DE455480C

DE455480C - Arrangement for keeping the speed of motor generators constant, especially for high frequency

Info

Publication number: DE455480C
Application number: DET29977D
Authority: DE
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1925-02-22
Filing date: 1925-02-22
Publication date: 1928-02-02

Description

Anordnung zur Konstanthaltung der Drehzahl von Motorgeneratoren, besonders für Hochfrequenz. Die Drehzahl von Motorgeneratoren, insbesondere für Hochfrequenz, wird bekanntlich dadurch konstant gehalten, daß die elektrischen Größen der Primärmaschinen in Abhängigkeit von einem empfindlichen Tourenanzeiger geändert werden. Bei größeren Anlagen muß auch ein Lastausgleich vorgesehen werden, der die Maschinen gleichzeitig mit dem Telegraphieren beeinflußt.Arrangement for keeping the speed of motor generators constant, especially for high frequency. The speed of motor generators, especially for high frequency, is known to be kept constant by the electrical quantities of the primary machines can be changed depending on a sensitive tour indicator. With larger ones Systems must also be provided with a load balancer that operates the machines at the same time influenced by telegraphing.

Bei den bekannten Ausführungen, insbesondere bei kleineren Anlagen, muß der vom Indikator gesteuerte Leistungsstoß unverhältnismäßig groß sein, um die durch das Netz und durch Belastungsänderungen hervorgerufenen Schwankungen zu beherrschen. Man ist dann gezwungen, zu besonderen Hilfsmitteln zu greifen, z. B. das Schnellreglerprinzip anzuwenden oder bei größeren Anlagen einen trägeren Regler (Grobregler) vorzusehen.In the known designs, especially in the case of smaller systems, the power surge controlled by the indicator must be disproportionately large in order to reduce the Manage fluctuations caused by the network and changes in load. You are then forced to use special tools, e.g. B. the fast regulator principle to be used or a slower controller (coarse controller) to be provided for larger systems.

Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch behoben, daß man den im Hauptstromkreis hervorgerufenen Spannungsabfall so groß macht, daß ein viel kleinerer, durch den Indikator gesteuerter Leistungsstoß notwendig wird, um alle auftretenden Spannungsschwankungen zu beherrschen.According to the invention, this disadvantage is eliminated by the fact that makes the voltage drop in the main circuit so great that a lot smaller, indicator controlled power surge is necessary to all to control voltage fluctuations that occur.

Den Maßstab dafür, ob man ohne eines der obenerwähnten Hilfsmittel auskommt, gibt die Ungleichung cb > n. The inequality cb> n gives the measure of whether you can get by without one of the aids mentioned above.

c bedeutet den auf die Speisespannung des Antriebsmotors bezogenen Spannungsabfall des Arbeitsstromkreises, b den Regulierstoß, bezogen auf die Vollast; n ist die auf die Netzspannung bezogene maximale Spannungsschwankung des Netzes oder bei Leonard-Betrieb die durch primäre Schwankungen hervorgerufene Spannungsänderung des Generators. Ferner sind bei a noch die durch den Indikator zu erfassenden Belastungsschwankungen zu berücksichtigen, die in die entsprechenden Spannungs- oder Drehzahlschwankungen umgerechnet werden müssen. c means the voltage drop of the working circuit related to the supply voltage of the drive motor, b the regulation surge related to the full load; n is the maximum voltage fluctuation of the network related to the network voltage or, in Leonard operation, the voltage change in the generator caused by primary fluctuations. Furthermore, at a, the load fluctuations to be recorded by the indicator must be taken into account, which must be converted into the corresponding voltage or speed fluctuations.

Gemäß der Erfindung wird nun c, der Spannungsabfall, so groß gemacht, daß die Ungleichung sicher erfüllt wird. Man braucht dann den Leistungsstoß b nicht allzu groß zu machen, und das läßt die Regulierung viel ruhiger arbeiten.According to the invention, c, the voltage drop, is now made so large that the inequality is surely satisfied. You then do not need the power surge b too big to make, and that makes the regulation work a lot quieter.

Die Vergrößerung des Spannungsabfalles kann durch Einschalten eines Ohmschen Widerstandes oder bei Gleichstrom durch Anwendung einer zusätzlichen Hauptstromwicklung am Motor oder Generator erfolgen.The voltage drop can be increased by switching on a Ohmic resistance or, in the case of direct current, by using an additional main current winding be done on the engine or generator.

Wird bei Leonard-Antrieb eine solche Hauptstromwicklung mit Nebenschlußwiderstand verwendet, so erweist es sich für die Beschleunigung der Leistungsänderung als vorteilhaft, sie an derjenigen Maschine anzubringen, an der die Regelung (Indikator und evtl. Lastausgleich) nicht angreift. Sonst würde auf den Schaltvorgang beim Regulierstoß der durch den Widerstand geschlossene Stromkreis verzögernd wirken. Eingehende theoretische und experimentelle Untersuchungen haben bewiesen, daß für die Schnelligkeit der Änderung des Hauptstromes die erwähnte Widerstandsshuntung der zusätzlichen Hauptstromwicklung sehr günstig wirkt. Es hat sich gezeigt, daß dadurch ein weitgehendes Überregulieren des Stromes möglich ist, das mehr von den Verlusten der Hauptstromwicklung als von dem Verhältnis Hauptstrom zu geshuntetem Strom abhängt. Bei Änderung der Spannung durch die ReguIiemng bleibt nämlich der Strom in der Wicklung noch bestehen, der eine stärkere Änderung des Stromes im selben Sinne und ein Hinausschießen desselben über seinen Endwert bewirkt. Je größer die Zeitkonstante des Kreises: Shuntwiderstand und HauptstromwickIung, ist, d. h. je kleiner die Verluste der Hauptstromwicklung sind, desto wirksamer wird die Überregulierung. Zweckmäßig wird man durch Änderung des Widerstandes der Hauptstromwicklung mittels eines vorgeschalteten Widerstandes oder durch Übergang von Serien- auf Parallelschaltung die gewünschte Schnell- und überregelung einstellen.In the case of a Leonard drive, this is the main current winding with a shunt resistor is used, it proves to be advantageous for the acceleration of the change in power, to attach them to the machine on which the control (indicator and possibly Load balancing) does not attack. Otherwise the switching process would be affected by the regulating shock the one closed by the resistance Have a delaying effect on the circuit. In-depth theoretical and experimental studies have shown that for the rapidity of the change in the main current, the aforementioned resistance shunt the additional main current winding works very favorably. It has been shown that as a result, the current can be largely over-regulated, so that more of the Losses of the main current winding than the ratio of main current to shunted Electricity depends. If the voltage is changed by the regulation, the Current in the winding still exist, causing a greater change in current in the same Senses and causes it to overshoot its final value. The bigger the Time constant of the circuit: shunt resistance and main current winding, is, i. H. ever The smaller the losses in the main current winding, the more effective the overregulation will be. It is useful to change the resistance of the main current winding by means of an upstream resistor or through the transition from series to parallel connection set the desired rapid and over-regulation.

Dasselbe kann auch durch Änderung des Shuntungsverhältnisses erreicht werden. Die Erfindung ist sowohl für Gleich- wie für Wechselstrommotoren sowie bei Jeder Art von Drehzahlanzeigern anwendbar. Belanglos ist, ob ein elektrischer oder mechanischer Drehzahlanzeiger benutzt wird, ob man mit einer periodischen überregulienmg nach dem Schnellreglerprinzip wie beim mechanischen Tourenregler arbeitet oder die Maschine als langsames Pendel wirken läßt.The same can be achieved by changing the shunt ratio will. The invention is applicable to both DC and AC motors as well as at Any type of tachometer can be used. It is irrelevant whether an electric or mechanical speed indicator is used, whether one is with a periodic overregulienmg works according to the fast regulator principle as with the mechanical tour regulator or the Makes the machine act as a slow pendulum.

Der Erfindungsgedanke kann. am besten an Hand der Abbildung erläutert werden. Das Primäraggregat besteht aus einean Asynchrenmoter, der einen Gleichstromgenerator L antreibt. An den Klemmen. des Gleichstromgenerators ist der Antriebsmotor M des Hochfrequenzgenerators G angeschlossen.The inventive idea can. best explained using the illustration will. The primary unit consists of an asynchronous motor, which is a direct current generator L drives. At the terminals. of the DC generator is the drive motor M des High frequency generator G connected.

Die Konstanthaltung der Drehzahl erfolgt durch Änderung des Erregerstromes des Leonard-Generators L, und zwar ist für den Lastausgleich die Taste T" die im Telegraphiertempo betätigt wird, vorgesehen. Die. Taste T2 wird von dem Drehzahlanzeiger derart gesteuert, daß sie bei zu tiefer Drehzahl des Hochfrequenzumformers einen Widerstand kurzschließt und bei zu hoher Drehzahl öffnet. Der Leonard-Strom errechnet sich aus folgender Bezeichnung: IC.1-Eg-Em-AF. Darin bedeutet E, die Leerlaufspannung des Leonard-Generators L, Ein die des Motors M; l@ ist der Widerstandswert, der den Ohmschen Abfällen des Leonard-Kreises und einer Compounlierung desselben entspricht. Die Drehzahl wird dadurch konstant gehalten, daß bei einem Überschreiten der Drehzahl die Differenzspannung AE verkleinert, bei einem Unterschreiten vergrößert wird.The speed is kept constant by changing the excitation current of the Leonard generator L, namely the key T ", which is operated at telegraph speed, is provided for load balancing. The key T2 is controlled by the speed indicator in such a way that it is activated when the speed is too low of the high-frequency converter short-circuits a resistor and opens if the speed is too high. The Leonard current is calculated from the following designation: IC.1-Eg-Em-AF, where E means the open-circuit voltage of the Leonard generator L, Ein that of the motor M; I @ is the resistance value which corresponds to the ohmic drops of the Leonard circle and a compounding of the same.The speed is kept constant by reducing the differential voltage AE when the speed is exceeded and increased when it is not reached.

Bei unreguliertem Betrieb sind Drehzahländerungen im allgemeinen auf eine Änderung von aE zurückzuführen.In the case of unregulated operation, changes in speed are generally present due to a change in aE.

Die Erfindung besteht nun darin, den Widerstandswert ,K und damit die Differenzspannung AE möglichst groß zu machen. Dann wird der Regulierstoß, der aus Betriebsgründen nicht zu groß sein darf, auch bei einer verhältnismäßig großen Änderung von AE klein gehalten. Natürliche Schwankungen von A,E, hauptsächlich bedingt durch Drehzahlschwankungen des Primäraggregates, werden daher im Verhältnis zu der vom Regulierstoß hervorgerufenen Änderung klein sein.The invention now consists in the resistance value, K and thus to make the differential voltage AE as large as possible. Then the regulatory shock that For operational reasons, it must not be too large, even with a relatively large one Change of AE kept small. Natural fluctuations in A, E, mainly conditional by fluctuations in the speed of the primary unit, are therefore in relation to the the change caused by the regulation shock must be small.

In einem Zahlenbeispiel sei die Leerlaufspannung des Leonard-Generators E,= 8oo Volt, die Gegenspannung des leer laufenden Motors Elf = 5oo, Volt, somit beträgt die Spannung, die zur Erzeugung des normalen Belastungsstromes notwendig ist, 300 Volt, also ist c = 20 800= 0°375.In a numerical example, let the open-circuit voltage of the Leonard generator E, = 8oo volts, the counter voltage of the idle-running motor Elf = 500, volts, so the voltage required to generate the normal load current is 300 volts, so c = 20 800 = 0 ° 375.

Für eine Änderung des Belastungsstromes um 2a Prozent (b = 0,2) ist also eine Spannungsänderung von 6o Volt erforderlich, welche einer Spannungsschwankung von Ea um 7, 5 Prozent (b . C- 0,2 #o,375,= 0,075) entspricht.For a change in the load current by 2a percent (b = 0.2) is So a voltage change of 60 volts is required, which is a voltage fluctuation of Ea by 7.5 percent (b. C- 0.2 # o, 375, = 0.075).

Drehzahländerungen des Primäraggregates treten höchstens in der Größe von wenigen Prozent auf, so daß der Regulierstoß die vorkommenden Netzschwankungen sicher beherrschen wird..Changes in the speed of the primary unit occur at most in size of a few percent, so that the regulation surge compensates for the occurring network fluctuations will surely master ..

Claims

PATENT CLAIM: i. Arrangement for keeping the speed of motor generators constant, especially for high frequency, characterized in that the voltage drop occurring in the Matorarbeitsstromkreis is artificially increased by switching on an ohmic resistor or with direct current drive by compounding or by both means.

2. Arrangement according to claim r, characterized in that dafa with direct current the additional winding with resistance through which the main current flows is shunted.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that. the. Time constant of formed from the additional main current winding and the shunt resistor Circle as well as the shunt ratio for the purpose of fast and overregulation adjustable is. q .. Arrangement according to claim i, characterized in that the Leonard drive the main current winding is provided on the machine on which the control elements do not attack.