DE238585C - - Google Patents
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- DE238585C DE238585C DENDAT238585D DE238585DA DE238585C DE 238585 C DE238585 C DE 238585C DE NDAT238585 D DENDAT238585 D DE NDAT238585D DE 238585D A DE238585D A DE 238585DA DE 238585 C DE238585 C DE 238585C
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
- H02P9/16—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field due to variation of ohmic resistance in field circuit, using resistances switched in or out of circuit step by step
- H02P9/18—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field due to variation of ohmic resistance in field circuit, using resistances switched in or out of circuit step by step the switching being caused by a servomotor, measuring instrument, or relay
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
- JVe 238585 KLASSE 21 c. GRUPPE
OSCAR ANDRE in BUDAPEST.
Regelungsvorrichtungen.
Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Juli 1910 ab.
AVenn bei zunehmender Netzbelastung die Spannung der Drehstromgeneratoren sinkt
und daher eine rasche Verstärkung des magnetischen Feldes der Erregermaschine erforderlich
ist, steht bei den bekannten Einrichtungen zur Spannungsregelung mit veränderlichem
Regelungswiderstand für die Schaffung eines stärkeren magnetischen Feldes nur ein
sehr geringer Bruchteil der E. M. K. des Erregerstromkreises zur Verfügung. Dieser geringe
Bruchteil der E. M. K. ist zur energischen Einleitung der Regelung viel zu klein.
Bei abnehmender Belastung ist eine Schwächung des Feldes vorzunehmen. In diesem
Falle ist bei den bekannten Reglern die im Erregerstromkreis vorhandene E. M. K. zu groß.
Bei dem im nachstehenden beschriebenen schnellwirkenden Spannungsregler mit veränderlichem
Regelungswiderstand wird behu fs energischer Einleitung der Regelung derjenige Teil der E. M. K., welcher sonst in
dem bereits eingeschalteten Teil des Regelungswiderstandes verloren geht, für die kräftige
Einleitung der Regelung nutzbar gemacht.
Dies geschieht in der Weise, daß die vom Spannungsregler zufolge seiner Regelungsbewegung erzeugten mechanischen Stöße mittels
eines Umschalters das Kurzschließen oder Vorschalten des gesamten Regelungswiderstandes
bewirken. Gleichzeitig stellt der Regler den Regelungswiderstand mit großer Geschwindigkeit auf einen kleineren oder
größeren Wert ein.
Eine mit dem Regelungswiderstand gleichsinnige Änderung der Erregung könnte man
aber auch durch Umschaltung des Erregerstromkreises auf Stromquellen verschiedener
E. M. K. erreichen (bei sinkender Belastung auf eine Stromquelle kleinerer, bei steigender
Belastung auf eine Stromquelle größerer E. M. K.).
Eine energische Einleitung der Regelung wurde bereits durch eine rein elektrisch wirkende
Vorrichtung versucht, indem vom Spannungsregler zufolge seiner Regelungsbewe-. gung Induktionsströme erzeugt werden,
welche mittels eines Relais auf den Umschalter wirken.
Obwohl die Geschwindigkeit des Regler-.50 kontaktes eine sehr große ist, wird ein Überregulieren
der trägen Reglermassen infolge Anordnung einer sogenannten Rückführung dennoch nicht erfolgen.
Die Rückführung bewirkt weiter, daß auch der Umschalter der Beschleunigungsvorrichtung
seine Tätigkeit früher beendet, als wenn erstere nicht vorgesehen ist.
Die. Regelung der Spannung wird bei diesen richtig arbeitenden Reglern ebenso energisch
eingeleitet wie bei den modernen Schnellreglern, falls nur die Spannung der Erregermaschine
genügend groß gewählt ist. Gegenüber den erwähnten Schnellreglern besitzen sie jedoch den Vorzug, nur bei Be-
lastungsschwankungen in Funktion zu treten, während bei den bekannten Schnellreglern der
Regelungswiderstand mehrere hundertmal in
der Minute ein- und ausgeschaltet wird, gleichgültig, ob sich die Belastung ändert
oder konstant bleibt.
Die Regelungs einrichtung besteht aus dem eigentlichen Regler, der Beschleunigungsvorrichtung
und der Rückführung.
