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Anordnung zur Unterdrückung von durch zwei oder mehr Antriebswellen
hervorgerufenen Schwingungen Es ist bereits eine Anordnung zur Einstellung einer
bestimmten relativen Drehwinkellage von zwei oder mehr Wellen zueinander vorgeschlagen
worden, die den Zweck hat, durch Einstellung einer ganz bestimmten Drehwinkellage
der einzelnen Wellen die Schwingungen zu beseitigen, welche von den Wellen aus im
Fundament o. dgl. erzeugt werden. Hierzu hat man mit den zu vergleichenden Wellen
Synchronmaschinen gekuppelt, die untereinander parallel geschaltet sind. Dabei wird
die gewünschte räumliche Winkellage der Wellen zueinander dadurch eingestellt, daß
an Hand eines Überwachungsgerätes die Erregerwicklung jeweils einer synchron laufenden
Maschine so lange umgepolt wird, bis die gewünschte relative Drehwinkellage der
Wellen zueinander hergestellt ist. Je nachdem wie weit dabei die einzustellende
Welle von derjenigen Lage entfernt ist, in @de- die Schwingungen gut gedämpft sind,
mu£) man dabei mehr oder weniger oft umpolen.
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Die Ei-;ndung betrifft eine Anordnung zur Lösung d.#s eingangs geschilderten
Problems, bei der eiile Umpolung nicht erforderlich ist. Erfindungsgemäß wird in
den Erregerstromkreis derjenigen Synchronmaschine, deren zugeordnete Welle verstellt
werden soll, solange die gewünschte relative Drehwinkellage noch nicht erreicht
ist, ein Widerstand eingeschaltet und bei Erreichen der gewünschten relativen Drehwinkellage
die normale Erregung der Synchronmaschine eingestellt. Auf diese Weise wird durch
das Herabsetzen der Erregung ein kontinuierliches Schlüpfen des Polrades, dessen
zugeordnete Welle eingestellt werden soll, erzwungen. Dieses Schlüpfen dauert dann
so lange, bis die gewünschte relative Drehwinkellage erreicht ist. Bei Vorhandensein
von mehr als zwei Wellen, die eine bestimmte Drehwinkellage zueinander haben sollen,
kann man eine besondere mit der Solldrehzahl angetriebene Maschine verwenden und
die relativen Drehwinkellagen der einzustellenden Wellen mit der Drehwinkellage
dieser Maschine--vergleichen. Man kann die Anordnung aber auch so ausbilden, daß
eine der einzustellenden Wellen selbst als Leitwelle dient und daß die gewünschte
Dreh-"vinkellage aller übrigen Wellen zu dieser Leitwelle eingestellt wird.
Der
Vergleich der relativen Drehwinkellage aller einzustellenden Wellen mit der Welle
der besonderen Vergleichsmaschine bzw. mit der obenerwähnten Leitwelle kann gleichzeitig
erfolgen. Die Einschaltung dernormalen Erregung für alle Synchroninaschinen, deren
zugehörige Wellen eingestellt werden sollen, erfolgt dann vorzugsweise gemeinsam
in Abhängigkeit von einem Schütz, welches erst dann anspricht, wenn alle Maschinen
in die gewünschte relative Drehwinkellage zur Welle der Vergleichsmaschine gebracht
worden sind.
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In Fig. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei
welchem die Maschinen 1I1, 1-h und 313 Generatoren sind, welche über die zugehörigen
Schalter 3r, 32 und 33 das Drehstromnetz RST speisen. Den Generatoren JIl, 1I2,
.1I3 sind asynchrone Gebermaschinen G1, G2, G, mit Schleifringläufer zugeordnet.
Außerdem ist eine besondere asynchrone Vergleichsmaschine G4 vorlianden, deren Antriebsmotor
J14 diese Maschine mit der Solldrehzahl antreibt. Die Ständer der Gebermaschinen
G1, G2, G, und der Ständer der Vergleichsmaschine G4 sind an das Drehstromnetz RST
angeschlossen. Die Relativlage der mit der Synchronmaschine JIl gekuppelten Welle
zur Welle der Vergleichsmaschine G.1 wird durch eine asynchrone Empfängermaschine
El angezeigt, deren Ständer mit dem Läufer der Gebermaschine G1 und deren Läufer
über das Netz L'I'Ll' mit dein Läufer der Vergleichsmaschine G4 verbunden ist. Entsprechende
asynchrone Empfängermaschinen E2 und E, sind den Maschinen 1.72 und 1I, zugeordnet.
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Mit den Empfängermaschinen El, E2, E3 sind die Schalter K1, K2, K,
direkt gekuppelt. Auf der Welle des Schalters K1 ist ein Schleifring 35 befestigt,
der mit einer Bürste 37 zusammenarbeitet. Ferner sitzt auf der Welle eine Isolierscheibe
3d., auf der ein mit dem Schleifring 35 leitend verbundenes Kontaktsegment 38 befestigt
ist. Mit diesem Kontaktsegment 38 arbeitet eine Bürste 36 zusammen. In der
dargestellten Schaltlage des Schalters K1 ist der Erregerkreis des Schützes L1 geschlossen.
