DE515010C

DE515010C - Vorrichtung zur Spannungsregelung elektrischer Anlagen

Info

Publication number: DE515010C
Application number: DES73193D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1925-02-12
Filing date: 1926-02-05
Publication date: 1930-12-22

Description

Vorrichtung zur Spannungsregelung elektrischer Anlagen Um die Klemmenspannung von Generatoren zu regeln, ist es üblich, ihre Antriebsmaschinen durch Regelvorrichtungen zu steuern, die bestrebt sind, eine gleichmäßige Drehzahl des Generators aufrechtzuerhalten. Es ist hierbei bekannt, die Regelvorrichtung, die auf das Einlaßventil der Antriebsmaschine wirkt, mit der Antriebsmaschine in einem gemeinsamen Raum anzuordnen, so daß Stopfbüchsen zur Dichtung dieser Teile nicht erforderlich sind. Gegenstand der Erfindung ist eine besonders einfache und zweckmäßige Anordnung solcher Regelvorrichtungen.
Erfindungsgemäß wird die Einrichtung so getroffen, daß die beweglichen Teile der Regelvorrichtung,nämlich derbeweglicheAnkerdesSteuerelektromagneten und die mit ihm verbundene Ventilspindel, sich innerhalb eines dem Kraftmittel zugängigen Raumes befinden, so daß die Regelvorrichtung keinerlei Stopfbüchsen benötigt.
In der Zeichnung ist eine Regelvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, die vor allem zum Regeln der Drehzahlen von Dampfturbinen, Dampfmaschinen o. dgl. geeignet ist, die zum Antrieb von rasch laufenden Generatoren dienen können. Die Abb. i zeigt eine schematische Darstellung dieser Regelvorrichtung und ein Schaltschema der Gesamtanordnung. In der Abb. -- ist ein Längsschnitt durch die Regelvorrichtung, und zwar durch ein elektrisch betätigtes Dampfventil dargestellt, während die Abb. 3 eine Stirnansicht des Gehäuses dieses Dampfventils erkennen läßt.
In der Abb. = ist mit i eine Dampfturbine bezeichnet, die mit Hilfe der Welle 2 den Turbogenerator 3 antreibt. Mit q. ist die Ankerwicklung und mit 5 die Feldwicklung dieses Generators angedeutet. 6 ist die Regelvorrichtung, nämlich ein elektrisch betriebenes Dampfventil. Der Dampf wird dem Dampfventil mit Hilfe der Rohrleitung Ü', zugeführt; das durch das Speiserohr 7 mit der Dampfturbine verbunden ist. Die Regelung des Ventils 6 und damit der Dampfzufuhr für die Turbine erfolgt in Abhängigkeit von der Klemmenspannung des Generators, die den Leitern 8 und g aufgedrückt wird. Parallel zu den Generatorklemmen liegt der Stromverbraucher, die Lokomotivlaterneio.
In der Abb. 2, die das elektrisch betätigte Dampfventil im Längsschnitt zeigt, ist ii das Gehäuse dieses Ventils. An der einen Seite des Gehäuses sitzt die Rohrdurchführung 12, während die andere Seite mit einem Flansch oder mit einem Rohrstutzen 13 versehen ist, der ein Gewinde trägt. Mit 1q. ist ein zylindrischer, topfartig ausgebildeter Teil aus unmagnetischem Material bezeichnet, der an den Rohrstutzen 13 angeschraubt ist. Das Ventilgehäuse ii und der topfartige Teil 14 bilden zusammen eine Dampfkammer, die die Ventileinrichtung umschließt. Diese Ventileinrichtung umfaßt den Ventilsitz 15, der an dem einen Ende der Rohrdurchführung angebracht ist, und die Ventilspindel 16, die mit dem beweglichen, kolbenförmig ausgebildeten Elektromagnetanker 17 verbunden ist, der innerhalb des topfartigen Teiles 14 hin und her bewegt wird. Der Anker steht unter dem Einfluß der Kraft der Feder 18, die ihn und damit auch die Ventilspindel 16 beim Betrieb in der normalen Öffnungslage hält. 1g ist die Elektromagneterregerspule des elektrisch betätigten Dampfventils, die in Abhängigkeit von den Änderungen der Klemmenspannung des Generators mehr oder weniger stark erregt wird, wodurch erreicht wird, daß der Anker entweder im Schließ- oder im Öffnungssinne bewegt wird. Die Erregerspule ig wird durch einen Schutzdeckel 2.o -überdeckt, der, mit dem Ventilgehäuse ii verbunden, beispielsweise verschraubt ist. In diesem Deckel ist eine Öffnung vorgesehen, die ein Abschrauben und Herausnehmen des topfartigen Teiles i¢ gestattet, ohne daß weitere Teile der Regelvorrichtung gelöst zu werden brauchen.
Die Wirkungsweise, die insbesondere aus den Abb. i und 2 zu erkennen ist, ist folgende: Sobald die Klemmenspannung des Generators von der normalen abweicht, beispielsweise sich vergrößert, nimmt die Erregung der Elektromagnetspule ig zu. Der Anker 17 wird von dem als Elektromagnetpol ausgebildeten Flansch 13 unter Überwindung der Kraft der Feder 18 angezogen und so das Dampfeinlaßventil durch die Ventilspindel 16 teilweise geschlossen. Die Dampfzufuhr für die Dampfturbine wird somit verringert und damit auch die Drehzahl der Turbine und des Generators erniedrigt. Der Generator wird seine frühere Spannung annehmen und so normale Betriebsverhältnisse wieder herstellen. Auf diese Weise wird die der Lokomotivlaterne io zugeführte Spannung möglichst gleichgehalten, vorausgesetzt, daß der Spannungsabfall von den Klemmen des Generators bis zur Verbraucherstelle möglichst gleichbleibt.
Sämtliche beweglichen Teile der Ventileinrichtung sind innerhalb der Dampfkammer angeordnet, wodurch die Verwendung von Stopfbüchsen zur Abdichtung dieser Teile unnötig wird. Die Elektromagnetspule ig braucht nicht unbedingt, wie in der Abb. i dargestellt ist, parallel zu den Generatorklemmen angeordnet zu sein, sondern sie kann auch unter Umständen in Reihe mit der Feldwicklung des Generators geschaltet werden. Außerdem können bauliche Änderungen an den Einzelteilen der Regelvorrichtung getroffen werden, ohne dabei von dem Wesen des Erfindungsgedankens abzuweichen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Spannungsregelung elektrischer Anlagen durch Beeinflussung der Drehzahl der den Stromerzeuger treibenden Kraftmaschine mit Hilfe eines den Zufluß des Kraftmittels zur Kraftmaschine in Abhängigkeit von der Spannung steuernden Elektromagneten, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Anker (17) des Elektromagneten und die Ventileinrichtung (15, 16) sich in einem dem Kraftmittel zugängigen Raum befinden, so daß Stopfbüchsen an dieser Stelle vermieden sind.
2. Regeleinrichtung gemäß Anspruch i in Verbindung mit einer Dampfmaschine oder Dampfturbine, dadurch gekennzeichnet, daß der die Ventileinrichtung enthaltende, dem Dampf zugängige Raum aus dem Ventilgehäuse und einen mit ihm verbundenen topfartigen Einsatz besteht, der aus einem unmagnetischen Material hergestellt ist.
3. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der topfartige Einsatz mit einem mit dem Ventilgehäuse verbundenen Flansch oder Rohrstutzen verschraubt ist, der in den unmagnetischen Einsatz hineinragt und als Magnetpol für einen innerhalb des Einsatzes beweglichen Anker dient. q..
Regelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung des Magnetpols durch eine Erregerspule bewirkt wird, die den topfartigen Einsatz umgibt und bei Erregungsänderungen eine Hinundherbewegung des Elektromagnetankers erzwingt.
Regelvorrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnetanker kolbenartig in dem unmagnetischen Einsatz geführt ist und mit einer Ventilstange zur Regelung des Dampfeinlasses einer Dampfturbine o. dgl. verbunden ist, so daß bei Übererregung des Elektromagneten der Anker ini Schließsinne des Ventils und bei Untererregung im Öffnungssinne bewegt wird.
6. Regelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung der Ventilspindel in die normale Öffnungslage durch Federkraft o. dgl. bewirkt wird.