DE167343C

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Publication number: DE167343C
Application number: DENDAT167343D
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung, um in Wechselstromanlagen mittels Pufferbatterien und Wechselstrom - Gleichstromumformer einen Energieausgleich zu erzielen. The present invention relates to a device to use in alternating current systems Backup batteries and alternating current direct current converters to achieve an energy balance.

Die Erfindung bezweckt, die zu Zeiten geringen Kraftbedarfes überschüssige Leistung der primären Betriebsmaschine in Batterien aufzuspeichern und die aufgespeicherte EnergieThe aim of the invention is to reduce the excess power at times when the power requirement is low to store the primary operating machine in batteries and the stored energy

ίο zu Zeiten größerer Kraftbeanspruchung aus der Batterie wieder zu entnehmen und in Wechselstrom umgewandelt dem Wechselstromnetz zuzuführen. Zu diesem Zweck wird in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Wechselstromenergie die Spannung auf der Gleichstromseite des Umformers derart geregelt, daß die Leistungsabgabe oder -aufnahme der von dem Umformer entladenen oder geladenen Batterie dem Mehr- oder Minderverbrauch im Netze gegenüber der Normalleistung der Wechselstromprimär-ίο at times of greater physical exertion to be removed from the battery and converted into alternating current from the alternating current network to feed. For this purpose, the voltage is dependent on the available alternating current energy on the direct current side of the converter regulated in such a way that the power output or -upport of the battery discharged or charged by the converter to the additional or Reduced consumption in the network compared to the normal output of the alternating current primary

-. maschine ganz oder teilweise entspricht. Als Umformer können Motorgeneratoren oder Umformer mit einer Wicklung benutzt werden. Die Wechselstromseite wird mit dem Netz, die Gleichstromseite mit der Batterie verbunden, und es ist einleuchtend, daß je nach der an der Gleichstromseite des Umformers herrschenden Spannung eine Ladung oder Entladung der Batterie vor sich geht.-. corresponds to the machine in whole or in part. as Converters can be motor-generators or converters with one winding. The alternating current side is connected to the mains, the direct current side to the battery, and it is obvious that each a charge according to the voltage prevailing on the DC side of the converter or battery discharge is going on.

Verwendet man Motorgeneratoren, so wird die Spannungsregelung auf der Gleichstromseite am einfachsten durch Veränderung der Erregung der Gleichstrommaschine bewirkt, und zwar kann dies dadurch erfolgen, daß das Relais einen selbsttätigen Regulator in dem Erregerstromkreis der Dynamo zum Ansprechen bringt. Verwendet man dagegen Einankerumformer, so hat eine Veränderung der Erregung keinen Einfluß auf die Größe der Gleichstromspannung. In welcher Weise hier die Gleichstromspannung geändert werden kann, ist unten weiter erläutert.If motor generators are used, the voltage regulation is on the direct current side most simply caused by changing the excitation of the DC machine, and this can be done in that the relay has an automatic regulator in the excitation circuit of the dynamo to respond brings. If, on the other hand, a single armature converter is used, a change in the excitation has no influence on the size the DC voltage. In which way the DC voltage is changed here is explained further below.

Bei der Umformung vermittels Motorgeneratoren wird die Regelung gemäß vorliegender Erfindung selbsttätig vorgenommen durch ein in den Häuptstromkreis der stromliefernden Primärmaschine geschaltetes, auf Leistung, Stromstärke oder Spannung, nach Art eines Wattmessers, Amperemeters oder Voltmeters ansprechendes Relais, so daß in Abhängigkeit von diesen Größen der Erregerstrom der Gleichstromseite des Motorgenerators verändert wird. Das Relais wird derart eingestellt, daß bei einem bestimmten, etwa dem normalen Wert der von der Primärmaschine abgegebenen oder im Netz fließenden Leistung aus der Batterie über den Umformer weder Strom in das Netz geliefert, noch auch aus dem Netz über den Umformer Energie in die Batterie geladen wird. Steigt die Belastung der Zentrale an, so wird die Erregung der Gleichstromseite des Motorgenerators geschwächt, so daß die Gleichstrommaschine als Motor läuft und die Wechsel-Strommaschine Strom abgibt. Fällt umge-In the case of reshaping by means of motor-generators, the regulation is based on the present one Invention made automatically by a in the main circuit of the current-supplying Primary machine switched to power, current or voltage, like a Wattmeter, ammeter or voltmeter responding relay, so that depending the excitation current of the direct current side of the motor generator changes from these quantities will. The relay is set so that at a certain, approximately normal value, that of the primary machine output or power flowing in the network from the battery via the converter Electricity supplied to the grid, nor from the grid via the converter energy in the battery is being charged. If the load on the control center increases, so does the excitement the DC side of the motor generator weakened, so that the DC machine running as a motor and the alternating current machine is delivering electricity. Falls down

(2. Auflage, ausgegeben am 16. Januar igo8.)(2nd edition, issued on January 16 igo8.)

