DE673023C

DE673023C - Device for keeping the voltage of alternators constant

Info

Publication number: DE673023C
Application number: DES101357D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1930-10-22
Filing date: 1931-10-11
Publication date: 1939-03-14

Description

Einrichtung zum Konstanthalten der Spannung von Wechselstromgeneratoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Konstanthalten der Spannung von Wechselstromgeneratoren. Es sind Einrichtungen dieser Art bekannt, bei denen in dem Erregerkreis der zu regelnden Maschine bzw. in dem Erregerkreis der zugehörigen Erregermaschine gittergesteuerteEntladungsstrecken vorgesehen sind, auf deren Steuerung die für die Regelung maßgebende Größe einwirkt. - Bei diesen Anordnungen fließt im allgemeinen durch die Entladungsstrecken ein nicht unbeträchtlicher Strom. Eine wesentlich kleinere Bemessung der Entladungsstrekken erlaubt eine andere bekannte Regeleinrichtung, bei der in den Regelkreis der zu regelnden Maschine die Arbeitswicklung einer Drosselspule geschaltet ist, derenVormagnetisierung über diegittergesteuertenEntladungsstrecken gesteuert wird. In diesem Fall muß die Erregerleistung einer Wechselstromquelle entnommen werden und hinter der Regeldrossel durch einen besonderen Gleichrichter in Gleichstrom verwandelt werden. Bei den bekannten Regeleinrichtungen der genannten Art werden die im Vormagnetisierungskreis der Regeldrossel liegenden Entladun:gsstrekken von der für die Regelung maßgebenden Größe kontinuierlich, d. h. in der Weise gesteuert, daß auch ihre Durchlässigkeit stetig mit den Änderungen der Regelspannung zü-bzw. abnimmt.Device for keeping the voltage of alternators constant The invention relates to a device for keeping the voltage constant of alternators. There are facilities of this type known in which in the excitation circuit of the machine to be controlled or in the excitation circuit of the associated machine Exciter machine grid-controlled discharge paths are provided on their control the decisive factor for the regulation acts. - Flows with these arrangements generally a not inconsiderable current through the discharge paths. One A significantly smaller dimensioning of the discharge paths allows another known one Control device in which the working winding is in the control loop of the machine to be controlled a choke coil is connected, the pre-magnetization of which via the grid-controlled discharge paths is controlled. In this case, the excitation power must be from an alternating current source and behind the control throttle by a special rectifier can be converted into direct current. In the known control devices of the above The discharges in the pre-magnetization circuit of the control choke are type continuously on the variable that is decisive for the regulation, d. H. controlled in the way that their permeability also increases or decreases continuously with the changes in the control voltage. decreases.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Einrichtung zum Konstanthalten der Spannung von Wechselstromgeneratoren, bei .der in dem aus einer Wechselstromquelle über Gleichrichter gespeisten Erregerstromkreis wechselstromseiti:g Drosselspulen geschaltet sind, deren Induktivität durch einen über gittergesteuerte Entladungsstrecken zugeführten, abhängig von der zu regelnden Spannung veränderlichen Vormagnetisierungsgleichstrom gesteuert wird. Gemäß der Erfindung werden die Entladungsstrecken durch eine von der zu regelnden Spannung abhängige Gitterwechselspannung derart gesteuert, daß siebeimUnterschreiten einer bestimmten Grenze der Generatorspannung sprunghaft leitend werden bzw. zünden und beim Überschreiten dieserGrenze wieder sperren. Die Erfindung benutzt also das an sich bekannte Tirrillprinzip, um mit Hilfe vonEntladungsstrecken die Induktivität der Regeldrossel zu steuern. Eine stetige Steuerung der Entladungsstrecken findetnicht mehr statt; vielmehr soll diese je nach der Größe der Regelspannung nur zwischen dem Zustand völliger Sperrung und einem be-' stimmten Aussteuerungsgrad hin und her pendeln; auf diese Weise hängt die Größe des Vormagnetisierungsstromes und damit auch des Erregerstromes der Wechselstrommaschine nur noch von dem Verhältnis der Sperrzeiten zu den Stromführungszeiten der Entladungsstrecken ab. Das hat zur Folge, daß Änderungen in der Steuercharakteristik der Röhren, wie sie beispielsweise infolge von Alterungserscheinungen fast immer auftreten, ohne Einfluß auf die Regelgenauigkeit bleiben. Wenn aus irgendeinem Grunde die Leitfähigkeit der Entladungsstrecken während der Brennzeit allmählich geringer werden sollte, so gleicht sich das selbsttätig dadurch aus, daß die Brennzeiten im Verhältnis zu den Sperrzeiten entsprechend verlängert werden. Periodische Pendelungen des- Erregerstromes sind trotz des intermittierenden Arbeitens der Röhren nicht zu befürchten, da die Regeldrosseln in Verbindung mit der Induktivität der Erregerwicklung der Maschine weitestgehend glättend wirken.The invention also relates to a device for holding constant the voltage of alternators, in the case of which from an alternating current source Excitation circuit fed via rectifier on the AC side: g choke coils are connected, their inductance by a grid-controlled discharge path supplied, depending on the voltage to be regulated variable bias direct current is controlled. According to the invention, the discharge paths are through one of the voltage to be regulated dependent grid alternating voltage controlled such that they suddenly become conductive when the generator voltage falls below a certain limit or ignite and lock again when this limit is exceeded. The invention so uses the well-known Tirrill principle to with Help of discharge paths to control the inductance of the regulating choke. Continuous control of the discharge paths no longer takes place; rather, this should depend on the size of the control voltage only between the state of complete blocking and a certain level of modulation commute back and forth; in this way the magnitude of the bias current depends and thus also the excitation current of the alternating current machine only depends on the ratio the blocking times to the current carrying times of the discharge paths. That has to Consequence that changes in the control characteristics of the tubes, such as those for example almost always occur as a result of signs of aging without affecting the control accuracy stay. If for some reason the conductivity of the discharge paths during If the burning time should gradually decrease, this will be the same automatically characterized in that the burning times are correspondingly extended in relation to the blocking times will. Periodic oscillations of the excitation current are despite the intermittent Working of the tubes is not to be feared, since the regulating throttles in connection with the inductance of the excitation winding of the machine have a largely smoothing effect.

Es ist bekannt, auf eine im Erregerkreis einer Maschine liegende gleichstromvormagnetisierte Regeldrossel die Differenz zweier Größen einwirken zu lassen, die in verschiedenem Maße von der Regelgröße abhängig sind. Von dieser Maßnahme wird zweckmäßig auch bei der praktischen Durchführung der Erfindung in der Weise Gebrauch gemacht, daß eine solche Differenzgröße die Gittersteuerung der Entladungsstrecken übernimmt.It is known to react with a direct current bias in the excitation circuit of a machine Control throttle to allow the difference between two sizes to act in different Dimensions depend on the controlled variable. This measure is also expedient made use of the practice of the invention in such a way that such a difference takes over the grid control of the discharge paths.

Die Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert werden, die in der Zeichnung dargestellt sind.The details of the invention are intended to be based on exemplary embodiments are explained, which are shown in the drawing.

In der Fig. i der Zeichnung ist mit 2 ein Wechselstromgenerator bezeichnet, der mit einer Ankerwicklung 3 und einer Feldwicklung 4 versehen ist. Die Ankerwicklung ist an ein Wechselstromnetz angeschlossen, dessen Phasenleiter mit 5, 6, 7 bezeichnet sind. Die Feldwicklung des Generators wird mit gleichgerichtetem Strom gespeist, der von den Phasenleitern 6, 7 durch eine Gleichrichtergruppe 8 entnommen wind. Es können für die Gleichrichtung des Stromes Gleichrichter beliebiger Art verwendet werden. Besonders geeignet für den vorliegenden Zweck sind die bekannten Kupferoxy dgleichrichter.In Fig. I of the drawing, 2 denotes an alternator, which is provided with an armature winding 3 and a field winding 4. The armature winding is connected to an alternating current network, the phase conductor denoted by 5, 6, 7 are. The field winding of the generator is fed with rectified current, which is taken from the phase conductors 6, 7 by a rectifier group 8. Any type of rectifier can be used to rectify the current will. The known copper oxy are particularly suitable for the present purpose d rectifier.

