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Verfahren zur Regelung der Frequenz in Wechselstxomenergieverteilungsnetzen,
die von zwei oder mehreren räumlich getrennten Kraftwerken gespeist werden Zur Regelung
der Frequenz von elektrischen Maschinen ist es bekannt, ein Vergleichsgerät zu verwenden,
auf welches einerseits die von der Maschine abgegebene Leistung und andererseits
ein fernübertragener Richtmeßwert einwirken. Bei dieser bekannten Anordnung wird
dieser Meßwert mit größer werdenden Zeitfehlern größer und nimmt mit geringer werdenden
Zeitfehlern ab. Die Abnahme des Meßwertes tritt auch ein, wenn noch Zeitfehler vorhanden
sind, sie ist also unabhängig davon, ob der Zeitfehler sein Vorzeichen geändert
hat. Diese bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß ein dauerndes Pendeln der
Belastung der Maschinen hervorgerufen wird, bzw. bei bestimmten Belastungen wird
ein bestimmter Zeitfehler bestehen bleiben. Würde man die bekannte Anordnung zur
Regelung des Momentanwertes der Frequenz benutzen, so würden sich die erwähnten
Pendelungserscheinungen noch stärker bemerkbar machen, denn es würde sich nach dem
Auftreten von Frequenzabweichungen sehr rasch die Normalfrequenz wieder einstellen,
und als Folge davon würde wieder die Energiezufuhr zu den Maschinen verringert und
dadurch die Frequenz vermindert werden.
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Diese Nachteile werden bei dem Verfahren nach der Erfindung vermieden.
Diese bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Frequenz in Wechselstromverteilungsnetzen,
die von zwei oder mehreren räumlich getrennten Kraftwerken gespeist werden und bei
welchen der der Leistungsabgabe der Kraftwerksmaschinen entsprechende Wert mit einem
von einer Zentralstelle aus fernübertragenen Richtmeßw ert verglichen wird, dessen
Größe von der Netzfrequenz, der Periodensumme, ihrer zeitlichen Änderung oder mehreren
dieser Größen abhängt. Gemäß der Erfindung ändert der fernübertragene Richtmeßwert
seine durch einen Regelvorgang eingestellte Größe nicht eher, als bis eine zur Verstellung
des Richtmeßwertes ausreichende Abweichung der Frequenz usw. im gegenläufigen Sinne
vorliegt.
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Zur Übertragung des Meßwertes können Stromstärken, Spannungen, Frequenzen
(Richtfrequenz) dienen. Die Beeinflussung der Leistungsabgabe der zu regelnden Maschinen
kann entweder unmittelbar mit Hilfe von Leistungsreglern oder mittelbar über den
vorhandenen Drehzahlregler geschehen. Im letzteren Fall werden zweckmäßig die Drehzahlcharakteristiken
der zu regelnden Maschinen in Abhängigkeit von der . übertragenen Meßgröße um einen
solchen Betrag verschoben, daß vorgewählte Punkte der Charakteristik, vorzugsweise
die Punkte der
Leerlaufdrehzahlen, der gleichen Drehzahl entsprechen.
Zur Einstellung der vorgewählten Punkte verwendet man zweckmäßig eine Richtfrequenz,
durch welche also im besonderen Falle die Leerlaufdrehzahlen der Maschinen, d. h.
diejenigen Drehzahlen, auf die sich die Maschinen .bei vollständiger Entlastung
einstellen, auf einen für alle -Maschinen gleichen Drehzahlwert eingestellt werden.
Diese Richtfrequenz, deren Wert im besonderen Falle der einzustellenden Leerlaufdrehzahl
entspricht oder allgemein dem einzustellenden Wert vorgewählter Punkte der Charakteristik,
ist also zum Unterschied von vorgeschlagenen Verfahren, bei denen die Leistung der
Maschine in Abhängigkeit vom Phasenwinkel zwischen der Polradstellung und einem
Leitfrequenzvektor eingeregelt wird, nicht gleich der gewünschten Netzfrequenz.
Sie wird aber von der frequenzsteuernden Zentralstelle, das kann z. B. die Lastverteilerstelle
sein, zwangsweise so geregelt, daß die sich einstellende Frequenz des Netzes auf
einen gewünschten Betrag gehalten wird.
