DE517576C - Regelungsanordnung fuer dynamoelektrische Maschinen - Google Patents

Regelungsanordnung fuer dynamoelektrische Maschinen

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DE517576C
DE517576C DEE35939D DEE0035939D DE517576C DE 517576 C DE517576 C DE 517576C DE E35939 D DEE35939 D DE E35939D DE E0035939 D DEE0035939 D DE E0035939D DE 517576 C DE517576 C DE 517576C
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/10Commutator motors, e.g. repulsion motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/42Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output to obtain desired frequency without varying speed of the generator

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  • Power Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

  • Regelungsanordnung für dynamoelektrische Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Regler und insbesondere auf Systeme zur Regelung der Frequenz oder der Geschwindigkeit von dynamoelektrischen Maschinen.
  • Es ist vorgeschlagen worden, einen Detektor durch elektrische Variationen beeinflussen zu lassen; die Änderungen der Betriebsgröße einer dynamoelektrischen Maschine, beispielsweise der Geschwindigkeit, entsprechen. Es wurde ferner vorgeschlagen, den Detektorstrom zu verstärken und den verstärkten Strom zur Steuerung der erwähnten Betriebsgröße bzw. zur Konstanthaltung derselben zu verwenden. Dabei wurde vorgeschlagen, bei einem Gleichstrommotor eine stabilisierende Rückwirkung von der Ausgangsquelle des Detektors oder Verstärkers zur Eingangsquelle des Detektors zu erzeugen.
  • Die Erfindung betrifft eine Regelungsanordnung für dynamoelektrische Maschinen mit einem Detektor und Mitteln, um dem Detektor eine vom Wert der Maschinengeschwindigkeit abhängige elektromotorische Kraft aufzudrücken, bei welcher erfindungsgemäß zur Verhinderung des Pendelns der Detektor mit einem Transformator derart verbunden ist, daß dem Detektor eine der Geschwindigkeitsänderung der Maschine proportionale und entgegenwirkende, zusätzliche, elektromotorische Kraft aufgedrückt wird.
  • In der Zeichnung zeigt: Abb. i schematisch ein Regelungssystem gemäß der Erfindung, Abb. z an Hand von Kurven das Verhältnis zwischen der Frequenz des Generators oder der Geschwindigkeit des Motors und der dem Detektorgitter aufgedrückten Spannung.
  • Der Wechselstrom-Repulsionsmotor 5, der über die Leitung 6 gespeist wird, ist in Abb. i in Verbindung mit einem Stromkreis für die Geschwindigkeitsregelung gezeigt. Die Motorgeschwindigkeit wird geregelt durch Änderung des Spannungsabfalles über einer Drosseleinrichtung, _ die im Zufuhrstromkreis 6 liegt. Diese Drosseleinrichtung besteht aus einem dreischenkligen magnetischen Modulator mit Wechselstromwicklungen 7 und 8 an den äußeren Schenkeln, die über die äußeren Klemmen eines als-Abschluß für den Zufuhrstromkreis 6 dienenden Autotransformators 9 in Reihe geschaltet sind. Eine Gleichstromwicklung io am mittleren Schenkel dient zur Änderung des Spannungsabfalles über der Drosseleinrichtung.
  • In dem Regelungssystem ist ein Wechselstrom-Induktionsgenerator vorgesehen, der einen verzahnten Rotor i i besitzt, welcher von der Ankerwelle des Motors 5 angetrieben wird. Dieser Generator hat ein Feldstück oder einen Feldkörper 12, der eine Feldspule 13 und eine Generatorspule 14 trägt. Wenn die Zähne des Rotors an beiden Teilen des Feldkörpers vorbeigleiten; so ändert sich die Reluktanz des magnetischen Stromkreises, wodurch elektrische Schwingungen von hoher Frequenz in der Wicklung 14 erzeugt werden. In einem besonderen Fall, der hier als Beispiel angegeben wird, wurde bei 1200 Umdrehungen je Minute in der Wicklung ein Strom mit einer Frequenz von 216o Perioden erzeugt. Der Motor 5 arbeitete dabei mit normaler Geschwindigkeit.
  • Der Regelungsstromkreis enthält einen Vakuumröhrendetektor 15 und ein Paar Vakuumröhrenverstärker 16 und 17. Ein aus dem Kondensator 18 und der Induktanz i9 bestehender abgestimmter Stromkreis ist mit der Wicklung 14 des Wechselstromgenerators verbunden, und der Eingangsstromkreis des Detektors 15 ist über die Induktanz i9 geführt. Die Gitter der Röhren 16 und 17 sind miteinander verbünden, und für !den Eingangsstromkreis der Röhren 16 und 17 sowie für den Ausgangsstromkreis der Röhre 15 ist ein gemeinsamer Kupplungswiderstand 2o angeordnet.