In der Zeichnung sind in den Fig. ι und 2 verschiedene Ausführungsformen schematisch
zur Darstellung gebracht. In Fig. ι bedeutet
ίο ι einen Wechselstromgenerator, dessen Spannung
geregelt werden soll, 2 seine Erregermaschine, welche die Erregerwicklung 3 des
ersteren speist, 34 die Nebenschlußwicklung der Erregermaschine, 24 einen veränderlichen
Regelungswiderstand, 8Anschlußleitungen der einzelnen Widerstandsstufen, 7 Quecksilberkontakte,
38 eine vielfach gegabelte, sehr leicht ausgeführte Platinkontaktvorrichtung, 5 den Eisenkern eines Solenoides 4, welches an
ao die zu regelnde Spannung angeschlossen ist, 26 einen zweiarmigen Hebel, 11 eine Feder
zur Herstellung eines stabilen Gleichgewichtes, 39 eine Dämpfungsvorrichtung, 5' den
Eisenkern des Solenoides 4', welches beispielsweise an den Stromkreis der Erregermaschine
angeschlossen ist, 26' einen zweiarmigen Hebel, 11' eine Feder, welche der Zugkraft des
Solenoides 4' das Gleichgewicht hält, 24' einen veränderlichen Widerstand . mit geringerer
Ohmzahl als der Widerstand 24, 38' eine vielfach gegabelte, sehr leicht ausgeführte Platinkontaktvorrichtung,
8' Anschlußleitungen der einzelnen Widerstandsstufen, 7' Quecksilberkontakte.
Die Teile 4', 5', 2&, ii', 81', 38',
7', 8' bilden die »Rückführung«.
Ferner ist 56 ein aus isolierendem Material hergestelltes Verbindungsstück, welches die
Endpunkte des Hebels 26 des Spannungsreglers und des Hebels 26' der Rückführung
verbindet, und das die Welle 58 bei jedesmaliger Funktion des Reglers verdreht.
Die beiden Hebelarme 59 und 60 sind mit der Welle 58 fest verbunden und dienen zur
Lagerung der Sperrklinken 61, 62, deren freie Enden als Schwunggewichte ausgebildet bzw.
mit solchen versehen sind.
Die Sperräder 63, 64 sind starr miteinander
verbunden, sitzen aber lose auf der Welle 58.
Der Hebel 67, der an dem starren Verbindungsteil des Sperrades 63,64 befestigt ist,
bewegt einen Umschalter mit den Quecksilberkontakten 46, 47, 48. Die Leitungen 6, 9,
10 und 12 verbinden die Quecksilberkontakte mit den Widerständen und ihren Kontakten.
Die Teile 57 bis 68, 43, 46 bis 48, 6, 9, 10, 12
bilden zusammen die Einrichtung zur Überwindung der Trägheit der Magnete, also die
Beschleunigungsvorrichtung.
Für diese Ausführungsform ergibt sich folgende Wirkungsweise:
Bei einer Entlastung steigt die Spannung des Generators, der Kontakt 38 bewegt sich
nach aufwärts, während infolge der sinkenden Spannung der Erregermaschine der Kontakt
38' der Rückführung nach abwärts g'eht (aber
nicht gleich viel).
Die Welle 58 wird hierdurch in der Uhrzeigerrichtung gedreht, wodurch jedoch bloß das
Sperrad 64 zufolge des Eingriffes der Klinke 62, der durch die auf ihr Schwunggewicht bei
der Drehung ausgeübte Fliehkraftbewegung zustande kommt, mitgenommen und das linke
Ende des Umschalters 46,47,48 hinabgedrückt wird. Während der Erregerstromkreis
unter normalen Verhältnissen, von der rechts liegenden Bürste der Erregermaschine ausgehend, seinen Weg über 125, den Kontakt
38', den Rückführungswiderstand 24', Zuleitung 12, den Umschalterhebel, den Kontakt
47, Leitung 10, Kontakt 38, die zufällig eingeschalteten Teile des Regelungswiderstandes
24, 126 und Magnetwicklung 34 zur linken Bürste der Erregermaschine nimmt, wird ihm
jetzt (da der Kontakt 47 unterbrochen und der Kontakt bei 46 geschlossen ist), durch den
Umschalter der Weg über 12, Umschalterhebel 46,6 durch den gesamten Regelungswiderstand
24 und sodann wieder über 126, 34 usw. zugewiesen. Der gesamte Regelungswiderstand
24 wird daher einen Augenblick ganz vorgeschaltet.
