-
Schaltung für die selbsttätige Inbetriebnahme von Stromerzeugern,
die durch Verbrennungskraftmotoren angetrieben werden In elektrischen Stromerzeugungsanlagen
müssen in vielen Fällen Stromerzeuger mit solchen Einrichtungen vorgesehen werden,
die eine selbsttätige Inbetriebnahme dieser Stromerzeuger gestatten. Beispielsweise
ist dies der Fall bei Reservekraftanlagen, welche bei Ausfall eines Hauptstromerzeugers
zur Speisung der Anlage 'einspringen sollen.
-
Die Erfindung betrifft Stromerzeuger, die von Verbrennungskraftmaschinen
angetrieben werden, und hat eine Schaltung der vorstehend genannten Art für derartige
Anlagen zum Gegenstand. Es sind schon Schaltungen für die selhsttätige Inhetriehnahme
von Stromerzeugern bekanntgeworden, welche für die verschiedensten Arten von Primärmaschinen,
mit welchen diese Stromerzeuger angetrieben werden, geeignet sind. So sind insbesondere
Schaltungen bekannt, nach welchen der Stromerzeuger unerregt, also leer laufend,
an das Netz geschaltet wird. Jedoch ist bei dieser bekannten Schaltung keine Kontrolle
dafür vorhanden, daß die Primärmaschine im Augenblick der Zuschaltung auch voll
angelaufen ist.
-
Dieser Umstand spielt nun bei von V erbrennungskraftmotoren angetriebenen
Stromerzeugern eine große Rolle, weil durch zu frühzeitig einsetzende Belastung
der Verbrennungskraftmotor wieder zum Stillstand gebracht würde. Die Erfindung besteht
nun darin, daß ein Selbstschalter, der den von einem Verbrennungskraftmoto.r angetriebenen
Stromerzeuger an das Verbrauchernetz legt, durch den Strom der vom Verbrennungskraftmotor
angetriebenen Erregermaschine über einen in der Nullstellung des Erregerstromreglers
geschlossenen Kontakt zum Einschalten gesteuert wird. Durch diese Schaltung ist
in der einfachsten Weise eine vorzeitige unzulässige Belastung des Verbrennungskraftmotors
ausgeschlossen. Es ist vielmehr gewährleistet, daß der vom Verbrennungskraftmotor
angetriebene Stromerzeuger unbelastet in Gang gebracht und erst dann, wenn er seine
normale Drehzahl erreicht hat, allmählich belastet wird. Nur wenn diese beiden Bedingungen
erfüllt sind, wird der selbsttätige Netzschalter zum Einschalten gesteuert.
-
Um die Anlage stets rechtzeitig in den für das Einschalten des Stromerzeugers
erforderlichen Zustand zu versetzen, wird nach der weiteren Erfindung der Erregerstrom-
regleides Stromerzeugers durch einen Reglermotor vom Strom der Erregermaschine über
einen Abhängigkeitskontakt am Netzschalter gesteuert, so daß er bei offenem Netzschalter
und spannungsentwickelnder Erregermaschine
in die Nullstellung gebracht
wird. Um den richtigen Übergang auf den Vollastbetrieb herbeizuführen, kann man
die Umschaltung eines für den selbsttätigen Antrieb des Erregerstromreglers vorgesehenen
Schaltwerkes nach Schließen des Netzschalters auf das Spannungsrelais des Stromerzeugers
bewirken.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt: Bei
Wegbleiben der Spannung in der Hauptstromerzeugerleitung i i wird das Verbrauchernetz
12 durch den Hauptschalter 16 abgeschaltet. Dies erfolgt dadurch, daß die Spule
17, die normalerweise über die Leitungen 18, i9, die geschlossenen Kontakte 20 und
die Leitung 21 an der Spannung der Hauptleitung i i liegt, spannungslos wird, so
daß die Schalterfeder 22 den Schalter i6 öffnet. Dieser Zustand ist in der Figur
dargestellt. In der gleichen Weise fällt das normalerweise an Spannung' liegende
Relais 23 bei Wegbleiben der Spannung ab und schließt seine Kontakte 24, 25. Diese'Kontakte
liegen in Hintereinanderschaltung mit den bei geöffnetem Hauptschalter 16 geschlossenen
Abhängigkeitskontakten 26, 27. An dem- normalerweise geöffneten, zum Einschalten
der Hilfsstromerzeugeranlage auf das Verbrauchernetz 1,2 dienenden Hilfsschalter
28 ist ein Abhängigkeitskontakt 29 angeordnet, der in Reihe mit den Kontakten 25,
27 liegt. Der Stromkreis, der von der (nicht gezeichneten) Batterie über die Leitung
3o, die geschlossenen Kontakte 25, 27, 29, die Leitung 31 zum Anlaßmotor und von
dort wieder zurück zur Batterie führt, wird durch Schließen der Kontakte 25, 27
bei Wegbleiben der Spannung in der Hauptleitung i i geschlossen und dadurch der
Anlaßmotor eingeschaltet. -Dieser Anlaßmötor wirft die Antriebsmaschine, z. B. einen
Benzin-, Gas- oder Dieselmotor, an, der mit dem Hilfsstromerzeuger 32, z. B. einem
Drehstromgenerator und dessen Erregermaschine 33, gekuppelt ist. Über die Leitung
34, die vor dem Abhängigkeitskontakt 29 angeschlossen ist, führt der Zündstromkreis
der Antriebsmaschine. -Falls die Antriebsmaschine keine elektrische Zündung besitzt,
wie z. B. der Dieselmotor, kann diese Leitung zu einem Magneten führen, der im eingeschalteten
Zustand das Ventil für die Brennstoffzufuhr geöffnet hält.
