DE525002C - Selbstanlaufregelung fuer elektrische Maschinen - Google Patents

Description

• Selbstanlaufregelung für elektrische Maschinen In Kraft- und Umformerwerken, die an Drehstromnetze angeschlossen sind, müssen häufig zum Ausgleich von Belastungsschwankungen eine bzw. mehrere Maschinen innerhalb kürzester Zeit vom Stillstand auf die der Netzfrequenz entsprechende Drehzahl gebracht «erden, um sie dann den bereits in Betrieb befindlichen Kraftmaschinen parallel schalten zu können. Da nun bekanntlich während des Anlaufens die Drehzahl einer Maschine je nach dein Anlaufmoment allmählich zunimmt, wird die Maschine, wenn keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, entweder unter der synchronen Drehzahl bereits aufhören sich zu beschleunigen, oder aber beim Erreichen der synchronen Drehzahl noch in einem gewissen Beschleunigungszustand sein, so daß die Frequenz des Netzes entweder nicht erreicht oder im anderen Falle überschritten wird. Bei einem handregulierten Turboaggregat oder Umformersatz kann der Maschinenwärter z. B. durch Regulierung eines die Kraftmittelzufuhr der Antriebsmaschine beeinflussenden Organs, etwa durch Steuerung der Drehzahlverstellvorrichtung, bewirken, daß der Drehzahlanstieg in der Nähe der synchronen Drehzahl immer langsamer verläuft und schließlich bei Erreichung der synchronen Drehzahl praktisch gleich Null wird. Die Maschine kann dann gegebenenfalls über sogenannte Fangdrosseln im Augenblick der Phasengleichheit ohne weiteres auf das Netz geschaltet werden. In solchen von Hand bedienten Anlagen ist jedoch die Länge der Zeit, die zum Zuschalten eines größeren Maschinensatzes erforderlich ist, sehr von der Geschicklichkeit des Wärters abhängig; bei aller Aufmerksamkeit «-erden sich gelegentliche Fehlschaltungen nicht vermeiden lassen. Die selbsttätige Beeinflussung des Anlaufes einer solchen Maschine bot bisher insofern Schwierigkeiten, als die Netzfrequenz nicht absolut konstant ist und der Geschwindigkeitsanstieg der anlaufenden Antriebsmaschine dein Einfluß der veränderlichen physikalischen Größen des Kraftmittels unterliegt. Solche Größen sind z. B. Druck und Temperatur des als Kraftmittel verwendeten Dampfes einer Dampfturbine, der Oberwasserspiegel bei einer Wasserturbine oder die Anlaßspannung des Umforinersatzes. Man hat deshalb bereits vorgeschlagen, Kontakteinrichtungen zu verwenden, die in Abhängigkeit von der Frequenzdifferenz arbeiten. Diese Einrichtungen sind jedoch sehr kompliziert und können daher leicht Anlaß zu Störungen geben.
• Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch überwunden, daß zum Antrieb des Verstellmotors der Drehzahlverstellvorrichtung ein Motorgenerator dient, dessen an den Verstellmotor zu liefernde Spannung von der Differenz kwischen Maschinen- und Netzfrequenz abhängig ist" d. h. von der Größe der Entfernung vom gewünschten Endzustand bestimmt wird.
• Der Generator des Motorgenerators wird dabei zweckmäßig mit einer der Differenz zwischen Maschinen- und Netzfrequenz proportionalen Drehzahl angetrieben. Besitzt ein solcher Generator nur eine Fremderregung, so ergibt sich zwischen der Drehzahl des Verstellmotors und der Frequenzdifferenzdrehzahl eine lineare Abhängigkeit. Besitzt er dagegen nur eine Eigenerregung, so ergibt sich eine quadratische Abhängigkeit. Je nach Einstellung der Eigenerregung und der Fremderregung, kann somit innerhalb des linearen und des quadratischen Abhängigkeitsbereiches der den jeweiligen Verhältnissen entsprechende Anlaufvorgang erzielt werden.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
• Die aus der Druckleitung i gespeiste Wasserturbine 2 ist mit einem Synchrongenerator 3, der über Trennschalter q. mittels Ölschalter 5 und 6 über die Fangdrossel 7 auf das Netz 8 geschaltet werden soll, starr gekuppelt. 9 ist ein kleiner Asynchronmotor, dessen Stator am Netz 8 liegt und dessen Rotor an die Klemmenspannung des Generators 3 angeschlossen ist. Der Motor 9 ist mit einem Gleichstromhilfsgenerator io starr gekuppelt, der eine verstellbare Eigenerregung i i und eine verstellbare Fremderregung i2 besitzt. An die Ankerklemmen des Hilfsgenerators io ist der fremderregte Verstellmotor 13 angeschlossen, der die Tourenverstellvorrichtung 15 für die Verstellung der Leitschaufel 1g: der Turbine 2 beeinflußt.
• Zu Beginn des Anlaufvorganges werden die Schalter 16 und 17 eingelegt. Dann läuft der Motor 9 mit seiner höchsten, der Netzfrequenz entsprechenden Drehzahl. Der Motor 13 bekommt infolgedessen ein hohes Drehmoment übermittelt, und die Leitschaufein 14 werden mit der größtmöglichsten Verstellgeschwindigkeit geöffnet. Das Aggregat läuft jetzt an. Mit steigender Drehzahl des Aggregates verringert sich natürlich die Differenz zwischen Maschinen- und Netzfrequenz und somit auch die Drehzahl des Motors 9 und damit wiederum, je nach der Einstellung der Eigenerregung i i und der Fremderregung i2 des Gleichstromhilfsgenerators, die Drehzahl des Motors 13. Dadurch wird erreicht, daß in der Nähe der Frequenzgleichheit zwischen Netz und Maschine der Drehzahlanstieg des Turbinenaggregates genügend klein geworden ist, um den Generator stoßfrei parallel zu schalten. Die Erfindung kann bei allen in Kraft- und Umformerw erken gebräuchlichen Maschinen, deren Anlauf selbsttätig geregelt werden soll, Anwendung finden; z. B. bei Dampf- und Wasserturbogeneratoren, Verbrennungskraftaggregaten, Motorgeneratoren, Einankerumformern, rotierenden Phasenschiebern o. dgl.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Selhstanlaufregelung für elektrische Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Verstellmotors der Drehzahlvorrichtung ein Motorgenerator dient, dessen an den Verstellmotor zu liefernde Spannung von der Differenz zwischen Maschinen- und Netzfrequenz abhängig ist.
2. 2. Selbstanlaufregelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator des Motorgenerators mit einer der Differenz zwischen Maschinen- und Netzfrequenz proportionalen Drehzahl angetrieben wird.
3. 3. Selbstanlaüfregelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB der Generator des Motorgenerators sowohl Eigen- als auch Fremderregung besitzt und daß das Verhältnis zwischen beiden einstellbar ist.