Im Ruhezustande des Reglers werden die Sperrklinken durch die Federn 65 und 66
außer Eingriff gebracht, und der Umschalter kehrt unter dem Einfluß eines nicht gezeichneten
Gewichtes in die Mittellage zurück. Bei zunehmender Belastung fällt die Spannung
des Generators, der Kontakt 38 bewegt sich nach abwärts infolge der steigenden Spannung
der Erregermaschine, der Kontakt 38' nach aufwärts, die Welle 58 wird in einer der
Uhrzeigerbewegung entgegengesetzten Richtung bewegt, das Sperrad 63 mitgenommen und dadurch das rechte Ende des Umschalters
herabgedrückt. Da der Weg des Erregerstromes nunmehr folgender ist: 125, 38',
einige Teile des Widerstandes 24', 12, Um-,
schalterhebel 48, 9, 126, 34, wird der Regelungswiderstand
24 einen Augenblick ganz kurzgeschlossen.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform dargestellt, bei der durch Verwendung von
Pumpen als Antriebsorgane und durch gleichzeitige Benutzung eines Umschalters und
eines Ausschalters, an Stelle eines Umschalters allein, eine wesentliche einfachere Einrichtung
erhalten wird. Obwohl die Geschwindigkeit der Kontaktbürste des Regelungswiderstandes
bei dem hier beschriebenen indirekt wirkenden Regler größer gewählt ist als bei den üblichen Reglern, wird ein Überregulieren
infolge der Anordnung einer söge-
nannten Rückführung dennoch nicht erfolgen. Diese bewirkt ferner, daß auch der Ausschalter
und der Umschalter der Beschleunigungsvorrichtung den Kontakt früher verlassen, als
in dem Falle, wo keine Rückführung vorgesehen ist.
Es bedeutet ι einen Wechselstromgenerator, dessen Spannung" geregelt werden soll, 3 seine
Erregerwicklung, 2 die Erregermaschine, 34 die Magnetwicklung der Erregermaschine, 24
einen Regelungs wider stand, welcher in bekannter Weise von einem Solenoid 4 (Steuerrelais)
gesteuert wird, welches von der zu regelnden Spannung beeinflußt wird und ferner
zwei Zwischenrelais (Schaltrelais) 89,91 und 88,90 und mittels dieser einen Servomotor
98,99, welcher ein Schneckengetriebe für das Reglerorgan des Widerstandes 24
(punktiert gezeichnet) bewegt, steuert. 5 ist der Eisenkern des Solenoides 4, welcher mittels
der Kontakte 85, 86, 87 die Gleichstromquelle 100 abwechselnd mit den Relaisspulen
88, 89 verbinden kann. 90, 91 sind die Eisenkerne, 95, 96, 97 Relaiskontakte, 92, 93, 94 die
Verbindungsleitungen der Relais mit dem Elektromotor 98, 99.
Der Regelungswiderstand 24' der Rückführung wird durch den Eisenkern 5' des z. B. an
die Spannung der Erregermaschine angeschlossenen Solenoides 4' beeinflußt.
ιοί ist ein Verbindungsstück, welches die
Endpunkte der Schalthebel des Reglers des Widerstandes 24 und der Rückführung miteinander
verbindet und aus isolierendem Material hergestellt ist. Das Verbindungsstück ist mit den Kolben zweier Ölpumpen 103 und
104 verbunden. Der Öldurchlaß dieser Pumpen
kann von Hand aus geregelt werden, wobei der Grad der Dämpfung verändert wird.
106 ist ein Ausschalter mit dem Kontakt 108,
105 ein Umschalter mit den Kontakten 107 und 109. · .
Die Wirkungsweise ist folgende:
Bei abnehmender Belastung wächst die Spannung des Generators 1, das Solenoid 4
bringt die Kontakte 85, 86 zur Berührung, wobei die Relaisspule 88 an die Gleichstromquelle
100 angeschlossen wird und der Relaisanker den Kontakt 95 berührt. Dadurch wird
go der Elektromotor 98,99 in einem solchen
Sinne eingeschaltet, daß Stufen des Regelungswiderstandes 24 in den Erregerstromkreis
eingeschaltet werden. Infolge der sinkenden Spannung der Erregermaschine 2
nimmt die Zugkraft des Solenoides 4' der Rückführung ab, die über dem Kern 51 angedeutete
Feder erlangt das Übergewicht und schaltet Stufen des Rückführungswiderstandes 24' ab, so daß die Einwirkung des eigentliehen
Spannungsreglers teilweise kompensiert und ein überregulieren durch die sich rasch bewegende Kontaktbürste vermieden
wird.
