DE674690C

DE674690C - Electrical controller for regulating the voltage, power or phase of electrical power generators or networks with rotating armature and hydraulic adjusting force transmission

Info

Publication number: DE674690C
Application number: DEA71397D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1933-09-20
Filing date: 1933-09-20
Publication date: 1939-04-19

Description

Elektrischer Regler zur Regelung der Spannung, Leistung oder Phase elektrischer Stromerzeuger oder Netze mit Drehanker und hydraulischer Verstellkraftübertragung Es sind hydraulische Hilfskraftmaschinen zur Übertragung und Verstärkung der Verstellkraft eines schwachen elektrischen Regelorgans bekanntgeworden, bei denen dieses um eine Achse drehbare Regelorgan den koaxialen Rundschieber eines mit ihm konzentrischen hydraulischen Flügelmotors verstellt, der seinerseits mit dem Kontaktarm einer elektrischen Widerstandskontaktbahn gekuppelt ist. Zweck dieser Einrichtung ist die Beherrschung größerer Verstellkräfte, als sie der elektrische Regler allein zu liefern vermag. Die Einrichtung hat aber den Nachteil, daß bei dichtem Rundschieber die Reibungskraft zu groß ist, um vom elektrischen Regler mitgeliefert zu werden, und daß bei weniger dichtem Schieber das durch die Undichtheiten hindurchgedrückte Betriebsöl ein genaues Arbeiten des Reglers verhindert. Deshalb läßt man auf den Rundschieber eine zusätzliche Kraft wirken, durch die wenigstens ein großer Teil seiner Reibung überwunden wird.Electrical controller for regulating voltage, power or phase electrical power generators or networks with rotating armature and hydraulic adjustment force transmission They are hydraulic auxiliary power machines for the transmission and amplification of the adjustment force of a weak electrical control organ became known, in which this around a Axis rotatable control element the coaxial round slide of a concentric with it hydraulic vane motor adjusted, which in turn with the contact arm of an electrical Resistance contact track is coupled. The purpose of this facility is mastery greater adjustment forces than the electric controller alone can deliver. However, the device has the disadvantage that the frictional force when the round slide is tight is too large to be supplied by the electric regulator, and that with less the operating oil pressed through the leaks with a tight slide Prevents the controller from working. Therefore one leaves an additional one on the round slide Acting force through which at least a large part of its friction is overcome.

Diese zusätzliche Kraft kann beispielsweise eine hydraulische Vorsteuerung sein. Das schwache elektrische Regelorgan kann einen Rundschieber verstellen, der einen hydraulischen Flügelmotor steuert, welcher selbst wieder den Rundschieber für den das KQntaktorgan antreibenden Flügelmotor verstellt. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Vorsteuermotor mit geringerem Öldruck, z. B. mit i Atm., zu betreiben als den Hauptv erstellmotor, der vielleicht mit q. Atm. Öldruck betrieben wird. Das Drucköl kann bei einer solchen hydraulischen Kaskade von der gleichen Pumpe geliefert werden, wobei der geringere Druck z. B. durch Drosselung erzielt werden kann. Es ist ferner bekanntgeworden, zur Überwindung der Schieberreibung den Schieber dauernd in schwache Vibrationen zu versetzen. Diese können mechanisch, hydraulisch oder elektrisch erzeugt werden' Zu diesem Zweck hat man entweder dem den Schieber steuernden Elektromagnet selbst Wechselstrom zugeführt, oder man hat dem Schieber durch eine zusätzliche Kraft längs oder quer zu seiner V erstellrichtung mechanische Schwingungen erteilt. Wenn aber die Vibrationen von dem den Reglermagneten erregenden Wechselstrom ausgehen, sind sie sehr schwach. Andererseits muß eine mechanisch wirkende Vibrationseinrichtung dauernder Wartung unterworfen werden und nutzt sich sehr rasch ab.This additional force can, for example, be a hydraulic pilot control be. The weak electrical control element can adjust a round slide that a hydraulic vane motor controls, which itself controls the rotary valve adjusted for the vane motor driving the KQntaktorgan. It turned out to be proven to be useful, the pilot motor with lower oil pressure, z. B. with i Atm., to operate as the main creation engine, perhaps with q. Atm. Oil pressure operated will. The pressure oil can be of the same in such a hydraulic cascade Pump are delivered, the lower pressure z. B. achieved by throttling can be. It has also become known to overcome slide friction to continuously put the slide in weak vibrations. These can be mechanical, be generated hydraulically or electrically 'For this purpose one has either the the solenoid controlling the slide itself is supplied with alternating current, or one has the slide by an additional force longitudinally or transversely to its V creation direction mechanical vibrations issued. But if the vibrations from the regulator magnet excitatory alternating current, they are very weak. On the other hand, one must be mechanical effective vibration device are subjected to permanent maintenance and uses itself very quickly.