Vor die Gleichrichter ist auf der Wechselstromseite eine Drosselpule g eingeschaltet, durch die der Erregerstrom in der Feldwicklung 4 geregelt werden kann. Die Drosselspule g besitzt einen dreischenkligen Eisenkern. Auf den äußeren Schenkeln des Kernes i i ist gleichmäßig verteilt die in den Erregerstromkreis des Generators eingeschaltete .Wicklung i2 angeordnet. Auf dem mittleren Schenkel des Kernes i i liegt eine zweite Wicklung 13. Diese Wicklung wird mit Gleichstrom gespeist, der ebenfalls den Phasenleitern 6, 7, des Drehstromnetzes über gittergesteuerte thermionische Gleichrichterröhren 21, 22 entnommen wird. Entsprechend der Änderung der Generatorspannung wird durch Beeinflussung der Steuerspannung an den Gittern der Röhren der Strom in der Wicklung 13 und damit die Sättigung des Kernes i i der Drosselspule g geändert. Infolgedessen wird auch die Selbstinduktion der Drosselspule und der Erregerstrom des Generators verändert: Die Drosselspule g ist so bemessen, daß die Gener atorspannung etwas über den Normalwert ansteigt, wenn die Wicklung 13 der Drosselspule 9 unerregt und der Generator 2 nicht -belastet ist.A choke coil is located in front of the rectifier on the alternating current side g switched on, through which the excitation current in the field winding 4 can be regulated can. The choke coil g has a three-legged iron core. On the outside Legs of the core i i is evenly distributed in the excitation circuit of the Generator switched on. Winding i2 arranged. On the middle leg of the Core i i is a second winding 13. This winding is fed with direct current, which is also the phase conductors 6, 7, of the three-phase network via grid-controlled thermionic rectifier tubes 21, 22 is removed. According to the change the generator voltage is determined by influencing the control voltage on the grids the tubes of the current in the winding 13 and thus the saturation of the core i i the Choke coil g changed. As a result, the self-induction of the choke coil also becomes and the excitation current of the generator changes: The choke coil g is dimensioned in such a way that that the generator voltage increases slightly above normal when the winding 13 of the choke coil 9 is de-energized and the generator 2 is not loaded.

Als Gleichrichterröhren 21, 22 werden normale Glühkathodenröhren verwendet. Die Röhren 21, 22 besitzen je eine Glühkathode 27, 3-i, die durch eine Sammlerbatterie 35 beheizt wird, je eine Anode 28, 32 sowie je ein Steuergitter 29, 33. Die Anoden 28, 32 der Geichrichterröhren sind an die Wicklungshälften 48, 49 der Sekundärwicklung 47 eines Transformators 45 angeschlossen. Der Mittelpunkt der Transformatorwicklung 47 ist mit der Wicklung 13 auf dem mittleren Schenkel der Drosselspule 9 verbunden, die mit der 'Wicklung 52 einer zweiten, ebenfalls mit einem Eisenkern versehenen Drosselspule 53 in Reihe geschaltet und an den zu den Kathoden 27, 31 der beiden Gleichrichter führenden Leiter 36 angeschlossen ist. Die Primärwicklung 46 des Transformators 45 ist an die Phasenleiter 6, 7 des Wechselstromnetzes angeschlossen. Die Schaltung der Gleichrichter, .die unter dem Namen Vollwellenschaltung bekannt ist, ermöglicht es, daß jede Halbwelle des Wechselstromes in Gleichstrom umgewandelt wird.Normal hot cathode tubes are used as rectifier tubes 21, 22. The tubes 21, 22 each have a hot cathode 27, 3-i, which is connected to a collector battery 35 is heated, one anode 28, 32 and one control grid 29, 33 each. The anodes 28, 32 of the rectifier tubes are attached to the winding halves 48, 49 of the secondary winding 47 of a transformer 45 is connected. The center of the transformer winding 47 is connected to the winding 13 on the middle leg of the choke coil 9, those with the 'winding 52 of a second, also provided with an iron core Choke coil 53 connected in series and connected to the cathodes 27, 31 of the two Rectifier leading conductor 36 is connected. The primary winding 46 of the transformer 45 is connected to the phase conductors 6, 7 of the alternating current network. The circuit the rectifier, which is known under the name of full-wave circuit, enables it is that every half-wave of the alternating current is converted into direct current.

Da derVerlauf des dieVormagnetisierungswicklung 13 durchfließenden Stromes ohne weiteres aus der Zeichnung entnommen werden kann, erübrigt sich eine Beschreibung des Stromkreises.Since the course of the bias winding 13 flowing through Stromes can be taken from the drawing without further ado, there is no need for one Description of the circuit.

Die Gleichrichter werden mit Hilfe der erwähnten Steuergitter 29, 33 derart gesteuert, daß ein Gleichstrom durch die Vormagnetisierungswicklung nur dann fließen kann, wenn die Generatorspannung von ihrem vorgestimmten Wert abweicht.The rectifiers are controlled with the help of the control grid 29, 33 controlled so that a direct current through the bias winding only can then flow when the generator voltage deviates from its predetermined value.

Die beiden Gitter 29, 33 sind an die Enden der beiden Teile 59, 58 der Sekundärwicklung 57 eines Gittertransformators 23 angeschlossen. Die mittlere Anzapfung dieses Transformators ist über Leiter 6o, 94, die Wicklungen 13, 52 der beiden Drosselspulen 9 und 53 und den Leiter 36 mit den beiden Kathoden 27, 31 der Elektronenröhren 21, 22 verbunden.The two grids 29, 33 are at the ends of the two parts 59, 58 the secondary winding 57 of a grid transformer 23 is connected. the Middle tap of this transformer is via conductor 6o, 94, the windings 13, 52 of the two choke coils 9 and 53 and the conductor 36 with the two cathodes 27, 31 of the electron tubes 21, 22 are connected.

