DE300404C - - Google Patents
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Classifications
-
- 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
- H02P9/24—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field due to variation of make-to-break ratio of intermittently-operating contacts, e.g. using Tirrill regulator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTSCHRIFT
-Jlfc 300404 KLASSE
21 c. GRUPPE
SIEMENS-SCHUCKERTWERKE G. m. b. H.
in SIEMENSSTADT b. BERLIN.
Selbsttätiger Schnellregler für elektrische Maschinen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. Juni 1914 ab.
Bei Schnellreglern mit periodisch kurzschließbarem Widerstände wird bekanntlich, besonders
bei starken Belastungsänderungen, der sonst periodisch schwingende" Kontakt zeitweise
ganz geschlossen oder ganz geöffnet, bis der neue Gleichgewichtszustand erreicht ist
und der Regler die normalen periodischen Schwingungen selbsttätig wieder aufnimmt.
Hierbei ist die richtige Einstellung der bei
ίο den meisten Schnellreglern (Tirrill-Regler, Regler
der SSW) an dem durch das Spannungsrelais bewegten Hebel vorgesehenen öldämpfung
von ausschlaggebender Bedeutung. Die Einstellung der Dämpfung muß so gewählt werden, daß sie weder zu schwach noch zu
stark ist. Im ersten Falle würde ein Überregeln oder Pendeln der Spannung erfolgen,
im zweiten Falle würde die Regelung unnötigerweise verzögert werden. Da nun nach
einer Änderung des Widerstandes im Erreger-' Stromkreise der Erregermaschine der zeitliche
Verlauf der Spannungsänderung sowohl der Erregermaschine als auch der zu regelnden
Maschine selbst nicht geradlinig ist und außerdem beim Herauf- und Herunterregulieren nicht
mit gleicher Geschwindigkeit ansteigt bzw. abfällt, so muß praktisch die Dämpfung zur
Sicherheit immer zu stark eingestellt werden, um auf alle Fälle ein Überregulieren oder Pendein
der Spannung zu vermeiden.
Es sind nun Schnellregler bekannt geworden, bei denen nur ein einziges schwingendes
System benutzt wird, und bei denen daher die oben erwähnte öldämpfung gar nicht in
Frage kommen kann. Solche Regler, z. B. nach Patent 204598, haben zwar manche Vorteile;
da sie aber einen Ersatz für die erwähnte Öldämpfung nicht besitzen, werden sie leicht
zum Überregulieren neigen. Bei diesen Reg-* lern haben die beiden Magnetsysteme, die sogenannte
Zitterspule und die Kompensationsspule, die außer der Spannungsspule auf den Kontakthebel wirken, den Zweck, die Schwingungen
dieses Hebels zu unterhalten. Man suchte daher für diese Magnetspulen durch
Vorschalten von Drosselspulen oder durch sonstige geeignete Schaltung verschiedene Zeitkonstanten
zu erzielen. Daß man durch geeignete Schaltung der Spulen Schnellregler dieser Art zur Vermeidung des Überregulierens
günstig beeinflussen kann, ist bisher noch nicht erkannt worden.
Die schädlichen, bei diesen Schnellreglern durch die neue Schaltanordnung zu vermeidenden
Erscheinungen, nämlich das Überregulieren und Pendeln, werden verursacht durch verschiedene mechanische und elektrische bzw. ν
magnetische Trägheiten im Regler selbst und in den zu regelnden Maschinen. Durch diese
Trägheiten wird zwischen der Regelung (Kurz-
schließen und öffnen eines Erregerwiderstandes) und dem Eintritt der Wirkung der Regelung
auf die Spannungsspule zur rechtzeitigen Abstellung nach erfolgtem Ausgleich eine zeitliehe
Verschiebung, eine Verzögerung verursacht, so daß die Abstellung zu spät erfolgt
(Überregulieren).
