DE200071C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bekanntlich werden bei Schwungradmotoren, zu welchen auch Schwungradumformer gehören, besondere Regelungsapparate (z. B. Leistungsregler) benutzt, um die Stromaufnähme aus einer Zentrale möglichst konstant zu halten. Eine' derartige Regelung ist besonders dann von Bedeutung, wenn lange Leitungen zwischen Zentrale und Betriebsstation sind und womöglich noch Lichtab- nahmestellen dazwischen abzweigen. Die bei Schwungradumformern bisher verwendeten Leistungsregler erfüllen diesen Zweck nur in unvollkommener Weise.

Die mit Zentrifugalregulatoren gesteuerten Leistungsregler regeln z. B. die Stromaufnahme nur vollkommen bei absolut konstanter Periodenzahl. Die mit Kontaktamperemeter gesteuerten Leistungsregler könnten zwar unter bestimmten Bedingungen die Stromaufnahme konstant halten, sie genügen aber nicht, da die Bedingungen, auf denen sie beruhen, in den meisten Fällen nicht dauernd dieselben bleiben.

Fig. ι zeigt ein Diagramm einer Förderanlage, welche mit an einem Netz liegendem Schwungradumformer betrieben werden soll in der Art, wie es bei der Berechnung solcher Schwungradumformer meistens zugrunde gelegt wird. Es sei damit aber nicht gesagt, daß die Erfindung an letztere geknüpft ist, sondern allgemein für Motoren mit veränderlichem Strombedarf anwendbar ist. Die Linie / bezeichnet die abgegebene Leistung des Umformers an die Fördermaschine, m die mittlere Stromaufnahme aus dem Netze. Damit nun in dieser mittleren Linie keine Schwankungen auftreten, muß das Schwungrad die Leistung abgeben, welche über dieser Linie liegt, und muß während der Zeit geringeren Kraftbedarfes die Leistung aufspeiehern, welche unter der Linie liegt, mit anderen Worten, die Fläche F¹ muß gleich sein der Fläche F².

Die synchrone Tourenzahl des Umformers sei nun beispielsweise 100, und 98 sei die Tourenzahl des Motors, wenn er die mittlere Leistung m aufnimmt. Am Ende eines Förderzuges wird der Motor dann seine Geschwindigkeit um den voraus berechneten Betrag von angenommen 15 Prozent verringert haben und soll bei Beginn eines neuen Förderzuges, also nach Beendigung der Pause ab, die Tourenzahl von 98 wieder erreicht haben. Folgt also Förderzug und Pause genau in den voraus bestimmten Zeiten aufeinander, so wird tatsächlich die mittlere Linie der Stromaufnahme konstant sein, vorausgesetzt daß die Leistungsregler ordnungsgemäß arbeiten.

Im praktischen Betriebe liegen jedoch die Verhältnisse meist anders. Abgesehen davon, daß einmal , kleinere oder größere Last gefördert wird, können die Förderpausen nie

genau eingehalten werden. Sind die Pausen ι auf minimal IO Sekunden festgesetzt, so werden sie in den seltensten Fällen io Sekunden sein, sondern einmal 12 Sekunden, 15 Sekunden, manchmal auch 30 Sekunden und länger, je nach den Vorgängen im Schacht und an der Hängebank. Also ein Diagramm, das der Wirklichkeit entspricht, wird etwa aussehen

■ wie Fig. 2 zeigt.

ίο Da die mittlere, Belastung ein für allemal nach der kürzesten Frist eingestellt sein muß, da sonst die zugeführte Energie nicht zur Vollendung des Förderzuges ausreichte, so wird nach 10 Sekunden Pause der Motor an seiner Tourenzahl 98 angelangt sein und jetzt in kurzer Zeit die Stromaufnahme auf die Leerlaufsarbeit zurückgehen, da ja der Motor seine synchrone Tourenzahl nicht überschreiten kann. Die mittlere Belastung wird demnach dem in Fig. 2 eingezeichneten gebrochenen Linienzug m entsprechen. Da die mittlere Belastung einer Fördermaschine immerhin 500 und mehr K. V. A. beträgt und die Leerlaufsarbeit vielleicht 100 K. V. A., so treten also bei jedem Zuge trotz des Leistungsreglers usw. ganz bedeutende Schwankungen auf, die einen parallelen Lichtbetrieb in unangenehmster Weise beeinflussen. Diese Übelstände werden durch nachstehende Erfindung beseitigt.

Die Erfindung bezweckt, während der Zeit, während welcher die Stromaufnahme des Motors z. B. auf den Wert des Leerlaufsstromes gesunken ist, das Netz künstlich ent- sprechend der Abnahme des Motorstromes zu belasten, z. B. durch Belastungswiderstände

■ oder Drosselspulen. Da die Energievernichtung in Belastungswiderständen im allgemeinen unrationell ist, wird man im allgemeinen zweckmäßig Drosselspulen anwenden, zumal man es bei Drosselspulen in der Hand hat, den Strom durch Veränderung des magnetischen Stromkreises beliebig zu verändern, ohne den Strom selbst schalten zu müssen.

Welches Hilfsmittel man anwendet, wird natürlich immer von den besonderen Verhältnissen abhängen.

•Fig. 3 gibt das Schaltungsschema einer derartigen Anlage, welche mit einem Umformer und einem Zentrifugalleistungsregler { ausgestattet ist, Fig. 4 eine Anordnung, bei welcher ein von einem Kontaktamperemeter e gesteuerter Leistungsregler r kombiniert ist mit der die zusätzliche Belastung erzeugenden

regelbaren Drosselspule f.

In Fig. 3 ist d der die Anlaßdynamomaschine c des Schwungradumformers antreibende Drehstrommotor, \ der Zentrifugalregulator, welcher entsprechend der veränderliehen Tourenzahl Widerstände in den Rotorstromkreis des Motors d ein- oder ausschaltet. Außerdem liegt in der Netzleitung ein Kontaktinstrument e, welches bei steigendem Netzstrom mit Hilfe eines Relais h oder sonstiger gleichwertiger Einrichtungen den Eisenkern g einer Dosseispule f verschiebt, und zwar bei sinkendem Strome den magnetischen Widerstand vergrößert, bei steigendem Strome verringert.

Man kann natürlich auch an Stelle eines Kontaktinstrumentes irgendeine andere Einrichtung nehmen, wenn sie nur entsprechend einer Veränderung des Stromes eine Veränderung der Drosselwirkung veranlaßt. Ebenso, könnte, wie bereits erwähnt, an Stelle der Veränderung des magnetischen Kreises der Drosselspule Ein- und Ausschalten von Windungen derselben treten.

In dieser Weise können auch von demselben Leitungsstrang mehrere Umformer betrieben werden und trotzdem nur eine Drosselspule zur Erzeugung der zusätzlichen Belastung verwendet werden.

Die Fig. 4 zeigt, wie bereits erwähnt, die Anordnung, bei welcher die Konstanthaltung des Netzstromes durch gleichzeitige Regelung der Summe der Stromaufnahme des Motors und der Stromaufnahme der Drosselspule geregelt wird. Das Kontaktinstrument e oder ein gleichwertiger Apparat steuert den Reguliermechanismus r derart, daß bei sinkendem Strome gleichzeitig Widerstand aus dem Rotorstromkreise ausgeschaltet und die Stromaufnahme der Drosselspule vergrößert wird, etwa indem, wie gezeichnet, die Nase i eine den Anker g der Drosselspule mehr und mehr anhebende oder drehende Stange beeinflußt. .

In manchen Fällen ist es vorteilhaft, einem bereits vorhandenen Leistungsregler die zusätzliche Regelungseinrichtung hinzuzufügen, und zwar derart, daß ζ. B. erst nach erfolgtem Kurzschließen sämtlicher Widerstände des Rotorstromkreises die Drosselspule verändert wird und bei steigendem Strome die Drosselspule zunächst wieder zurückgestellt und dann erst wieder Widerstände dem Rotorstromkreise vorgeschaltet werden. Die Mittel hierzu sind jedem Fachmanne bekannt (z. B. mechanische Kupplung unter Einfügung des toten Ganges usw.). Unter Umständen ist es zweckmäßig, die Drosselspule . in Form eines Induktionsreglers auszuführen.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zur Vermeidung von Stromschwankungen bei mit Kraftspeichern ausgestatteten Stromverbrauchern veränderlichen Strombedarfes in solchen Netzen, an die noch gegen Spannungs-

   Schwankungen empfindliche Stromverbraucher angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzstrom bei schwankender Stromaufnahme des Motors durch Regelung zusätzlicher Stromaufnehmer (z. B. Drosselspulen) auf konstanter Höhe gehalten wird.
2. 2. Anordnung bei Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere von demselben ' Netz abzweigende Motoren mit veränderlichem Strombedarf zur zusätzlichen Stromaufnahme ein gemeinschaftlicher Apparat dient.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.