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Elektrischer Schnellregler Es ist bekannt, daß bei Drehstromnetzen
die größte vermittels eines bestimmten =Systems zu übertragende Leistung von der
Schnelligkeit abhängt, mit der der Erregerstrom tder Synchronmaschine nachreguliert
wird. je schneller nämlich der Erregerstrom den jeweiligen Belastungsverhältnissen
angepaßt wird, desto mehr wird die maximale Lei stungsabgabe, die die Maschine bei
.einer bestimmten Spannung, ohne außer Tritt zu fallen, hergeben kann, erhöht. Das
Einregulieren .des Erregerstromes ist deswegen von großer Wichtigkeit, weil dadurch
die Leistung eines Systems ohne sonstige Hilfsmittel erhöht werden kann. Hält man
die Erregung konstant, so beträgt die maximale Leistungsabgabe nur die Hälfte des
Wertes, wie sie es bei den günstigsten Verhältnissen ist.
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Die bisher bekannt gewordenen Schnellregler haben mit noch nicht genügender
Schnelligkeit den Erregerstrom den Belastungs- und Spannungsänderungen angepaßt,
da ja der Teil des Reglers, der von der zu regelnden Größe abhängig ist, abgedämpft
wird. Außerdem haben die bekannt gewordenen Schnellregler die Eigenschaft, daß sie
die zu regelnde Größe dadurch nachregulieren, daß sie über die Veränderungen der
zu regelnden Größe hinaus den Erregerstrom einstellen. Durch diese Art der Einstellung
wird insbesondere an der Grenze der Belastungsmöglichkeit der Maschine die Tendenz
des Pendelns und damit des Außertrittfallens der Maschine verstärkt.
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Durch die Erfindung wird :es erreicht, daß momentan der - Erregerstrom
entsprechend den veränderten Belastungs- und Spannungsverhältnissen nachreguliert
wird. In Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens näher erläutert.
Es stellt i diezu regelnde Synchronmaschine mit ihrem Netz 2 -dar, 3 die Erregung
dieser Synchronmaschine, die von einer Erregermaschine q. gespeist wird. Die Erregermaschine
¢ hat eine Feldwicklung 5, der parallel ein Widerstand 6 geschaltet ist; dieser
wird abwechselnd von den Kontakten i q. und 18 ein- bzw. ausgeschaltet.
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Vermittels des Transformators 23 wird die Netzspannungsspule 15 des
Schnellreglers beeinflußt. Die Netzspannungsspule 15 wirkt auf einen Eisenkern 16,
dieser ,auf einen Heblel 17, und die Bewegungen, die der Kern 16 auszuführen sucht,
werden durch die Kammer 2o abgedämpft. Durch das Gewicht ig wird dieser Teil der
Vorrichtung im Gleichgewicht gehalten bzw. einreb,-uliert. Andererseits wird das
Ein- und Ausschalten des Widerstandes 6
durch den Hebel 13
mit seinem Kontakt. 14 beeinflußt. Der Hebel besitzt auf der einen. Seite eine Feder
26, auf der anderen Seite einen Eisenkern i i, der von einer Spule 8 beeinflußt
wird. Die Spule 8 wird vermittels der Drähte 2 i, 22 in bekannter Weise von der
Höhe der Erregerspannung und damit von der Höhe des Erregerstroms beeinflußt.
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Die bis jetzt beschriebene Einrichtung entspricht dem an und für sich
bekannten Tirrillregler. Es ist nun eine zusätzliche Vorrichtung vorgesehen, die
ein momentanes Einregulieren der Spannung erlaubt. Zunächst haben .die schwingenden
Hebel 13, 17 und das mit ihnen verbundene System eine im Vergleich zu den bisherigen
Tirrillreglern hohe`Eigenfrequenz. Mit dem Kern i i ist mechanisch fest verbunden
ein Kern i-", der von einer Spule g beeinflußt wird, die ihrerseits wiederum parallel
der Spule 15 geschaltet ist. Die Spulen 8 und 9 wirken, wie aus der Abb.
i zu ersehen, in gleicher Richtung, d. h. mit zunehmender Erregerspannung bzw. zunehmender
Drehstromspannung werden die beiden Kerne i i und 12 mehr nach unten gezogen. In
Abb.4 ist die Wirkungsweise der Spulen 8 und 9 dargestellt; es ist auch hieraus
zu ersehen, daß der Regler b!ei konstanter Spannung ebenso wirkt wie ein. Tirrillregler,
indem der Zug der Spule 9 konstant ist und nur der Zug der Spule 8 sich entsprechend:
dem vorgesehenen Zitterrelais ändert. Ändert sich nun die Spannung der Leitung 2,
so erfolgt eine augenblickliche Beeinflussung des Reglers, da ja der hin und her
schwingende Hebel 13 und die mit ihm verbundenen Teile keiner dämpfenden Wirkung
unterworfen sind. Der gemäß der veränderten Spannung einzustellende Wert wird vermittels
der Spule 9 augenblicklich, d. h. im Verlauf von einer 'O' ffnung und Schließung
der Kontakte, 14 und 18 erreicht, während der dem Kontakt 17
zugeordnete
Regelteil durch -die Dämpfung des Topfes 2o erst nacheiniger Zeit die dem veränderten
Spannungswert entsprechende Lage des Hebels 17 einstellt. -Unabbtäxlgig von ,der
Reglung der Spannung kann in eben derselben Weise auch eine Vorrichtung vorgesehen
werden, die in Abhängigkeit vom Strom arbeitet, -oder aber " es können, wie in Abb.