-
Der Stromkreis der Erregermaschine 33 führt über den Selbstregler
35, der sich z. B. noch in der gestrichelten Stellung vom vorherigen Arbeiten der
Hilfsstromerzeugeranlage befindet. Sein Endschalter 36 ist daher, wie ebenfalls
.gestrichelt angedeutet, geschlossen. Der Selbstregler 35 ist mit dem Motor 37 gekuppelt,
durch den er in an sich bekannter Weise über das Schaltwerk 38 je nach Belastung
des Generators 32 in der einen oder anderen Richtung verstellt wird-. Sobald die
Erregermaschine 33 infolge der laufenden Antriebsmaschine eine Spannung erzeugt,
-wird der untere Magnet 39 des Schaltwerks über die Leitungen 40, 44 die an dem
Hilfsschalter 28 angeordneten Abhängigkeitskontakte 42, die Leitung 43, den am Selbstregler
35 befindlichen Endschalter 36, die Leitung 44, seine Spule, die Leitung 45 und
46 angezogen und bringt den Schalter 47 in die gestrichelte Lage, so daß der Verstellmotor
37, dadurch an Spannung gelegt, die Kurbel des Selbstanlassers 35 in seine stark
ausgezeichnete Nullstellung zurückbringt. In dieser Stellung schließt die Kurbel
Hilfskontakte 48. Dadurch wird die Einschaltspule 49 des Hilfsschalters 28 über
die Leitung 46, die geschlossenen Kontakte 24 an dem Relais 23, die geschlossenen
Kontakte 26 an dem Hauptschalter 16, die Leitung 5o, die Leitung 51, die Hilfskontakte
48 an die Erregerspannung gelegt. Der Hilfsschalter 28 schaltet nunmehr den Hilfsstromerzeuger
32 auf das- Verbrauchernetz 12 und überbrückt über seine Abhängigkeitskontakte 52
die Hilfskontakte 48 an dem Selbstregler 35, so daß seine Einschaltspule 49 sich
dauernd an Spannung hält. Weiterhin werden die Abhängigkeitskontakte 53 geöffnet,
die parallel zu den-geöffneteii Abhängigkeitskontakten 2o am Hauptschalter 16 liegen
und ein Einschalten der Spule 17 des Hauptschalters 16 vor Abschalten des Hilfsschalters
28 verhindern. Endlich wird durch das Öffnen der Abhängigkeitskontakte 29 der Anlaßmötor
der Antriebsmaschine und durch das Öffnen der Abhängigkeitskontakte 42 die Leitung
43 zum unteren Magneten 39 des Schaltwerks 38 abgeschaltet. Durch Schließen der
Abhängigkeitskontakte 54 wird der Selbstregler 35 mit seinem Verstellmotor 37 und
seinem Schaltwerk 38 in an sich bekannter Weise in- Abhängigkeit von dem Spannungsrelais
55 gebracht und durch dessen Kontakte 56, 57 gesteuert. Durch den unteren, zunächst
geschlossenen Kontakt 56 wird der obere Magnet 58 des Schaltwerks 38 über die Leitungen
40, 41, die Abhängigkeitskontakte 54 am Hilfsschalter 28, Kontakt 56, die Leitung
6o, den anderen Endschalter 61 des Selbstreglers 35, die Leitung 59, seine Spule,
die Leitung 45 und 46 an die Erregerspannung gelegt, so daß er den Schalter 62 in
die gestrichelte Lage umlegt. Der Verstellmotor 37 wird dadurch in umgekehrter Drehrichtung
wie vorher eingeschaltet, so daß er dien Regler 35 aus seiner Nullstellung herausbewegt
und die Erregung des Generators so lange erhöht, bis die an dem Verbrauchernetz
12 liegenden eingeschalteten Verbraucher
langsam ihren vollen Strom
erhalten. Dadurch ist eine allmähliche Belastung der Antriebsmaschine und des Hilfsstromerzeugers
erreicht.
-
Kehrt die Spannung in der Hauptstromerzeugerleitung i i wieder, so
zieht das Relais 23 an und öffnet seine Kontakte 24, 25. Durch Öffnen der Kontakte
.24 wird der Haltestromkreis der Einschaltspule 49 des Hilfsschalters 28 geöffnet,
so daß der Hilfsschalter durch seine Feder 69 ausgeschaltet wird. Dabei schließt
er wieder die Kontakte 53, durch die die Einschaltspule 17 des Hauptschalters
16 an Spannung gelegt wird, so daß dieser einschaltet und seine Spule unmittelbar
wieder über die Kontakte 2o an das Netz legt. Durch Öffnen der Kontakte 25 des Relais
23 wird die Zünd oder Magnetleitung 3 1 für die Antriebsmaschine unterbrochen,
so daß die Antriebsmaschine zum Stillstand kommt. Nunmehr liefert wieder der Hauptstromerzeuger
über den Hauptschalter 16 Strom in das Verbrauchernetz 12. Die Hilfsstromerzeugeranlage
ist durch den geöffneten Hilfsschalter 28 von dem Verbrauchernetz i2 getrennt.
-
Das Verbrauchernetz i2 kann auch ein Sammelschienensystem darstellen,
an dem der Eigenbedarf eines Kraftwerks liegt, der aus Zuverlässigkeitsgründen an
ein Fremdnetz (die Leitung ii) gelegt wird. Es ist demnach auch das Verbrauchernetz
i2 als Sammelschienensystem für eine Notbeleuchtungs-und Notkraftanlage denkbar.