DE308263C

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Publication number: DE308263C
Application number: DENDAT308263D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JKl 308263 -KLASSE 21C GRUPPE

Die bis dahin' bekannt gewordenen Ein-. richtungen zur selbsttätigen Ermittlung des Parallelschaltzeitpunktes und zur Betätigung des Kontaktgebers für elektromagnetisch oder motorisch gesteuerte Schalter zwischen synchronen Wechselstromkraftquellen beruhen auf dem Prinzip, die Übereinstimmung der Phasen magnetisch oder elektrodynamisch durch Vergleichen der Einzelspannungen mit

ίο der Summenspannung· festzustellen und zur Betätigung , des Schalters zu benutzen. Die verhältnismäßig einfachen Apparate, die nach diesem Prinzip gebaut sind, arbeiten für viele

■ praktische'Bedürfnisse zu ungenau. Sie sind daher dadurch verbessert worden, daß man die Wirkung der Summehspannung durch einen die Phasendifferenz messenden Apparat beeinflußt. Diese Aufgabe ist gelöst worden, indem man der durch die Summenspannung ausgeübten Zugkraft eine Gegenkraft' entgegenwirken ließ, die nur bei Übereinstimmung der Phasen der parallel zu schaltenden Spannungen Null wurde und somit nur in diesem Falle die Parallelschaltung ermöglichte. Während die? Summenspannung wie früher zur Erregung eines Relaismagneten benutzt wurde, wurde· die Phasenkontrolle durch ein nach dem Induktions- oder Ferrarisprinzip gebautes Instrument ausgeübt. Die Zugkraft des Relaismagneten und der Phasenkontroller wirkten dabei rein mechanisch aufeinander. Diese Vorrichtung weist jedoch einerseits noch nicht die erwünschte S.chaltgenauigkeit auf, weil das Relais im Scheitel der .Sinuskurve ansprechen soll, andererseits unterbleibt die Anziehung, wenn die Summe der Spannungen um ein geringes zu klein ist.

Nach der Erfindung werden diese ,Nach- .■ teile dadurch 'vermieden, daß dem Relais bei Phasenübereinstimmung, "und zwar nur dann, ein erheblicher Kraftüberschuß geliefert wird. Dies wird durch die elektrische Verbindung zwischen dem Phasenkontroller und dem Relais erreicht, z.B. derart, daß der Phasenkontroller einen Kontakt bedient, durch den bei Phasenübereinstimmung ein größerer Vorschaltwiderstand des Relais plötzlich kurzgeschlossen wird. Das Relais steht, somit unter der elektrischen Kontrolle des Phasen-, kontrollers, und seine Funktion ist elektrisch verriegelt; solange die Phasen nicht übereinstimmen. Bei Übereinstimmung der Phasen kann jedoch der Kraftüberschuß ohne Beeinträchtigung der Schaltgenauigkeit so groß gemacht werden, daß die Parallelschaltung auch bei kleiner Summenspannung und bei erheblicher Größenabweichung der parallel zu schaltenden Spannungsvektoren dennoch stattfindet. Die Phasenübereinstimmung beim Parallelschalten braucht trotzdem nicht mathematisch genau zu sein, sondern es ist dem Fachmann überlassen, dem Relais seinen Kraftüberschuß bereits bei irgendeiner .gewollten Winkelabweichung zu geben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung dargestellt, an Hand dessen die Wirkungsweise der Vorrichtung für. den Fall der Parallelschaltung

eines .Dreiphasenstromerzeugers mit seinem Netz erläutert werden soll.

Mit R, S₁ T sind die Sammelschienen bezeichnet, zu denen der Generator G mittels des Schalters H parallel zu schalten ist. Der nach Ferrarisprinzip ausgebildete. Phasenkontroller α ist mit seinen beiden Wicklungen b, V an die unterspannungsseitig hintereinandergeschalteten Meßtransformatoren c

ίο und c' angeschlossen; d und d' sind Vorschaltwiderstände, durch welche das Drehmoment bzw.. der Ausschlag der Ferrarisscheibe/ bei einem bestimmten Phasenwinkel gegeben ist. Kleine Momente werden durch die Feder e kompensiert, wogegen größere Momente bei-Abweichungen, die zum Parallelschalten nicht mehr in Betracht kommen, den Rotor / an die Anschläge g, g' bringen. Mit dem Rotor/ werden auch die Wälzkontaktsektoren h, h' gesteuert, die einen als Spannungsteiler geschalteten Widerstand i, i' verstellen. Bei völliger Übereinstimmung der Phasen stehen die Wälzsektoren in der Mitte, so daß der praktisch als Maximalzeitrelais ausgebildete Magnetschalter I die Summenspannung der beiden Transformatoren c und c' erhält, infolgedessen seinen Kern anzieht und den Steuerstromkreis des Hauptschalters H mit dem Kontakt m schließt. Bei 18o° Phasenverschiebung, bei der ja die Wälzsektoren ebenfalls in der Mitte stehen, spricht das Relais I nicht an, weil es ja von der Resultierenden der beiden parallel zu schaltenden Span-. nungen gespeist wird, die bei i8o° Phasenverschiebung und gleichen Einzelspannungen Null ist. Die Widerstände*, i' sind so abgestuft, daß der Magnetschalter I schon bei einigen Grad Vor- oder Nacheilung der. Phase des Generators G anzuziehen vermag, also wenn der Phasenkontroller und damit die Wälzsektoren nicht genau in der Mitte stehen. Mit dem Widerstand η hat man es in der Hand, den Schaltbereich nachträglich fm mehr oder weniger Grad Abweichung einzustellen. Die. Parallelschaltung unterbleibt natürlich, wenn die Summe von Sammelschienen- und Generatorspannung nicht ausreicht, die Anziehung des Magnetschalters, zu bewirken. Der Betrag, um welchen die Spannung des Generators G geringer sein darf als die Sammelschienenspannung, läßt sich ebenfalls mittels des Widerstandes η einstellen.

Bei kleinen Schalteinheiten kann das Zwischenrelais I fortgelassen werden und der Apparat unmittelbar auf den 'Schalter h einwirken. Die Wälzsektoren h, -h' können durch einfache Kontakte ersetzt werden, durch die ' bei Phasenübereinstimmung die Widerstände i, i' ausgeschaltet bzw. kurzgeschlossen werden. ^:

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zum selbsttätigen Parallelschaltfcn von Synchronmaschinen mittels; eines unter dem Einfluß der Summenspannung stehenden Schaltkontaktes (Elek-

• tromagnetschalters oder Höchststromzeitrelais) und eines .zweckmäßig als Ferrarisinstrument ausgebildeten Phasenkontrollers, dadurch gekennzeichnet, daß dem Relais bei Phasenübereinstimmung, und zwar nur dann, ein erheblicher Kraftüberschuß geliefert wird.

2. , Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt unter der elektrischen Kontrolle des Phasenkontrollers steht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenkontroller einen Kontakt bedient, durch den bei Phasenübereinstimmung ein größerer · Vorschaltwiderstand des Schaltkontaktes kurzgeschlossen wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,- daß die zum Steuern des Relais verwendete Spannung in Abhängigkeit vom Ausschlag des Phasenkontrollers bzw. vom Phasenwinkel mittels eines Spannungsteilers verändert wird. . ■ ' go

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem den Schaltkontakt steuernden Stromkreise ein von Hand regelbarer Widerstand (n) vorgesehen ist, mittels dessen, derjenige Höchstwert des Phasenwinkels eingestellt werden kann, bei dem die selbsttätige Parallelschaltung noch stattfinden darf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,

SERlIn. gedrückt