DE177269C

DE177269C -

Info

Publication number: DE177269C
Application number: DENDAT177269D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

KLASSE 21 c. * GruppeCLASS 21 c. * Group

Zum selbsttätigen Regeln mehrerer parallel geschalteter Generatoren für Gleichstrom oder Wechselstrom hat man bisher meist die Erregungsregler miteinander gekuppelt und durch einen gemeinsamen elektromotorischen Antrieb von einem einzigen Relais (Kontaktvoltmeter) aus beherrscht. Bei einer solchen Einrichtung kann jedoch das Belastungsverhältnis der parallel geschalteten Maschinen For the automatic control of several generators connected in parallel for direct current or So far, alternating current has usually been coupled to the excitation regulator and by a common electromotive Drive controlled by a single relay (contact voltmeter). With such a However, the device can change the load ratio of the machines connected in parallel

ίο nur dann konstant sein, wenn sie in ihrer elektrischen Charakteristik gleich und die Erregungsregler genau abgestimmt sind. Bei ungleichen Maschinen muß meist der Maschinenwärter zeitweise die einzelnen Erregungsregler von Hand nachstellen, wenn die vorschriftsmäßige Belastungsverteilung gestört ist.ίο only be constant when in their electrical characteristics are the same and the excitation regulators are precisely matched. at In most cases, the machine attendant has to temporarily adjust the individual excitation regulators for unequal machines readjust by hand if the correct load distribution is disturbed.

Nachfolgend ist nun eine neue Einrichtung beschrieben, die das Regeln der Belastungs-A new device is now described below, which regulates the load

ao verteilung selbsttätig ausführt vermittels gesonderter Relais für jeden Generator.ao distribution is carried out automatically by means of separate Relays for each generator.

Die Figur zeigt die Einrichtung in Anwendung auf drei Gleichstrommaschinen I, II, III, deren Leistungen sich wie α: β : / verhalten mögen (a + β -f- γ = ι). The figure shows the device in use on three DC machines I, II, III, the performance of which may behave as α: β: / (a + β -f- γ = ι).

Die Relais sind durch r_x r₂ r_s angedeutet. Sie haben außer den Spannungswicklungen S₁ S₂ S₃ noch je zwei Hauptstromwicklungen e_x e.₂ e₃ und g_x g₂ g₃, deren erstere mit der Spannungswicklung gleichsinnig, deren letztere der Spannungswicklung entgegengesetzt von Strom durchflossen werden. Der selbsttätige Erregungsregler der Maschine I ist durch a_x dargestellt, sein.Antriebsmotor durch m_x, die der anderen Generatoren sind der Übersichtlichkeit halber fortgelassen. Mit V₁ W_x, V₂ W₂, v_s W₃ sind Abzweigwiderstände bezeichnet, mit h_x h₂ h₃ Schalter, die zum Abschalten der einzelnen Maschinen dienen. Durch die Widerstände V_x V₂ V₃ fließen die einzelnen Ströme der Maschinen, durch die parallel geschalteten Widerstände W_x w.₂ W₃ dagegen der Gesamtstrom der Zentrale in der durch die Beträge der Widerstände W_x W₂ W₃ bestimmten, aber von den einzelnen Maschinen unabhängigen Verteilung. Die Widerstände sind so bemessen, daßThe relays are indicated by r _x r ₂ r _s . In addition to the voltage windings S ₁ S ₂ S ₃ , they each have two main current windings e _x e. ₂ e ₃ and g _x g ₂ g ₃ , the former of which is in the same direction as the voltage winding, the latter of which is traversed by current in the opposite direction to the voltage winding. The automatic excitation controller of machine I is represented by a _x , sein. Drive motor by m _x , those of the other generators are omitted for the sake of clarity. With V ₁ W _x , V ₂ W ₂ , v _s W ₃ branch resistors are designated, with h _x h ₂ h ₃ switches, which are used to switch off the individual machines. By resistors V _x V ₂ V ₃ ₃ on the other hand flow, the individual currents of the machine, by the parallel-connected resistors W _x w. ₂ W, the total current of the center in the by the amounts of the resistors W _x W W ₃ certain ₂ but of Distribution independent of the individual machines. The resistances are dimensioned so that

1 2 3 1 2 31 2 3 1 2 3

J₁ : J₂ : J₃ = a : β : γ J ₁ : J ₂ : J ₃ = a: β: γ

ist, wobei J₁ J₂ J₃ die Einzelströme bedeuten, und die Widerstände der zu V₁ W_x, V₂ W₂, V₃ W₃ parallel geschalteten Relaiswicklungen in die Widerstandswerte eingeschlossen sein mögen. Wenn gleiche Belastungsverteilung herrscht, d. h. wennwhere J ₁ J ₂ J ₃ mean the individual currents, and the resistances of the relay windings connected in parallel to V ₁ W _x , V ₂ W ₂ , V ₃ W ₃ may be included in the resistance values. If the load distribution is the same, ie if

