DE467838C - Selbsttaetige Regelungseinrichtung fuer parallel geschaltete Mehrphasen-Wechselstrommaschinen - Google Patents

Description

• Selbsttätige Regelungseinrichtung für parallel geschaltete Inehrphasen-Wechselstrommaschinen Elektrische Mehrphasen-Wechselstrommaschinen, insbesondere Drehstromgeneratoren, Zusatz- und Drehtransformatoren, die durch je einen selbsttätigen Regler gesteuert werden, können, sofern ein wesentlicher Spannungsabfall in den dazwischenliegenden Verbindungen nicht auftritt, nicht ohne weiteres parallel arbeiten, weil infolge kleiner Unterschiede in den Charakteristiken der Generatoren, Transformatoren und der Regler wattlose Ausgleichströrne auftreten. Man kennt zwar bereits verschiedene Mittel, um diesen Umstand zu beseitigen. Diese beruhen im wesentlichen darauf, daß in, der -Netzspule des selbsttätigen Reglers außer den von der verketteten Netzspannung zweier Phasen erregten Windungen noch vom Betriebsstrom der dritten Phase erregte Windungen wirksam sind. Hierbei werden die Anschlüsse an den Regler so getroffen. daß beim Auftreten von nacheilendem Ausgleichströmen der Regler die Spannung erniedrigt, bei voreilendem Strom die Spannung erhöht, so daß die Ausgleiclistr(")riie verschwinden.
• Iri der Abb. i ist ein Strom- und Spannungsdiagramm einer Drehstrommaschine. in der Abb. a ein Diagramm der in der Netzspännungsspule der bekannten Regler wirksamen Amperewindungen dargestellt. ic, v, iu sind die Spannungen der einzelnen Phasen gegen den Nullpunkt. E", ist die verkettete Spannung zwischen den Phasen v und w, die in der Spannungsspule des Reglers wirksam sein möge. Die von dieser Spule erzeugten Amperewindungen sind mit AW"_", bezeichnet. Der Strom in der dritten Phase, der zur Kompensation der Ausgleichströme ebenfalls auf der Spule des Reglers wirksam ist und dessen Phase bei einem Leistungsfaktor im Netz - I auf der Spannung E"_", senkrecht steht, ist mit I,1 bezeichnet. Die von ihm erzeugten Ampereivindungen sind AW", die resultierenden Amperewindungen AII t.
• Aus der Abb. z erkennt man, daß bei einer derartigen Einrichtung der Regulierfehler, der sich durch die Unterschiede zwischen AW"", und ATT t ergibt, nur sehr gering ist, wenn der Leistungsfaktor - i oder nahezu i ist und wenn der Strom zwischen Leerlauf und Vollast schwankt.
• Dagegen wird der Regulierfehler bedeutend größer, wenn ein stark von i abweichender Leistungsfaktor im Netz auftritt. In Abb.3 sind die Verhältnisse für cos qg - o,8 nacheilend dargestellt. Praktische Versuche haben gez; igt, daß bei diesem Leistungsfaktor und einem Verhältnis 7 % für Generatoren dieser Regulierfehler etwa 4,5 0/" beträgt; dies ist häufig unerwünscht und in Anlagen mit starken Schwankungen der Belastung und des Leistungsfaktors durch eine mittlere Einstellung des Reglers nicht auszugleichen.