Verdreht sich der Schalter K1 gegenüber der Bürste 36, so wird dieser Erregerkreis
des Schützes L1 geöffnet. In entsprechender Weise sind die Schalter K2 und K, aufgebaut.
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'Mit -I- sind die Gleichstromsammelschienen bezeichnet, aus denen
die Erregerwicklungen der Maschinen lIl, 1I2, 1I3 und die Schützenstromkreise gespeist
werden. Um das Schaltbild zu vereinfachen, sind zwei parallel geschaltete Schienen
dargestellt.
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Die Einrichtung arbeitet im einzelnen folgendermaßen Wenn die Drehstrommaschinen.LIIl,
11#12 und _1I, synchronisiert sind, wird die relative Drehwink ellage jeder dieser
Maschinen gegeniiber der Vergleichsmaschine G4 in den zti-;ehörigen Empfängermaschinen
El, E#. und E, abgebildet. Dadurch stellen sich die zugehörigen Schalter 1(l, h2,
1 \, 3 entsprechend ein.
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Die Erregung der in Betrieb befindlichen Generatoren ist normal eingestellt,
da die Schützen I_1, L2, L, über die Ruhekontakte 1i12, 1i22 bzw. h32 eingeschaltet
sind. Infolgedessen sind die in dem Erregerstromkreis der Generatoren liegenden
Widerstände TV" W2 und W3 durch die zugeordneten Arbeitskontakte h, h und h, überbrückt.
Die Empfängermaschine El besitzt außer dem Schalter K1 noch einen drehbaren Zeiger
0" der über einer Skala N1 spielt. Auf dieser Skala sind den einzelnen möglichen
synchronen Lagen der zugehörigen Synchronmaschinen entsprechende Marken angebracht.
Eine 'Marke, beispielsweise P1, ist besondere kenntlich gemacht. Wenn ,der Zeiger
0, auf dieser Marke steht, ist die gewünschte relative Drehwinkellage der
Synchronmaschine lIl zur Welle der Gebermaschine G4 erreicht. Entsprechende Vorrichtungen
sind auch den übrigen Empfängerrnaschinen zugeordnet.
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Zum Einstellen der gewünschten relativen Dreh winkellage der Wellen
werden nacheinander die Einschaltdruckknöpfe gedrückt. Durch Drücken auf den Druckknopf
De, wird aas Schütz Hl erregt, es schließt an seinem Arbeitskontakt 1i11
einen Selbsthaltestromkreis; ferner öffnet das Schütz Hl seinen R.uhekontal:t lilä
im Erregerkreis des Schützes L1, so daß dieses Schütz abfällt und damit durch Öffnen
seines Arbeitskontaktes Il den Widerstand W1 in den Erregerkreis der Synchronmaschine
JIl einschaltet. Dieser Widerstand ist so groß bemessen, daß das Polrad der zugeordneten
Synchronmaschine infolg,: der Schwächung der Erregung gegenüber den Polrädern der
übrigen in Betrieb befindlichen normal erregten Maschinen zu schlüpfen beginnt.
Die Empfängermaschine El verstellt ihren Läufer so lange, bis bei Erreichen der
gewünschten relativen Drehwinkellage der Erregerstromkreis für das Schütz L, durch
die Bürsten 36, 37 geschlossen wird. Damit wird die normale Erregung der Synchronmaschine
lIl durch Schließen des Kontaktes Il wieder hergestellt, und die 'Maschine läuft
nun in der gewünschten relativen Dreli:winkellage. An dein zugeordneten Zeiger
01, der jetzt auf die Marke P1 zeigt, erkennt man, daß die Einstellung der
Synchronmaschine JIl beendet isst.
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Entsprechend kann durch Drücken des Einschaltdruckknopfes
De. die Synchronm.
aschine1112 ünd,dürchDrücken des Einschaltdruckknopfes.
Des die Synchronmaschine 1Y13 in idie gewünschte relative Drehwinkellage
zur Welle der Vergleichsmaschine G4 eingestellt wenden.
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Auch dann, wenn schon beim Synchronisieren die eine oder andere der
Synchronmaschinen 1V11, 1Y12 und 111s in die richtige relative Drehwinkellage kommt,
muß der zugehörige Einschaltdruckknopf betätigt wenden, -damit der Erregerstromkreis
für das zugehörige Schütz L1, L2, Ls vom Ruhekontakt h12, 1L22,
h32 des Hilfsrelais Hl, H2, H3 auf den Schalter KI, K2, K3 umgeschaltet wird.
Wenn dann während des. Betriebes a;us irgendeinem Grunde eine ider Synchronmaschinen
außer Tritt fallen sollte, so sorgt,die beschriebene Schalteinrichtung ohne weiteres
dafür, daß die gewünschte relative Drehwinkellage zlvvangläufig wieder hergestellt
wird. Mit Da"
Da. und Das sind Ausschaltdruckknöpfe bezeichnet,
bei deren Betätigung die selbsttätige Einstellung der zugeordneten Maschinen 1V11,
1112 und 111, untenbrochen werden kann.