i dargestellt, beide Vorrichtungen gemeinsam wirken, um. eine - möglichst schnelle'
Regulierung zu erreichen. Ein- Stromtra.nsfonnätor 34- speist eine#-Spule io,- die
ihrerseits auf einen Kern i 2' in dein Sinne einwirkt,` daß bei höherem Strom die
-Spule i o den Kern 12' nach oben zul drücken sucht und dementsprechend auf eine
Vergrößerung des Erregerstromes hinarbeitet.
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In Abb.2 ist ein weiteres Erfindungsbeispiel dargestellt. Es ist hier
nur der zum Verständnis nötige Teil, nämlich die Reglerhebel, mit den Spulen, herausgezeichnet.
In bekannter Weise ist am Hebel 13 ein Eisenkern befestigt, der von einer
Spule 8 beein-Liußt wird, -die vermittels der Drähte 2 i, 22 an die Erregerspannung
angeschlossen ist und die entgegen dem Zug einer Feder 26 arbeitet. An dem Hebel
13 ist ein Kontakt 14 angebracht, der mit einem Kontakt 18 an -dem -Hebel 17 zusammenarbeitet.
Auf der einen Seite -des Hebels 17 ist vermittels der Drähte 24, 25 die Spule 15
angeschlossen. In bekannter Weise ist ein D,ämpfungsmittel2o angeordnet, und die
ganze Vorrichtung wird durch das Gewicht i9 im Gleichgewicht gehalten bzw. einreguliert.
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Im Gegensatz zu. den bekannten Anordnungen sind jedoch zwei Eisenkerne
27, 28 vorgesehen, die beide von der Spule 15 beeinßußt werden und die untereinander
durch eine Feder 29 verbunden sind. Für einen bestimmten N.ormahvert der Spannung
drückt das Solenoid die Kerne 27, 28 entgegen der Kraft der Feder 29 aneinander,
und die Bewegungen der ganzen Einrichtung werden durch die Vorrichtung 20 abgedämpft.
Fällt nun die Spannung unter einen bestimmten Wert, so wird die Kraft, die die Eisenkerne
zusammendrückt, geringer, und da der Kern 28 durch seine Dämpfung erst nach einiger
Zeit den der verminderten Spannung entsprechenden Wert erreicht, wird. infolge der
Kraft der Feder 29 der Kern 27 den Hebel 17 augenblicklich nach oben bewegen, und
die Üffnungszeiten der Kontakte 14, 18 werden derart verändert; daß sie -auf- eine
Erhöhung der Spannung hinwirken.
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Ein weiteres - Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. 3 dargestellt.
In bekannter Weise, wie in dem in Abh. 2 dargestellten Beispiel, ,ist der Hebel
13 mit der Spule 8, die vermittels der Drähte 2i,22 von der Erregerspannung- beenflußt
wird und durch die Feder 26 im Gleichgewicht- gehalten wird, angeordnet. Ebenso
ist eine Spule 15, die auf :einen, Kern 16 reinwirkt und einen Hebel
17, der vermittels eines Dämpfungsmittels, 2o beeinflußt wird, vorhanden.
Parallel zu der Spule 15 ist eine weitere Spule 33 geschaltet. Die . Spule 33 magnetisiert
einen Kern 32, der vermittels eines Winkels 3 i an dem . Hebel. 17 befestigt ist.
Der Kern 32 wirkt auf einen federnd arri Hebel 17 befestigten Eisenteil
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derart @eiri, -daß bei Veränderung der. Spannung der Teil. 3omomentan einen
der Veränderung entsprechenden" - usschlag .erhält, wenn die Spannung von- ihrem
Nörmalwert abweicht.
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Fernerhin sind noch *eitere-. Möglichkeiten der- oben beschriebenen
:Einrichtung vornanden. Es kanü beispielsweise' eine vorn Strom beeinflußte Spule
am Hebel 13 starr befestigt
und gleichzeitig die in Abb. 2 und 3
dargestellte Vorrichtung dem Hebel 17 zugeordnet sein. Außerdem kann die gemäß der
Erfindung angebrachte Spule zugleich von mehreren Größen beeinflußt werden, und
es kann auch abgesehen von Strom und Spannung der Leistungsfaktor des zu regelnden
Systems zur Einstellung des Reglers herangezogen werden. Es ist zweckn;äßig, daß
die Eigenfrequenz des schwingenden Hebels-- im Vergleich zu der Frequenz der Synchronmaschine
eine hohe ist. ,