DE204769C

DE204769C -

Info

Publication number: DE204769C
Application number: DE1908204769D
Authority: DE
Filing date: 1908-04-04
Anticipated expiration: 1928-04-05

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 204769-KLASSE 21 c. GRUPPE

in BERLIN.

Belastungsverteilung.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. April 1908 ab.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur selbsttätigen Verteilung der Belastung auf zwei parallel arbeitende, unabhängig voneinander erregte Gleichstrom-, Wechselstrom- oder Drehstromerzeuger, deren Erregung durch je einen selbsttätigen Spannungsregler in der Weise beeinflußt wird, daß durch Regelung der Erregerspannung die Generatorspannung einen für eine gegebene Be- lastung konstanten, mit zunehmender Belastung ansteigenden Wert erhält. Letztere Art von Regelung ist z. B. in solchen Fällen erwünscht, wo die Spannung eines von der Zentrale entfernt liegenden Speisepunktes konstant gehalten werden soll, wobei also wegen des Spannungsverlustes in der Leitung die Zentralenspannung mit zunehmender Belastung erhöht werden muß.
Wenn in einem solchen Fall die Belastung auf die beiden Generatoren in einem bestimmten Verhältnis, beispielsweise im Verhältnis ihrer Maximalleistungen, verteilt bleiben soll, so muß dafür gesorgt werden, daß die Erregerspannunge.n der Generatoren, welche bei richtiger Verteilung der Belastung in einem ganz · bestimmten Verhältnis zueinander stehen, durch die Regler stets in gleichem Maße erhöht bzw. erniedrigt werden, so daß das Verhältnis unverändert bleibt. Diese Forderung setzt aber bei gleicher Charakteristik der beiden Generatoren gleiche Empfindlichkeit und gleiche Reguliergeschwindigkeit der beiden Spannungsregler voraus, eine Bedingung, die wegen der unvermeidlichen Ungleichheiten in den mechanischen Eigenschäften der Regler und in den magnetischen Eigenschaften der Erregermaschinen bei den gebräuchlichen Einrichtungen nicht erfüllt ist. Bei einem Regler, der auf eine für gegebene Belastung konstante, mit der Belastung zunehmende Spannung regelt, wird das Regelungsorgan durch zwei Kräfte beeinflußt, von denen die eine der Netzspannung, die andere dem Netzstrom proportional ist. Es erhält beispielsweise die das Regelungsorgan beeinflussende Magnetspule zwei Wicklungen, von . denen die eine (Spannungswicklung) an die Netzspannung — gegebenenfalls unter Ver-,mittlung eines Spannungstransformators — angeschlossen ist, während die andere (Stromwicklung) im Abzweigkreis eines in die Netzleitung eingebauten Widerstandes oder bei Wechsel- und Drehstrom im Sekundärkreise eines Stromwandlers liegt und dementsprechend von einem den Netzstrom proportionalen Strom durchflossen wird. Das Regelungsorgan; des Reglers tritt nun in Tätigkeit, sobald die resultierende Amperewindungszahl seiner Spule einen ganz bestimmten Wert, für welchen es im Gleichgewicht ist, über- oder unterschreitet, und erniedrigt bzw. erhöht die Erregerspannung so lange, bis dieser Wert wieder erreicht ist bzw. wieder Gleichgewicht eintritt. Bei Leerlauf, d. h. solange die Strom-

wicklung der Spule stromlos ist, ist das Regelungsorgan nur bei einer ganz bestimmten Spannung an den Klemmen der Spannungswicklung und demgemäß nur bei einer ganz bestimmten Netzspannung im Gleichgewicht. Bei Belastung wirkt die Stromwicklung der Spannungswicklung entgegen, und der Gleichgewichtslage des Regelungsorgans entspricht mit zunehmendem Strom eine höhere Netz-

spannung.

Gemäß der Erfindung ist nun in jeden Generatorkreis zwischen Generator und Sammel-. schienen ein Abzweigwiderstand bzw. Stromwandler eingebaut, und zwar sind die Ab-Zweigleitungen bzw. Sekundärleitungen nicht zu der Spule des zugehörigen Spannungsreglers geführt, sondern mit der Stromwicklung des zum anderen Generator gehörigen Reglers verbunden, so daß die Stromwicklung jedes Reglers von einem Strom durchflossen wird, welcher der Stromstärke des zum anderen Regler gehörigen Generators proportional ist. Der durch den Abzweigwiderstand bzw. die Primärwicklung des Stromwandlers fließende, von dem einen Generator abgegebene Strom bewirkt also entsprechend seiner Zunahme eine Erhöhung der Erregerspannung des anderen Generators. Die Größe der Abzweigwiderstände bzw. die Übersetzungs-Verhältnisse der Stromwandler sind nun so gewählt, daß bei richtiger Verteilung der Belastung auf. beide Generatoren die Stromstärken in dem Abzweigkreis der Widerstände

. bzw. in den Sekundärkreisen der Stromwandler bei beiden Generatoren gleich groß sind.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Wir nehmen an, daß die Spannungsregler beider Generatoren in bezug auf Bauart und Bemessung übereinstimmen, und daß die Windungszahlen und die Widerstände der Stromkreise bei beiden Reglern gleich groß . seien. Das Regelungsorgan jedes der beiden Regler sei bei Leerlauf der Generatoren mechanisch so ausbalanciert, daß es sich bei einer ganz bestimmten, bei beiden Reglern übereinstimmenden Amperewindungszahl der Spulen im Gleichgewicht befindet. Wenn man nun berücksichtigt, daß beim Parallelarbeiten der Generatoren die Spannung an den Klemmen der Spannungswicklung bei beiden Reglernstets gleich groß ist und dementsprechend auch die Amperewindungszahlen beider Spannungswickmngen. stets übereinstimmen, so müssen, da beide Regelungsorgane für die gleiche Amperewindungszahl der Spule ausbalanciert sind, auch die Stromstärken in den Stromwicklungen übereinstimmen, wenn sich die Regelungsorgane im Gleichgewicht befinden. Bei richtiger Wahl der Abzweigwiderstände bzw. des Übersetzungsverhältnisses der Stromwandler ist aber Gleichheit der Stromstärken in den Stromwicklungen nur dann vorhanden, wenn die Belastung auf beide Generatoren in der gewünschten Weise verteilt ist.

Solange das gewünschte Belastungsverhältnis nicht vorhanden ist, wirkt der Strom des zu hoch belasteten Generators auf den Regler des zu niedrig belasteten im Sinne einer Erhöhung der Erregerspannung ein, bis die richtige Verteilung erreicht ist.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung ist natürlich auch anwendbar, wenn statt der einzelnen, durch je einen selbsttätigen Spannungsregler beeinflußten Generatoren zwei Gruppen von unter sich parallel' geschalteten Generatoren parallel arbeiten, wobei jede Gruppe in bekannter Weise durch einen selbsttätigen Regler beeinflußt wird. Die Stromspule des Reglers der einen Gruppe liegt hierbei in der Sammelleitung der anderen Gruppe und-umgekehrt. .

In der Zeichnung ist.die oben beschriebene Schaltung beispielsweise für zwei auf Sammelschienen c parallel arbeitende Drehstromgeneratoren g und g' dargestellt, wobei als Regler beispielsweise die bekannten Tirrillregler (vgl. Patent 158415) angewandt sind. Die Bauart und Arbeitsweise dieser Span- go nungsregler darf im allgemeinen als bekannt vorausgesetzt werden und sei daher hier nur kurz angedeutet. Ein im Erregerkreis des Generators oder im Nebenschlußkreis der Erregermaschine e bzw. e' befindlicher Widerstand w (w^r) wird durch zwei bewegliche Kontakte a (a') und b (V) unter Vermittlung des Differentialrelais r (VJ periodisch kurzgeschlossen, und die Dauer dieses ·. jedesmaligen Kurzschließer hängt von der Stel- j._Oo lung des den.Kontakt b (b ) tragenden Hebels k (V) ab. Auf diesen Hebel wirkt die Spule d (d^r), welche eine Spannungswicklung / (f) und eine Stromwicklung h (h') erhält. Der Hebel k (Iz') ist so ausbalanciert, daß er nur bei einer ganz bestimmten. Amperewindungszahl der Spule d (d^r) sich im Gleichgewicht befindet. Die Spannungswicklungen f und /' der Spulen d bzw. d' werden beispielsweise unter Vermittlung von Spannungstransformatoren j Und s' von einem der Netzspannung proportionalen Strom durchflossen. Die Stromwicklungen h und W sind beispielsweise in die Sekundärkreise der Stromwandler t bzw. t' eingeschaltet, und zwar so, daß h an f und h' an t liegt.

DurchWahl der Phase, in welche die Stromwandler geschaltet sind, ferner durch Wider-¹ stände oder Drosselspulen oder Kondensatoren, welche den Strom- oder Spannungswicklungen vorgeschaltet werden, läßt sich erreichen, daß eine bestimmte Verteilung in den

Wattbelastungen oder in den wattlosen Belastungen der Generatoren eingestellt und aufrechterhalten wird.

Claims

Patent-Anspruch:

Einrichtung zum selbsttätigen Regeln zweier parallel 'arbeitender, unabhängig voneinander erregter Generatoren oder Generatorgruppen auf proportionale Belastungsverteilung, wobei die Spannung der ersteren durch je einen selbsttätigen Spannungsregler auf einen für eine bestimmte Belastung konstanten, mit zunehmender Belastung ansteigenden Wert geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelungsorgan jedes Reglers durch die Stromstärke des nicht zugehörigen Generators (Generatorgruppe) in dem Sinne beeinflußt wird, daß mit zunehmender bzw. abnehmender Belastung des einen Generators (Generatorgruppe) die Erregerspannung des anderen Generators (Generatorgruppe) erhöht bzw. erniedrigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.