J₁=J-J ₁ = J-

usw. ist, so fließt durch die Abzweigwider-.stände W_x und V_x der gleiche Strom. Nimmt man ferner zunächst den einfachsten Fall an,etc., the same current flows through the branch resistors W _x and V _x. Furthermore, if one first assumes the simplest case,

daß V₁ = W₁, V₂ = W₂, v₃ = w_s ist, so werden die Wirkungen der beiden Hauptstromwicklungen C₁ und g₁ sich aufheben, wennthat V ₁ = W ₁ , V ₂ = W ₂ , v ₃ = w _s , the effects of the two main current windings C ₁ and g ₁ will cancel each other out if

usw. ist, d. h. wenn die Ströme auf die Maschinen richtig verteilt sind. Ist dagegenetc. is, d. H. if the currents are correctly distributed to the machines. Is against

J₁ >J ₁ >

α + ß + 7 α + ß + 7

so wird die Spannungsspule S₁ entsprechend der positiven Differenz der Amperewindungen der Stromspulen unterstützt, und der selbsttätige Regler ebenso beeinflußt, als ob die Spannung zu hoch wäre, umgekehrt, wennthe voltage coil S _{1 is supported in} accordance with the positive difference in the ampere turns of the current coils, and the automatic controller is also influenced as if the voltage were too high, and vice versa, if

ö.
1 "^- ~Z ι α i 7Γ ö.
1 "^ - ~ Z ι α i 7Γ

ist. Sind die Leistungen der Maschinen gleich, also α = β = γ, so istis. If the performance of the machines is the same, i.e. α = β = γ, then

T-J-T- Δ+Α+Α-T-J-T- Δ + Α + Α- J₁-j,-J₃- J ₁ -j, -J ₃ - ₃₃

und V₁ = V₂ = V₃, sowie W₁ = W₂ = W₃. Ist dagegen W₁ > V₁, iv₂ > V₂, w₃ > V₃, so regulieren die Relais nicht mehr auf konstante Spannung, sondern mit steigendem Gesamtstrome überwiegt die Wirkung der Hauptstromwicklungen g₁ g₂ g₃ immer mehr die der Wicklungen C₁ ~e.₂ e₃. Im gleichen Maße muß aber die Netzspannung steigen, um die Gesamtamperewindungszahl der Relais konstant zu erhalten.and V ₁ = V ₂ = V ₃ , as well as W ₁ = W ₂ = W ₃ . If, on the other hand, W ₁ > V ₁ , iv ₂ > V ₂ , w ₃ > V ₃ , the relays no longer regulate to constant voltage, but with increasing total current, the effect of the main current windings g ₁ g ₂ g ₃ outweighs that of the windings more and more C ₁ ~ e. ₂ e ₃ . However, the mains voltage must increase to the same extent in order to keep the total number of ampere turns of the relay constant.

Das bedeutet aber, daß man durch passende Wahl der Hauptstromzusatzwicklungen e und g und ihrer Abzweigwiderstände ν und w ohne weiteres eine Kompoundierung der Maschine erzielen kann, derart, daß bei höherem Stromverbrauche die Zentrale selbsttätig auf höhere Spannung geregelt wird. Die Abzweigwiderstände v, w können übrigens auch fortfallen, wenn man den Hauptstromspulen selbst die erforderlichen Widerstände bezw. Windungszahlen gibt, doch wird durch Anwendung der Abzweigwiderstände das Einregeln wesentlich erleichtert.However, this means that you can easily achieve a compounding of the machine by a suitable choice of the main current auxiliary windings e and g and their branch resistances ν and w such that the control center is automatically regulated to a higher voltage at higher power consumption. The branch resistors v, w can also be omitted if the main current coils themselves BEZW the necessary resistances. There are numbers of turns, but the use of branch resistors makes the adjustment much easier.

Soll ein Generator abgeschaltet (zugeschaltet) werden, so bleibt nach öffnen (Schließen) des zugehörigen Hebelschalters, z. B. Zi₃, die richtige Stromverteilung für die Abzweigwiderstände und Zusatzwicklungen der anderen Maschinen erhalten. Denn die Verteilung erfolgt dann wieIf a generator is to be switched off (switched on), after opening (closing) the associated lever switch, e.g. B. Zi ₃ , get the correct power distribution for the branch resistors and additional windings of the other machines. Because the distribution is then how

r « .r ß.r «.r ß.