  • Die Betriebssicherheit des Regelungssystems ist dadurch, erhöht, daß keine örtlichen Stromquellen vorhanden sind. Die Zufuhr von Energie zu dem Detektor und den-Verstärkerröhren erfolgt über die Wechselstromleitung 6. Die Anodenspannung für die Verstärker 16 und 17 wird der Sekundärwicklung 21 des Transformators 9 entnommen, und der Heizstrom für die Detektorröhre 15 sowie für die Verstärker 16 und 17 wird von den Sekundärwicklungen 22 bzw. 23 zugeführt. Eine Hilfsgleichrichterröhre 26 ist vorgesehen, um das Gitter der Röhre 15 zu polarisieren, um Anodenspannung an diese Röhre zu liefern und um die Generator-Feldwicklung ,3 zu erregen. Die Anode und der Heizfaden der Gleichrichterröhre 26 sind über die Transformatorwicklungen 24 und 25 mit dem Zufuhrstromkreis 6 verbunden. Die Erregerwicklung 13 wird mit gleichgerichtetem Wechselstrom magnetisiert, welcher von dem Heizfaden der Röhre 26 durch den Widerstand 29, die Wicklung 13, den Widerstand 27 und die Wicklung 24 zur Anode der Röhre 26 fließt. Der durch diesen Strom erzeugte Spannungsabfall über den Widerstand !27 dient als Verspannung für das Gitter der Röhre 15.
  • Die Gleichstromwicklung io der Drosseleinrichtung ist mit einer Abzapfstelle in der Mitte der Sekundärwicklung 21 verbunden, die in dem Ausgangskreis der Verstärkerröhre 16 und 17 liegt. Diese Röhren 16 und 17 beeinflussen beide Hälften der Wechselstrom-' welle und wirken als Selbstgleichrichterverstärker, indem sie die der Wicklung i o der Drosseleinrichtung zugeführte Energie erhöhen. Wenn der Motor 5 mit einer Geschwindigkeit umläuft, die unterhalb der normalen Geschwindigkeit liegt, so wird in der Spule 14 ein Strom erzeugt, dessen Frequenz unterhalb der normalen Frequenz liegt, so daß die Spannung in der Induktanz i9 des abgestimmten Stromkreises unterhalb des normalen Wertes liegt. Die dem Gitter der Detektorröhre 15 aufgedrückte Spannung ist deshalb niedrig, und es fließt kein Strom durch die Detektörröhre oder durch den Kupplungswiderstand 2o. Aus diesem Grunde haben die Gitter der Verstärkerröhren 16 und 17 ein etwas höheres positives Potential als die Heizfaden der Verstärker. Als Folge hiervon fließt ein starker Raumstrom durch den Ausgangsstromkreis dieser Röhren: Da dieser Strom durch die Wicklung io am mittleren Schenkel der Drosseleinrichtung fließt, ist die Impedanz der Drosseleinrichtung gering, und dex Motor 5 erhält eine hohe Spannung. Der Motor 5, dessen Geschwindigkeit von Anderungen in der zugeführten Spannung abhängig ist, erfährt eine Beschleunigung, bis die Geschwindigkeit so groß geworden ist, daß der Strom in der Generatorwicklung i 4 die Resonanzfrequenz des abgestimmten Stromkreises 18, i9 annimmt. In diesem Punkt nimmt die Spannurig über der Induktanz i9 rasch zu und bewirkt eine Zunahme des: Stromes in dem Kupplungswiderstand 2o; so daß die Gitter der Verstärkerröhren 16 und 17 negativ werden. Hierdurch wird der Strom verringert; der durch die Wicklung iö der Drosseleinrichtung fließt; weshalb die Impedanz der Drosseleinrichtung zunimmt und die dem Motor 5 zugeführte Spannung entsprechend verringert wird. Eine weitere Zunahme der Geschwin-,di.gkeit des Motors wird deshalb verhindert. Die Kondensatoren 30, 31, 32 und 33 dienen zur Stabilisierung des Stromes.
  • Abb.2 zeigt eine Kennzeichenkurve für den abgestimmten Stromkreis 18, i g. Die Ordinaten stellen die Spannung der Induktanz i9 bzw. die dem Detektorgitter aufgedrückten Wechselstromspannungen dar; während die Abszissen die Geschwindigkeit in Umdrehungen pro Minute bzw. die Ausgangsfrequenz des Wechselstromgenerators bezeichnen. Der Maßstab wurde so gewählt, daß, die Neigung der Kurve kleiner erscheint, als sie in der Wirklichkeit ist. Die Kurve A ist die normale Resonanzkurve des abgestimmten Stromkreises bei einer bestimmten aufgedrückte, Spannung und P, der Arbeitepunkt dieser Kurve für einen bestimmten Zustand. Nimmt nun z. B. die Leitungsspannung 6 zu, so daß eine Geschwindigkeitserhöhung des Motors stattfindet, so stellt der Punkt P2 die Gitterspannung dar, die dieser