kehrt die Belastung der Zentrale unter die normale, so wird die Erregung der Gleichstrommaschine verstärkt, so daß sie als Dynamo läuft und die von dem Wechselstrommotor erhaltene Energie der Batterie zuführt. Bei der Verwendung von Einankerumformern wird auf der Gleichstromseite des Umformers . eine Zusatzmaschine eingeschaltet, deren Spannung durch das im Wechselstromkreis liegende Relais verändert wird. Die Zusatzmaschine kann von einem beliebigen Motor angetrieben werden oder unmittelbar mit dem Umformer gekuppelt sein. Ihre Spannung muß zwischen einem positiven und einem negativen Wert eingestellt werden können. Wenn ihre Spannung Null ist, findet ein Energieaustausch zwischen Batterie und Netz nicht statt; liefert sie eine zu der Gleichstromspannung des Umformers zusätzliehe Spannung, so findet eine Ladung der Batterie statt; wenn sich dagegen die Zusatzspannung zu der Batteriespannung addiert, so gibt die Batterie Arbeit über den Umformer an das Netz zurück.If the load on the control center returns below normal, the excitation of the DC machine is reduced amplified so that it runs as a dynamo and supplies the energy obtained from the AC motor to the battery. When using single armature converters, the converter is on the DC side . an additional machine switched on, its voltage by that in the AC circuit lying relay is changed. The auxiliary machine can be driven by any motor or directly be coupled to the converter. Their voltage must be set between a positive and a negative value can. When their voltage is zero, there is an exchange of energy between the battery and network does not take place; it supplies an additional voltage to the DC voltage of the converter Voltage, the battery is charged; if, on the other hand, the additional tension added to the battery voltage, the battery returns work to the grid via the converter.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Spannung auf der Gleichstromseite des Umformers durch Ab- und Zuschalten von Zellen der Batterie oder gegebenenfalls durch Einschalten von Widerstand in den Gleichstromkreis zu verändern.Of course, it is also possible to adjust the voltage on the DC side of the converter by switching cells of the battery on and off or, if necessary, by switching them on from resistance to change in the DC circuit.

Die Benutzung von Umformern in Verbindung mit einer Batterie zum Zwecke des Kraftausgleiches ist bekannt und beispielsweise in den schweizerischen Patentschriften 2291 und 4135 beschrieben. Auch ist durch das Patent 145450 eine Einrichtung bekannt geworden, die mit vorliegender Erfindung eine äußerliche Ähnlichkeit besitzt. Dieses Patent betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Spannung in Wechselstromnetzen, welche von einem Wechselstrom-Gleichstromumformer in Verbindung mit einer Akkumulatorenbatterie gespeist werden, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung eines mit der Netzleitung in Reihe geschalteten Zusatztransformators in ihrer Lage gegenüber der Sekundärwicklung durch ein Relais verstellt wird, dessen Spulensystem von der Spannung, dem Strom oder der Spannung und dem Strom der Akkumulatorenbatterie beeinflußt wird.The use of converters in connection with a battery for the purpose of Force compensation is known and, for example, in Swiss patents 2291 and 4135. A device is also known from patent 145450 become, which has an external similarity with the present invention. This Patent relates to a device for regulating the voltage in AC networks, which from an AC-DC converter in connection with an accumulator battery are fed, and is characterized in that the primary winding an additional transformer connected in series with the power line in their position is adjusted with respect to the secondary winding by a relay, the coil system of which on the voltage, the current or the voltage and the current of the accumulator battery being affected.

Demgegenüber handelt es sich hier um eine Einrichtung zum Kraftausgleich in Wechselstromanlagen, bei welcher das Relais in dem Wechselstromkreis liegt, dessen Belastung unmittelbar die Kraftaufnahme oder -abgabe der Pufferbatterie bestimmen soll, während die Regelung der Spannung auf der Gleichstromseite erfolgt. Es wird dadurch gegenüber der Anordnung nach Patent 145450 nicht nur die Kraftaufnahme und -abgabe der Batterie wirksamer hervorgerufen, sondern es wird auch das Auftreten von Phasenverschiebungen im Wechselstromkreis vermieden. Die Regelung in dem Gleichstromkreis läßt sich außerdem bedeutend einfacher vornehmen als in dem Wechselstromkreis, da im ersteren Fall eine Spannungsänderung lediglich durch Änderung des Erregerstromes erreichbar ist und Reguliertransformatoren gemäß Patent 145450 wegfallen.In contrast, this is a device for force compensation in AC systems, in which the relay is in the AC circuit, its load directly the power consumption or power output of the backup battery is intended to determine, while the regulation of the voltage on the direct current side he follows. It is thereby compared to the arrangement according to patent 145450 Not only does the battery absorb and release force more effectively, but the occurrence of phase shifts in the alternating current circuit is also avoided. The regulation in the direct current circuit can also be carried out much more easily than in the alternating current circuit, since in the first case a voltage change is only caused by a change in the excitation current can be achieved and regulating transformers according to patent 145450 are omitted.

Claims

Patent claim:

Buffer device in AC systems using batteries that be charged and discharged by means of alternating current direct current converters, thereby characterized in that a relay is switched on in the AC power lines, which the voltage on the DC side influenced in such a way that at. heavy use of the network The battery is discharged by the converter, charged when it is not used.

Berlin, printed in the reichsdrückerei.