Die vorliegende Erfindung gibt nun ein Mittel, durch geeignete Schaltung der Zitterspule
ίο und der Kompensationsspule dieser zeitlichen
-Verschiebung entgegenzuwirken bzw. sie unschädlich zu machen, und zwar dadurch, daß
die beiden Spulen dort angeschlossen werden, wo alle die oben erwähnten Störungen in ihrer
Gesamtheit zusammenfließen, nämlich an der Magnetwicklung des Hauptgenerators.
Der neue Regler ist in der Fig. .1 schematisch dargestellt, und zwar beispielsweise für
einen Drehstromgenerator, dessen Spannung durch Beeinflussung der Erregung einer selbsterregenden
Erregermaschine konstant gehalten werden soll. Der Generator ist mit g bezeichnet,
seine Magnetwicklung mit e. Diese wird von der Erregermaschine gx gespeist, deren
Magnetwicklung % der Magnetregler rr vorgeschaltet
ist. s ist die Spannungsspule und Vn1 die sogenannte Zitterspule, die im Zusammenwirken
mit dem Kontakt k, der über das Zwischenrelais u den Widerstand Y1 kurzschließt
bzw. einschaltet, in ähnlicher Weise wie bei einem Neefschen Hammer den Kontakthebel h
in Schwingungen versetzt. Der Kontakt V1-V2
des Zwischenrelais u ist als Ruhekontakt ausgebildet, damit beim Anlassen der Maschine,
wenn die Erregerspannung zunächst Null ist, der Widerstand, V1 kurzgeschlossen ist und eine
-kräftige Selbsterregung erfolgt. Die mit einem Vorschaltwiderstande i versehene Relaiswick-•lung
u wird durch den Kontakt k periodisch kurzgeschlossen.
Auf den Kontakthebel h wirkt noch eine weitere Spule, die sogenannte Kompensationsspule w2. Sie ist mit der Spule W1 so abge-,
glichen, daß bei jeder Erregerspannung im Ruhezustande, während der normalen periodischen
Schwingungen, zwischen den Mittelwerten der Wirkungen von JM1 und m2 auf den
Kontakthebel h Gleichgewicht herrscht.
Nach der neuen Erfindung wirken nun die beiden Spulen M1 und jm2 neben ihrer eigentlichen
Aufgabe, die Schwingung des Systems aufrechtzuerhalten, noch dahin, daß der Regler,
nachdem nach der Regelung der Ausgleich erzielt ist, die Regulierperiode rechtzeitig beendet
und die normalen periodischen Schwingungen wieder aufnimmt.. Die Spulen sind zu diesem Zwecke an die Magnetwicklung e
des Hauptgenerators angeschlossen, und zwar ist W1 parallel zu dieser Magnetwicklung, w2
mit dieser Wicklung in Serie geschaltet. In dieser Schaltung und in keiner bisher bekannten
anderen wirken die beiden Spulen nach einer .Belastungsänderung (Spannungsschwankung) mit der Differenz ihrer mittleren
Kraftäußerungen so auf den Kontakthebel h ein, daß der Kontakt k geöffnet bzw. geschlos-,
sen bleibt so lange, aber auch nur so lange, bis der neue Gleichgewichtszustand in der Erregung
des Hauptgenerators erreicht ist. Sobald zwischen den mittleren Wirkungen der beiden Spulen wieder Gleichgewicht herrscht,
nimmt der Regler seine normalen, periodischen Schwingungen wieder auf.
Diese Wirkung werde an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert. Auf das schwingende System h
wirkt einerseits die Kraft der Feder f und die ihr entgegenwirkende, bei richtiger Netzspannung
gleichgroße Kraft der Spannungsspule s ein, andererseits wirken auf das System die Kräfte der Zitterspule JJi1 und der Kornpensationsspule
W2. Fig. 2 zeigt diese Kräfte ihrer Lage nach. Die Kraft mx stellt dabei
den Mittelwert zwischen den zum Unterhalten der Schwingungen veränderlichen Kräften m[
und w" dar.
