DE624110C - Einrichtung zur Erhoehung der Regelgenauigkeit von elektrischen Schnellreglern zur Konstanthaltung einer Wechselspannung - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Erhöhung der Regelgenauigkeit von elektrischen Schnellreglern zur Konstanthaltung einer Wechselspannung Es ist bekannt, daß sich die Genauigkeit, mit der ein Spannungsschnellregler arbeitet, auf Grund folgender Überlegung erhöhen läßt.
• Es sei angenommen, daß die Spannung-eines eigenerregten Generators bei Belastungsänderungen um ± .zo °/o schwanke, z. B. zwischen 18o und 22o Volt. Zur Verminderung dieser Spannungsschwankungen werde ein Schnellregler, z. B. ein Tirrilregler, vorgesehen. Bringt man die schwankende Netzspannung direkt zur Einwirkung auf den Regler, so wird es möglich sein, -die Spannungsschwankungen auf etwa -# 0,50/0, bestenfalls auf ± o,2"/, zu vermindern. Eine weitere Steigerung der Regelgenauigkeit läßt sich durch eine mechanische Verfeinerung kaum erreichen, und zwar gilt dies auch für Regler anderer Systeme. Durch einen bekannten Kunstgriff läßt sich jedoch eine ganz bedeutende Steigerung in der Regelgenauigkeit erzielen, nämlich dadurch, daß man die schwankende Netzspannung erst nach überwindung einer konstanten unabhängigen Gegenspannung auf das Reglersystem zur Einwirkung kommen läßt. Wird z. B. der Spannung von Zoo Volt eine absolut konstant bleibende Spannung von =6o Volt entgegengeschaltet, so ist ersichtlich, daß jetzt die auf das Reglersystem zur Einwirkung koriuuende Spannung im ungeregelten Fall zwischen 2o und 6o Volt schwanken wird, d.. h. die ursprüngliche Spannungsschwankung von ± zo°/o wird erhöht auf eine solche von 4- 50°/0. Der Anwendung dieses Prinzips auf die Regelung einer Gleichspannung stehen keine Schwierigkeiten entgegen.
• . Der Verwirklichung des gleichen Gedankens für die Konstanthaltung von Wechselspannungen tritt jedoch dadurch eine bedeutende Schwierigkeit entgegen, daß dann die gegengeschaltete Spannung ebenfalls eine Wechselspannung sein muß, die in ihrer Phase bei jedem Belastungsfall in direkter Opposition zur Netzspannung steht. Wollte man diese Hilfsspannung einem Hilfsgenerator entnehmen, der mit dem betreffenden zu regelnden Generator mechanisch gekuppelt ist, so würde je nach der Größe der Belastung und nach der Art der Phasenlage zwischen Belastungsstrom und Spannung eine Phasenverschiebung zwischen Netzspannung und Hilfsspannung bestehen, die etwa gleich ist dem Winkel, der sich zwischen Netzspannung und EMK des Generators bei der betreffenden Belastung einstellt. Die Differenzspannung würde sich also- nicht allein mit Netzspannungsschwankungen; sondern im starken Maße auch infolge dieser eben beschriebenen Phasenverschiebung ändern.
• Eine Phasenverschiebung zwischen der Netzspannung und der konstanten Hilfsspannung läßt sich in bekannter Weise dadurch vermeiden, daß die Netzspannung gleichgerichtet und ihreine konstante Gleichspannung, beispielsweise eine Batteriespannung, entgegengeschaltet wird. Eine derartige Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß Abweichungen von der Sinusform der Generatorspannung, die von der Art der Belastungen abhängen, auch bei der ..Gleichrichtung sich geltend machen und dadurch die Regelgenauigkeit beeinflussen. Die Regelgenauigkeit leidet ferner auch dadurch, da;ß die Charakteristik der Gleichrichter nie genau proportional der angelegten Spannung verläuft und auch gewissen Veränderungen bei längerem Betrieb ausgesetzt ist.
• Um diese Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäß die Gegenspannung einem konstant erregten Hilfsgenerator entnommen, der durch einen von der zu regelnden Netzspannung gespeisten Synchronmotor angetrieben wird.
• In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
• i ist das durch den Generator a gespeiste und auf konstante Spannung zu haltende Netz. Der Generator wird durch eine angekuppelte Erregermaschine 3 erregt. Zur Spannungsregelung dient der Magnetregler 4 bzw. der durch den Schnellregler 5 gesteuerte Nebenschlußregler 6. Die Netzspannung wird durch den Spannungswandler 7 unter Gegenschaltung der dem Hilfsgenerator 8 entnommenen Wechselspannung und über den Zwischentransformator g dem Schnellregler 5 zugefühit. Der Hilfsgenerator 8 wird durch den Synchronmotor io angetrieben, der vom Netz gespeist wird. Der Synchronmotor io wird, da er durch den Hilfsgenerator 8 konstant belastet » bleibt, seine Polradstellung zur Lage des ihm primär vom Netz aufgedrückten Drehfeldes beibehalten. Hiermit wird auch die Übereinstimmung der erforderlichen Phasenopposition erhalten bleiben. Zweckmäßig wird es sein, entweder den Synchronmotor oder den Hilfsgenerator mit einem verstellbaren Gehäuse auszurüsten, um bei Inbetriebnahme der Anlage genau auf die 18o' Phasenverschiebung einstellen zu können. Eine spätere Betätigung dieser Verstellvorrichtung ist selbstverständlich nicht erforderlich. Der Zwischentransformator g, dessen Primärseite die Differenzspannung, welche aus der zu regelnden Netzspannung und der Gegenspannung übrigbleibt, zugeführt wird, hat ein solches Übersetzungsverhältnis, daß sekundärseitig eine der Normalspannung des Schnellreglers entsprechende Spannung abgegriffen und daher ein normaler Schnellregler verwendet werden kann. Bei dem obengewählten Zahlenbeispiel wird die jeweilige Differenzspannung Zoo - 16o = 40 Volt betragen. Für Anschluß eines Schnellreglers für Zoo Volt wird also der Transformator das Übersetzungsverhältnis 40/2oo erhalten müssen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: x. Einrichtung zur Erhöhung der Regelgenauigkeit von elektrischen -Schnellreglern zur Konstanthaltung einer Wechselspannung, bei der auf das Reglersystem die Differenz der Netzwechselspannung und einer konstanten Gegenwechselspannung einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung einer Phasenverschiebung zwischen Netzspannung und konstanter Gegenspannung die Gegenspannung einem konstant erregten Hilfsgenerator entnommen wird, der durch einen von der zu regelnden Netzspannung gespeisten Synchronmotör angetrieben wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronmotor oder der Hilfsgenerator mit einem verstellbaren Gehäuse versehen ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Differenzspannung der Primärseite eines Zwischentransformators zugeführt wird, der ein solches Übersetzungsverhältnis hat, daß sekundärseitig eine der Normalspannung des Schnellreglers entsprechende Spannung abgegriffen werden kann.