In den Erregerstromkreis der Primärwicklung 56 des Transformators 23 werden in an sich bekannter Weise.zwei Spannungen eingeführt, die entgegen-gerichtet und nur dann gleich sind, wenn die Generatorspannung ihren Normalwert besitzt. Die . eine dieser Spannungen wird an einem Widerstand 25 abgegriffen, die andere von der Sekundärwicklung eines Stromtransformators 62 geliefert. Die Primärwicklung dieses Stromtransformators ist in den Stromkreis einer Eisendrosselspule 24 eingeschaltet, die von der Wicklungshälfte 49 der Sekundärwicklung des Transformators 45 gespeist wird. Der Strom, der durch diese Drosselspule verläuft, hängt von der Spannung der Transformatorwicklung 49 und somit von der Spannung des Generators 2 ab. Die Spule 24 ist so bemessen, daß sie hoch gesättigt ist. Infolgedessen ändert sich bei Spannungsschwankungen der Strom in 'der Drosselspule 24 in erheblich stärkerem Maße als die Spannung. Der Verlauf des Stromes in der Drosselspule 24 in Abhängigkeit von der Spannung wird durch die Kurve A in der Fig. 2 angedeutet.In the excitation circuit of the primary winding 56 of the transformer 23 two voltages are introduced in a manner known per se, which are directed in the opposite direction and are only equal when the generator voltage has its normal value. the . one of these voltages is tapped at a resistor 25, the other from the secondary winding of a current transformer 62 is supplied. The primary winding this current transformer is connected to the circuit of an iron inductor 24, fed by the winding half 49 of the secondary winding of the transformer 45 will. The current that runs through this inductor depends on the voltage of the Transformer winding 49 and thus on the voltage of the generator 2. The sink 24 is dimensioned to be highly saturated. As a result, changes with voltage fluctuations the current in 'the choke coil 24 to a much greater extent than the voltage. The course of the current in the choke coil 24 as a function of the voltage is indicated by curve A in FIG.

DerWiderstand25 ist ebenfalls überTransformatoren an die Spannung zwischen den Leitern 6, 7 angeschlossen. Die Kurve B in Fig. 2 gibt den Verlauf des Stromes im Widerstand 25 in Abhängigkeit von der angelegten Spannung an. Der Widerstand ist so eingestellt, daß bei Normalspannung des Generators die an ihm abgegriffene Spannung gleich der in der Wicklung des Stromtransformators 62 induzierten Spannung ist. Schwankt die Spannung des Generators, so wird auch die am Widerstand 25 abgegriffene Spannung proportional der Spannungsänderung ihren Wert ändern. In Fig. 3 sind in Abhängigkeit von der Generatorspannung die am Widerstand 25 abgegriffene Spannung (Kurve D) und die in der Sekundärwicklung des Stromtransformators 62 induzierte Spannung (Kurve C) aufgetragen. Bei Normalspannung des Generators sind die Spannungenam Widerstand und in der Sekundärwicklung des Stromtransformators gleich. Sobald, wie aus Fi:g. 3 ersichtlich ist, bei Änderungen der Generatorspannung die Spannungen an dem Widerstand 25 und in ,der Sekundärwicklung des Stromwandlers 62 sich in verschiedenem Maße ändern, wird die' Primärwicklung 56 des Gittertransformators 23 an Spannung gelegt und von einem Erregerstrom durchflossen. Infolgedessen wird auch in der Sekundärwicklung 57 des Transformators 23 eine Spannung induziert, so daß an die Steuer= Bitter 29, 33 der Gleichrichterröhren 21, 22 Steuerspannungen angelegt werden. Sobald die Steuergitter der Gleichrichterröhren positiv sind, kann ein Gleichstrom durch die Vormagnetisierung 13 fließen.The resistor 25 is also connected to the voltage via transformers connected between conductors 6, 7. The curve B in Fig. 2 gives the course of the current in resistor 25 as a function of the applied voltage. Of the Resistance is set so that at normal voltage of the generator the on him tapped voltage equal to that induced in the winding of the current transformer 62 Tension is. If the voltage of the generator fluctuates, so will the one at the resistor 25 tapped voltage will change its value proportionally to the voltage change. In 3 are those tapped at resistor 25 as a function of the generator voltage Voltage (curve D) and that induced in the secondary winding of the current transformer 62 Voltage (curve C) plotted. At normal voltage of the generator, the voltages are am Resistance and the same in the secondary winding of the current transformer. As soon as from Fi: g. 3 it can be seen that the voltages are changed when the generator voltage changes at the resistor 25 and in, the secondary winding of the current transformer 62 in different Change dimensions, the 'primary winding 56 of the grid transformer 23 is at voltage placed and traversed by an excitation current. As a result, it is also in the secondary winding 57 of the transformer 23 induces a voltage, so that the control = bitter 29, 33 of the rectifier tubes 21, 22 control voltages are applied. Once the control grid the rectifier tubes are positive, a direct current can flow through the bias 13 flow.

Um für die in den Erregerstromkreis des Gittertransformators 23 eingeführten Spannungen möglichst Phasengleichheit zu erreichen, ist der Widerstand 25 an eine Spannung angeschlossen, die gegenüber der an die Drosselspule 24 angelegten Spannung in der Phase verschoben ist. Zu diesem Zweck ist der eine der äußeren Kontakte des Widerstandes 25 an den Endpunkt der Wicklungshälfte49 der Sekundärwicklung47 des Transformators 45 angeschlossen. Der andere Endpunkt.des Widerstandes 25 ist über einen beweglichen Kontakt an einen Spannungsteilerwiderstand 77 angelegt. Dieser Spannungsteilerwiderstand ist einerseits über dieLeitung 51 mit der mittleren Anzapfung der Sekundärwicklung 47 des Transformators 45, andererseits mit dem einen Ende .der Sekundärwicklung 76 eines Transformators 74 verbunden, deren anderes Ende mit der Wicklungshälfte 49 .in Verbindung steht. Die Primärwicklung des Transformators 74 ist zwischen den Phasenleitern 5, 6 des Drehstromgenerators angeschlossen. Durch die erwähnte Schaltung kann bei geeigneter Einstellung der Widerstände 25, 77 leicht erzielt werden, daß die am Widerstand 25 zwischen Punkt 61 und der Leitung 66 auftretende Spannung in Gegenphase ist zu der in der Sekundärwicklung des Stromtransformators 62 induzierten Spannung.In order for those introduced into the excitation circuit of the grid transformer 23 To achieve voltages as phase equality as possible, the resistor 25 is connected to a Connected voltage that is opposite to the voltage applied to the inductor 24 is shifted in phase. For this purpose, one of the external contacts of the Resistor 25 to the end point of the winding half49 of the secondary winding47 of the Transformer 45 connected. The other end point of the resistor 25 is over a movable contact is applied to a voltage divider resistor 77. This The voltage divider resistor is on the one hand across line 51 with the middle tap the secondary winding 47 of the transformer 45, on the other hand with one end .der Secondary winding 76 of a transformer 74 connected, the other end to the Winding half 49. Is connected. The primary winding of transformer 74 is connected between the phase conductors 5, 6 of the alternator. By the circuit mentioned can be easily adjusted with a suitable setting of the resistors 25, 77 be achieved that the resistor 25 between point 61 and line 66 occurs Voltage in phase opposition to that in the secondary winding of the current transformer 62 induced voltage.

Die Wirkungsweise der nach der Erfindung ausgebildeten Regeleinrichtung, wie sie in der Fig. i dargestellt ist, ist, soweit bisher beschrieben, nun folgende: In der Wicklung des Generators 2 wird beim Anlaufen infolge des remanenten Feldes eine geringe Spannung erzeugt. Infolgedessen fließt über .die Phasenleiter 6, 7 durch die Gleichrichter 8 und die Drosselspule 9 ein schwacher Strom. Die Erregerwicklung 4 des Generators wird daher mit Gleichstrom gespeist. Der Erregerstrom verläuft dabei von dem Phasenleiter 6 über den Leiter 87, die in Graetzschaltung angeordnete Gleichrichtergruppe 8, Leitung 88, Erregerwicklung 4 des Generators ä, Leitung 89, Gleichrichtergruppe 8, Leitung 86, Wicklung 12 der Drosselspule 9, Leitung 85 zum Phasenleiter 7.The mode of operation of the control device designed according to the invention, As shown in Fig. i, as far as described so far, the following is now: In the winding of the generator 2 when starting up due to the remanent field generates a low voltage. As a result, the phase conductors 6, 7 flow over through the rectifier 8 and the choke coil 9, a weak current. The excitation winding 4 of the generator is therefore fed with direct current. The excitation current runs thereby from the phase conductor 6 via the conductor 87, which is arranged in Graetz circuit Rectifier group 8, line 88, field winding 4 of the generator ä, line 89, Rectifier group 8, line 86, winding 12 of the choke coil 9, line 85 to the Phase conductor 7.