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Werden sämtliche :Maschinen dem Einfluß dieser Richtfrequenz unterworfen,
so verteilt sich die Leistung auf einzelne Maschinen entsprechend der Neigung ihrer
Charakteristik und der Größe der Maschine. Man kann jedoch einzelne Maschinen auch
ganz oder teilweise dem Einfluß der Regelung durch die übertragene Meßgröße entziehen,
z. B. die Leistungsabgabe willkürlich einstellbar machen, z. B. konstant halten
oder nach einem Fahrplan regeln, wenn man für diese Maschinen oder Kraftwerke den
übertragenen Meßwert, z. B. die übertragene Richtfrequenz, fälscht. Eine derartige
Fälschung ist sowohl bei unmittelbarer als auch bei mittelbarer Regelung möglich.
Bei der unmittelbaren Regelung kann man auch, anstatt die Richtfrequenz zu fälschen,
dem Regler eine Leistung vortäuschen, die sich um einen bestimmten Betrag von der
tatsächlich abgegebenen Leistung unterscheidet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Fall der mittelbaren
Regelung ist in Fig. i schematisch dargestellt. i, 2 und 3 sind drei Kraftwerke,
die durch die Leitung miteinander verbunden sind. Der Übersichtlichkeit halber ist
in jedem Kraftwerk nur ein Generator 5 gezeichnet, der beispielsweise von einer
Turbine 6 angetrieben wird. Es können natürlich in jedem Kraftwerk mehrere parallel
arbeitende Generatoren vorgesehen werden, die in entsprechender Weise, wie für den
Generator 5 dargestellt, geregelt werden. Jede Maschine besitzt einen Drehzahlregler
7. der in an sich bekannter Weise das Ventil 8 steuert. In der Praxis wird man,
wie allgemein üblich, den Drehzahlregler über einen Servomotor auf das Ventil einwirken
lassen. An dem Reglerstellhebel greift am linken Gelenkpunkt eine Stange 9 an, deren
Lage mittels des Getriebes 16 vom -Motor io eingestellt werden kann. Durch Einstellung
der Lage der Stange 9 und damit des linken Drehpunktes des Reglerstellhebels wird
die Leerlaufdrehzahl des Generators eingestellt, und zwar in Abhängigkeit von einer
Richtfrequenz, die in der Zentralstelle 30 erzeugt und dort geregelt wird.
Zu diesem Zwecke ist in der Zentralstelle ein Frequenzmesser 31 vorgesehen,
der bei Abweichung der Netzfrequenz von einem Soll-Wert einen Motor 32 z11111 Rechts-
oder Linkslauf bringt, durch welchen der Nebenschlußregler 34 eines Gleichstrommotors
33 verstellt wird. Dieser treibt einen Hilfsgenerator 35 an, welcher die Richtfrequenz
erzeugt. Je nach der Stellung des Nebenschlußreglers 34 ist die L'mlaufszahl des
Motors bestimmt und damit auch die Größe der Richtfrequenz. Diese Richtfrequenz
wird mit Hilfe einzelner Leitungen den einzelnen Kraftwerken zugeführt. «-o sie
in einem Meßgerät 1z gemessen wird. Dieses Meßgerät besitzt einen Kontakthebel 21,
dessen Stellung der jeweiligen Richtfrequenz entspricht. Dieser Kontakthebel bestreicht
einen Widerstand 13, der mit einem gleich großen Widerstand 14 verbunden
ist. Parallel zu beiden Widerständen liegt die Batterie 15. Die Stange 9
besitzt einen Kontakt i8. der auf den Widerstand i-. gleitet. Der Kontakt 18 und
der Kontakthebel 21 sind über ein Relais i i miteinander verbunden. Stehen die beiden
Kontakte auf derselben Stellung der Widerstände 13 und 14, so fließt durch
das Relais i i kein Strom. Ist aber die Stellung der Kontakte verschieden, so wird
das Relais in dem einen oder anderen Sinne erregt und schließt seinen linken oder
rechten Kontakt, wodurch der Motor io zum Links-oder Rechtslauf gebracht wird und
den Ilebel 9 so lange verstellt, bis der Kontakt 18 dieselbe Stellung einnimmt wie
der Kontakthebel 2i. Jedem Werte der Richtfrequenz entspricht also eine ganz bestimmte
Lage der Stange 9 und damit des linken Drehpunktes des Reglerstellhebels und demzufolge
auch eine bestimmte Leerlaufdrehzahl der Maschine. Sinkt beispielsweise die Netzfrequenz.
