DE629489C - Einrichtung zur elektrischen Regelung eines Turbogenerators mit Regelung im Dampfteil, insbesondere fuer elektrische Beleuchtung von Eisenbahnzuegen - Google Patents

Description

Dampfturbinen zum Antrieb von elektrischen Generatoren, beispielsweise für die elektrische Beleuchtung von Eisenbahnzügen, erleiden an ihrem Dampfschieber hin und wieder Verschmutzungen, die eine Erhöhung der Drehzahl zur Folge haben können. Bei Generatoren, deren Spannung mit Hilfe einer Verbundwicklung unabhängig von der Maschinenbelastung konstant gehalten wird, ist

ίο eine Drehzahlerhöhung sofort an der über¹-triebenen Helligkeit der Lampen oder an zu starkem Anwachsen des Ladestromes der etwa mitgeführten Sammlerbatterie erkennbar. Wenn hingegen die Generatorspannung durch einen selbsttätigen Spannungsregler gehalten wird, so kann man eine etwa eingetretene Drehzahlerhöhung nicht mehr wahrnehmen. Deshalb besteht bei dieser Spannungsregelungsart die Gefahr einer Ma-

so schinenzerstörung bei einer eingetretenen S chieberverschmutzung.

Die Erfindung hat eine Einrichtung zur elektrischen Regelung eines Turbogenerators mit Regelung im Dampfteil zum Gegenstand,

B5 der eine wahlweise herabsetzbare Spannung erzeugt, bei der ein Durchgehen der Dampfturbine auch dann sicher vermieden werden kann, wenn die Generatorspannung vermittels eines selbsttätigen Reglers konstant gehalten wird und ein Widerstand im Erregerkreis des Generators vorhanden ist. Sie beruht auf dem Grundgedanken, bei Überschreitung einer gewissen Höchstdrehzahl durch Verwendung elektrischer Hilfsmittel einen Zustand entstehen zu lassen, durch den die stattgefundene Drehzahlerhöhung sowohl bei der einen als auch bei der anderen Spannung bemerkbar wird, und besteht darin, daß der Widerstand, der beim Umschalten von der einen Spannung zur anderen aus- bzw. eingeschaltet wird, so bemessen ist, daß der Spannungsregler bei der Erzeugung der höheren Spannung nach einer gleich großen Drehzahlsteigerung an das Ende seines Vermögens, den Erregerstrom noch weiter zu ■ vermindern, gelangt wie bei der Erzeugung der niedrigeren Spannung.

Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. A stellt einen durch eine im Dampfteil regelbare Turbine T angetriebenen elektrischen Generator mit Erregerwicklung B dar. In deren Stromkreis ist ein selbsttätiger Spannungsregler wirksam, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer aus Kohlescheiben aufgeschichteten Säule C besteht, die durch eine Feder D zusammengedrückt und durch einen regelnden Magnet E mehr oder weniger wieder entlastet wird. Die Magnetspule ist an die zu regelnde Spannung angeschlossen und entlastet die Kohlesäule C um so mehr, je höher die Spannung ansteigen will, wodurch die

hierbei entstehende Widerstandsvergrößerung der Säule C den Erregerstrom des Generators vermindert. - . _ ■

Der Betrieb von Zugbeleuchttfngsanlägen von einem Lokomotivturbogenerator aus vollzieht sich meistens in der Weise, daß der Generator während der Nacht die Lichtspannung erzeugt und bei Tag eine erhöhte Ladespannung. Diese letztere wird dazu benutzt, ίο bei Tag eine Sammlerbatterie wieder aufzuladen, die während der Nacht bei abgetrennter Lokomotive dem Zug den Lichtstrom zu liefern hat. Zur Einstellung der Generatorspannung auf den niedrigen Nachtfahrt- und den erhöhten Tagesfahrtwert dierit ein Widerstand F im Spulenkreis des Reglermagnetes E. Wird dieser Widerstand kurzgeschlossen, so entsteht die niedrigere Generatorspännung.

Ein naheliegendes Mittel, um die Drehzahlsteigerung erkennbar zu machen, würde darin bestehen, den Regler so auszubilden, daß; er schon nach einer geringen Drehzahlsteigeruiig an das Ende seines „Vermögens, den Erregerstrom des Generators noch weiter zu vermindern, gelangt. Auf diese Weise würde schon nach einer geringen Drehzahlerhöhung eine Spannungserhöhung eintreten, die zur Auslösung irgendeines auffälligen Merkmales dienen kann.