Bei Umkehr der Spannung an der Wechselstrommaschine kehrt der Strom in den Leitungen 85, 87 seine Richtung um. Durch die Erregerwicklung 4 fließt jedoch .der Erregerstrom infolge der besonderen Schaltung der Gleichrichtergruppe in der gleichen Richtung weiter. ' Die Erregung der Feldwicklung verursacht ein weiteres Ansteigen der Generatorklemmenspannung, und ein immer größer werden-, der Gleichstrom wird der Feldwicklung q. geliefert. Der Generator erregt sich. soweit selbst, bis er eine normale Spannung besitzt.When the voltage is reversed on the alternator, the current reverses in lines 85, 87 reverses its direction. However, it flows through the excitation winding 4 .the excitation current as a result of the special circuit of the Rectifier group continue in the same direction. 'The excitation of the field winding causes a a further increase in the generator terminal voltage, and an ever larger one, the Direct current is applied to the field winding q. delivered. The generator gets excited. so far himself until he has normal tension.

Wird der Generator belastet, dann fällt die Generatorspännung wieder unter den vorbestimmten Wert ab. Infolgedessen fließt mehr Strom durch den Widerstand 25: als- durch die Drosselspule 24., wie leicht den in Fig. 3 dargestellten Kurven entnommen werden kann. Infolgedessen wird die in der Sekundärwicklung des Stromtransformators 62 induzierte Spannung kleiner als die Spannung zwischen dem Punkt 61 des Widerstandes 25 und dem Leiter 66. Daher wird- der Wicklung 56 des -Transformators * 23. :eine Spannung aufgedrückt, die einen vom Punkt 6.1 des Widerstandes 25 über die Wicklung 56 des- Transformators 23 und die Sekundärwicklung des Stromtransformators 62 verlaufenden Strom hervorruft. Dieser Strom erregt den Transformator 23 und ruft in der Sekundärwicklüng 57 eine Spannung hervor. .Diese Spannung: -liegt zwischen den Gittern 29,. 33 und den Kathoden 2,7, 31 der Röhrengleichrichter 2i, 22, so daß bei positiver Gitterspannung Und - entsprechender Anodenspannung ein Anodenstrom in den Röhren- auftreten kann. Dieser-Anodenstromkreis schließt sich über die- Wicklung 13 der Drosselspüle 9 und veranlaßt eine Sättigung des Eisenkernes.i i. Durch die Sättigung des Kernes i i wird der Wechselstromwi.derstand der Drosselspule g verringert, so daß ein erhöhter Erregerstrom durch die Erregerwicklung des Generators verläuft. - Infolgedessen steigt die Generatorspännung an. -Sobald die Spannung des Generators ihren vorbestimmten Wert wieder erreicht hat, ist auch die Spannung zwischen .den beiden Enden der Primärwicklung 56 des Transforinators 23 wieder Null geworden. Infolged-ssen wird auch in" der Sekundärivickiung .des Gittertransformators keine Spannung mehr induziert, so daß der Anodenstrom durch die -Gleichrichterröhien unterbrochen ,wird. Die Erregerwicklung 13 ist infolgedessen nicht mehr vom Strom durchflössen. Der Wechselstromwiderstand der Drosselspule 12: nimmt nunmehr wieder so zu, daß der Erregerstrom der Feldwicklung q. wieder verringert wird: Sobald die Generatorspannung nunmehr von neuem infolge der Belastung absinkt, werden die Röhren 2i; 22 von neuem unter dem Einfluß einer entstehenden Spannung am Steuergitter leitend, worauf wiederum der Erregerstrom des Generators verstärkt wird. Die Gleichrichterröhren werden in der beschriebenen Weise mit hoher Geschwindigkeit dauernd umgesteuert, so daß eine im wesentlichen konstante Spannung des Generators erzielt wird. Die Erregung der Feldwicklung wird - schnell zwischen vorbestimmten Minimal- und Maximalwerten verändert. Der durchschnittliche Wert der Erregung des Erregerstromes ist proportional dem Verhältnis der Zeit, in der die Röhren 21, 22 leitend sind, zu der Zeit, in der sie nicht leitend sind.If the generator is loaded, the generator voltage drops again below the predetermined value. As a result, more current flows through the resistor 25 than through the choke coil 24, as can easily be seen from the curves shown in FIG. As a result, the voltage induced in the secondary winding of the current transformer 62 becomes smaller than the voltage between the point 61 of the resistor 25 and the conductor 66 Resistance 25 over the winding 56 of the transformer 23 and the secondary winding of the current transformer 62 causes current. This current excites the transformer 23 and causes a voltage in the secondary winding 57. This voltage: - lies between the grids 29 ,. 33 and the cathodes 2, 7, 31 of the tube rectifiers 2i, 22, so that with a positive grid voltage And - corresponding anode voltage, an anode current can occur in the tubes. This anode circuit closes via the winding 13 of the choke coil 9 and causes saturation of the iron core.i i. The saturation of the core ii reduces the alternating current resistance of the choke coil g, so that an increased excitation current runs through the excitation winding of the generator. - As a result, the generator voltage increases. As soon as the voltage of the generator has reached its predetermined value again, the voltage between the two ends of the primary winding 56 of the transformer 23 has also become zero again. As a result, no more voltage is induced in the secondary voltage of the grid transformer, so that the anode current is interrupted by the rectifier. The excitation winding 13 is no longer flowed through by the current to that the excitation current of the field winding q. is reduced again: As soon as the generator voltage drops again as a result of the load, the tubes 2i; 22 become conductive again under the influence of a voltage arising on the control grid, whereupon the excitation current of the generator is again increased The rectifier tubes are continuously reversed in the manner described at high speed, so that an essentially constant voltage of the generator is achieved. The excitation of the field winding is - quickly changed between predetermined minimum and maximum values. The average value of the excitation of the excitation current is prop ortional to the ratio of the time in which the tubes 21, 22 are conductive to the time in which they are not conductive.