Geschwindigkeitszunahme entspricht und die notwendig ist, um eine weitere Geschwindigkeitszunahme zu verhindern. Durch die Zunahme der Leitungsspannung entsteht aber auch eine höhere Generatorspannung, weil der Strom durch die Gleichrichterröhre 26 zunimmt. Für diese erhöhte Generatorspannung hat der abgestimmte Stromkreis eine neue Resonanzkurve B mit einer neuen Geschwindigkeit, die durch P3 dargestellt ist und eine ähnliche Gitterspannung wie P2 ergibt. Diese Gitterspannung ist, unter Vernachlässigung von Wirkungen zweiten Grades:, die Gitterspannung, die notwendig ist, "um bei der erhöhten Leistungsspannung die verlangte Geschwindigkeit des Motors aufrechtzuerhalten.
  • Um das Pendeln zu verhindern, ist erfindungsgemäß ein Transformator 28 vorgesehen, dessen Primärwicklung im Anodenkreis und dessen Sekundärwicklung im Gitterkreis der Röhre 15 liegen. Die Wicklungen der Spule 28 sind in einer solchen Richtung gewunden, daß, wenn der Raumstrom der Detektorröhre Neigung zu Schwankungen zeigt, eine elektromotorische Kraft in der Sekundärwicklung der Spule erzeugt wird, die proportional der Schnelligkeit ist, mit welcher die Änderung des Raumstromes stattfindet. Diese EMK ist vollständig unabhängig von dem absoluten Wert des Raumstromes. Wenn deshalb der Raumstrom der Detektorröhre 15 sich ändert, so drückt die übertragergpule 28 dem Gitter der Röhre eine EMK auf, die in einer solchen Richtung wirkt, daß der Beschleunigungsänderung entgegengewirkt wird.
  • Mittels des Regelungssystems gemäß dieser Erfindung werden Veränderungen in der Geschwindigkeit des Motors 5 verhindert, die durch Belastungsänderungen, durch Änderungen in- der Spannung des zugeführten Wechselstromes oder durch andere Ursachen hervorgerufen werden. Wenn eine Änderung der Leitungsspannung eintritt, so wird eine Teilberichtigung dadurch zustande gebracht, daß die von der Gleic;hrichterröhre 26 abgegebene Spannung sich ändert. Diese Teilberichtigung findet statt, bevor eine Änderung der Motorgeschwindigkeit eingetreten ist.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Regelungsanordnung für dynamoelektrische Maschinen mit einem Detektor und Mitteln, um dem Detektor eine vom Wert der Masc:hin.engeschwindigkeit abhängige elektromotorische Kraft aufzudrücken, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung des Pendelns der Detektor (15) mit einem Transformator (28) derart verbunden ist, daß dem Detektor (15) eine der Geschwindigkeitsänderung der Maschine proportionale und entgegenwirkende zusätzliche elektromotorische Kraft aufgedrückt wird.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch: i, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär-Wicklung des Transformators (28) im Ausgangskreis und dessen Sekundärwicklung im Eingangskreis des Detektors (15) liegt.
DEE35939D 1926-08-04 1927-07-12 Regelungsanordnung fuer dynamoelektrische Maschinen Expired DE517576C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US275582XA 1926-08-04 1926-08-04

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DE517576C true DE517576C (de) 1931-02-09

Family

ID=21838422

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DEE35939D Expired DE517576C (de) 1926-08-04 1927-07-12 Regelungsanordnung fuer dynamoelektrische Maschinen

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AT (1) AT116691B (de)
DE (1) DE517576C (de)
DK (1) DK47411C (de)
GB (1) GB275582A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE767686C (de) * 1932-10-12 1953-03-30 Siemens Schuckertwerke A G Anordnung zum Nutzbremsen von Gleichstrommotoren unter Verwendung von zwei in bezug auf den Gleichstrommotor entgegengesetzt parallel geschalteten Entladungsgefaessen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE767686C (de) * 1932-10-12 1953-03-30 Siemens Schuckertwerke A G Anordnung zum Nutzbremsen von Gleichstrommotoren unter Verwendung von zwei in bezug auf den Gleichstrommotor entgegengesetzt parallel geschalteten Entladungsgefaessen

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Publication number Publication date
DK47411C (da) 1933-06-06
GB275582A (en) 1928-04-05
AT116691B (de) 1930-03-10

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