Gleichzeitig wird von dem Zwischenstück 101, welches sich unter der Einwirkung des
Reglerhebels vom Widerstand 24 nach aufwärts, unter dem Einfluß des Rückführungshebels um eine geringere Strecke, als die vom
Reglerhebel durchlaufene ist, nach abwärts, im großen und ganzen also etwas nach aufwärts
bewegt, der Pumpenkörper 103 ebenfalls in dieser Richtung verschoben, und der
Umschalterhebel 105 wird vom Kontakt 109 auf den Kontakt 107 umgelegt. Der Erregerstrom
kann jetzt nicht mehr von der links befindlichen Bürste der Erregermaschine ausgehend
den normalen Weg über 115, 116, einige Teile des Regelungswiderstandes 24,
den Drehpunkt des Reglerhebels, Zuleitung ,10, Kontakt 109, Umschalterhebel 105, den
Drehpunkt des Umschalterhebels, Leitung 12, einige Teile des Rückführungswiderstandes
24', den Drehpunkt des Rückführungshebels 118, Erregerwicklung" 34 zur rechten Bürste
nehmen, sondern er muß von der Leitung 115, 116 durch den ganzen Regelungswiderstand
24 hindurchgehen und ihn über Leitung" 117, den Kontakt 107, Umschalterhebel 105, den
Drehpunkt des Umschalterhebels 105 (und im weiteren Verlauf wie zuvor über 12, 24', 118
und 34) verlassen.
Bei wachsender Belastung wird durch das Zwischenstück 101 der Pumpenkörper 104
nach abwärts bewegt, während der Pumpenkörper 103 an seiner Stelle verbleibt. Der
Ausschalterhebel 106 berührt nunmehr den Kontakt 108. Der Regelungswiderstand 24
wird daher einen Augenblick ganz kurzgeschlossen, denn der Erregerstrom kann jetzt
den direkten Weg von der Leitung 115 über die Leitung 9, Kontakt 108, Schalterhebel io6,
den Drehpunkt des Schalterhebels, wieder über 12,24', 118,34 zur rechts liegenden
Bürste der Erregermaschine nehmen.
Der vorliegende Regler kann nicht nur zur Regelung der Spannung, sondern auch in bekannter
Weise, z. B. zur Regelung der Tourenzahl und Leistung verwendet werden. Ferner kann er aber auch zur Beschleunigung der
Einwirkung von anderen trägen Einrichtungen zur Spannungsregelung", wie z. B. der.
Kompoundierungsanordnungen von Generatoren, der Zusatzmaschinen und Puffermaschinen
verwendet werden.
Claims (3)
- Patent-Ansprüche:I. Einrichtung zur Beschleunigung der von den elektrischen Größen eines Netzes eingeleiteten Erregungsänderungen an,120 elektrischen Maschinen mit selbsttätigen Regelungsvorrichtungen oder Kompoun-dierungseinricbtungen, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Regelungsbewe- j gung des selbsttätigen Spannungsreglers erzeugte mechanische Stöße zur Umschal- ■ tung des Erregerstromkreises auf Strom- j quellen verschiedener E. M. K. oder zum vorübergehenden Kurzseliließen oder Vorschalten des gesamten Regelungswiderstandes benutzt werden, wodurch eine mit den selbsttätigen Regelungsvorrichtungen bzw. mit den Kompoundierungseinrichtungen gleichsinnig und gleichzeitig wirkende Änderung der Erregung der Maschine herbeigeführt wird.
- 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des selbsttätigen Spannungsreglers mittels durch Zentrifugalkraft beeinflußter Fortschaltklinkengetriebe (60, 62, 64, 67. 68 bzw. 59, 61, 63, 67, 68) auf die Umschaltvorrichtung für die Stromquellen bzw. für den gesamten Regelungswiderstand übertragen wird.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des selbsttätigen Spannungsreglers mittels Kolben, welche in mit Luft oder Flüs-i sigkeit gefüllten, an drehbaren Schalthebeln (105 und 106) der Umschaltvorrichtung für die E. M. K. oder den gesamten Regelungswiderstand gelenkig verbundenen Zylindern (103 und 104) geführt werden, auf diese Umschaltvorrichtung übertragen wird.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE238585C true DE238585C (de) |
Family
ID=498096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE238585C (de) |
-
0
- DE DENDAT238585D patent/DE238585C/de active Active
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