Da die Generätorfelderregung abhängig ist von der Länge der Zeit, in der die Gleichrichterröhren leitend sind, ist die -Regelung. des Generators unabhängig von der Charakteristik der Röhren. Sollte sich der innere Widerstand aus irgendeinem Grunde ändern, so werden die Röhren doch immer -noch bei der Spannungsregelung dadurch wirksam sein, daß sie für längere oder kürzere Zeit als gefordert leitend bleiben, um die Generatorspannung auf den verlangten Wert ansteigen zu lassen.Since the generator field excitation depends on the length of time, in which the rectifier tubes are conductive is the regulation. of the generator independently on the characteristics of the tubes. Should the inner resistance come from any Reasons change, so the tubes will always - even with the voltage regulation thereby be effective so that they remain conductive for longer or shorter periods than required, to let the generator voltage rise to the required value.

Es zeigt sich nun, daß bei der bisher beschriebenen Einrichtung bisweilen unter dem Einfluß der Selbstinduktion der Feldwicklung des Generators die in dem Generator induzierte Spannung über den verlangten Normalwert ansteigt. Dies beruht darauf, daß die Generatorspannung infolge der Selbstinduktion der Erregerwicklung sich erheblich langsamer ändert als die an die Erregerwicklung des Generators angelegte Spannung und daß die Verstärkung der Generatorerregung erst unterbrochen wird, wenn die Generatorspannung den Normalwert erreicht hat. Um nun diese Nachteile zu vermeiden, ist die Drosselspule 53 vorgesehen, deren Wechselstromwicklung 63 mit der Wicklung der DrosselsPule 24 in -Reihe geschaltet ist. Auch die Drosselspule 53 ist mit einem dritten Schenkel versehen, auf dem eine Gleichstromerregerwicklung 52 angeordnet ist, die mit der Gleichstromerregerwicklung der Drosselspüle 9 in Reihe geschaltet ist. Sobald beim Absinken der Generatorspannung die Selbstinduktion -der Drosselspule 9 durch Gleichstromvormagnetisierungverringertwird,wird auch die Selbstinduktion der Drosselspule 53 durch Sättigung des Kernes durch Vormagnetisierung verringert. Hierdurch wird erzielt, daß der Strom in der Drosselspule 24 bereits wieder ansteigt, bevor die Generatorspannung ihren Normalwert erreicht hat. Durch geeignete Bemessung der Drossel= spule .53 kann erreicht werden, daß die Generatorspannung auf ihren Normalwert nach dem Unterbrechen .der Gleichstromvormagnetisierung der Drosselspule 9 ansteigt, ohne diesen zu fiberschreiten. In Fig. 3 gibt die gestrichelte Kurve E die Spannung an der Sekundärwicklung des Stromtransformators 62 in Abhängigkeit von der Generatorspannung wieder, wenn die Drossel 53 berücksichtigt ist.It now appears that with the device described so far, sometimes under the influence of the self-induction of the field winding of the generator in the Generator induced voltage rises above the required normal value. This is based that the generator voltage is due to the self-induction of the field winding changes much more slowly than that applied to the excitation winding of the generator Voltage and that the amplification of the generator excitation is only interrupted when the generator voltage has reached the normal value. In order to avoid these disadvantages, the choke coil 53 is provided, its alternating current winding 63 with the winding the choke coil 24 is connected in series. The choke coil 53 is also provided with a Third leg provided on which a DC excitation winding 52 is arranged is connected in series with the DC excitation winding of the choke coil 9 is. As soon as the generator voltage drops, the self-induction of the choke coil 9 is decreased by DC bias, self-induction also becomes of the choke coil 53 is reduced by saturation of the core by biasing. This ensures that the current in the choke coil 24 already rises again, before the generator voltage has reached its normal value. By appropriate dimensioning the choke = coil .53 can be achieved that the generator voltage on their Normal value after interrupting the DC bias of the reactor 9 increases without exceeding it. In Fig. 3 there are dashed Curve E the voltage across the secondary winding of the current transformer 62 as a function from the generator voltage again if the choke 53 is taken into account.