• Gemäß der Erfindung kann man nun auch, wenn die Phasenverschiebung zwischen o° und einem positiven oder negativen Höchstwert in weiten Grenzen schwankt, den Regulierfehler auf etwa 1,5 °j" herabdrücken, ohne daß eine Änderung der Einstellung nötig ist und ohne daß die Empfindlichkeit auf Ausgleichströmewesentlich verringert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß in bekannter Weise der -Strom in der Kompensationswicklung gegenüber den Strömen in der dritten Netzphase in der Phase derart verschoben ist, daß bei dem in der Anlage auftretenden mittleren Leistungsfaktor dieser Stromvektor annähernd senkrecht steht auf dem in der Spannungsspule des Reglers fließenden Strom. Um dies zu erreichen, wird erfindungsgemäß statt der an der Netzphase u angeschlossenen Stromspule beispielsweise eine Spule verwendet, die von der Differenz der Ströme in den Phasen ii und v erregt wird. Das Diagramm der hierdurch entstehenden Amperewindungen für einen Netzleistungsfaktor cos p - o,8 nacheilend ist in der Abb.4 dargestellt. In dem Diagramm sind zunächst gestrichelt entsprechend einem Leistungsfaktor cos (p - r die Amperewindungen, die von den einzelnen Strömen herrühren, in vergrößertem Maßstab dargestellt. Die VektorenAW,l und AW" sind parallel den entsprechenden Spannungsphasen, die resultierenden Amperewindungen AWu-AW" sind um 30° hiergegen verschoben. Die bei dein Leistungsfaktor o,8 tatsächlich auftretenden Amperewindungen sind gegenüber dem Vektor AU'u AW" um den dem Leistungsfaktoro,8 entsprechenden-Winkel(pverschoben, auf der Zeichnung mit ausgezogenen Linien und auf den richtigen Maßstab r eduziert dargestellt und mit AW'" AW'" bezeichnet. Man erkennt, daß dieser Vektor annähernd senkrecht steht auf dem Vektor A W,,=",. Hierbei ist der Regulierfehler praktisch o, und auch dann, wenn der Leistungsfaktor zwischex o,98 und o,65 schwankt, ist er bei Vollast höchstens i,5°[". Auch die Ausgleichströme sind bei dieser Schaltung nicht größer als etwa io bis i i °/o, also nicht größer als bei den bisher bekannten. Einrichtungen.
• In der Abb-. 5 ist schließlich noch ein Ausführungsbeispiel der Schaltung nach der Erfindung für zwei Drehstromgeneratoren dargestellt. z sind die Generatoren, a ihre Erregermaschinen mit den 1\Tebensch-lußregulierwiderständen 3, die in bekannter Weise durch die Kontakte 4 der Tirrillregler abwechselnd überbrückt und eingeschaltet werden. Der Netzspannungsmagnet-5 besitzt je eine Spannungswicklung 6, die an die Netzphase v, w angeschlossen ist, und eine Stromwicklung 7, die über die parallel geschalteten Stromwandler 8 und 9 derart angeschlossen ist, daß in der Spule 7 die Differenz der Ströme in den Phasen u und v wirksam wird.
• Statt zwei getrennte Spulen zu verwenden, kann man auch in bekannter Weise durch Zusammenführen von Strom und Spannung auf der Sekundärseite der Wandler nur eineWicklung auf dem Net.zspannungsmagneten anordnen.
• Für Zusatztransformatoren bzw. Drehtransformatoren tritt an Stelle des Tirrillreglers beispielsweise ein Spannungsrelais mit einer oder zwei Wicklungen, das bei Abweichungen von der eingestellten Spannung den Impuls zur Verstellung auf eine andere Anzapfung oder zur Änderung der Schaltung des Zusatztransformators bzw. zur Verstellung der Rotoren des Drehtransformators gibt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Selbsttätige Regelungseinrichtung für parallel geschaltete Mehrphasen-Wechselstrommaschinen, bei denen auf den Regler eine von der verketteten Spannung zweier Netzphasen erregte Wicklung und eine von der Stromstärke in der dritten Netzphase abhängige Kompensationswicklung wirken und bei denen die Phasenverschiebung zwischen o° und einem positiven oder einem negativenHöchstwert schwankt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Regler außer von der von der verketteten Spannung zweier Phasen erregten Spannungsspule beeinflußt wird durch die Differenz der Ströme einer dieser Phasen und der dritten Phase derart, daß bei einem Leistungsfaktor im Netz - z der Phasenwinkel zwischen dem resultierenden Strom und der Spannung 6o° beträgt.