Zur. Vermeidung dieser Nachteile werden nach der Erfindung die Vibrationen in dem Erregerstromkreis des elektrischen Reglers durch eine besondere Vorrichtung erzeugt, so daß allen nachgeordneten Reglerteilen ein vibrierender Verlauf der zu regelnden Größe vorgetäuscht wird. Beispielsweise kann, wie das in der Zeichnung dargestellt ist, in den Stromkreis der Erregerspule des elektrischen, Reglers eine Drosselspule mit periodisch rasch wechselndem Luftspalt eingefügt werden, wobei Kontakte vermieden werden.To the. Avoid these disadvantages according to the invention, the vibrations in the excitation circuit of the electrical regulator by a special device generated, so that a vibrating course of the to all downstream controller parts regulating size is simulated. For example, like that is shown in the drawing, in the circuit of the excitation coil of the electrical, Regulator, a choke coil with a periodically rapidly changing air gap can be inserted, avoiding contacts.

In der Zeichnung bezeichnet R den elektrischen Regler, M den hydraulischen Hilfsmotor und K die Kontaktvorrichtung des zu verstellenden Widerstandes. Der Regler R ist ein von der Spannungsspule a und der Stromspule b erregter Ferrarismotor mit der gegen die Kraft einer (nicht dargestellten) Feder sich drehenden Aluminiumtrommel c. Im Stromkreis der Spule b liegt die Drosselspule d 'mit Drehanker e, der vom Antriebsmotor/ der Zahnradpumpe g dauernd mit angetrieben wird und so im Drehmoment des Reglers R leichte periodische Schwankungen hervorruft.In the drawing, R denotes the electrical controller, M the auxiliary hydraulic motor and K the contact device of the resistor to be adjusted. The regulator R is a Ferrari motor excited by the voltage coil a and the current coil b with the aluminum drum c rotating against the force of a spring (not shown). In the circuit of coil b is the choke coil d 'with rotating armature e, which is continuously driven by the drive motor / gear pump g and thus causes slight periodic fluctuations in the torque of the controller R.

Mit der Trommel c ist der Rundschieber i gekuppelt, der im Innern des ihn konzentrisch umgebenden Schiebergehäuses lt läuft und mit ihm durch eine rückführende Federkupplung k verbunden ist. Das Schiebergehäuse h ist im Gehäuse m des hydraulischen Hilfsmotors gelagert und trägt den Flügeln, der je nach der gegenseitigen Stellung der Schlitze im Schieber i und Schiebergehäuse la vom Öldruck nach der einen oder anderen Seite so lange bewegt wird, bis der Flügel. it eine Mittelstellung zwischen Ein- und Auslaßschlitzen einnimmt, in welcher die Schieberöffnungen durch Gehäusewandungsteile verschlossen werden. Dabei werden die Räume beiderseits des Flügels n jeweils entweder mit dem von der Pumpe g mit Drucköl gespeisten Einlaß p oder dem vom Öldruck entlasteten Auslaß q verbunden, der das Öl in den Ölsumpf o abläßt.The circular slide i is coupled to the drum c and runs inside the slide housing lt concentrically surrounding it and is connected to it by a return spring clutch k. The valve housing h is mounted in the housing m of the hydraulic auxiliary motor and carries the wing, which depending on the mutual position of the slots in the slide i and valve housing la is moved by the oil pressure to one side or the other until the wing. it occupies a central position between inlet and outlet slots, in which the slide openings are closed by housing wall parts. The spaces on both sides of the wing n are connected either to the inlet p fed with pressurized oil by the pump g or to the outlet q, which is relieved of the oil pressure and which drains the oil into the oil sump o.

Mit der zugleich als Schiebergehäuse ausgebildeten Welle lt des hydraulischen Motors IYI ist die Welle t des Kontaktarmes r verbunden, der auf der am Gehäuse des Hilfsmotors M befestigten, nach Art eines Kollektors ausgebildeten Kontaktbahn s schleift. Auf dieser Welle t sitzt die leine Hälfte einer elektrischen Kupplung u, deren andere Hälfte lose auf der -Welle t sitzt und mit einer Schnecke v von außen motorisch oder von Hand angetrieben werden kann. Die Kupplung zt erlaubt somit die Umschaltung der Einrichtung vom selbsttätigen Betrieb auf Hand- bzw. Fernsteuerung.With the shaft lt of the hydraulic motor IYI, which is also designed as a slide housing, the shaft t of the contact arm r is connected, which grinds on the collector-type contact track s attached to the housing of the auxiliary motor M. On this shaft t sits the leash half of an electrical coupling u, the other half of which sits loosely on the shaft t and can be driven by a motor or hand with a worm v from the outside. The coupling thus allows the device to be switched from automatic operation to manual or remote control.

