DE478734C - Einrichtung zur selbsttaetigen Schnellregelung der Spannung von Wechselstromgeneratoren - Google Patents

Description

• Einrichtung zur selbsttätigen Schnellregelung der Spannung von Wechselstromgeneratoren Bei Regelvorrichtungen, die das Feld der Erregermaschine eines Wechselstromgenerators in Abhängigkeit von Belastungsänderungen im Netz so einstellen, daß die Netzspannung wesentlich konstant bleibt, hängt die Schnelligkeit des Reguliervorganges von der Empfindlichkeit der den Erregerstrom beeinflussenden Organe ab. Diese Empfindlichkeit wird gemäß Patent 419 298 dadurch gesteigert, daß man die Reihenschlußerregermaschine im indifferenten Spannungsgleichgewicht arbeiten läßt, so daß sie unverzüglich auf jede Änderung des Erregerstromes anspricht.
• Die Größe der Überregulierung im Verhältnis zur Spannungsänderung des Generators ist sehr wesentlich für die Schnelligkeit des Regelvorganges, der die Erregung des Generators so zu beeinflussen hat, daß nicht nur die Änderung im Hauptfeld, sondern auch der Spannungsabfall im Anker, hervorgerufen durch Ohmschen Widerstand und Streuinduktion, ausgeglichen werden.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur weiteren Steigerung der Empfindlichkeit der Regelung, die darauf beruht, daß nicht die Maschinenspannung selbst, sondern die Differenz zwischen der Maschinenspannung und einer konstanten, von der Belastung unabhängigen Spannung dazu dient, über einen besonders geschalteten Transformator und einen Gleichrichter die Regulierwicklung des Hauptpatents zu speisen. Die Maschinenspannung und die von der Belastung unabhängige Wechselstromgegen-Spannung sind dabei für den Soll-Wert der Maschinenspannung zweckmäßig gleich groß, soweit dies bei Verwendung von Ventilgleichrichtern zur Umformung der Wechselspannungen in der Regulier- (Zusatzfeld-) Wicklung zugeführte Gleichspannungen die bei der normalen Spannung für die Aufrechterhaltung des Lichtbogens erforderliche Mindeststromstärke bzw. Minimalspannung zuläßt. Für die Größe der Differenzspannung ist hierbei auch maßgebend, daß im Regelbereich keine Umkehr der Differenzspannung, die eine Umkehr des Ventilgleichrichterstromes erfordern würde, stattfinden darf.
• Die beabsichtigte Steigerung der Empfindlichkeit der Regelung wird aber auch schon erzielt, wenn die Maschinenspannung und die von der Belastung unabhängige Spannung um einen größeren Betrag voneinander abweichen, da durch die Differenzwirkung in jedem Fall eine Verstärkung der prozentualen Änderung der Spannung in der Regulierwicklung bei Änderung der Maschinenspannung erreicht wird.
• Die Wirkungsweise der Anordnung gemäß der Erfindung ergibt sich aus dem Schaltbild Abb. 1. Der Generator a, welcher das Netz b speist, wird durch die Erregermaschine c erregt. Die Regelung der Netzspannung erfolgt durch Feldänderung der Erregermaschine, deren Magnetsystem unter der Wechselwirkung der Reihenschlußerregerwicklung d und einer Hilfswicklung e steht. Diese Hilfswicklung e wird über den Gleichrichter f und die Transformatoren g und h von der zu regelnden Netzspannung beeinflußt. Der Transformator g trägt der Erfindung gemäß zwei Erregerwicklungen i und k, von denen die eine vom Netz, die andere von der konstanten Spannung eines besonderen kleinen Maschinensatzes l mit Strom versorgt wird. Die Wicklungen i und k sind gegeneinandergeschaltet, so daß nur die Differenz beider Spannungen zur Wirkung kommt. Da der Gleichrichter zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens einer Mindeststromstärke bedarf, so ist es für den normalen Spannungszustand des Generators erforderlich,. zwecks Nullstellung der Regelanordnung die durch den Gleichrichtermindeststrom erregte Hilfswicklung durch die von einem Netz konstanter Spannung gespeiste Einstellwicklung o in ihrer Wirkung aufzuheben. Zur Verminderung der induktiven Koppelung des Einstell- und des Regulierkreises ist in den Einstellkreis noch eine Drosselspule r eingeschaltet.