Die Einrichtung kann in verschiedener Weise abgeändert werden. Wie in Fi.g. 4 dargestellt ist, kann für die Speisung der Vormagnetisierungswicklungen 13 und 52 der beiden Drosselspulen 9 und 53 ein besonderer Generator io4 vorgesehen werden, dessen Anker io5 an zwei Leitungen rot, 103 angeschlossen ist. Der Gleichstrom für die Vormagnetisierung wird diesen beiden Leitungen über den Transformator 107 entnommen, der in gleicher Weise wie bei dem in Fig. i beschriebenen Ausführungsbeispiel so geschaltet ist, daß .die Gleichrichter jede Halbwelle des Wechselstromes in Gleichstrom umwandeln. Zur Speisung der Drosselspule 24 sowie des Widerstandes 25 sind bei der in Fi.g. 4 .dargestellten Schaltung besondere Transformatoren 112, 113 erforderlich. In allen übrigen Einzelheiten gleicht die Schaltung nach Fig. 4 der vorher beschriebenen Schaltung nach Fig. i. Auch in der Wirkungsweise unterscheidet sie sich nicht von der vorher beschriebenen Anordnung.The facility can be modified in a number of ways. As in Fi.g. 4, a special generator io4 can be provided for feeding the bias windings 13 and 52 of the two choke coils 9 and 53, the armature io5 of which is connected to two lines red 103. The direct current for the premagnetization is taken from these two lines via the transformer 107 , which is connected in the same way as in the embodiment described in FIG. To feed the choke coil 24 and the resistor 25 are in Fi.g. 4. The circuit shown requires special transformers 112, 113. In all other details, the circuit according to FIG. 4 is similar to the previously described circuit according to FIG. It also does not differ in its mode of operation from the previously described arrangement.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device to keep the voltage constant from Alternators, in which from an alternating current source through rectifiers the energized excitation circuit are switched on the alternating current side, whose inductance is supplied by a grid-controlled discharge path, Depending on the voltage to be controlled, variable bias direct current is controlled, characterized in that the discharge paths (2i, 22) through a grid alternating voltage dependent on the voltage to be regulated is controlled in this way be that they fall below a certain limit of the generator voltage suddenly become conductive b: betw. ignite and when this limit is exceeded again lock.

2. Device according to claim i, characterized in that on the grid circle the discharge path acts the difference between two voltages, which in turn depend to various degrees on the generator voltage.

3. Device according to claim 2, characterized .that in the primary circuit of a grid transformer (23) voltages introduced, on the one hand, via transformers to the generator voltage connected resistor (25), on the other hand, the secondary winding of a current transformer (62) whose primary winding is in the circuit via a Transformer connected to the generator voltage iron choke coil (24) switched on is, which is so highly saturated at the normal voltage of the generator that at Changes in the generator voltage of the inductor current to a much greater extent changes as the voltage and correspondingly that in the secondary winding of the current transformer (62) induced voltage of which changes proportionally with the generator voltage Voltage at resistor (25) deviates.

4. Device according to claim 3, characterized in that that the choke coil (24) to one winding half (49) of the anode circuit the transformer (45) feeding the discharge paths (2i, 22) is connected.

5. Device according to claim 3, characterized in that the resistor (25) on the one hand to a voltage divider (77) which between the center point of the secondary winding (47) of the full-wave circuit, the anode circuits of the discharge paths (2I, 22) feeding transformer (45) and the secondary winding (76) connected to the winding half (49) of the winding (47) of a second primary side is connected to a voltage shifted from the primary voltage of the first transformer (45), on the other hand to the connecting line between the secondary windings (47, 76) ) of the two 'transformers (45, 74) is connected.

6. Device according to claim i, characterized by one in the circuit the iron choke coil (24) switched on additional iron choke coil (53) whose If the excitation of the generator (2) is amplified, the inductance is reduced in such a way that that the bias winding (i3) of the choke (9) feeding direct current is changed before the generator voltage reaches its predetermined or permitted deviation value has reached.

7. Device according to claim 6, characterized in that the additional iron choke coil (53) is three-legged and provided with two windings, one of which is connected in series in the circuit of the choke coil (24), while the third coil (52) is connected in series with the DC exciter winding (r3) of the choke coil (g). B. Device according to claim r, characterized in that the discharge paths (2I, 22) are fed by a special alternating current source. G. Device according to Claim 8, characterized in that the discharge paths (21,: 22,) are fed by an auxiliary generator (roq.) Connected to the main generator by a common shaft (Fig. Q.).