Die Wirkungsweise bei selbsttätigem Betrieb ist nun folgende. Sobald die zu regelnde Größe vom Sollwert abweicht, schlägt die Trommel c des Reglers R aus und verdreht den Rundschieber i, wobei infolge der durch die Drosselspule d hervorgerufenen steten Vibrationen nur die Reibung der Bewegung, nicht aber die weit größere Reibung der Ruhe zu überwinden ist. Die Vibrationen der Trommel c übertragen sich auch auf das Schiebergehäuse lz mit dem Flügel u des Hilfsmotors M, so daß auch bei diesen Teilen (n, in) die Reibung der Ruhe nicht vorhanden ist; sie folgen daher unmittelbar, d. h. in Bruchteilen einer Sekunde, der Verstellung des Schiebers i und bewegen momentan über die Welle t den Kontaktarm r des Kollektors s, bis der an diesen angeschlossene Regelwiderstand die Übereinstimmung zwischen Soll- und Istwert bewirkt hat.The mode of operation in automatic operation is now as follows. As soon as the variable to be controlled deviates from the nominal value, the drum c of the controller R deflects and rotates the round slide i, whereby due to the constant vibrations caused by the choke coil d, only the friction of the movement, but not the much greater friction of the rest, has to be overcome . The vibrations of the drum c are also transmitted to the slide housing lz with the wing u of the auxiliary motor M, so that the friction of rest is not present in these parts (n, in) either; they therefore follow the adjustment of the slide i immediately, ie in a fraction of a second, and momentarily move the contact arm r of the collector s via the shaft t until the control resistor connected to this has brought about the correspondence between the setpoint and the actual value.

Bei Hand- oder Fernsteuerbetrieb wird mittels Druckknopfes die Kupplung u eingeschaltet und mit dem Schneckenantrieb v der Kontaktarm r verstellt. Da hierbei auch das Schiebergehäuse h mit dem Flügel tt verdreht wird, ziehen die Rückstellfedern der Kupplung k auch den Schieber in die Mittelstellung zwischen Ein- und Auslaß, so daß beim Wiedereinschalten auf selbsttätige Regelung die Vorrichtung ohne jeden Ruck wieder betriebsbereit ist.In manual or remote control mode, the clutch is activated by means of a push button u is switched on and the contact arm r is adjusted with the worm drive v. Since here the valve housing h is also rotated with the wing tt, the return springs pull the coupling k also the slide in the middle position between inlet and outlet, so that when switching on again on automatic control the device without anyone Jerk is ready for operation again.

Die Zeichnung stellt nur ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung dar. Statt des Ferrarisneglers könnte ein Regler mit bewickeltem Anker, auch ein Gleichstromregler, verwendet werden. Statt der Drosselspule d mit Drehanker e könnte ein Elektromagnet mit geradlinig oder pendelnd bewegtem Anker oder auch ein Vibrationskontal:t vorgesehen werden.The drawing shows only one embodiment for the invention. Instead of the Ferrari regulator, a regulator with a wound armature, including a direct current regulator, could be used. Instead of the choke coil d with a rotating armature e , an electromagnet with an armature moving in a straight line or in a pendulum motion or a vibration control could be provided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electric regulator with relatively weak Adjustment force to regulate the voltage, power or phase of electrical power generators or nets, the swivel anchor of which the coaxial round slider is concentric with it hydraulic vane motor for driving those requiring a larger adjustment force Control device (z. B. electrical contact device) adjusted, whereby the pressure fluid is supplied by a special power source and the round slide by a additional force is set in vibration, whereby at least a large part its static friction is overcome, characterized in that the vibrations already in the excitation circuit of the electrical regulator by a special device are generated, so that all downstream controller parts are continuously vibrating The course of the variable to be controlled is simulated. a. Regulator according to claim i, characterized by a vibration contact in its excitation circuit. 3. Regulator after. Claim i, characterized by a vibration magnet in its excitation circuit. 4. Regulator according to claim i, characterized by a choke coil with ro, animal Pole armature in its excitation circuit. 5. Regulator according to claim i, characterized in that that the additional force to generate the vibrations from the drive motor of the pump is supplied to generate the hydraulic fluid. 6. Regulator according to claim i, whose hydraulic motor displaced an electrical contact device, characterized in that that this is also attached coaxially to the housing of the hydraulic motor and is therefore also coaxial with its control organs. 7. Regulator according to claim 6, characterized in that the electrical contact device consists of a collector-like fixed contact track and a brush holder moved by the vane motor. B. Regulator according to Claim 6, characterized in that the movable part of the contact device is provided with a special manual drive that connects to the shaft of the vane motor connected by a disengageable clutch.