so gibt das Meßinstrument 31 nach links Kontakt, und der Motor 32 verringert
den Widerstand 34 im Erregerkreis der -Maschine 33, so daß diese schneller läuft
und die Richtfrequenz erhöht wird. Dadurch schlägt der Kontakthebel 21 nach oben
aus. und, wie vorher beschrieben, wird der linke Drehpunkt des Reglerstellhebels
so lange gehoben, bis die eingestellte Leerlaufdrehzahl dem Werte
der
Richtfrequenz entspricht. Sinkt die Frequenz noch mehr ab, so wird die Richtfrequenz
weiter erhöht und somit auch die Leerlaufdrehzahl.
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In der Figur ist außerdem schematisch für das Kraftwerk r dargestellt,
wie die Maschine 5 auf konstante Leistung eingeregelt werden kann. Zu diesem Zweck
ist ein Leistungsrelais 2o (Kontaktw attmeter) v orgesehen, dessen Kontaktarm sich
in der Mittelstellung zwischen zwei festen Kontakten befindet und bei Überschreiten
oder Unter= schreiten der Leistung mit einem der feststehenden Kontakte in Berührung
kommt, wodurch ein Motor 17 zum Rechts- oder Linkslauf gebracht wird. Dadurch
wird mittels des Übersetzungsgetriebes 22 .die Stange zg und der mit ihr verbundene
Widerstand 14 nach aufwärts oder abwärts bewegt. Durch diese Bewegung wird die Lage
des Kontakthebels 18
zum Widerstand 14 verändert, so daß durch den Motor io
die Stange 9 wieder so lange verschoben wird, bis die Kontakthebel 18 und 21 in
derselben Stellung stehen und die Maschine die konstante Leistung wieder abgibt-,
Die von -der Maschine abgegebene Leistung kann man dadurch verändern, daß man die
Lage der festen Kontakte gegenüber den beweglichen Kontakten des Relais 2o verändert.
Dies kann beispielsweise in Abhängikeit von einem Fahrplangeschehen.
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In Big. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel -.der Erfindung .dargestellt,
und zwar ist der Übersichtlichkeit halber nur die Regelanordnung für einen einzigen
Generator gezeichnet. Bei den übrigen kann die Anordnung ähnlich ;getroffen werden.
41 ;.st der Drehzahlregler, der in sich bekannter Weise über einen Steuerschieber
42 auf den Servomotor 43 einwirkt, der das Ventil .44 steuert. 45 ist die Rückführung.
Am Steuerschieber 42 ist ein Gelenkhebel 46 angebracht, der von zwei Motoren 47
und 48 verstellt werden kann. Der eine dieser beiden Motoren, 4;, bringt den zugehörigen
Gelenkpunkt in eine lediglich von der fernübertragenen Richtfrequenz abhängige Stellung,
während der andere Motor, 48, den zugehörigen Gelenk-.punkt in eine von der Angabe
eines Leistungsreglers oder Fahrplanes abhängige Stellung bringt. Werden sämtliche
Maschinen des Netzes mit dieser Einrichtung in gleicher Weise ausgerüstet, so ist
es jederzeit leicht möglich, :ein und dasselbe Kraftwerk oder ein und dieselbe Maschine
durch bloßes Ein- und Ausschalten der zusätzlichen Regeleinrichtung 47 vom Grundlast-
oder Fahrplanwerk in ein Spitzenkraftwerk zu verwandeln.
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In Fig. 3 ist die Abhängigkeit der Leistungsabgabe von der Frequenz
für eine derart gesteuerte Maschine gezeichnet. Die Drehzahlcharakteristik der Maschine
würde durch die fernübertragene Richtfrequenz a),. in die strichpunktierte Lage
verschoben werden. In diesem Falle würde aber die abgegebene Leistung nur dem Wert
N. entsprechen, während sie beispielsweise dem Wert N1 entsprechen soll. Es wird
deshalb noch eine zusätzliche Verschiebung der Charakteristik durch den Leistungsregler
vorgenommen, so weit, bis die Maschine bei der Netzfrequenz cuo die Leistung 1T1
abgibt. Die entsprechende Lage der Charakteristik ist stark ausgezogen.
