DE241581C

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Publication number: DE241581C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d. GRUPPE

Verfahren zum Regeln von Schwungrad-Puffermaschinen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. November 1910 ab.

Es ist bekannt, elektrischen Stromverteilungsnetzen mit Schwungrädern gekuppelte Dynamomaschinen parallel zu schalten, die im Takte der ungleichmäßigen Energieentnähme entladen und geladen werden und die Energielieferung der Zentrale durch ihre Pufferwirkung auf möglichst gleicher Stärke halten. Es sind verschiedene Methoden vorgeschlagen worden, um diese Pufferwirkung einzuleiten.

ίο So kann man z. B. die Feldstärke der Pufferdynamo durch ein Konstantstromrelais, das in der Zentralenleitung liegt, beeinflussen lassen.

• Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die Pufferwirkung nicht sofort erfolgt, weil vom Augenblicke der Stromänderung der Zentrale an bis zur endgültigen Feldeinstellung der Pufferdynamo eine erhebliche Zeit verfließt, die durch die Natur der Regeleinrichtung bedingt ist. Wegen dieser Verzögerung neigt das Aggregat auch zum Uberregulieren und zu unzulässigen Pendelungen. Heftige Belastungsstöße werden also durch die Anordnung nicht von der Zentrale ferngehalten.

Eine andere Art der Einleitung der Pufferwirkung ist besonders von der Akkumulatorenpufferung her bekannt. Sie wirkt dadurch, daß der schwankende Belastungsstrom unmittelbar die Feldstärke der Pufferdynamo verändert, indem er eine Kompoundwicklung durchfließt.

Bei Schwungradpufferanlagen würde dies eine ideale Regelung ergeben, wenn ein sehr großes Schwungrad als Energiespeicher zur Verfügung stände, dessen Drehzahl sich nicht erheblich änderte. Es wäre dann die generatorische oder motorische Wirkung der Pufferdynamo . in jedem Augenblicke der Abweichung der verbrauchten Energie von ihrem Mittelwerte nach oben oder unten proportional, so daß die Zentrale vollständig gleichmäßig belastet würde. In Wirklichkeit kann man aber natürlich nur Schwungräder von mäßiger Größe anwenden, so daß. sich beim Puffern die Drehzahl der Dynamo erheblich verändert. Damit ändert sich auch ihre elektromotorische Kraft und die Energieabgabe, so daß die Pufferwirkung aufhört. Ein einwandfreies Puffern auf konstante Energie der Zentrale ist also auch auf diesem Wege nicht zu erzielen.

Endlich ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Pufferung der Pufferdynamo in Abhängigkeit sowohl von dem schwankenden als auch gleichzeitig von dem konstant zu haltenden Strome zu regeln.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun eine vollkommene Pufferung ohne jede störende Nebenerscheinung und mit kleinen Schwungrädern dadurch erzielt, daß die Pufferwirkung zwar ebenfalls in Abhängigkeit sowohl von dem schwankenden als auch dem konstant zu haltenden Strom, aber von zwei verschiedenartigen Regeleinrichtungen gleichzeitig beeinflußt wird. Es können beispielsweise die beiden eben beschriebenen Methoden kombiniert angewandt werden, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Es bedeuten dort s das Schwungrad und d die Pufferdynamo, die parallel zum Netze liegt. Der Verbrauchstrom durchfließt eine Kompöundwicklung k der Pufferdynamo, während der Strom der Erregerwicklung η durch einen Widerstand r vom Stromrelais i aus beeinflußt werden kann, das vom Zentralenstrome abhängig ist.

Entsteht nun im Verbrauchstromkreise ein Belastungsstoß, so wird durch den Stromstoß selbst in demselben Augenblicke das Feld der Pufferdynamo durch die Kompoundwicklung verstärkt. Dadurch steigt ihre E, M. K., und sie gibt das Maß von Energie ab, das zum Ausgleiche des Stoßes erforderlich ist. Durch den Energieverlust des Schwungrades sinkt seine Drehzahl, so daß die Pufferwirkung abnehmen

ίο und aufhören würde. In demselben Augenblicke aber, wo die Drehzahl ein wenig gesunken ist, spricht das Stromrelais des Zentralenstromes an, der sich dabei um ganz wenig verstärkt hat. Das Relais bewirkt ein Nachregeln des Feldes der Dynamo in genau demselben Maße, wie sich die Drehzahl verändert hat, so daß die Energieabgabe der Dynamo trotz abnehmender Drehzahl doch noch immer dem Belastungstrome in der Kompoundwicklung entspricht. Hört der Belastungstoß auf und sinkt dijs Energieentnahme genügend, so wirkt die Pufferdynamo durch ihre Kompoundierung sofort motorisch und ladet das Schwungrad auf. Das Stromrelais bewirkt wieder durch zusätzliehe Feldregelung, daß die motorische Wirkung in voller Stärke trotz zunehmender Drehzahl erhalten bleibt. ■ ' .

In Fig. 2 ist eine Pufferanlage dargestellt, die für Drehstromnetze verwendet werden kann.

Die Kollektormaschine d wird in ihrer Energieaufnahme und -abgabe einerseits vom Verbrauchstrome aus durch die Feldregelung im Kompoundtransformator k beeinflußt, andererseits vom Zentralenstrome unter Vermittlung des Stromrelais * durch den Regeltransformator r, der die Rotorspanhung verändert. Die Wirkungsweise ist identisch mit der eben beschriebenen der Gleichstromanlage. Nur ist hier vorteilhaft, daß man die Ankerspannung unmittelbar beeinflussen kann, wodurch auch niedrigere Drehzahlen der Pufferdynamo ermöglicht werden, so daß das Schwungrad sehr stark ausgenutzt werden kann. ;

Das neue Regelverfahren ist ersichtlich nicht an die besonderen/hier nur beispielsweise dargestellten Einrichtungen gebunden. Sein Wesen besteht darin, daß die Differenz zwischen Leerlaufdrehzahl und Lastdrehzahl, welche die Energieabgabe und -aufnahme der Pufferdynamo bestimmt, von dem Belastungstrome unmittelbar und sofort beeinflußt wird, von dem Zen-. tralenstrome dagegen mittelbar und mit zeitlicher Verzögerung. Die eigentliche Pufferwirkung wird dann nur durch den schwankenden Strom bewirkt; der konstante Strom sorgt dagegen dafür, daß die Pufferwirkung unabhängig von der jeweiligen Drehzahl der Pufferdynamo ist.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Regeln von Schwungrad-Puffermaschinen, deren Feldstärke oder Arbeitsspannung gleichzeitig von dem schwankenden und von dem konstant zu haltenden Strome beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der schwankende Strom unmittelbar und sofort auf die Energieabgabe wirkt, während der konstant zu haltende Strom mittelbar und mit zeitlicher Verzögerung wirkt. ,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwankende Strom nur das Feld, der konstant zu haltende Strom nur die Arbeitsspannung der Pufferdynamo beeinflußt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.