DE176842C

DE176842C -

Info

Publication number: DE176842C
Application number: DENDAT176842D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- Ja 176842 KLASSE 21 e. GRUPPE- Yes 176842 CLASS 21 e. GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Mai 1905 ab.Patented in the German Empire on May 20, 1905.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Vorrichtung, das Vorhandensein und die Richtung von Ausgleichsströmen zwischen parallel arbeitenden ein- oder mehrphasigen Wechselstrommaschinen (Generatoren oder Motoren) zur Wahrnehmung zu bringen. Diese Ausgleichsströme haben ihren Grund in einer Verschiedenheit der erzeugten elektromotorischen Kräfte, welche wiederum auf zuThe subject of the present invention is a device, the presence and the direction of equalizing currents between single or multi-phase operating in parallel To bring AC machines (generators or motors) to the perception. These equalizing currents are due to a difference in the electromotive force generated Forces which in turn open to

ίο starke oder zu schwache Felderregung zurückzuführen ist. Der Ausgleichsstrom verschlechtert durch seine Joulesche Wärme den Wirkungsgrad der Maschinenanlage, weshalb es von Vorteil ist, sein Vorhandensein zu erkennen und ihn durch Änderung der Erregung zu beseitigen.ίο strong or weak field excitation is. The equalizing current worsens the Joule heat The efficiency of the machinery, which is why it is beneficial to recognize its presence and remove it by changing the excitement.

Handelt es sich um zwei gleichartige Generatoren, so wird der Ausgleichsstrom von dem stärker erregten geliefert und von dem schwächer erregten aufgenommen, dergestalt, daß die Verschiedenheit der magnetischen Felder sich ausgleicht. Im Vektordiagramm des stärker erregten Generators ist der Ausgleichsstrom gegenüber der elektromotorisehen Kraft um nahezu 90⁰ entgegen der Drehrichtung verschoben. Im Vektordiagramm des schwächer erregten Generators erscheint der Ausgleichsstrom in derselben Größe, aber der Richtung nach entgegengesetzt, er eilt also der elektromotorischen Kraft um nahezu 90⁰ vor. Diese Verhältnisse sind aus dem Diagramm der Fig. 1 ersichtlich. Hier bezeichnet E die elektromotorische Kraft, J den ins Netz gehenden Strom, welcher gewöhnlich der elektromotorischen Kraft um einen Winkel φ nacheilt. Z₁ und i₂ bezeichnen den Anteil des stärker und des schwächer erregten Generators an dem Netzstrom. +_ i₀ ist der Ausgleichsstrom. I₁ stellt den gesamten Strom des stärker erregten, L₂ den gesamten Strom des schwächer erregten Generators dar.If there are two generators of the same type, the compensating current is supplied by the more strongly excited and absorbed by the less excited, in such a way that the difference in the magnetic fields is balanced out. In the vector diagram of the more strongly excited generator, the compensating current compared to the electric motor force is ^{shifted by almost 90 °} against the direction of rotation. In the vector diagram of the less excited generator, the equalizing current appears in the same magnitude, but in the opposite direction, i.e. it leads the electromotive force by almost 90 ^° . These relationships can be seen from the diagram in FIG. 1. Here E denotes the electromotive force, J the current going into the network, which usually lags the electromotive force by an angle φ. Z ₁ and i ₂ denote the proportion of the more strongly and less excited generator in the mains current. + _ i ₀ is the equalizing current. I ₁ represents the total current of the more strongly excited generator, L ₂ the total current of the less excited generator.

Es ist ersichtlich, daß infolge der Ausgleichsströme die Gesamtströme der beiden Maschinen und der Netzstrom nicht miteinander in Phase sein können, und daß sie auch gegenüber den Ausgleichsströmen selbst in der Phase verschoben sind. Man kann also das Vorhandensein und die Richtung eines Ausgleichsstromes daran erkennen, daß zwischen zwei der bezeichneten Einzelströme, gleichgültig, welche es sind, eine Phasenverschiebung vorliegt. Ob dies der Fall ist, kann man dadurch feststellen, daß man die Phasenverschiebungen der Einzelströme gegenüber der gemeinsamen Spannung aus der Voltampere- und Wattleistung jeder einzelnen Maschine berechnet oder dieselben mittels Phasometer abliest und die einzelnen Werte miteinander vergleicht.It can be seen that as a result of the equalizing currents, the total currents of the two Machines and the mains current cannot be in phase with one another, and that they are also in phase with the equalizing currents themselves are shifted in phase. So one can recognize the presence and the direction of a compensating current from the fact that between two of the designated individual currents, regardless of which they are, a phase shift is present. You can tell whether this is the case by looking at the Phase shifts of the individual currents compared to the common voltage from the Volt-ampere and wattage of each individual machine are calculated or the same by means of Reads the phasometer and compares the individual values with each other.

