DE2401513A1

DE2401513A1 - Sofortbereitschaftsanlage

Info

Publication number: DE2401513A1
Application number: DE2401513A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines AG; Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1974-01-14
Filing date: 1974-01-14
Publication date: 1975-07-17

Description

Sofortbereitschaftsanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Sofortbereitschaftsanlage für unterbrechungslose Stromversorgung elektrischer Verbraucher, bestehend aus einem Stromerzeuger, der auch bei Netzbetrieb vom Netz aus auf seiner Betriebsdrehzahl gehalten wird, einem Speicherschwungrad, das bei Netzbetrieb mit einer über der Betriebsdrehzahl des Stromerzeugers liegenden Drehzahl betrieben wird, einem regelbaren elektromagnetischen Drehzahlwandler zwischen Stromerzeuger und Speicherschwungrad und einer Brennkraftmaschine.
Solche Sofortbereitschaftsanlagen werden überall dort eingesetzt, wo die zu versorgenden elektrischen Verbraucher hohe Anforderungen an die Konstanz der Energieversorgung stellen. Um diese Konstanz innerhalb der gegebenen engen Toleranzen erfüllen zu können, kommt es darauf an, bei Netzausfall die Brennkraftmaschine, meistens handelt es sich um einen Dieselmotor, in kürzester Zeit vom Stillstand auf Betriebsdrehzahl zu bringen.
Bei Sofortbereitschaftsanlagen der beschriebenen Art ist es bekannt, den Dieselmotor allein durch seinen eigenen Anlasser zu starten und bei Synchrondrehzahl mittels einer mechanischen Kupplung (Freilauf- oder Reibkupplung) über das Speicherschwungrad mit dem Stromerzeuger zu verbinden.
Um die Ausfallrate einer Sofortbereitschaftsanlage so klein wie möglich zu halten, können für diese Startmethode nur Dieselmotoren mit besonders guter "Startwilligkeit" verwendet werden. Mit zunehmender Leistung nimmt jedoch die Startzuverlässigkeit eines mit Anlasser gestarteten Dieselmotors ab, so daß bisher ab einer bestimmten Leistungsklasse Dieselmotoren nicht mehr die Präsenz einer Sofortbereitschaftsanlage im geforderten Maße gewährleisten konnten.
Außerdem war es bisher möglich, daß durch Ausfall der verschleißbehafteten mechanischen Kupplung die Präsenz der Sofortbereitschaftsanlage beeinträchtigt werden konnte.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Starten der Brennkraftmaschine einer Sofortbereitschaftsanlage der eingangs beschriebenen Konfiguration zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auch zwischen Speicherschwungrad und Brennkraftmaschine ein regelbarer elektromagnetischer Drehzahlwandler angeordnet ist, um damit bei Netzausfall durch Ausnutzen von Schwungradenergie die Brennkraftmaschine zu starten, oder ihren Start zu unterstützen und über das Speicherschwungrad mit dem Stromerzeuger zu kuppeln.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß das Speicherschwungrad gemeinsamer Bestandteil für beide elektromagnetischen Drehzahlwandler ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sicheres Starten der Brennkraftmaschine einer Sofortbereitschaftsanlage der eingangs genannten Art gewährleistet ist, so daß Ernnkraftmachiijen von Leistungsklassen verwendet werden können, die bisher aufgrund ihrer mangelhaften Startzuverlässigkeit für Sofortbereitschaftsanlagen nicht eingesetzt werden konnten, und daß die Kupplung der Brennkraftmaschine berührungslos und verschleißfrei erfolgt.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 schematische -Darstellung einer Sofortbereitschaftsanlage mit einem Speicherschwungrad als Innenläufer; Fig. 2 schematische Darstellung einer Sofortbereitschaftsanlage mit einem Speicherschwungrad als Außenläufer.
Eine Sofortbereitschaftsanlage für unterbrechungslose Stromversorgung elektrischer Verbraucher besteht aus einem Stromerzeuger 11, z.B. einer sogenannten Umkehrmaschine, die bei Netzbetrieb als Motor und bei Netzausfall als Generator läuft, einem Speicherschwungrad 12, das bei Netzbetrieb mit einer über der Betriebsdrehzahl des Stromerzeugers i1 liegenden Drehzahl betrieben wird, einem regelbaren elektromagnetischen Drehzahlwandler 13 zwischen Stromerzeuger ii und Speicherschwungrad 12 und einer Brennkraftmaschine 14.
Ein regelbarer elektromagnetischer Drehzahlwandler 15 ist auch zwischen Speicherschwungrad 12 und Brennkraftmaschine 14 angeordnet, um damit bei Netzausfall durch Ausnutzen von Schwungradenergie die Brennkraftmaschine 14 zu starten oder ihren Start zu unterstützen und über das Speicherschwungrad 12 mit dem Stromerzeuger 11 zu kuppeln.
Eine sehr kompakte Bauweise )läßt sich dadurch erreichen, daß das Speicherschwungrad gemeinsamer Bestandteil für beide elektromagnetischen Drehzahlwandler ist. In Fig. 1 ist das Speicherschwungrad 12 als sogenannter Innenläufer und in Fig. 2 als sogenannter Außenläufer ausgebildet.
Die beiden regelbaren elektromagnetischen Drehzahlwandler 13, 15 können z.B. als regelbare Induktionskupplungen ausgebildet sein. Die Induktionskupplung 13 hat jedoch zusätzlich elektrische Einrichtungen, die es gestatten, bei Netzbetrieb das Speicherschwungrad 12 elektromotorisch mit einer höheren Drehzahl anzutreiben als der Betriebsdrehzahl der als Motor laufenden Umkehrmaschine 11 entspricht.
Der Umschaltvorgang von Netzbetrieb auf Brennkraftbetrieb geht nun folgendermaßen vor sich: Bei Netzausfall wird die Umkehrmaschine automatisch auf Generatorbetrieb umgeschaltet und die Induktionskupplungen 13 und 15 aktiviert. Die Regeleinrichtung für die Induktionskupplung 13 sorgt für die Konstanz von Spannung und Frequenz am Stromerzeuger 11, während die Regeleinrichtung für die Induktionskupplung 15 dafür sorgt, daß die mit Schwungenergie gestartete Brennkraftmaschine 14 bei Erreichen der Synchrondrehzahl über das Speicherschwungrad 12 mit dem Stromerzeuger 11 gekuppelt wird.

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e

Sofortbereitschaftsanlage für unterbrechungslose Stromversorgung elektrischer Verbraucher, bestehend aus einem Stromerzeuger, der auch bei Netzbetrieb vom Netz aus auf seiner Betriebsdrehzahl gehalten wird, einem Speicherschwungrad, das bei Netzbetrieb mit einer über der Betriebsdrehzahl des Stromerzeugers liegenden Drehzahl betrieben wird, einem regelbaren elektromagnetischen Drehzahlwandler zwischen Stromerzeuger und Speicherschwungrad und einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß auch zwischen Speicherschwungrad (12) und Brennkraftmaschine (14) ein regelbarer elektromagnetischer Drehzahlwandler (15) angeordnet ist, um damit bei Netzausfall durch Ausnutzen von Schwungradenergie die Brennkraftmaschine (14) zu starten, oder ihren-Start zu unterstützen und über das Speicherschwungrad (12) mit dem Stromerzeuger (11) zu kuppeln.
2. Sofortbereitschaftsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherschwungrad (12) gemeinsamer Bestandteil für beide elektromagnetischen Drehzahlwandler (13, 15) ist.

L e e r s e i t e