• Die konstante Wechselstromvergleichsspannung wird durch einen kleinen fremderregten Synchrongenerator x geliefert, der durch einen an der Netzspannung liegenden Synchronmotor in angetrieben wird. Auf diese Weise sind der Vektor der Netzspannung und der Vektor der konstanten Vergleichsspannung immer in Phase, so daß auf der Erregerseite des Verstärkertransformators g eine algebraische Zusammensetzung der Felder erfolgt. Um zwischen Antriebsmotor und Generator der Vergleichsspannung Phasengleichheit zu erzielen, ist es erforderlich, Ständer und Läufer beider Maschinen gegeneinander verschiebbar anzuordnen, damit bei der Montage die beiden Vektoren in Phase gebracht werden können. Im Betriebe wird dann diese erstmalige Einstellung beibehalten.
• Abb. 2 gibt eine weitere Ausführungsform der Anordnung gemäß derErfindungunter Zwischenschaltung einer Dreielektrodenröhre p. Bei dieser Anordnung wird die Hilfswicklung c durch den Elektronenstrom der Vakuumröhre gespeist. Das Gitter q der Röhre steht unter dem verstärkten Einfluß der Netzspannung und steuert den Erregerstromkreis. Hierdurch wird eine weitere Verstärkung erzielt. Synchronmaschine und Verstärkertransformator fallen sehr klein aus, da beide nur noch die Spannung für das Gitter zu liefern haben, Diese Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß sie den geringen Fehler vermeidet, der in der Anordnung nach Abb. 1 dadurch entstehen kann, daß der Vektor der Klemmenspannung der Vergleichsmaschine bei wechselnder Belastung infolge größerer oder kleineren Stromes in der Hilfswicklung e eine geringe Verschiebung gegenüber dem Vektor der Generatorspannung erleiden könnte. Dieser Fehler kann indessen nur unbedeutend sein, da die Wattleistung, die allein eine Verschiebung hervorruft, gegenüber der von der :Maschine zu leistenden wattlosen Leistung gering ist. Er kann außerdem beliebig klein gehalten werden durch eine geringe Vergrößerung der an und für sich sehr klein ausfallenden Vergleichsmaschine und durch geeignete Anordnung ihres magnetischen Aufbaues.
• Durch die Anordnung gemäß der Erfindung wird der Grad"der Überregulierung im Verhältnis zu den Abweichungen der Netzspannung von ihrem Normalwert beträchtlich gesteigert. Durch Wahl des Übersetzungsverhältnisses des Verstärkertransformators kann man Schnelligkeit und Genauigkeit der Regelung den höchsten Anforderungen des Betriebes anpassen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur selbsttätigen Schnellreglung der Spannung von Wechselstromgeneratoren nach Patent 419 298, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des von der Netzspannung beeinflußten Zusatzfeldes der Erregermaschine in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Generatorspannung und einer konstanten, von der Belastung unabhängigen Wechselstromspannung erfolgt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der das Zusatzfeld der Erregermaschine über einen Gleichrichter speisende Verstärkertransformator von der Maschinenspannung und einer konstanten Spannung in Gegenschaltung erregt wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine fremderregte und mit der Hauptmaschine synchron laufende Synchronmaschine zur Erzeugung der konstanten Spannung. q..
4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Vorrichtungen bekannter Art zum Einstellen der Gleichphasigkeit von Netz- und Vergleichsspannung.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen Generator- und Vergleichsspannung über eine Verstärkerröhre auf die Zusatzfeldwicklung übertragen wird.