Den zeitlichen Verlauf der Kraftänderungen bei einer Belastungsschwankung zeigt Fig. 3.
Hierbei ist beispielsweise angenommen, daß die Belastung des Generators plötzlich verringert
und infolgedessen die Spannung gestiegen ist. Die Kraft s wurde daher plötzlich größer als die entgegenwirkende Kraft f,
und der Hebel h wurde abwärts gezogen mit der Kraft s-f. Wenn nun durch die Regulierung
die Spannung allmählich wieder auf den normalen Wert gefallen ist, so wird z. B.
zur Zeit t3 die Kraft s-f auf den Wert Null
herabgesunken sein, wie der untere Teil des Diagramms Fig. 3 zeigt. Durch die Zugkraft
der Spannungsspule s war der Kontakt k unterbrochen, das vorher kurzgeschlossene Zwischenrelais
u wurde vom Strom durchflossen und die Kontakte V1, V2 geöffnet. Dadurch
begann der ,Strom in der Erregerwicklung ex
zu sinken und entsprechend auch die Ankerspannung von gv Hierdurch sank andererseits
auch die Klemmenspannung an e und W1, während der Strom in der Spule W2 infolge
der großen Drosselwirkung" der Erregerwicklung e mit größerer Zeitverzögerung abfiel, ne
Durch die Magnetsysteme W1 und W2 wurde da- her
auf das schwingende System eine Kraftwirkung ausgeübt, deren Verlauf durch den oberen Teil des Diagramms Fig. 3 dargestellt
ist. Die Kraft W2-W1 steigt bis zu der- Zeit Jt1
an, um dann während der Zeit I1, t2 etwa konstant
zu bleiben (nämlich in der Zeit, in welcher die Stromstärke in β nahezu mit derselben
Geschwindigkeit ansteigt wie die Ankerspannung ^1). Zur Zeit tz mag die Kraft W2-W1
etwa gerade so groß sein, wie die entgegengesetzt wirkende Kraft s-f, während in der
Zeit zwischen tQ und t2 s-f größer als Ot3-Ot1
war. Hieraus ergibt sich, daß in der Zeit zwischen f0 und t2 die Schwingungen des Systems
ganz aufhören mußten und der Kontakt k dauernd geöffnet blieb. Erst von der
Zeit t% an setzten die Schwingungen wieder
ein, um bis zur Zeit t3, zu welcher der Reguliervorgang
beendet ist, auf das richtige Schwingungstempo abzuklingen.
Die vorliegende Erfindung vermeidet überdies den in dem Patent 207851 erwähnten
Übelstand, daß die Wirkung des Schnellreglers durch die Verstellung des Magnetreglers im
Stromkreise der Erregerwicklung e beeinflußt wird. Denn auch bei einer erheblichen Verstellung
des letzteren bleiben die Amperewindungszahlen und damit auch die mittleren Zugkräfte der Spulen Ot1 und Ot2 stets einander
gleich.
Claims (1)
- Patent-Anspruch:Selbsttätiger Schnellregler für elektrische Maschinen, bei dem ein durch Zitter- und Kompensationsspulen beeinflußter Schwinghebel durch periodisches Kurzschließen und Einschalten eines Widerstandes in dem Erregerstromkreise einer Erregermaschine einen bestimmten Zustand (Spannung, Stromaufnahme, Drehzahl) der Hauptmaschine konstant hält oder nach einem vorgeschriebenen Gesetz ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Zitterspule (Ot1) parallel und die Kompensationsspule (ot2) in bekannter Weise in Serie zu der Magnetwicklung der Hauptmaschine geschaltet ist, so daß die die Regelung beeinflussende Differenz ihrer Wirkungen nur so lange bestehen bleibt, bis der neue Gleichgewichtszustand am Generator unmittelbar erreicht ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE300404C true DE300404C (de) |
Family
ID=554397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT300404D Active DE300404C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE300404C (de) |
-
0
- DE DENDAT300404D patent/DE300404C/de active Active
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