DE587055C

DE587055C - Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung der Leistungsuebertragung zwischen zwei durch eine Frequenzumformergruppe gekuppelten Netzen

Info

Publication number: DE587055C
Application number: DE1930587055D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1930-08-06
Filing date: 1930-08-06
Publication date: 1933-10-28
Also published as: CH158045A; AT130148B

Description

Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Leistungsübertragung zwischen zwei durch eine Frequenzumformergruppe gekuppelten Netzen Es sind Einrichtungen zur Konstanthaltung einer bestimmten Leistung eines ein Netz speisenden Generators bekannt, bei denen ein frequenzabhängiger Leistungseinstellregler und ein zweiter Leistungsregler, der die von dem Leistungseinstellregler vorgeschriebene Leistung regelt, verwendet werden: Es ist ferner bekannt, an einem Leistungsregler einen beliebigen Leistungswert einzustellen, indem dem Meßsystem des Reglers ein nach Größe und Richtung veränderlicher Wattstrom überlagert wird, der abhängig ist von der Netzfrequenz. Hierbei handelt es sich aber immer nur darum, die Leistungsabgabe oder -aufnahme eines ein Netz speisenden Generators oder seiner Antriebsmaschine konstant zu halten.
Man . hat bereits zur Regelung der Leistungsübertragung zwischen zwei durch einen Frequenzumformersatz gekuppelten Netzen vorgeschlagen, einen frequenzabhängigen Leistungseinstellregler und einen zweiten Regler zur Regelung der vom Einstellregler vorgeschriebenen Leistung so anzuordnen, daß der eine Regler von der Frequenz des einen Netzes, der andere von der des anderen Netzes beeinflußt wird.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Leistungsübertragung zwischen zwei durch eine Frequenzumformergruppe gekuppelten Netzen unter Verwendung eines Leistungsreglers und eines diesen steuernden Einstellreglers, bei der erfindungsgemäß der Einstellregler mit einem frequenz- oder frequenzdifferenzabhängigen Organ derart gekuppelt ist, daß einerseits die Leistungsänderung in Abhängigkeit von der Frequenzänderung eines. Netzes oder der Änderung der Frequenzdifferenz der beiden Netze beliebig einstellbar ist und daß andererseits auch die Leerlaufdrehzahl der Umformergruppe beliebig einstellbar ist.
Durch die Einrichtung gemäß der Erfindung ist es möglich, den einwandfreien Parallelbetrieb derartiger Frequenzumformer mit anderen energieerzeugenden Aggregaten sicherzustellen. Man hat es durch Einstellung der Statik z. B. in der Hand, die vom Netz aufzubringenden Belastungsspitzen vorwiegend über den Frequenzumformer zu beziehen bzw. abzugeben. Die Einrichtung verhütet gleichzeitig eine zu hohe Drehzahländerung bei auftretenden Abschaltungen bzw. Abtrennung des Umformers vom Netz. Dies geschieht dadurch, daß nach einer Abschaltung ohne weiteres die eingestellte Leerlaufdrehzahl sich einstellt.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in den Abb. z bis schematisch dargestellt. Die Abb. i und a zeigen die Abhängigkeit des Leistungseinstellreglers von der Frequenzdifferenz beider Netze. Die Abb.3 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur beliebigen Einstellung des Nullpunktes der zu regelnden Leistung am Einstellregler und zur beliebigen Einstellung der zu regelnden Leistung in Abhängigkeit von der Änderung der Netzfrequenz bzw. der Frequenzdifferenz gemäß dem Diagramm (Abb. 4).
In Abb. i sind die Netze I, II durch eine nicht dargestellte Frequenzumformergruppe gekuppelt, die aus einem Synchrongenerator, einem Asynchronmotor mit Kommutatorhinterinaschine, einem Frequenzwandler und der Erregermaschine für die Hintermaschine besteht. Der Synchrongenerator hängt am Netz I und der Asynchronmotor am Netz II.
