-
Einrichtung zur Schnellregelung von fremderregten elektrischen Maschinen.
Bei elektrischen Maschinen, die mit Schnellreglern geregelt werden, ist es erwünscht,
einerseits eine zuverlässige Regelung auch bei Änderungen der Belastung im großen
Bereich zu erzielen, anderseits eine Schnelligkeit der Regelung, die unterhalb der
durch die magnetischen und elektrischen Verhältnisse der Hauptmaschine gegebenen
kleinsten Zeiträume liegt.
-
Man hat deshalb bereits vorgeschlagen, die Erregerspannung in eine
Grundspannung und eine Zusatzspannung zu unterteilen und den Schnellregler nur auf
die Zusatzspannung wirken zu lassen, die kleiner als die Grunderregerspannung sein
kann. Derartige Anordnungen findet man z. B. bei großen Stromerzeugungsanlagen mit
mehreren dasselbe Netz speisenden Wechselstromerzeugern, die bedeutenden Änderungen
ihrer Belas'_ung unterworfen sind und deren Erregung von einer gemeinsamen Gleichstromquelle
erfolgt, indem in die Erregersammelschienen für jeden Stromerzeuger eine Erregermaschine
eingeschaltet ist. Da nun von di, sen_ Sammelschienen aus noch andere Stromverbraucher,
z. B. elektrisch betriebene Pumpen, Turbinenregler, Lichtquellen usw., gespeist
werden sollten, so erschien die bisherige Regelung durch einen im Erregerkreise
jeder Erregermaschine je nach den Spannungsänderungen bald eingeschalteten, bald
kurzgeschlossenen Widerstand unzweckmäßig, weil dadurch zu starke Pendelungen des
Erregerstromes erzeugt wurden, und deshalb ließ man den Reglungswiderstand nicht
mehr auf die Haupterregermaschine, sondern auf eine besondere Zusatzmaschine einwirken,
damit er nur Ströme geringerer Stärke zu beeinflussen hat und die Größe der Zusatzerregerspannung
nicht über das für die Spannungsregelung des betreffenden Generators erforderliche
Maß hinauszugehen braucht.
-
Um derartige Anlagen handelt es sich bei der Erfindung nicht, auch
nicht um die bekannten Regeleinrichtungen für elektrische Stromkreise mit Sammelbatterie
und Zusatzmaschine, bei denen die zwischen Netz und Batterie geschaltete Zusatzmaschine
an eine Erregermaschine mit einer Haupt- und zwei Hilfswicklungen gelegt ist, welch
letztere durch Kurzschließen von Widerständen je nach der
Netzbelastung
abwechselnd verschieden stark erregt werden. Die den Gegenstand der Erfindung bildende
Schnellregelung ist vielmehr für Motorgeneratoren und ähnliche Maschinensätze bestimmt
und gibt eine neue Lösung der Aufgabe, die Schnelligkeit der Regelung zu steigern,
also die Zeitspanne zu verkürzen, die der Schnellregler zum Spannungsausgleich benötigt.
Um die für diesen Zweck günstigste Ausgestaltung und Wirkungsweise des Schnellreglers
zu erreichen, wird zwar auch die Teilung der Erregerspannung in eine vom Schnellregler
nicht beeinflußte Grundspannung und eine vom Schnellregler beherrschte kleinere
Zusatzspannung vorgesehen, doch ist die neue Anordnung so getroffen, daß die vom
Schnellregler beeinflußte Erregerspannungsquelle eine durch Null hindurchgehende,
entsprechend den Netzschwankungen positiv oder negativ gerichtete Zusatzspannung
liefert, die der halben Größe der im Netz auftretenden Spannungsschwankungen entspricht.
Beide Erregerspannungen können dabei in je einer besonderen Erregermaschine oder
aber in einer einzigen Erregermaschine erzeugt werden, wenn man im letzteren Falle
den Schnellregler nur auf einen Teil der Feldmagnetpole dieser Maschine wirken läßt.
-
Die Erfindung ist an dem Beispiel eines Motorgenerators in der Zeichnung
veranschaulicht. Der Motor m treibt den Generator R an. Der Generator wird mit Schnellreglern
ausgerüstet und erhält der Erfindung gemäß zwei Erregermaschinen ei und e2, von
deren die eine, ei. vom Schnellregler nicht beeinflußt wird, während die zweite,
e." dem Einfluß des Schnellreglers s unterliegt. ei liefert eine Grundspannung,
die zweckmäßig einer mittleren konstanten Spannung entspricht, wobei die Konstanz
der Spannung gegebenenfalls durch Anordnung einer Kompoundwicklung erreicht werden
kann. Die Maschine e., liefert entsprechend den Netzschwankungen Spannung im einen
oder anderen Sinne, die sich zu der Grundspannung der Maschine ei addieren, da die
Anker beider Maschinen in Reihe geschaltet sind. Die Erregerspannung des Generators
kann dann in außerordentlich weitem Belastungsbereiche mit großer Sicherheit schnell
geregelt werden in einem Bereiche, der mit einer Erregermaschine und dem Schnellregler
allein nicht beherrschbar ist. Die beiden Erregermaschinen sind in Reihe geschaltet
und liefern eine vom Schnellregler beeinflußte Gesamtspannung, deren Schwankungen
den Netzschwankungen entsprechen. Diese Anordnung ergibt den Vorteil, daß für alle
Relais konstante Spannung zur Verfügung steht, und daß die vom Schnellregler beeinflußte
Maschine in Fremderregung gespeist werden kann, wodurch die Geschwindigkeit ihrer
Feld- und Spannungsänderung wesentlich gegenüber einer Anordnung erhöht wird, bei
der die Maschine in Selbsterregung geschaltet ist. Diese Maschine, die nur die Spannungsschwankungen
des Netzes aufzunehmen hat, wird weiterhin in der Regel auch nur kleinere Dimensionen
erhalten als die konstante Grundspannung liefernde Maschine oder eine die Gesamtspannung
liefernde Erregermaschine, so daß auch mit Rücksicht auf diesen Punkt die Reguliergeschwindigkeit
erhöht wird.
-
In dem in der Zeichnung veranschaulichten Beispiel eines Motorgenerators
genügt es, um mit Hilfe des Aggregates konstante Spannung im Sekundärnetz zu erzielen,
das Motorfeld von der Maschine ei zu erregen, es also nicht vom Schnellregler zu
beeinflussen.
-
Andererseits ist es auch möglich, bei geeigneter Konstruktion die
Maschinen ei, e2 zu
vereinigen, indem man beispielsweise den Schnellregler
auf die Wicklung eines Teiles der Feldpole wirken läßt und die beiden den verschiedenen
Polgruppen entsprechenden Ankerspannungen in einer gemeinsamen oder auch in getrennten
Ankerwicklungen erzeugt.