Dieses Mittel ist indessen nicht anwendbar, wenn der Generator bei ein und derselben Drehzahl zu verschiedenen Zeiten verschieden hohe Spannungen erzeugen muß, wie dies bei den erwähnten Anlagen der Fall ist, bei denen zu gewissen Zeiten eine Batterie aufzuladen ist, die zu anderen Zeiten den Betriebsstrom abzugeben hat. Beim Betrieb mit der oberen Spannung ist die Maschine mehr gesättigt und erfordert eine Verminderung des Erregerkreiswiderstandes gegenüber dem Betrieb mit der niedrigeren Spannung. Daraus ergibt sich, daß der Spannungsregler beim Betrieb mit der höheren Spannung erst bei einer sehr viel höheren Drehzahl an das Ende seiner Regelungsfähigkeit gelangt als beim Betrieb mit der niedrigeren Spannung und deshalb im ersteren Fall die warnende Spannungserhöhung zu spät auftreten läßt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist im Erregerkreis des Generators ein Widerstand G vorgesehen, der durch denselben Schalthebel / zeitweise kurzgeschlossen wird, mit dem der Vorschaltwiderstandi⁷ zur Regler- _ spule zwecks Einstellung der Generatorspannung auf die beiden gewünschten Werte in und außer Wirkung gesetzt wird.

Der durch den Spannungsregler herstellbare Höchstwert des Widerstandes im Erregerkreis des Generators, im vorliegenden Beispiel also der Höehstwiderstand der Kohlesäule C, wird so bemessen, daß er beim Betrieb mit der höheren Spannung eben gerade ausreicht, die Generatorspannung bis- beispielsweise 10 % über die Nenndrehzahl hinaus noch konstant zu halten. Würde nun beim Übergang auf die niedrigere Spannung der erwähnte Widerstand G nicht vorgesehen, so würde der für die höhere Spannung bestimmte Höchstwider standswert der Säule bei der niedrigeren Spannung nicht mehr ausreichen, weil zur Herbeiführung dieses niedrigeren Spannungswertes eine viel stärkere Drosselung des Erregerstromes notwendig ist, als durch den vorhin erwähnten Höchstwiderstandswert erzieltwerden könnte. Aus diesem Grunde war man bisher genötigt, den durch das Regelungsorgan C des Reglers herstellbaren Höehstwiderstand mit Rücksicht auf den Betrieb mit der niedrigeren Spannung so hoch zu wählen, daß beim Betrieb mit der höheren Spannung das Ende der Spannungsregelungsfähigkeit erst nach einfer sehr starken Drehzahlsteigerung eintritt. Bei dem Gegenstand der Erfindung erfolgt die Bemessung des Höchstwiderstandes der Kohlesäule C nach den Betriebsbedingungen der oberen Spannung, weil der bei der unteren Betriebsspannung fehlende Betrag des Säulenwiderstandes durch den Widerstand G ersetzt wird. 9"

Auf diese Weise ist es möglich, die Drehzahl, bei der bei steigender Geschwindigkeit die geregelte Spannung anfängt zu steigen in beiden Betriebsfällen, nämlich bei hoher und niedriger Spannung, gleich nahe an die Nenndrehzahl zu legen. Damit ist nun die Möglichkeit gegeben, durch an sich bekannte Mittel — etwa durch ein Relais — ein auffälliges Zeichen auszulösen, wie etwa das Ertönen einer Glocke, das Aufleuchten einer too Lampe, oder direkt auf den Absperrschieber der Dampfzuführung einzuwirken. Nach dem oben Gesagten ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung, diese letztgenannte Einrichtungen in beiden Fällen unverändert zu verwenden, sofern jeweils mit dem Übergang von der einen auf die andere Betriebsspannung auch die Anziehbedingungen des Relais entsprechend geändert werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur elektrischen Regelung eines Turbogenerators mit Regelung im Dampfteil, der eine wahlweise herabsetzbare Spannung erzeugt, mit einem selbsttätigen Spannungsregler und einem Widerstand im Erregerkreis des Generators, insbesondere für die elektrische Beleuchtung von Eisenbahnzügen, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Widerstand (G), der beim Umschalten (Schalter /) von der einen Spannung zur ande-

   re,n aus- bzw. eingeschaltet wird, so bemessen ist, daß der Spannungsregler (C, D, E) bei der Erzeugung der höheren Spannung nach einer gleich großen Drehzahlsteigerung an das Ende seines Vermögens, den Erregerstrom noch weiter zu vermindern, gelangt wie bei der Erzeugung der niedrigeren Spannung.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der Erregerspule (B) des Reglers sowie des Erregerstromkreises des Generators (A, B) je ein Widerstand (F und G) liegen, welche einen Pol gemeinsam haben, der gleichzeitig auch identisch ist mit dem einen Pol des Generators und der Verbraucherleitung sowie mit dem Kontaktmesser eines Wechselschalters (/) und daß die beiden anderen Pole der obengenannten Widerstände (F, G) je an einen der Betätigungskontakte des Schalters geführt sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen