DE662347C

DE662347C - Control of control centers in which alternating current machines operate on motors with strongly fluctuating speed and load, especially in ship control centers

Info

Publication number: DE662347C
Application number: DEA76127D
Authority: DE
Inventors: Max Julius Herklotz; Ernst Mittelstaedt
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-05-28
Filing date: 1935-05-28
Publication date: 1938-07-11

Description

Regelung von Zentralen, in denen Wechselstrommaschinen auf Motoren mit stark schwankender Geschwindigkeit und Belastung arbeiten, insbesondere von Schiffszentralen Zentralen, beispielsweise Schiffszentralen, haben vielfach die Aufgabe, Elektromotoren mit stark schwankender Geschwindigkeit und Belastung zu, speisen. Hierbei muß die Erregung der die Motoren speisenden Generatoren stets so hoch eingestellt werden, daß in allen Fällen die Stabilität der Motoren gesichert ist. Andererseits. soll jedoch die Erregung nicht zu hoch sein, um Verluste zu vermeiden und eine unnötige Beanspruchung des Systems auszuschalten. Um dies zu. erreichen, ist es bekannt, die Spannung an den Generatoren so einzustellen, d;aß sie mit der Last dauernd zunimmt. Mit einer derartigen Regelung wird jedoch den Erfordernissen des Betriebes nicht in ausreichendem Maße Rechnung getragen, da bei sehr großer Last eine zu, hohe Erregung herbeigeführt wird und ,andererseits bei ,geringer Last die Erregung zur Sicherung der Stabilität nicht genügend hoch ist.Regulation of control centers in which alternating current machines run on motors work with strongly fluctuating speed and load, especially from Ship control centers Centers, for example ship control centers, often have the Task to drive electric motors with strongly fluctuating speed and load, Food. The excitation of the generators feeding the motors must always be so can be set high so that the stability of the motors is ensured in all cases is. On the other hand. however, the excitation should not be too high in order to avoid losses and eliminate unnecessary stress on the system. To do this. reach, it is known to adjust the voltage on the generators so that they ate with the Load increases continuously. With such a scheme, however, the requirements of the operation is not sufficiently taken into account, as it is very large Load too much excitation is brought about and, on the other hand, with low load the excitation is not high enough to ensure stability.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wird nach der Eifindung die Regelung von Zentralen, in denen Wechselstrommaschinen auf Motoren mit stark schwankender Geschwindigkeit und Belastung arbeiten, insbesondere von Schiffszentralen, derart durchgeführt, dä.ß die Spannung innerhalb eines bestimmten Bereichs mit der Last ansteigend und dann konstant gehalten wird. Hierdurch wird eine unnötige Erhöhung der Erregung bei großer Last vermieden und gleichzeitig bei geringer Last eine Stabilität insofern gesichert, ,als es ermöglicht wird, der Charakteristik der Spannung einen sehr steilen Verlauf zu, geben. Bei den bekannten Einrichtungen, bei denen eine Koinstanthaltung der Spannung bei höheren Erregerwerten nicht vorgesehen ist, könnte eine steile Regelcharakteristik deswegen nicht eingestellt werden, weil sonst der Spannungswert, der bei hohen Belastungen eintreten würde, zu hoch wäre.In order to avoid these disadvantages, the regulation from control centers in which alternating current machines to motors with strongly fluctuating Speed and load work like this, especially in ship control centers carried out, that the voltage is within a certain range with the load increasing and then held constant. This creates an unnecessary increase the excitation avoided with high load and at the same time stability with low load insofar as it is made possible to unite the characteristic of the tension very steep course. In the known facilities in which one Keeping the voltage constant at higher excitation values is not provided a steep control characteristic cannot be set because otherwise the Stress value that would occur at high loads would be too high.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit z ist ein Generator einer Schiffszentrale bezeichnet, dessen Spannung in bekannter Weise durch einen Tirrillregler beeinflußt werden sola. Der eine Kontakt a des Tirriflreglers ist auf einem um einen festen Punkt 3 drehbar angeordneten Hebel q. befestigt, der durch Yedern 5 und den Kern einer Spule 6 beeinflußt wird. Die Spule 6 ist über einen Widerstand 7 an die Spannung der Erregermaschine 9 des Generators r geschaltet, die dessen Erregerwickluug 8 speist und in deren Erregerkreis ein Widerstand i o angeordnet ist. Zu diesem liegen unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Relais bei zu großer Schaltleistung die Tirrillkontakte 2 und i i parallel- Der. Bontakt i i ist dabei auf einem Hebel 12 ariÄ geordnet, auf den in bekannter Weise die von der Klemmenspannung des Generators i, b eeinflußte Spannungsspule 13 über einen Anker i:1 mit Dämpfungseinrichtung i 5 einwirkt. An dem Hebel 12 greift nun außer einem Gewicht 16 ein Hebel 17 an, dessen wirksames Gewicht durch ein vom Generatorstrom .abhängiges Stromsystem 18 über einen Anker 20 verändert werden kann. Ein Dämpfungssystem 19 dient dabei zur Stabilisierung der Einrichtung.In the figure, an embodiment of the invention is shown. With z a generator of a ship's control center is referred to, the voltage of which is known Way should be influenced by a Tirrill regulator. One contact a of the turbo regulator is on a rotatable about a fixed point 3 arranged lever q. attached, the is influenced by Yedern 5 and the core of a coil 6. The coil 6 is over a resistor 7 is connected to the voltage of the exciter 9 of the generator r, that of its pathogen 8 feeds into their excitation circuit Resistance i o is arranged. To this lie directly or with the interposition of a relay if the switching capacity is too high, the Tirrill contacts 2 and i i parallel- Of the. Bontakt i i is arranged on a lever 12 ariÄ, on the known in Way the voltage coil influenced by the terminal voltage of the generator i 13 acts via an armature i: 1 with a damping device i 5. The lever 12 engages now in addition to a weight 16, a lever 17, the effective weight of which by a from Generator current. Dependent current system 18 can be changed via an armature 20. A damping system 19 serves to stabilize the device.