Diese Verfahren sind bekannt und gebrauchlieh, aber sie genügen der Praxis nicht, da sie an das Verständnis und die Schulung des Bedienungspersonals zu hohe Anforderungen stellen. Wünschenswert ist, daß der Maschinenwärter durch einen Blick auf ein Instrument erkennen kann, ob in den parallel geschalteten Maschinen ein Ausgleichsstrom fließt und welche der Maschinen stärker er-These methods are known and used, but they do not suffice in practice as they involve the understanding and training of the Place too high demands on operating personnel. It is desirable that the machine attendant by looking at an instrument you can see whether there is an equalizing current in the machines connected in parallel flows and which of the machines

(2. Auflage, ausgegeben am /2. November rgoS.) (2nd edition, issued on / November 2nd rgoS.)

regt werden muß, damit der Ausgleichsstrom verschwindet. Dies wird durch die vorliegende Erfindung erreicht, und zwar dadurch, daß die Felder zweier Einzelströme, wenn diese in der Phase verschoben sind, ein Drehmoment auf ein bewegliches System ausüben und dadurch das Vorhandensein und die Richtung eines Ausgleichsstromes unmittelbar zur Wahrnehmung bringen.must be excited so that the equalizing current disappears. This is supported by the present Invention achieved, namely that the fields of two individual currents when this are shifted in phase, exert a torque on a moving system and thereby the presence and the Immediately perceive the direction of a compensating current.

ίο Die zu diesem Zwecke dienende Vorrichtung ist in einer Ausführungsform, welche den Namen »Feldvergleichera erhalten soll, in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt. Sie enthält einen ringförmigen geblätterten Eisenkörper, der vier nach innen vorspringende Polansätze besitzt. Auf diesen sind die Spulen b angebracht. Je zwei gegenüberliegende Spulen werden von demselben Strom durchflossen, so daß bei dem Vorhandensein einer Phasenverschiebung ein Drehfeld entsteht. Zwischen den Polansätzen ist ein metallischer Hohlzylinder angeordnet, welcher durch das Drehfeld in der einen oder anderen Drehrichtung mitgenommen wird. Die Drehung ist an dem Zeiger d erkennbar und wird durch zwei Anschläge e begrenzt. Diese Anschläge können Kontakte tragen, wodurch diese Vorrichtung zu einem Relais ausgebildet wird, mittels dessen ein Läutewerk in Tätigkeit gesetzt werden kann. An Stelle des Läutewerks kann auch eine Reguliervorrichtung treten, welche selbsttätig den in den Erregerkreis eingeschalteten Widerstand verändert.ίο The device used for this purpose is shown in an embodiment which is to be named »Feldvergleichera« in FIG. 2 of the drawing. It contains a ring-shaped peeled iron body, which has four inwardly protruding pole attachments. The coils b are attached to these. The same current flows through two opposing coils, so that a rotating field is created in the presence of a phase shift. A metallic hollow cylinder is arranged between the pole attachments, which is carried along by the rotating field in one or the other direction of rotation. The rotation can be recognized by the pointer d and is limited by two stops e. These stops can carry contacts, as a result of which this device is formed into a relay by means of which a bell can be activated. Instead of the bell, a regulating device can also be used, which automatically changes the resistance connected to the exciter circuit.

Fig. 3 und 4 stellen zwei Möglichkeiten der Einordnung des Feldvergleichers in eine aus zwei Wechselstromgeneratoren gebildete Anlage dar, und zwar werden nach Fig. 3 die Ströme J₁ und /₂, nach Fig. 4 die Ströme J₁ und /zur Erzeugung des Drehfeldes benutzt.FIGS. 3 and 4 illustrate two ways of classification of the Feldvergleichers into a mold formed of two alternators system is, specifically to FIG. 3, the currents J ₁ and / _2, according to FIG. 4, the currents _J1 and / for generating the rotating field used.

In Fig. 5 ist eine größere Drehstrommaschinenanlage vorausgesetzt und die Verwendung von Stromtransformatoren angenommen. Hier erhält jede Maschine einen Feld vergleicher, und zwar werden die Instrumente in korrespondierende Phasen eingeordnet. Zur Erzeugung des Drehfeldes dient auch hier der Netzstrom und der Gesamtstrom der betreffenden Maschine. Die übrigen Instrumente der Schalteinrichtung sind der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen.In Fig. 5, a larger three-phase machine system is assumed and the use adopted by current transformers. Here every machine is given a field comparator, namely the instruments arranged in corresponding phases. The mains current and the total current are used to generate the rotating field of the machine in question. The other instruments of the switching device are the Omitted for clarity.

Claims

Patent claim:

A device for determining the presence and direction of Equalizing currents in AC systems, characterized in that the phase imbalance, which as a result of the Equalizing currents between the mains current, the total currents of the individual machines and the equalizing currents themselves are used to generate a torque acting on a moving system to produce, in such a way that the presence and the direction of the equalizing currents directly through the rotation is shown.

1 sheet of drawings.