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In Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
das sich von dem nach Fig. i dadurch unterscheidet, daß eine besondere Gebermaschine
Q¢ überhaupt nicht benötigt wird. Das ist dann möglich, wenn alle abhängig voneinander
laufenden Synchronmaschinen Generatoren sind und wenn kein Grund vorliegt, daß eine
einzelne Maschine durch Überlastung zum Schlüpfen kommt. In diesem Fall kann man
nämlich gleich eine Hauptmaschine als Leitmaschine verwenden, deren Gebermaschine
die Empfängermaschinen der anderen Maschinen gemeinsam speist. Ein besonderes -
Gebermaschinenaggregat läßt sich dann also ersparen.
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Soweit die in Fig. 2 dargestellten Einzelteile denen in Fig. i entsprechen,
sind dieselben Bezugszeichen verwendet. Diese Einrichtung arbeitet folgendermaßen:
Es sei wieder vorausgesetzt, daß die Synchronmaschinen 11I1, M2 und M3 bereits parallel
geschaltet sind. Die Schalter 34 32, 33, welche zu dem Netz RST führen, sind geschlossen.
Die Schalter 44, 45, 46, welche die Erregerstromquelle der zugehörigen Synchrongeneratoren
einschalten, sind ebenfalls geschlossen. Die Generatoren sind alle zunächst normal
erregt, denn die zugehörigen Schütze L1, L2, L3 sind über die zugeordneten Ruhekontakte
Alt, 1222, Aal erregt. Infolgedessen sind die Widerstände W1, W2, W3 durch
die Arbeitskontakte 11, 12, 1,3 überbrückt. Diejenige Synchronmaschine, welche
als Leitmaschine ausgewählt werden soll, wird dadurch bestimmt, daß der zugeordnete
Einschaltdruckknopf betätigt wird. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Maschine
M3 die Leitmaschine sein soll. Durch Betätigen des Einschaltdruckknopfes
Des wird das Schütz H3 eingeschaltet, es schließt an seinem Arbeitskontakt
1z31 einen Selbsthaltestromkreis. Das Schütz H3 schließt ferner am Kontakt h33 einen
Erregerstromkreis für das Schütz Z, und es öffnet einen Ruhekontakt 1232, so daß
das Schütz L3 abfällt und infolgedessen durch Öffnen des Arbeitskontaktes 1,3 den
Widerstand W3 in den Erregerstromkreis der Synchronmaschine 1V13 einschaltet. Das
Schütz Z schließt seinen Arbeitskontakt za, so daß die Gebermaschine Gs von ihrem
Läufer her den Ständer und den Läufer der Empfängermaschine E3 speist; das hat zur
Folge, daß der Läufer der Empfängermaschine E3 sich sofort so einstellt, daß der
Erregerstromkreis für das Schütz L3 über den Schalter K3 geschlossen wird; damit
ist die normale Erregung der Maschine Ills wieder hergestellt. Das Schütz Z öffnet
außerdem bei seinem Ansprechen den in dem Erregerstromkreis des Schützes X liegenden
Ruhekontakt z1 und den im Erregerstromkreis des Schützes Y liegenden Ruhekontakt
z2. Damit ist das Schließen der Kontakte x1 und y2 in den Stromkreisen der Gebermaschinen
G1 und G2 sowie der Empfängermaschinen El, E2 verriegelt. Man kann nun durch Drücken
des Einschaltdruckknopfes De, die Maschine Ml indiegewünschte relative Drehwinkellage
zur Vergleichsmaschine 1113 bringen. Bei Betätigen des Druckknopfes De, spricht
das Schütz Hl an und schließt an seinem Arbeitskontakt All einen Selbsthaltestromkreis.
Das Schütz X. kann beim Schließen des Arbeitskontaktes Als nicht ansprechen, da
der Ruhekontakt -l, welcher in demselben Stromkreis liegt, geöffnet ist. Durch Öffnen
des Ruhekontaktes h12 wird das Schütz L1 entregt, es öffnet seinen Kontakt h, so
daß der Erregerwiderstand W1 in den Erregerstromkreis der Synchronmaschine Hl eingeschaltet
wird. An der Empfängermaschine El wird jetzt die Differenzlage zwischen der Gebermaschine
G1 und der Gebermaschine G3 abgebildet, d. h. der Schalter KI wird infolge des Schlüpfens
der Maschine Ml so lange verdreht, bis der Erregerstromkreis für das Schütz 4 über
den Schalter K1 geschlossen ist. Damit ist die gewünschte relative Drehwinkellage
der Welle der Maschine All zur Welle der Vergleichsmaschine Ma hergestellt. In entsprechender
Weise kann man durch Drücken des Einschaltdruckknopfes De2 auch die Maschine 1112
in die gewünschte relative Drehwinkellage zur Maschine M3 einstellen. Ähnlich, wie
in Fig. r dargestellt, wird man auch bei den in Fig. 2 dargestellten Anlagen die
Empfängermaschinen mit Anzeigevorrichtungen ausrüsten.