DE268163C

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Publication number: DE268163C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-JVe 268163-KLASSE 21 d. GRUPPE-JVe 268163-CLASS 21 d. GROUP

Zusatz zum Patent 263586.Addendum to patent 263586.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Februar 1910 ab. Längste Dauer: 13.November 1924.Patented in the German Empire on February 10, 1910. Longest duration: November 13, 1924.

Die Stärke des magnetischen Feldes und die Geschwindigkeit seiner Drehung hängt bei fremd- oder selbsterregten Induktionsgeneratoren, deren Stator- und Rotorstromkreise durch einen geeigneten Frequenzwandler oder Kollektor verbunden sind, davon ab, mit welcher Übersetzung und Phase die Spannungen der Stator- und Rotorwicklungen aneinandergeschlossen sind.The strength of the magnetic field and the speed of its rotation depends on externally or self-excited induction generators, their stator and rotor circuits connected by a suitable frequency converter or collector, depending on which Translation and phase the voltages of the stator and rotor windings are connected to one another are.

In zwei Spezialfällen, nämlich beim Stillstande des Feldes und bei seinem synchronen Laufe mit dem Rotor, bewirkt eine Veränderung des Spannungsverhältnisses allein eine Zu- oder Abnahme der magnetischen FeIdstärke, während die Drehfeldgeschwindigkeit und damit die elektrischen Periodenzahlen unverändert bleiben. Eine reine Phasenänderung bewirkt dagegen eine Variation der Periodenzahlen bei konstant bleibender FeIdstärke. Andererseits besteht auch ein Spezialfall, nämlich der der halben synchronen Geschwindigkeit des Drehfeldes mit dem Rotor, indem eine Größenänderung der Spannungen nur Einfluß auf die Frequenzen, eine Phasenänderung dagegen nur auf die Feldstärke besitzt. In two special cases, namely when the field is stationary and when it is synchronous Running with the rotor, a change in the tension ratio alone causes one Increase or decrease in the magnetic field strength while the rotating field speed and so the electrical period numbers remain unchanged. A pure phase change on the other hand, causes a variation in the number of periods while the field strength remains constant. On the other hand, there is also a special case, namely that of half the synchronous speed of the rotating field with the rotor by changing the size of the voltages only affecting the frequencies, a phase change on the other hand, only on the field strength possesses.

Bei diesen drei Betriebsweisen, die im allgemeinen aber nur als Grenzfälle auftreten, lassen sich Feldstärke und Drehfeldgeschwindigkeit des jlnduktionsgenerators also unabhängig voneinander regeln. In allen anderen Fällen jedoch, besonders beim Regulieren der Drehfeldgeschwindigkeit oder der Frequenzen über größere Bereiche, bewirkt eine alleinige Regelung der Phase oder auch der Größe der Übersetzung eine Veränderung beider zu regelender Größen; es ändern sich dabei Stärke und Geschwindigkeit des Drehfeldes, und zwar um ganz verschiedene Maße, je nach der gerade herrschenden Drehfeldgeschwindigkeit. Im Hauptpatent 263586 sind diese Verhältnisse ausführlich dargelegt.In these three modes of operation, which generally only occur as borderline cases, the field strength and the rotating field speed of the induction generator can thus be independent regulate each other. In all other cases, however, especially when regulating the Rotating field speed or the frequencies over larger areas, causes a sole Regulation of the phase or the size of the translation, a change in both to be regulated Sizes; the strength and speed of the rotating field change, and to be sure, to very different degrees, depending on the current rotating field speed. These relationships are set out in detail in the main patent 263586.

In der Praxis ist es meist erwünscht, entweder die Stärke des Feldes beim Regeln der Frequenz ganz oder nahezu konstant zu halten oder doch wenigstens eine bestimmte Abhängigkeit zwischen Feldstärke und Frequenz zu erhalten. In practice, it is usually desirable to use either the strength of the field when regulating the To keep the frequency completely or almost constant or at least a certain dependency between field strength and frequency.

