, kann in diesen Zweig auch die Erregerwicklung eines Leonardgenerators
gelegt werden, der von einer Antriebsmaschine mit gleichbleibender Drehrichtung
angetrieben wird. Entsprechend der Richtung des im Brückenzweig der Gleichstrombrückenschaltung
und damit durch die Erregerwicklungen des Leonardgenerators fließenden Stromes kann
an seinem Kommutator eine Gleichspannung entsprechender Polarität abgenommen werden,
die einen konstant erregten Gleichstrommotor in der einen oder anderen Richtung
speist. Von diesem Gleichstrommotor kann dann die die Betriebsgröße der Maschine
regelnde Verstelleinrichtung angetrieben werden.
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Die Erfindung kann statt auf läufergespeiste Drehstrom-Nebenschlußmotoren
auch auf ständergespeiste Drehstrom-Nebenschlußmotoren angewendet werden. In diesem
Falle muß die Verstelleinrichtung auf die steuerbaren Umspanner dieser Motoren einwirken.
Soll beispielsweise mit Hilfe der Anordnung gemäß der Erfindung die Wirklastabgabe
parallelarbeitender Wechselstromgeneratoren geregelt werden, so muß die Verstelleinrichtung
auf den Stellmotor der Kraftmaschine einwirken. Wenn die Generatoren hingegen mit
gleicher oder verhältnisgleicher Blindleistung betrieben werden sollen, so muß die
Verstelleinrichtung auf die Erregung der Generatoren einwirken. In diesem Falle
muß der der Spannung der parallelarbeitenden Maschinen verhältnisgleiche Strom,
mit dem in Fig. 1 die Brückenschaltung über den Wandler W2' bzw. W2"' gespeist wird,
um 90° e1. gedreht werden.