DE69159C - Verfahren zur Verhütung des Aufsertrittfallens nebeneinander geschalteter Wechselstromerzeugermaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Wechselstrommaschinen lassen sich auf ein gemeinsames Leitungsnetz schalten, · sobald Sorge dafür getragen ist, dafs die Umdrehungsgeschwindigkeit einer jeden so bemessen ist, dafs alle parallel laufenden Maschinen die gleiche Polwechselzahl haben. Die Wechselstrommaschinen besitzen ferner die bekannte Eigenschaft, dafs sie, wenn parallel verbunden, eine gewisse regelnde synchronisirende Kraft auf einander ausüben, welche das »Aufsertrittkommen« zu hindern sucht. Diese regelnde Wirkung besteht im wesentlichen darin, dafs, wenn eine Maschine aus Ueberflufs an zugeführter Kraft voreilen möchte, sie einen Strom in die zurückbleibende Maschine schickt, wobei sie mehr belastet und die andere entlastet bezw. als Motor getrieben wird. Nun kann aber diese regelnde Wirkung unter Umständen, namentlich bei nicht passenden Erregungen der Maschinen, nicht immer stark genug sein, um die Maschinen mit Sicherheit im Tritt zu halten; haben die Maschinen ungleiche Bauart oder verschiedene Sättigungsgrade des Eisens, so ist es schwer, ja häufig unmöglich, bei wechselnder Belastung die für den synchronen Gang günstigste Erregungsstromstärke für jede Maschine einzustellen, denn vom Augenblicke an, wo die Maschinen zusammengeschaltet sind, hat man trotz Ablesung der gemeinschaftlichen Spannung keinen Anhaltspunkt zum Urtheil darüber, ob und welche Maschine zu stark bezw. zu schwach erregt ist. Trotz der synchronisirenden Kraft kann es also doch vor-.

dafs die Maschinen »aufser Tritt«

kommen,
kommen.

Das vorliegende neue Verfahren zur Verhinderung dieser letzten Erscheinung beruht darauf, die zwischen parallel laufenden Maschinen bestehende regelnde Kraft dadurch zu unterstützen, dafs man für jede Maschine die passende Erregungsstromstärke für die ihr zugeführte bezw. entnommene Leistung leicht ermittelt und herstellt.

Die Erfinderin geht dabei von folgenden Betrachtungen aus. Arbeitet eine Maschinenanlage auf ein inductionsfreies Leitungsnetz, so tritt keine Verschiebung der Phasen zwischen dem in die Leitung fliefsenden Gesammtstrome und der Spannung ein. Haben nun die einzelnen Maschinen auch die für die Kraftzufuhr zu jeder passende Erregung, so tritt bei denselben, einzeln betrachtet, auch keine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung ein. Ist aber eine der Maschinen zu stark oder zu schwach erregt, so.tritt aufser dem in das Leitungsnetz fliefsenden Strome noch ein gewisser Betrag von Regelungsstrom zwischen den Maschinen dazu. Es wird dann der Strom bei der einen Maschine gegen die gemeinschaftliche Spannung wegen der Selbstinduction etwas zurückbleiben ^sbezw. der der anderen Maschine demgemäfs voreilen. Diese Phasenverschiebung lä'fst sich leicht entdecken, indem man eine nach Art eines zweiphasigen Drehstrommotors gebaute Anzeigevorrichtung so einschaltet, -dafs: die eine Spule derselben im

(2. Auflage, ausgegeben am /5. Februar jgoo.l

Hauptstrom der Maschine, die andere Spule im Nebenschlüsse hierzu liegt (s. Figur). Diese Vorrichtung zeigt durch Drehung oder Ablenkung des Ankers nicht nur eine gröfsere oder kleinere Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung der Wechselstrommaschine, sondern auch, je nach Richtung der Ablenkung, ob der Strom in der Phase zuückbleibt oder voreilt. Entsprechend diesen Drehungen oder Ablenkungen kann man also sehen, welche Maschine in der Anlage bezüglich ihrer Erregung zu stark oder zu schwach ist. Man regell demnach jede so lange, bis sämmtliche Phasenzeiger möglichst auf Null stehen. Dann wird die synchronisirende Kraft der Maschinen am wenigsten in Anspruch genommen, weil dieselben dabei so arbeiten, wie wenn sie einzeln wären und jede Maschine so viel Strom leistet, als der Kraftzufuhr bei der gegebenen Geschwindigkeit und Erregung entspricht.

Ist das äufsere Leitungsnetz nicht inductionsfrei, indem z. B. Umformer zu speisen sind, dann tritt eine allgemeine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung ein und werden daher in der Maschinenanlage alle Phasenzeiger abgelenkt. Dies stört keineswegs die beschriebene Art der Beobachtung, welche Maschine zu viel oder zu wenig erregt ist, da man nur die Gröfse der Ablenkungen der einzelnen Phasenzeiger zu vergleichen braucht. Der ungezwungenste, die synchronisirende Kraft nicht beanspruchende Zustand ergiebt sich dann, wenn sämmtliche Maschinen die gleiche Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung besitzen; diese Verschiebung ist gleich der im ganzen Netze herrschenden und würde auch bestehen, wenn die Maschinen nicht parallel verbunden wären.

Anstatt nach Mafsgabe der Ablenkungen der Phasenzeiger die Erregungen der Maschinen mit der Hand nachzustellen, kann man dies auch, selbstthätig durch die Phasenzeiger bewirken. So läfst sich z. B. der als Phasenzeiger dienende Drehstrommotor mit der die Erregung regelnden Kurbel des Widerstandskastens kuppeln. Diese Kurbel wird sich dann so lange nach rechts oder links drehen, bis die Phasenverschiebung unter eine bestimmte Grenze gekommen ist.

Zum Schlufs mag noch bemerkt werden, dafs das beschriebene Verfahren naturgemäfs für alle Wechselstrommaschinen ohne Unterschied der Anzahl ihrer Stromkreise anwendbar ist, also auch für sogen. Mehrphasenmaschinen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Das Verfahren, zur Verhütung des Aufsertrittfallens neben einander geschalteter Wechselstromerzeugermaschinen die Stärke der einzelnen getrennt erregten magnetischen Felder der Maschinen unabhängig von einander nach den Angaben von in die einzelnen Maschinenstromkreise geschalteten Phasenanzeigern so zu regeln, dafs die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung bei allen Maschinen die gleiche ist.

2. Bei- dem unter i. gekennzeichneten Verfahren die Einschaltung von Phasenanzeigevorrichtungen bei jeder Maschine in der Weise, dafs die eine der beiden Spülen des Phasenzeigers hinter einander mit dem Maschinenstrome, die andere in Abzweigung hiervon geschaltet ist und diese Spulen auf einen Anker drehend oder ablenkend wirken, sobald ein Phasenunterschied der Ströme in den beiden Spulen vorhanden ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.