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Einrichtung zur Drehzahl- und Leistungsregelung von Kraftmaschinen
zum Antrieb von Wechselstromerzeugern Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung
zur Drehzahl- und Leistungsregelung von Kraftmaschinen zum Antrieb von Wechselstromerzeugern
mit Hilfe eines Differentialgetriebes, dessen eine Seite von einer vom Stromnetz
getriebenen Synchronuhr und dessen andere Seite von einer Normaluhr beherrscht wird,
während der bewegliche Mittelteil direkt oder indirekt mit der Maschinensteuerung
gekuppelt ist. Tritt zwischen den beiden Seiten des Differentialgetriebes, z. B.
durch Absinken der Frequenz, eine Drehzahldifferenz auf, so wird der bewegliche
Mittelteil zum Ausschwingen gebracht und damit die Maschinensteuerung so lange verstellt,
bis der Gleichgewichtszustand zwischen Frequenz und Normalzeit wiederhergestellt
ist.
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Bei derartigen Regelungen mittels eines Differentialgetriebes ist
es notwendig, eine Einrichtung vorzusehen, mittels derer jederzeit von Hand aus
die Drehzahl oder die Leistung der Antriebsmaschine und damit die Frequenz und die
Leistung des Generators eingestellt werden kann, um auf diese Weise bei parallel
laufenden Maschinen die Last unter die einzelnen Maschinen nach Wunsch verteilen
zu können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, zu diesem Zweck eine einfache Einrichtung
zu schaffen. Die Erfindung besteht darin, daß die Synchronuhr über einen Drehtransformator
oder deren mehrere in Kaskade geschaltete an das Wechselstromnetz. angeschlossen
ist. Bei Betätigung des Drehtransformators wird die der Synchronuhr zugeführte Spannung
hinsichtlich, ihrer Phasenlage gegenüber der Netzspannung verlagert, wodurch über
das Differential in die Füllungsregelung der zu regelnden Maschine eingegriffen
wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt.
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r ist die Synchronuhr, welche über den Drehtransformator :2 an das
Netz des zu regelnden Wechselstromgenerators angeschfossen ist und mit der Frequenz
dieses Netzes umläuft. Die Uhr ist über eine Rutschkupplung 3 mit dem Sonnenrad
q. des Umlaufrädergetriebes verbunden. Von diesem Sonnenrad wird die Bewegung des
Motors über das Planetenrad 5 auf das Sonnenrad C übertragen, das auf der Welle
des Steigrades 7 der Normaluhr 8 sitzt.
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In dem dargestellten Betriebszustand laufen die Synchronuhr und die
Normaluhr mit der gleichen Geschwindigkeit um, so daß sich das Planetenrad 5 in
der Mittellage befindet. Sinkt oder steigt die Frequenz des Netzes und infolgedessen
die Drehzahl der Uhr r, so wird das Planetenrad ausschwingen, und zwar innerhalb
der dargestellten Grenzen von
o bis 111. Das Planetenrad muß hierbei
nachgiebig festgehalten werden, damit die für die Überwindung der Bewegungswiderstände
erforderliche Reaktionskraft vorhanden ist. Die nachgiebige Festhaltung geschieht
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vermittels einer Gewichtsbeschwerung 9
und einer Zugfeder i o.
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Über die Stange i i ist das Planetenrad mit einem Schwinghebel 12
verbunden, dessen linkes Ende zum Zwecke der Rückführung über die Verzahnung 13,
den Empfänger 1q. und den Geber 15 von der Kraftmaschinensteuerung 16 beeinflußt
werden kann. Das andere Ende des Schwinghebels 12 ist mit dem Impulsgeber 17 verbunden,
dessen freies Ende zwischen den Kontakten 18, i9 ausschwingt. Die Kontakte 18 und
i9 liegen in dem Erregerstromkreis des Drehzahlverstellmotors 20, und zwar derart,
daß bei Schließung eines der beiden Kontakte der Motor 2o in dem einen oder in dem
anderen Sinne erregt wird und durch seine Bewegung die der Hubbewegung des Fliehkraftreglers
entgegenwirkende Federkraft vergrößert oder verringert. Auf dem obenerwähnten Wege
wird die vom Regelimpuls eingeleitete Bewegung wieder zurückgeführt.
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Wie bekannt ist, gehört zu einer konstant bleibenden Belastung des.
Synchronmotors i ein ganz bestimmter Winkel zwischen Netz-und Maschinenspannung.
Wird durch den Drehtransformator 2 der Vektor der Netzspannung um einen gewissen
Winkel gedreht (bei gleichbleibender Amplitude), so verändert sich zunächst auch
der Winkel zwischen Netz- und Maschinenspannung. Dies hat zur Folge, daß vorübergehend
der Synchronmotor i entweder beschleunigt oder verzögert wird, je nachdem der Winkel
zwischen Netz- und Maschinenspannung größer oder kleiner gemacht wurde, als der
konstant bleibenden Belastung zugeordnet ist. Erst nach einer gewissen Zeit stellt
sich der ursprüngliche Zustand mit der synchronen Drehzahl wieder ein. Der Synchronmotor
i erhält also eine vorübergehend von der synchronen abweichende Drehzahl. Infolgedessen
wird das Sonnenrad q. und dementsprechend das Planetenrad 5 bzw. dessen Achse verstellt,
so daß die Kontaktgabe bei i8 und i9 eine Änderung der Maschinenfüllung herbeiführt.
Auf diese Weise liegt die Größe der Laständerung fest in der Hand des Bedienenden,
weil der Verdrehungswinkel am Drehtransformator eindeutig mit der Größe der Füllungsänderung
der Kraftmaschine verknüpft ist. Will man die Lastverteilung von verschiedenen Punkten
der Kraftzentrale aus beeinflussen können, so ist es zweckmäßig, mehrere Drehtransformatoren
in Kaskade zu schalten und an den gewünschten Orten der Zentrale aufzustellen.
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Um auch bei irgendwelchen Störungen des Differentials jederzeit- von
Hand aus in die Füllungsregelung eingreifen zu können, ist außerdem noch ein Schalter
2i vorgesehen, bei dessen Betätigung die Regelung dem Einfluß der Synchronuhr i
entzogen wird, indem die zwischen dieser und dem Sonnenrad q. vorgesehene Kupplung
3 zu rutschen beginnt.