3'3 '

also auch wieder im richtigen Verhältnisse u:ß. so again in the right proportions u: ß.

Vorstehend ist dargestellt, wie die Regelung auf proportionale Belastungsverteilung mit der Spannungsregelung vereinigt werden kann. Es wäre jedoch auch möglich, die Regelung auf konstante Spannung durch einen besonderen Regler von Hand oder selbsttätig zu bewirken, dann würde zur selbsttätigen Belastungsverteilung eine ganz ähnliche Einrichtung, wie dargestellt, benutzt werden können. Man braucht sich nur die Spannungswicklungen s entfernt und die Relais als polarisierte zu denken. Zu diesem Polarisieren könnten auch die Wicklungen s dienen, wenn sie aus einer Stromquelle konstanter Spannung gespeist werden.It is shown above how the regulation on proportional load distribution can be combined with the voltage regulation. However, it would also be possible to regulate to constant voltage by a special regulator manually or automatically, then a very similar device, as shown, would be able to be used for automatic load distribution. One need only remove the voltage windings and think of the relays as polarized. The windings s could also serve for this polarization if they are fed from a current source of constant voltage.

Wie die beschriebene Regelung für parallel arbeitende Gleichstrommaschinen kann auch die Regelung auf proportionale Belastungsverteilung nach Befinden mit gleichzeitiger Regelung auf Spannung für Wechselstrom- und Drehstrommaschinen erfolgen, nur muß natürlich Form und Wirkungsweise der Relais der besonderen Stromart angepaßt werden. Bei Wechselstromrelais würde z. B. nicht zulässig sein, mehrere Wicklungen auf denselben Eisenkern einwirken zu lassen, da sie sich gegenseitig beeinflussen würden. In einfachster Weise könnte man in diesem Falle zwei Stromrelais mechanisch miteinander verbinden, nach Befinden unter weiterer Hinzufügung eines mechanisch gekuppelten Spannungsrelais. Statt der Stromrelais können dann zweckmäßig auch Leistungsrelais verwendet werden. Solche Leistungsrelais haben außerdem den Vorteil, bei Rückstrom im richtigen Sinne zu wirken, während Stromrelais bei Rückstrom verkehrt wirken würden.How the described scheme for parallel working DC machines can also the regulation on proportional load distribution according to condition with simultaneous Regulation on voltage for AC and three-phase machines is only required Of course, the shape and mode of operation of the relays can be adapted to the particular type of current. For AC relays z. B. not be allowed to let several windings act on the same iron core, because they would affect each other. In this case one could in the simplest way Mechanically connect two current relays to each other, after finding with further addition a mechanically coupled voltage relay. Instead of the current relay, power relays can then also be used expediently will. Such power relays also have the advantage of working in the correct sense during reverse current Current relays would work the wrong way with reverse current.

Bei synchronen Wechselstrom- und Drehstromgeneratoren läßt sich bekanntlich die Belastungsverteilung durch Ändern der Erregung nur in sehr beschränktem Maße beeinflussen, da hierbei starke Ausgleichströme auftreten. Man regelt vielmehr die Belastung durch Verstellen des Dampfmaschinenregulators bezw. durch eine sinngemäße Beeinfassung des Antriebmotors. Auch in solchen Fällen kann aber natürlich die beschriebene Einrichtung benutzt werden, indem man die Relais durch Vermittelung von Hilfsmotoren oder dergl. auf die Stellzeuge der Antriebsmotoren wirken läßt.In synchronous alternating current and three-phase generators, as is known, the Influence the distribution of stress by changing the excitation only to a very limited extent, because strong equalizing currents occur here. Rather, the load is regulated by adjusting the steam engine regulator respectively by appropriately influencing the drive motor. Also in In such cases, however, the device described can of course be used by one the relay by mediation of auxiliary motors or the like. on the setting tools the drive motors can act.

Die vorstehenden Darlegungen beziehen sich sinngemäß auf beliebig viele parallel geschaltete Maschinen.The above explanations relate accordingly to any number connected in parallel Machinery.

Claims

Patent Claims:

ι. Device for the automatic control of several generators connected in parallel on proportional load distribution, characterized by separate relays to initiate the control processes for any generator that is powered by the anchor

Currents resp. the power of the associated generator and the total current respectively the overall performance can be influenced in the opposite sense.

2nd embodiment of the device according to claim i, characterized in that the separate relays also from 'the Mains voltage, in the same sense as the armature current BEZW. influenced by the performance of the individual generator in order to regulate the voltage at the same time to a constant voltage or a voltage that increases with the power reach.

For this purpose ι sheet of drawings.