Gemäß der Erfindung soll dies Ziel dadurch erreicht werden, daß die Größe und Phase der Übersetzung zwischen Stator- und Rotorspannung in bestimmt vorgeschriebener Weise gemeinsam geregelt wird, so daß beide stets voneinander abhängig sind und nicht einzeln verändert werden. Die automatische Abhängigkeit zwischen Größe und Phase kann auf verschiedene Weise erzielt werden, entweder auf rein elektrischem Wege oder auf rein mechanischem oder auf kombiniertem elektrisch-mechanischen Wege.According to the invention, this aim is to be achieved by the size and phase the translation between stator and rotor voltage in a certain prescribed way is regulated together, so that both are always dependent on each other and not individually to be changed. The automatic dependency between size and phase can be based on can be achieved in various ways, either purely electrically or purely mechanical or a combined electrical-mechanical way.

Im Hauptpatent 263586 ist nachgewiesen, daß der Obersetzungsvektor beim Regeln der Frequenz den Umfang eines Kreises durchlaufen muß, wenn die magnetische FeldstärkeIn the main patent 263586 it is proven that the translation vector when regulating the Frequency must traverse the circumference of a circle when the magnetic field strength

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des Generators und aller angeschlossenen elektromagnetischen Apparate konstant erhalten werden soll. Dieser Regulierkreis ist auf der Zeichnung in Fig. ι dargestellt. Fig. 2 gibt ein Beispiel einer Transformatoranordnung, die durch rein elektrische Abhängigkeit den Ubersetzungsvektor die vorgeschriebene Kreisbahn durchlaufen läßt. Der Drehfeldgenerator ist mit g bezeichnet; m bedeutet einen Transformator mit fester Übersetzung, r einen regelbaren Phasentransformator, z. B. in der Ausführung als einfacher Drehfeldtransformator. Die Sekundärspannungen e_m des festen und e,- des regelbaren Transformators sind in Fig. 1 eingetragen. Jeder Stellung des Phasentransformators entspricht eine ganz bestimmte Drehfeldgeschwindigkeit des Generators g, die Feldstärken aller Magnetkreise bleiben beim Regulieren stets konstant, wenn die Sekundärspannungen der Transformatoren dem gewünschten Regulierkreis entsprechend gewählt werden. Die ganze mechanische Regulierung findet nur an dem einen Transformator r statt, die richtige Größe und Phase des Übersetzungsvektors wird durch die Serienschaltung der Transformatoren automatisch auf rein elektrischem Wege bewirkt.of the generator and all connected electromagnetic devices should be kept constant. This regulating circuit is shown in the drawing in FIG. FIG. 2 gives an example of a transformer arrangement which, through purely electrical dependence, allows the translation vector to run through the prescribed circular path. The rotating field generator is denoted by g; m means a transformer with a fixed ratio, r an adjustable phase transformer, e.g. B. in the design as a simple rotating field transformer. The secondary voltages e _{m of} the fixed and e, - of the controllable transformer are entered in FIG. Each position of the phase transformer corresponds to a very specific rotating field speed of the generator g, the field strengths of all magnetic circuits always remain constant during regulation, if the secondary voltages of the transformers are selected according to the desired regulation circuit. The whole mechanical regulation takes place only on the one transformer r , the correct size and phase of the translation vector is automatically effected by the series connection of the transformers in a purely electrical way.

Fig. 3 stellt ein Beispiel für eine kombinierte elektrisch-mechanische Regulierung dar.Fig. 3 shows an example of a combined electrical-mechanical regulation.

Mit χ und y sind zwei Transformatoren bezeichnet, deren Sekundärspannungen um 90 ° — oder auch um einen beliebigen anderen Betrag — in der Phase versetzt sind und die durch Stufenschalter oder als Induktionsregler reguliert werden können. Diese Regulierung soll nun in an sich bekannter Weise, z. B. durch Leitkurven oder ähnliche Vorrichtungen, derart geschehen, daß die resultierende Spannung aus e_x und e_y stets die für die reine Frequenzregulierung erwünschte Größe und Phase besitzt. Sie soll sich beispielsweise wieder, wie in Fig. 1, auf einem Kreise bewegen. With χ and y are two transformers whose secondary voltages are offset by 90 ° - or any other amount - in phase and which can be regulated by step switches or as induction regulators. This regulation should now be done in a manner known per se, for. B. by guide curves or similar devices, done in such a way that the resulting voltage from e _x and e _y always has the desired size and phase for the pure frequency regulation. For example, it should move on a circle again, as in FIG. 1.

In Fig. 4 ist schließlich ein Beispiel für eine rein mechanische äußere Abhängigkeit von Größe und Phase der Übersetzung gegeben, wobei am Transformator t nur die Größe der Spannung e_t und durch die Verschiebung der Bürsten b oder ein äquivalentes Mittel nur die Phase α der Rotorspannung geändert werden kann. Durch eine mechanische Abhängigkeit der beiden Bewegungen, die auf beliebige Weise erzielt· werden kann, läßt sich wieder jede gewünschte Regulierungskurve, z. B. der Kreis der Fig. 1, beschreiben.In FIG. 4, an example of a purely mechanical external function of magnitude and phase of translation is finally given, wherein the transformer T, only the magnitude of the voltage e _t and b by the movement of the brush or equivalent means α only the phase of the rotor voltage can be changed. Due to a mechanical dependency of the two movements, which can be achieved in any way, any desired regulation curve, e.g. B. the circle of FIG. 1 describe.

Man kann auch Regelungsverfahren anwenden, die sich aus mehreren der beschriebenen Beispiele zusammensetzen. So kann man z. B. eine konstante Ubersetzungsspannung der Größe e_x in Fig. 1 zusammenwirken lassen mit einer regelbaren Spannung e_y und einer gleichzeitig regelbaren Rotorphase α.It is also possible to use control methods that are composed of several of the examples described. So you can z. B. let a constant translation voltage of the size e _x in Fig. 1 interact with a controllable voltage e _y and a simultaneously controllable rotor phase α.

Außer der direkten mechanischen Abhängigkeit der gemeinsam zu regulierenden Größen kann man auch eine indirekte anwenden. Beispielsweise kann man in Fig. 2 den Transformator y von Hand regeln, den Transformator χ aber durch ein Relais oder einen Elektromagneten beeinflussen lassen, der auf konstantes Feld oder auf die gerade erwünschte Periodenzahl anspricht.In addition to the direct mechanical dependence of the variables to be regulated together, an indirect one can also be used. For example, one can regulate the transformer y by hand in FIG. 2, but let the transformer χ be influenced by a relay or an electromagnet which responds to a constant field or to the currently desired number of periods.

In welcher besonderen Weise die Anordnung zur Regulierung der Größe und Phase der Übersetzung wirkt, ist gleichgültig, es kommt hierbei keineswegs auf die besondere Schaltung des Generators und seiner Hilfsapparate an. Stets soll die Regulierung gemäß der Erfindung so vor sich gehen, daß zur gemeinsamen Regelung beider Bestimmungsstücke nur ein einziger Eingriff von außen vorgenommen zu werden braucht, während die außerdem noch notwendigen elektrischen Einstellungen automatisch vor sich gehen.In what special way the arrangement for regulating the size and phase of the Translation works, is irrelevant, the special circuit is by no means important here of the generator and its auxiliary equipment. The regulation according to the Invention so go ahead that for the common control of both determination pieces only a single external intervention needs to be carried out during the In addition, the necessary electrical settings are made automatically.

Claims

Patent claim:

Procedure for regulating the voltage and frequency of rotating field induction generators according to patent 263586, characterized in that the size and phase of the stator and rotor voltages are automatic can be regulated depending on each other.

Also 1 sheet of drawings.