Die Frequenzdifferenz beider Netze kann entweder rein mechanisch auf den Einstellregler übertragen werden, wie in Abb. i gezeigt, oder aber elektromechanisch, wie Abb.-,> zeigt. Im ersteren Falle wird mit den Netzen I, II je ein Drehzahlpendel g1, g, gekuppelt, die über Winkelhebel n1, ia, und Übertragungsgestänge o1, o2 und ein mechanisches Differential p auf die Welle des Leistungseinstellreglers f einwirken und so das Kontaktorgan desselben entsprechend der Frequenzdifferenz einstellen. Der eingestellte Leistungswert wird dann durch einen zweiten Leistungsregler einreguliert, der über einen Servomotor die Erregung der Hintermaschine der Umformergruppe steuert. Als frequenzempfindliches Organ zur Verstellung des Einstellreglers in Abhängigkeit der Frequenzdifferenz der Netze können auch gemäß Abb. a Wechselstrommaschinen q1, q2 dienen, die z. B. mechanisch über ein konisches Riemengetriebe y1, r, gekuppelt sind und an je einem Netz liegen, wobei in der Zuleitung der einen Wechselstrommaschine ein polarisierter Regler f liegt, der als Einstellregler dient. Durch Verschieben des Riemens s auf den konischen Riemenscheiben kann der Nullpunkt der zu regelnden Leistung an dem Einstellregler auf jeden beliebigen Wert der Frequenzdifferenz eingestellt werden. Der gleiche Zweck kann auch bei der Anordnung nach Abb. i durch Veränderung der Länge des Übertragungsgestänges zwischen den Drehzahlpendeln und dem die Reglerwelle beeinflussenden Differential erzielt werden.
Die beschriebene Einstellung des Leistungsnullpunktes auf jeden beliebigen Wert der Frequenzdifferenz der beiden Netze ist wichtig, weil die Frequenzumformergruppe den Leistungsausgleich in beiden Richtungen gestattet. Ebenso ist es wichtig, die in Abhängigkeit von der Frequenzdifferenz zu regelnde Leistung beliebig einstellen zu können. Es ist ferner wichtig, die Statik des Leistungsreglers, d. h. die Leistungsänderung, in Abhängigkeit von der Frequenzänderung unabhängig von der Verschiebung des Leistungsnullpunktes verändern zu können, wie in dem Diagramm Abb. q. dargestellt. Eine Reguliereinrichtung, die diese Einstellmöglichkeiten gestattet, ist beispielsweise in Abb. 3 an einer Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der Frequenz des Netzes I nach Abb. i dargestellt. In dieser ist f der Leistungseinstellregler, dessen Kontaktorgan in Abhängigkeit von der Netzfrequenz durch den Hilfsmotor h und das Pendel g verstellt wird. Das Pendel g ist über den Winkelhebel n und den zweiarmigen Hebel t mit dem Köntaktorgan des Einstellreglers f gekuppelt. Zur beliebigen Einstellung der Statik des Reglers wird der Stützpunkt as des zweiarmigen Hebels t mittels der Gewindespindel v verstellt. Der zweiarmige Hebel t ist so abgestützt gelagert, daß er in seiner Ruhelage parallel zur Gewindespindel v liegt: Bei dieser Lage des Hebels t entspricht die Lage des Kontaktorgans des Einstellreglers dem Leistungswert Null, so daß die Umformergruppe auf die Leistung Null reguliert wird. Zur Aufrechterhaltung des Leistungswertes Null am Einstellregler für verschiedene Frequenzen durch Änderung der gegenseitigen Lage der Stellung der Schwunggewichte des Drehzahlpendels gegenüber dein Kontaktorgan des Reglers ist der eine Arm des Winkelhebels n mit einer Wandermutter w ausgerüstet, die auf der Welle des Drehzahlpendels verschiebbar ist. Diese Verschiebung der Wandermutter auf der Pendelwelle kann beispielsweise durch einen Hilfsmotor x erfolgen, der die Welle in Drehung gegenüber der Mutter versetzt und mit der Welle durch eine lösbare Kupplung verbunden ist. Diese Einrichtung zur Einstellung der Leistung in Abhängigkeit von der Netzfrequenz kann auch dazu dienen, im Leerlauf die Drehzahl einzustellen. An einem Zeiger N kann man dabei sowohl die Lage des Leistungsnullpunktes als auch die Leerlaufdrehzahl jederzeit erkennen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Leistungsübertragung zwischen zwei durch eine Frequenzumformergruppe gekuppelten Netzen unter Verwendung eines Leistungsreglers und eines diesen steuernden Einstellreglers, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellregler (f) mit einem frequenz- oder frequenzdifferenzabhängigen Organ derart gekuppelt ist, daß einerseits die Leistungsänderung in Abhängigkeit von der Frequenzänderung eines Netzes oder der Änderung der Frequenzdifferenz der beiden Netze beliebig einstellbar ist und daß andererseits auch die Leerlaufdrehzahl der Umformergruppe beliebig einstellbar ist. z. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, .daß das frequenzdifferenzempfin.dliche Organ aus zwei Drehzahlpendeln (g1, g2) -besteht, die von den Netzfrequenzen angetrieben werden und über ein mechanisches Differential (p) auf die Welle des Leistungseinstellreglers (f) einwirken (Abb. i). 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als frequenzdifferenzempfindliches Organ zwei Wechselstrommaschinen (q1, q2) dienen, die mechanisch gekuppelt sind und an je einem der beiden Netze liegen, und daß in der Zuleitung der einen Wechselstrommaschine ein polarisierter Regler eingeschaltet ist, der als Leistungseinstellregler dient (gbb. a) . q.. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstrommaschinen über ein konisches Riemengetriebe (r1, r.) gekuppelt sind und daß durch Verschieben des Riemens auf dem konischen Scheibenpaar der Nullpunkt der zu regelnden Leistung auf jeden beliebigen Wert der Frequenzdifferenz eingestellt werden kann. 5. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung des tbertragungsgestänges (11i, 01, lag, 02) zwischen den Drehzahlpendeln und der Welle des Einstellreglers einstellbar ist. 6. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Einstellregler gesteuerte Leistungsregler unmittelbar einen Servomotor steuert, der die Erregung der Hintermaschine der Umformergruppe entsprechend der Veränderung der Leistung einstellt. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor mit einer starren Rückführung versehen ist, so daß jeder Stellung des Leistungsreglers eine bestimmte Stellung des Reglers für die Erregung entspricht. B. Einrichtung nach Anspruch i, ,dadurch gekennzeichnet, d,aß zur Veränderung der Übersetzung zwischen dem Drehzahlpendel und der Welle des Einstellreglers der Stützpunkt (at) eines zweiarmigen Hebels (t) verschoben wird, der einerseits mit dem Tourenpendel und andererseits mit dem Kontaktorgan des Leistungseinstellreglers verbunden ist (Abb. 3). g. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung einer dem Leistungswert Null entsprechenden Stellung des Kontaktorgans des Einstellreglers der zweiarmige Hebel (t) parallel -zur Spindelachse (v) für die Verschiebung des Stützpunktes gelagert ist. io. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung des Leistungswertes Null am Einstellregler für verschiedene Netzfrequenzen eine Einrichtung vorhanden ist, «-elche eine Änderung der gegenseitigen Lage der Stellung der Schwunggewichte des Drehzahlpendels gegenüber dem Kontaktorgan ermöglicht. i i. Einrichtung nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß ein einerseits mit dein Kontaktorgan des Einstellreglers gekuppelter zweiarmiger Hebel andererseits mit einem Winkelhebel (n) gekuppelt ist, dessen einer Schenkel mit Hilfe einer Wandermutter (w) auf der Welle des Drehzahlpendels (g) verschiebbar ist.