DE660742C - Arrangement for controlling the speed or frequency as a function of the difference between two frequencies with the aid of pulses, in particular for controlling the speed of a machine to be connected to an alternating current network - Google Patents

Arrangement for controlling the speed or frequency as a function of the difference between two frequencies with the aid of pulses, in particular for controlling the speed of a machine to be connected to an alternating current network

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DE660742C
DE660742C DES106607D DES0106607D DE660742C DE 660742 C DE660742 C DE 660742C DE S106607 D DES106607 D DE S106607D DE S0106607 D DES0106607 D DE S0106607D DE 660742 C DE660742 C DE 660742C
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DES106607D
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Dr-Ing Erich Friedlaender
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Siemens Schuckertwerke AG
Siemens AG
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Siemens Schuckertwerke AG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/40Synchronising a generator for connection to a network or to another generator
    • H02J3/42Synchronising a generator for connection to a network or to another generator with automatic parallel connection when synchronisation is achieved

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

Anordnung zur Steuerung der Drehzahl bzw. Frequenz in Abhängigkeit von der Differenz zweier Frequenzen mit Hilfe von Impulsen, insbesondere zur Drehzahlregelung einer an ein Wechselstromnetz anzuschließenden Maschine Es ist bekannt, die Drehzahl bzw. Frequenz einer an ein Wechselstromnetz anzuschließenden Maschine in Abhängigkeit von der Differenz aus Maschinen- und Netzfrequenz zu steuern. Bei dieser bekannten Einrichtung wird bei großen Frequenzdifferenzen ein Dauerkommando gegeben, während unterhalb einer bestimmten Grenze der Frequenz:differenz Impulse an den Verstellmotor gegeben werden. Die Häufigkeit der Impulse nimmt bei dieser bekannten Anordnung bei Annäherung an die Frequenzgleichheit ab, die Impulsdauer bleibt jedoch konstant. Gemäß der Erfindung wird nicht nur die Impulshäufigkeit, sondern auch die Impulsdauer von der Frequenzdifferenz so abhängig gemacht, daß beide bei annehmender Frequenzdifferenz kleiner werden. Man erreicht dadurch den Vorteil, daß die Annäherung an die Frequenzgleichheit von Maschine und Netz im letzten Bereich besonders feinstufig vor sich geht, so daß eine sehr genaue und trotzdem sehr schnelle Einregelung der gewünschten Drehzahl ohne Überregelung erreicht wird.Arrangement for controlling the speed or frequency as a function of the difference between two frequencies with the help of pulses, especially for speed control of a machine to be connected to an alternating current network It is known that the speed or frequency of a machine to be connected to an alternating current network as a function to be controlled by the difference between machine and mains frequency. With this well-known Device is given a continuous command in the event of large frequency differences below a certain limit of the frequency: difference pulses to the actuator are given. The frequency of the pulses increases with this known arrangement when approaching the frequency equality, the pulse duration remains constant. According to the invention, not only the pulse frequency but also the pulse duration made so dependent on the frequency difference that both with assuming frequency difference get smaller. This achieves the advantage that the approximation to the frequency equality of the machine and network in the last area is particularly fine-grained, see above that a very precise and nevertheless very fast adjustment of the desired speed is reached without overregulation.

In der Fig. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. 9 ist das Wechselstromnetz, 8 der zuzuschaltende Netzteil, der über den Schalter 42 mit dem Wechselstromnetz 9 verbunden werden kann. i, 2 und 3 sind drei Differenzrelais, die von den Spannungen der beiden Netzteile erregt werden. Die erste Spule 15 des Waagebalkenrelais i und die zweite Spule 36 des Waagebalkenrelais 3 werden von der Differenz der Phasenspannungen der Phasen R und R' über die Spannungswandler 4o und 44 erregt. Die zweite Spule i6 ,des ersten Differenzrelais und die erste Spule 25 des zweiten Differenzrelais werden von der Differenz der Phasenspannungen S und T' erregt. Die erste Spule 35 des dritten Relais und die zweite Spule 26 des zweiten Relais werden von der Differenz aus der Phasenspannung T und der Phasenspannung S' erregt. Sind die Frequenzen der beiden Netze gleich, so nehmen die Relais die in der Zeichnung dargestellte Schaltlage ein. Um die Relais in dieser Ruhelage zu halten, wird noch eine besondere, in der Figur nicht dargestellte Feder vorgesehen. Das Relais i besitzt vier Kontakte i i, 12, 13 und 14, das Relais 2 drei Kontakte 2i, 22 und 23 und das Relais 3 drei Kontakte 3 i, 32 und 33. Die Reihenfolge, in welcher die Relais i, 2 und 3 ihre Kontakte schließen, hängt vom Richtungssinn des Frequenzunterschiedes der beiden Netze 8 und g ab, in ähnlicher Weise wie die; Reihenfolge des Aufleuchtens dreier Syne# chronisierlampen, von denen die eine von der: Differenz der Phasenspannungen R und R', die andere von der Differenz aus den Phasenspannungen S und T' und die dritte von der Differenz der Phasenspannungen T und S' gespeist wird, vom Richtungssinn des Unterschiedes der Frequenzen beider Netze abhängig ist. Bei der Anordnung nach der Erfindung wirkt auf das Relais nicht eine Differenzspannung, sondern zwei verschiedene Differenzspannungen ein, um einen Nulldurchgang der auf das Relais einwirkenden Kräfte zu erzielen. Durch diese drei Relais i, 2 und 3 werden zwei Hilfsrelais (Impulsrelais) 6o und 7o betätigt, und zwar derart, daß bei der einen Richtung des Frequenzunterschiedes das Relais 6o, bei der anderen Richtung des Frequenzunterschiedes das Relais 7o erregt wird. Die Relais 6o und 70 sind gegenseitig so verriegelt, daß, wenn das eine angesprochen hat, das andere nicht mehr ansprechen kann. Die Dauer, während der die Relais 6o oder 7o erregt sind, ist von der Schaltlage der Relais i und 2 bzw. i und 3 derart abhängig, daß jedes Relais nur während eines besti.mmtenTeilesderSchwebungszeit erregt sein kann. Im Ausführungsbeispiel liegt an der Spannungsquelle 6 die Erregerwicklung des Relais 70 über einen Ruhekontakt 61 des Relais 6o, den Arbeitskontakt 31 des Relais 3 und den Arbeitskontakt 13 des Relais i: Die Erregerwicklung des Relais 6o ist an dieselbe Spannungsquelle über einen Ruhekontakt 71 -des Relais 70, den Arbeitskontakt 21 des Relais :2 und den Arbeitskontakt 1.4 des Relais i angeschlossen. Das Relais 7o besitzt außerdem noch einen Selbsthaltekontakt 72, der in Reihe mit. der Parallelschaltung eines Arbeitskontaktes 22 des Relais 2 und eines Arbeitskontaktes i i des Relais i parallel- zu der Reihenschaltung der Kontakte 61, 31 und 13 liegt. Das Relais 6o besitzt gleichfalls einen Selbsthaltekontakt 62, der in Reihe mit der Parallelschaltung eines Arbeitskontaktes 32 des Relais 3 und eines Arbeitskontaktes 12 des Relais i parallel zu der Reihenschaltung der Kontakte 71, 21 und 14 liegt.In Fig. I an embodiment of the invention is shown. 9 is the alternating current network, 8 the power supply to be switched on, which can be connected to the alternating current network 9 via the switch 42. i, 2 and 3 are three differential relays that are excited by the voltages of the two power supplies. The first coil 15 of the balance beam relay i and the second coil 36 of the balance beam relay 3 are excited by the difference in the phase voltages of the phases R and R 'via the voltage converters 4o and 44. The second coil i6 of the first differential relay and the first coil 25 of the second differential relay are excited by the difference in the phase voltages S and T '. The first coil 35 of the third relay and the second coil 26 of the second relay are excited by the difference between the phase voltage T and the phase voltage S '. If the frequencies of the two networks are the same, the relays assume the switching position shown in the drawing. To keep the relay in this rest position, a special spring, not shown in the figure, is provided. The relay i has four contacts ii, 12, 13 and 14, the relay 2 three contacts 2i, 22 and 23 and the relay 3 three contacts 3 i, 32 and 33. The order in which the relays i, 2 and 3 their Making contacts depends on the sense of direction of the frequency difference between the two networks 8 and g, in a manner similar to that of; Sequence of the lighting up of three Syne # chronizing lamps, one of which is fed by the difference between the phase voltages R and R ', the other from the difference between the phase voltages S and T' and the third from the difference between the phase voltages T and S ', depends on the sense of direction of the difference between the frequencies of the two networks. In the arrangement according to the invention, not a differential voltage acts on the relay, but rather two different differential voltages in order to achieve a zero crossing of the forces acting on the relay. Through these three relays i, 2 and 3, two auxiliary relays (pulse relays) 6o and 7o are actuated in such a way that relay 6o is energized in one direction of the frequency difference and relay 7o in the other direction of the frequency difference. The relays 6o and 70 are mutually locked so that when one has responded, the other can no longer respond. The duration during which the relays 6o or 7o are energized depends on the switching position of the relays i and 2 or i and 3 in such a way that each relay can only be energized during a certain part of the floating time. In the exemplary embodiment, the excitation winding of the relay 70 is connected to the voltage source 6 via a break contact 61 of the relay 6o, the make contact 31 of the relay 3 and the make contact 13 of the relay i: The excitation winding of the relay 6o is connected to the same voltage source via a break contact 71 of the relay 70, the working contact 21 of the relay: 2 and the working contact 1.4 of the relay i connected. The relay 7o also has a self-holding contact 72 in series with. the parallel connection of a working contact 22 of the relay 2 and a working contact ii of the relay i parallel to the series connection of the contacts 61, 31 and 13. The relay 6o also has a self-holding contact 62 which is in series with the parallel connection of a working contact 32 of the relay 3 and a working contact 12 of the relay i parallel to the series connection of the contacts 71, 21 and 14.

In Fig. 2 ist die Reihenfolge, in @ der die Relais 1, 2 und 3 von rechts nach links umklappen, und die Zeit, in der sie ihre Kontakte geschlossen bzw. geöffnet halten, dargestellt. Verfolgt man z. B. den Vorgang, beginnend im Punkt A, so ist in diesem Zustand das Relais :2 nach links umgeschlagen, und das Relais i schlägt gerade im Augenblick A um. Hierdurch wird das Relais 6o über den Ruhekontakt 71 des Relais 70, den Arbeitskontakt 21 des Relais 2 und den Arbeitskontakt 1.4 des :Relais i erregt. Mit Hilfe des Kontaktes 62 hälf. sich das Relais 6o so lange, wie das Relais i seine Kontakte geschlossen hält oder däs Relais 3 seine linke Kontaktstellung einnimmt. Dadurch wird erreicht, da das Relais 6o den Ruhekontakt 61 öffnet, daß das Relais 70 gesperrt bleibt vom Zeitpunkt .4 bis zum Zeitpunkt F, d. h. fast während der ganzen Schwebungsdauer. Zum Zeitpunkt F öffnet das Relais 3 seine Kontakte, das Relais 2 ist von dem Zeitpunkt E ab wieder geschlossen, das Relais i ist jedoch seit dem Zeitpunkt D offen. Infolgedessen hört die Selbsthaltung des Relais 6o im Zeitpunkt F auf, das Relais 6o fällt zurück, und die beiden Relais 6o und 70 können nicht eher wieder anziehen, bis das Relais i wieder geschlossen wird. Daher bleibt der Zeitraum von F bis A als Prüfzeit für das Vorzeichen des Schwebungszyklus frei, und an der Stelle A vollzieht sich der Vorgang von neuem. Bei umgekehrtem Zyklus vollzieht sich genau .dasselbe, nur daß an Stelle von Relais 2 das Relais 3 und an Stelle des Relais 6o das Relais 70 tritt.2 shows the sequence in which the relays 1, 2 and 3 fold over from right to left, and the time in which they keep their contacts closed and open, respectively. If one follows z. B. the process starting at point A, the relay: 2 is turned to the left in this state, and the relay i is turning over at the moment A. As a result, the relay 6o is excited via the normally closed contact 71 of the relay 70, the normally open contact 21 of the relay 2 and the normally open contact 1.4 of the relay i. With the help of the contact 62 half. the relay 6o as long as the relay i keeps its contacts closed or the relay 3 assumes its left contact position. As a result, since the relay 6o opens the normally closed contact 61, the relay 70 remains blocked from the point in time .4 to the point in time F, that is to say for almost the entire duration of the beat. At time F, relay 3 opens its contacts, relay 2 is closed again from time E, but relay i has been open since time D. As a result, the self-holding of the relay 6o ceases at time F, the relay 6o drops back, and the two relays 6o and 70 cannot pick up again until the relay i is closed again. Therefore, the period from F to A remains free as a test time for the sign of the beat cycle, and the process takes place again at point A. If the cycle is reversed, exactly the same takes place, only that relay 3 takes place in place of relay 2 and relay 70 takes place in place of relay 6o.

Um nun die Dauer des Impulses,. der auf den Verstellmotor 7, welcher die Kraftmittelzufuhr der zu regelnden Maschine ändert, gegeben wird, von der Annäherung der Frequenz an den Synchronismus abhängig zu machen, ist einerseits in Reihe mit der Erregerwicklung sowohl des Relais 6o als auch des Relais 7o die Erregerwicklung eines Zeitrelais q. geschaltet, welches die mögliche Impulsdauer pro Schwebungszyklus durch einen Ruhekontakt 5 begrenzt, andererseits ist der Impulsbeginn dadurch verzögert, daß die von den Kontakten 63 und 73 der Relais 6o und 7o ausgehenden Impulsleitungen noch einmal über einen Arbeitskontakt 33 bzw. 23 des Relais 3 bzw. 2 geführt sind. Dadurch wird erreicht, daß der Impulsbeginn später erfolgt als der Beginn des Ablaufes des Zeitrelais, und zwar um so später, je kleiner die Schwebungsfrequenz ist, d. h. je mehr Zeit verstrichen ist, ehe im Winkeldiagramm der Fig. 2 der Weg von A nach C zurückgelegt ist. Im Ausführungsbeispiel wird der Impuls vorn Relais 6o nicht während des ganzen Zeitraumes A bis F an den Verstellmotor weitergegeben, sondern er beginnt erst beim Zeitpunkt-C. Da andererseits das Zeitrelais vom Punkte A an zu laufen beginnt, so wird mit der Abnahme der Schwebungsfrequenz die Überlappungszeit zwischen der Kontaktgabe am Zeitrelais und der am Relais 3 immer kürzer. In Fig.2 sei z. B. der Winkelweg, welcher der Laufzeit des Zeitrelais entspricht, für einen Grenzfall bei schon gut übereinstimmender Frequenz durch den stark ausgezogenen Randstrich A-C dargestellt. Da die Weitergabe des vom Relais 6o gegebenen Kommandos erst beim Punkt C beginnt, so ist in diesem Beispiel die Impulsdauer auf die Zeit, die dem Winkelweg C-C entspricht, begrenzt. Die Impulsdauer wird also bei abnehmender Schwebungsfrequenz kleiner, ebenso die Impulshäufigkeit in der Zeiteinheit. Von einer gewissen Schwebungsfrequenz an, bei der in Fig. 2 die eingestellte Zeit am Zeitrelais gerade einem Drittel der Schwebungsdauer entsprechen würde (AC'=AC), erfolgt keine Impulsgabe mehr an den VerstellmOtOr 7, d. h. an dieser Stelle ist diejenige Frequenz erreicht, an der jede automatische Synchronisiereinrichtung beim nächsten Nulldurchgang derDifferenzspannung dieParallelschaltung vornehmen könnte. In dieser Begrenzung der Impulsdauer nahe der Sollfrequenz.liegt der wesentliche Vorteil der Anordnung.To now determine the duration of the impulse. on the adjusting motor 7, which the power supply of the machine to be controlled changes is given by the approach Making the frequency dependent on the synchronism is on the one hand in series with the excitation winding of both the relay 6o and the relay 7o the excitation winding a timing relay q. switched, which is the possible pulse duration per beat cycle limited by a normally closed contact 5, on the other hand, the start of the pulse is delayed as a result, that the impulse lines emanating from contacts 63 and 73 of relays 6o and 7o are once again performed via a normally open contact 33 or 23 of the relay 3 or 2, respectively. This ensures that the start of the pulse occurs later than the start of the sequence of the timing relay, the later the lower the beat frequency, d. H. the more time has passed before the path of A in the angle diagram of FIG to C. In the exemplary embodiment, the pulse from relay 6o is not passed on to the adjusting motor during the entire period A to F, but rather it only starts at time-C. Since, on the other hand, the timing relay from point A. begins to run, as the beat frequency decreases, the overlap time becomes between the contact on the timing relay and the contact on relay 3 is getting shorter and shorter. In Fig.2 be z. B. the angular path, which corresponds to the running time of the time relay, for one Borderline case where the frequency is already well matched by the strongly extended one Margin line A-C shown. Since the transfer of the command given by the relay 6o only with Point C begins, so in this example is the pulse duration on the time that the Angular path C-C corresponds, limited. The pulse duration thus increases as the beat frequency decreases smaller, as well as the pulse frequency in the unit of time. From a certain beat frequency on, in which in Fig. 2 the time set on the timing relay is just one third of the Would correspond to the beat duration (AC '= AC), no more pulses are sent to the ADJUSTING MOTOR 7, d. H. at this point the frequency has been reached at which each automatic synchronizer at the next zero crossing of the differential voltage could make the parallel connection. In this limit the pulse duration is close the setpoint frequency is the main advantage of the arrangement.

Man kann auch mit geringfügigen schaltungstechnischen Hilfsmitteln die Impulsweitergabe an der Stelle B vorsehen, so daß dann 2/3 der Schwebungsperiode für die Kontaktgabe ausgenutzt werden. Zu diesem Zweck brauchte man beispielsweise nur .den Arbeitskontakt 33 des Relais 3 durch einen Ruhekontakt des Relais 2 zu überbrücken, und in entsprechender Weise den Arbeitskontakt 23 des Relais 2 durch einen Ruhekontakt am Relais 3. Man kann auch die Anordnung. durch Verdoppelung der dargestellten Schaltung dahin erweitern, daß die gesamte Schwebungsdauer, und zwar von zwei Anordnungen, je zur Hälfte zur Kommandogabe an den Verstellmotor ausgenutzt wird. Die Kommandogabe wüxde dann am Punkt C bei der einen, am Punkt F bei der anderen Anordnung beginnen. Es ist dabei nicht erforderlich, daß die Zahl der Relais i, 2 und 3 verdoppelt wird, sondern man braucht diesen nur entsprechend mehr Kontakte zu geben, durch welche zwei weitere Hilfsrelais erregt werden. Bei dieser Verdoppelung der Anordnung ergibt sich bei hoher Schwebungsspannting eine konstant durchlaufende Kommandogabe an dem Verstellmotor 7, wobei die beiden Relaisgruppen abwechselnd die Richtungssinnprüfung vornehmen, ohne daß dabei eine Unterbrechung der Kommandogabe bei hoher Schwebungsfrequenz erfolgt. Andererseits wird -der Vorteil erreicht, daß bei sehr niedriger Schwebungsfrequenz (großer Dauer eines Schwebungszyklus) zwei Impulse pro Schwebung an den Verstellmotor gegeben werden..You can also use minor circuitry aids provide for the pulse transmission at point B, so that then 2/3 of the beat period can be used for making contact. For this purpose one needed for example only .the normally open contact 33 of the relay 3 through a normally closed contact of the relay 2 to bridge, and in a corresponding manner the normally open contact 23 of the relay 2 through a normally closed contact on relay 3. You can also change the arrangement. by doubling the expand the circuit shown so that the entire beat duration, namely of two arrangements, half used to give commands to the variable displacement motor will. The command would then be given at point C for one, at point F for the other Begin arrangement. It is not necessary that the number of relays i, 2 and 3 is doubled, but you only need this correspondingly more contacts to give, through which two further auxiliary relays are excited. With this doubling The arrangement results in a constant continuous flow with a high beating voltage Command to the adjusting motor 7, the two relay groups alternating carry out the sense of direction test without interrupting the command takes place at a high beat frequency. On the other hand, the advantage is achieved that with a very low beat frequency (long beat cycle duration) two Pulses per beat are given to the actuator.

Als Schwebungsrelais sind in den Ausführungsbeispielen Waagebalkenrelais verwendet,. die in der dargestellten Schaltung den Vorteil haben, daß auch bei sehr ungleicher Spannung der miteinander parallel zu schaltenden Netzteile eine sichere Wirkung erzielt wird. Die Anordnung läßt sich durch Verwendung gewöhnlicher Spannungsrelais in den Fällen, in denen die Spannungsgleichheit sichergestellt ist, vereinfachen. Es ist auch nicht erforderlich, beiderseits dreiphasige Spannungswandler anzuschließen, sondern man kann sich, wie z. B. in Fig: 3 dargestellt, auf der einen Seite, vorzugsweise der Oberspannungsseite (der Transformator zwischen den Netzteilen ist nicht dargestellt), mit einem einphasigen Anschluß begnügen. In Fig. 3 sind wieder i, 2 und 3 die einzelnen Relais mit den entsprechenden Kontakten wie in Fig. r, nur sind die Relais- als normale Spannungsrelais ausgeführt, bei denen die Spannung den Relaisanker gegen die Wirkung der, Schwerkraft oder eine Feder zu heben sucht. Die Erregung der Spannungsrelais erfolgt über den dreiphasigen Spannungswandler i i und den einphasigen Spannungswandler 13. Jedem Relais wird dabei eine Spannung zugeführt, die gleich ist der Differenz aus einer Phasenspannung des Netzes 9 und je einer Phasenspannung des Netzes B. Die Gegenkraft wird dabei so eingestellt, daß beispielsweise, sobald die auf das Relais einwirkende Spannung größer als ihr halber Höchstwert ist, das Relais anzieht.Balance beam relays are used as beat relays in the exemplary embodiments used,. in the circuit shown have the advantage that even with very unequal voltage of the power supply units to be connected in parallel with each other a safe Effect is achieved. The arrangement can be made using ordinary voltage relays simplify in those cases in which voltage equality is ensured. It is also not necessary to connect three-phase voltage transformers on both sides, but you can, like z. B. shown in Fig: 3, on the one hand, preferably the high-voltage side (the transformer between the power supply units is not shown), content with a single-phase connection. In Fig. 3 i, 2 and 3 are again the individual Relays with the corresponding contacts as in Fig. R, only the relay as normal voltage relays run in which the voltage against the relay armature the effect of trying to lift gravity or a spring. The excitation of the voltage relays takes place via the three-phase voltage converter i i and the single-phase voltage converter 13. Each relay is supplied with a voltage that is equal to the difference from a phase voltage of the network 9 and one phase voltage each of the network B. The counterforce is set so that, for example, as soon as the Relay applied voltage is greater than half its maximum value, the relay picks up.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Man könnte auch beispielsweise mit jedem der Netze zwei Synchronmaschinen verbinden, die auf ein Differentialgetriebe einwirken, dessen drittes Glied sich infolgedessen mit einer Drehzahl bewegt, deren Richtungssinn und Größe von der Richtung und der Größe des Frequenzunterschiedes abhängig ist. Mit diesem dritten Glied könnten beispielsweise zwei Scheiben verbunden sein, die je ein Kontaktsegment besitzen, die gegeneinander versetzt sind. Das eine Kontaktsegment liegt in einem Stromkreis, durch welchen der Steuermotor zum Rechtslauf, das andere in einem Stromkreis, durch welchen der Steuermotor zum Linkslauf angetrieben wird. Beim Ansprechen des einen Steuerkreises wird - der ändere Steuerkreis so lange verriegelt, bis auch dessen Kontaktsegment nicht mehr mit der zugehörigen Bürste in Berührung steht. Jede Kontaktscheibe erhält außerdem noch einen Vorkontakt, durch welchen ein Zeitrelais eingeschaltet wird, welches die Impulsdauer begrenzt. Da der. Beginn des Ablaufes des Zeitrelais - und der Impulsbeginn sich mit der Drehzahl ändert, so ist auch bei dieser Anordnung die Impulsdauer, und da die Drehzahl die Zahl der Impulse pro Sekunde bestimmt, die Impulshäufigkeit von der Frequenzdifferenz abhängig. Zum Synchronisieren wird man beispielsweise bei Wasserkraftgeneratoren folgendermaßen verfahren: Zunächst wird beispielsweise von Hand oder selbsttätig der Schieber für den Wasserzufluß und hierauf der Leitapparat so weit geöffnet, daß die Turbine bis beispielsweise 8o °/o ihrer Nenndrehzahl hochläuft. Bei Erreichung von ungefähr 8o °jo ihrer Drehzahl wird von Hand oder selbsttätig die Steuereinrichtung nach der Erfindung eingeschaltet, die Impulse auf den Drehzahlverstellmotor gibt, welcher den Leitapparat der Turbine einstellt.The invention is not limited to the illustrated embodiment. For example, you could also connect two synchronous machines to each of the networks, which act on a differential gear, the third link of which is consequently moves at a speed, the sense of direction and size of the direction and the The size of the frequency difference is dependent. With this third link, for example be connected to two discs, each having a contact segment that opposes each other are offset. One contact segment is in a circuit through which the control motor for clockwise rotation, the other in a circuit through which the Control motor is driven to run counterclockwise. When responding to one control circuit - the other control circuit is locked until its contact segment is also locked is no longer in contact with the associated brush. Each contact disc receives also a pre-contact through which a time relay is switched on, which limits the pulse duration. Since the. Start of the timing relay - and the start of the impulse changes with the speed, this is also the case with this arrangement the pulse duration, and since the speed determines the number of pulses per second, the pulse frequency depends on the frequency difference. To synchronize the procedure for hydropower generators, for example, is as follows: First is for example by hand or automatically the slide for the water supply and then the diffuser opened so wide that the turbine up to, for example 8o ° / o of their nominal speed. When it reaches about 80 ° jo of its speed the control device according to the invention is switched on manually or automatically, which gives impulses to the variable speed motor, which controls the nozzle of the turbine adjusts.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf Anordnungen zur Drehzahlregelung einer an ein Wechselstromnetz anzuschließenden Maschine. Sie kann vielmehr überall dort angewendet werden, wo eine Steuerung der Drehzahl in Abhängigkeit von der Differenz zweier- Frequenzen erfolgen soll.The invention is not limited to arrangements for speed control a machine to be connected to an alternating current network. Rather, it can be used anywhere can be used wherever a control of the speed as a function of the difference two frequencies should take place.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Steuerung der Drehzahl bzw. Frequenz in Abhängigkeit von der Differenz zweier Frequenzen mit Hilfe von Impulsen, insbesondere zur Drehzahlregelung einer an ein Wechselstromnetz anzuschließenden Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß - sowohl die Impulsdauer als auch die Impulshäufigkeit von der' Frequenzdifferenz so abhängig sind, daß beide bei abnehmender Frequenzdifferenz kleiner werden. PATENT CLAIMS: i. Arrangement for controlling the speed or frequency depending on the difference between two frequencies with the help of pulses, in particular for regulating the speed of a machine to be connected to an alternating current network, thereby characterized that - both the pulse duration and the pulse frequency of the ' Frequency difference are so dependent that both with decreasing frequency difference get smaller. 2. Anordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch drei Relais (1, 2 und 3), die von aus Spannungen R, S, T bz«-. R', S', T' zweier Wechselstromsysteme (8, 9) zusammengesetzten Spannungen derart erregt werden, daß die Reihenfolge, in der sie ansprechen, von der Richtung der Frequenzdifferenz abhängig ist. -3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei Differenzrelais verwendet werden, die derart an die Phasenspannungen der beiden Wechselstromsysteme angeschlossen sind, daß die Differenz aus den Phasenspannungen der Phasen R und R' der beiden Netze auf die erste Spule (15) des ersten und die zweite Spule (36) des dritten Differenzrelais, die Differenz aus der Phasenspannung S und der Phasenspannung T' auf die zweite Spule (16) des ersten und die erste Spule (25) des zweiten Differenzrelais und die Differenz aus den Spannungen der Phasen T und S' auf die zweite Spule (26) des zweiten und auf die erste Spule (35) des dritten Differenzrelais einwirkt. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ansprechen des ersten Relais (i) bei angesprochenem zweiten Relais (2) ein Impulsrelais (6o) erregt wird, das sich selbst hält, solange (las erste Relais (i) seine Kontakte geschlossen hält oder das dritte Relais (3) seine Kontaktschließstellung einnimmt, und daß beim Ansprechen des Relais i und bei angesprochenem Relais 3 ein anderes Impulsrelais (70) erregt wird, das sich selbst hält, solange das Relais i oder 2 seine Kontakte geschlossen hält, und daß die Impulsrelais gegenseitig so verriegelt sind, daß je nach der Richtung des -Frequenzunterschiedes jeweils nur das eine oder das andere ansprechen kann. 5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Impulsdauer ein Zeitrelais vorgesehen ist, das gleichzeitig mit den Impulsrelais (6o bzw. 70) erregt wird, und daß die von den Kontakten (63 bzw. 73) der Impulsrelais (6o bzw. 7o) ausgehenden Impulsleitungen über Kontakte der Relais 3 bzw. 2 geführt sind, so daß der Impulsbeginn später erfolgt als der Beginn des Ablaufes des Zeitrelais, und zwar um so später, je kleiner die Schwebungsfrequenz ist. 6. Anordnung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch zwei gleichartige Impulsrelaisanordnungen, von denen die Schwebungsdauer je zur Hälfte zur Kommandogabe ausgenutzt wird und bei denen der Impulsbeginn um 18o1 zeitlich gegeneinander versetzt ist. 7. Anordnung nach Anspruch q, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung des einen Impulsrelais (70) über einen Ruhekontakt (61) des anderen Impulsrelais (6o) und je einen Arbeitskontakt (3i bzw. 13) am Relais 3 und i und die Erregung des zweiten Impulsrelais (6o) über einen Ruhekontakt (71) des ersten Impulsrelais (70) und je einen Arbeitskontakt (21 bzw. 14) der Relais 2 und i -an die Spannungsquelle angeschlossen wird. B. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes -Impulsrelais einen Arbeitskontakt (62 bzw. 72) besitzt,* der in Reihe mit der Parallelschaltung aus einem Arbeitskontakt (32, i2 bzw. 22, 11) der Relais 3 und i bzw. 2 und i in einem Selbsthaltestromkreis der Impulsrelais liegt. 9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung des Zeitrelais (4.) in Reihe mit der Erregerwicklung sowohl des einen als auch des anderen Impulsrelais liegt. ro. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der den Regelvorgang auslösende Kontakt (63) des einen Impulsrelais (6o) über einen Ruhekontakt (5) des Zeitrelais (q.) und einen Arbeitskontakt (33) des Relais 3 in dem einen Regelstromkreis liegt, während der entsprechende Kontakt (73) des anderen Impulsrelais (70) in Reihe mit dem Ruhekontakt (5) des Zeitrelais (q.) und einem Ruhekontakt (23) des Relais 2 in dem anderen, die entgegengesetzte Regelwirkung herbeiführenden Regelstromkreis liegt. i i. Anordnung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Welle, die mit einer Drehzahl umläuft, deren Richtungssinn und Größe von der .Richtung und Größe des Frequenzunterschiedes abhängig ist, zwei Scheiben gekuppelt werden, die je ein in einem besonderen Steuerstromkreis liegendes Kontaktsegment besitzen, die gegeneinander versetzt sind, und daß jede Scheibe noch einen Vorkontakt besitzt, durch welchen ein Zeitrelais eingeschaltet wird, welches die Impulsdauer begrenzt.2. Arrangement according to claim i, characterized by three relays (1, 2 and 3), which from voltages R, S, T bz «-. R ', S', T 'of two alternating current systems (8, 9) composed voltages are excited in such a way that the order in which they respond is dependent on the direction of the frequency difference. -3. Arrangement according to Claim 2, characterized in that three differential relays are used which are connected to the phase voltages of the two alternating current systems in such a way that the difference between the phase voltages of phases R and R 'of the two networks is transmitted to the first coil (15) of the first and the second coil (36) of the third differential relay, the difference between the phase voltage S and the phase voltage T 'on the second coil (16) of the first and the first coil (25) of the second differential relay and the difference between the voltages of the phases T and S ' acts on the second coil (26) of the second and on the first coil (35) of the third differential relay. Arrangement according to Claim 2, characterized in that when the first relay (i) responds when the second relay (2) is addressed, a pulse relay (6o) is excited which holds itself as long as (the first relay (i) keeps its contacts closed or the third relay (3) assumes its closed contact position, and that when relay i and when relay 3 is addressed, another pulse relay (70) is energized, which holds itself as long as relay i or 2 keeps its contacts closed, and that the Pulse relays are mutually interlocked in such a way that, depending on the direction of the frequency difference, only one or the other can respond. 5. Arrangement according to claim 2, characterized in that a timing relay is provided to limit the pulse duration, which simultaneously with the pulse relay ( 6o or 70) is excited, and that the impulse lines emanating from the contacts (63 or 73) of the pulse relays (6o or 7o) are routed via contacts of the relays 3 and 2, respectively are, so that the start of the pulse takes place later than the start of the timing of the timing relay, namely the later, the lower the beat frequency is. 6. Arrangement according to claim 2 or one of the following, characterized by two similar pulse relay arrangements, of which the beat duration is used half for command and in which the start of the pulse is offset in time by 18o1. 7. Arrangement according to claim q, characterized in that the excitation winding of a pulse relay (70) via a normally closed contact (61) of the other pulse relay (6o) and a normally open contact (3i or 13) on the relay 3 and i and the excitation of the second pulse relay (6o) via a normally closed contact (71) of the first pulse relay (70) and a normally open contact (21 or 14) of the relay 2 and i - is connected to the voltage source. B. Arrangement according to claim 7, characterized in that each pulse relay has a normally open contact (62 or 72) , * which is in series with the parallel connection of a normally open contact (32, i2 or 22, 11) of the relays 3 and i or 2 and i is in a latching circuit of the pulse relay. 9. Arrangement according to claim 7, characterized in that the excitation winding of the timing relay (4) is in series with the excitation winding of both the one and the other pulse relay. ro. Arrangement according to Claim 7, characterized in that the contact (63) of the one pulse relay (6o) which triggers the control process lies in the one control circuit via a normally closed contact (5) of the timing relay (q.) And a normally open contact (33) of the relay 3, while the corresponding contact (73) of the other pulse relay (70) is in series with the normally closed contact (5) of the timing relay (q.) and a normally closed contact (23) of the relay 2 in the other control circuit causing the opposite control effect. i i. Arrangement according to claim r, characterized in that two disks are coupled with a shaft which rotates at a speed whose direction and magnitude depend on the direction and magnitude of the frequency difference, each having a contact segment in a special control circuit, which are offset from one another, and that each disc still has a pre-contact through which a time relay is switched on, which limits the pulse duration.
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