Nach der Erfindung ist nun zwischen dem Anker 2o des Stromsystems 18 bzw. den Hebel 17 und den Hebel 12 eine mechanische Kupplung mit Spiel 2 i eingeschaltet, die zur Folge hat, daß das Gewicht des Hebels 17 und des Ankers 20 nur bis zu einem bestimmten Stromwert wirkt. Von diesem Stromwert ab wird der Anker 2o des Stromsystems 18 so weit emporgehoben, daß an dem Hebel 12 kein zusätzliches Gewicht mehr angreift und somit für die weitere Regelung lediglich die Systeme 6 und 13 maßgebend sind.According to the invention, a mechanical clutch with play 2 i is now switched on between the armature 2o of the power system 18 or the lever 17 and the lever 12, which means that the weight of the lever 17 and the armature 20 is only up to a certain level Current value is effective. From this current value onwards, the armature 20 of the current system 18 is raised so far that no additional weight acts on the lever 12 and thus only the systems 6 and 13 are decisive for the further regulation.

Es ist ohne weiteres zu ersehen, daß durch die beschriebene Vorrichtung die Wirkung des an dem Hebel 12 angreifenden zusätzlichen Gewichtes des Hebels 17 und des Ankers 2o mit wachsendem Strom dauernd geschwächt und von demjenigen Stromwert an, von dem an die Spannung konstant gehalten werden soll, ,ganz ausgeschaltet wird. Infolgedessen steigt die Spannung nur innerhalb eines bestimmten Bereiches der Last an dem Generator i an, während sie bei diesen Bereich übersteigender Last konstant gehalten wird.It can be readily seen that by the device described the effect of the additional weight of the lever 17 acting on the lever 12 and of the armature 2o continuously weakened with increasing current and of that current value from which the voltage is to be kept constant, is completely switched off. As a result, the voltage only increases within a certain range of the load at the generator i, while it is constant when the load exceeds this range is held.

Wäre die Spannungsspule 13 unmittelbar an die Spannung des Generators i angeschlossen, dann würde bei steigender Frequenz der Regler eine H.erabregelumg der Spannung herbeiführen. Um dies zu vermeiden, sind in den Stromkreis der Spule 13 ein relativ hoher induktiver Widerstand 21 und ein kleiner Ohmscher Widerstand 22 geschaltet, die derart bemessen sind, daß der Erregerstrom des Generators auch bei steigender Frequenz nicht herabgeregelt wird. Insbesondere ist es zweckmäßig, die Widerstände so zu bemessen, daß die Spannung bei ansteigender Frequenz größer wird. Hierdurch bleibt in allen Fällen die Stabilität der Einrichtung gesichert.The voltage coil 13 would be directly connected to the voltage of the generator i connected, then with increasing frequency the controller would reduce the speed the tension. To avoid this, are in the circuit of the coil 13 a relatively high inductive resistance 21 and a small ohmic resistance 22 connected, which are dimensioned such that the excitation current of the generator also is not regulated down with increasing frequency. In particular, it is useful to dimension the resistors so that the voltage increases with increasing frequency will. This ensures the stability of the device in all cases.

:Die Anordnung nach der Erfindung eignet insbesondere für solche Zentralen, die auf Synchronmotoren arbeiten, da hierbei eine Gefährdung der Stabilität besonders unangenehm sich auswirkt. Aber auch bei Verwendung von Asynchronmotoren zum Antrieb von Schiffsschrauben wird die Erfindung , zweckmäßig angewandt.: The arrangement according to the invention is particularly suitable for such centers, who work on synchronous motors, since this poses a particular risk to stability has an uncomfortable effect. But also when using asynchronous motors for the drive the invention is expediently applied to ship propellers.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Regulation of control centers in which alternating current machines work on motors with strongly fluctuating speed and load, in particular of ship control centers, characterized in that the voltage is within a certain Range is increasing with the load and then kept constant.

2. Establishment for carrying out the regulation according to claim i, characterized in that on the Lever of a per se known turntable regulator influenced by the voltage of the generator in addition, the current of the load circuit only acts up to the value of the load, from which the voltage is kept constant.

3. Device according to claim 2, characterized in that the effect of one on the voltage of the generator Influences the lever of the turntable regulator acting on the weight with increasing current permanently weakened and from that value of the load onwards, from which the voltage is constant is to be held is turned off. q ..

Device according to claim 2 and 3, characterized in that the circuit is fed by the generator voltage Coil of the turntable regulator is designed so 'that its alternating current resistance with increasing frequency increases so that the excitation current of the generator here is not downgraded.

5. Device according to claim 2 to 4, characterized in that that the circuit of the coil of the turntable regulator fed by the generator voltage is designed so that the voltage of the generator increases with increasing frequency will.