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Die. Wirkungsweise einer Regelung nach der Erfindung ist folgende:
Die sich einstellende Netzfrequenz bleibt nicht starr konstant, vielmehr erlaubt
die Anordnung, kleinere Belastungsstöße aus den Schwungmassen sämtlicher Maschinen
des ganzen gekoppelten Netzes zu beziehen. Sinkt die Frequenz des Netzes unter den
Soll-Wert, so wird zunächst durch den Einfluß des Richtfrequenzreglersin der Lastverteilerstelle
die Richtfrequenz für das ganze Netz erhöht. Dadurch gelingt es, heftige Belastungsstöße
zunächst auf alle Maschinen zu verteilen, und zwar würde diese Verteilung, wenn
alle Maschinen nur dem Einfluß. der Richtfrequenz unterworfen sind, entsprechend
der Neigung der Charakteristik und der vorher eingestellten Maschinenleistung erfolgen.
Will man auch bei Maschinen (Kraftwerken), die außerdem von Leistungs- oder Fahrplanreglern
gesteuert werden, erreichen, daß sie kurze Stöße mit übernehmen, so kann man dies
- dadurch erreichen, daß man die Verstellung der Charakteristik durch den Leistungsregler
(Fahrplanregler) langsamer vornehmen läßt als die Verstellung der Charakteristik
durch den Richtfrequenzregler. Dies kann man beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 2 dadurch erreichen, daß man den Motor 48 langsamer laufen läßt als den
Motor 47. Im anderen Falle wird der Richtfrequenzregler die Verstellung der Charakteristik
langsamer vornehmen müssen als der Leistungsregler. Dadurch wird es möglich, jede
Verstellung der Charakteristik durch Veränderung der Richtfrequenz mit Hilfe des
Leistungsreglers wieder auszugleichen, ohne daß nennenswerte Leistungsänderungen
auf die Maschine entfallen. Die Anordnung wird dadurch gegenüber den bekafinten
Steuerungen wesentlich elastischer. Zweckmäßig macht man die Geschwindigkeit, mit
welcher der Richtfrequenzregler die Drehzahlcharakteristik verschiebt, oder, mit
anderen Worten, die Geschwindigkeit, mit der die Leistungsabgabe unter dem Einfluß
der Richtfrequenz geändert wird, bzw. die Geschwindigkeit, mit der der Leistungsregler
die Leistungsabgabe der Maschine ändert, einstellbar, so daß man
je
nach den Betriebsverhältnissen die Geschwindigkeiten auf den gewünschten Wert einstellen
kann. Die Erfindung gestattet es ferner, die Drehzahlregler der einzelnen Maschinen
mit ziemlich starker Neigung auszuführen, was für den Parallelbetrieb sehr erwünscht
ist. ':Ulan erreicht ferner den Vorteil, daß auf eine übertrieben schnelle Regelung,
soweit sie nicht mit Rücksicht*auf die Stabilität der Übertragung bei Störungen
erforderlich ist, verzichtet werden kann.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde die Leistungsabgabe
der zu regelnden Maschine mittelbar, nämlich über den vorhandenen Drehzahlregler
b; einflußt in der Weise, daß die Charakteristik der Regler, welche eine bestimmte
Beziehung zwischen Drehzahl und Leistung angibt, so verstellt wird, daß die Maschine
stets die gewünschte Leistung liefert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Leistungsabgabe
der zu regelnden Maschine unmittelbar beeinflußt wird, zeigt die Fig. d.. In dieser
Figur ist der Übersichtlichkeit halber nur eine einzige Maschine gezeichnet, auch
ist die Anordnung, die zur Erzeugung eines Meßwertes, z. B. einer Richtfrequenz,
dient, weggelassen. Sie kann beispielsweise mit der in Fig. i dargestellten Anordnung
zur Erzeugung der Richtfrequenz übereinstimmen. Die Regelungsart, wie sie in Fig:4
für eine Maschine dargestellt ist, kann natürlich auch für mehrere Maschinen angewendet
werden, auch kann man bei der einen Maschine eine Regelung nach Fig.4 durchführen,
während andere Maschinen in der Weise geregelt werden, wie dies an Hand der Fig.
i und 2 gezeigt ist. Soweit die Teile der Fig..l mit denen der Fig. i übereinstimmen,
sind die gleichen Bezug®zahlen gewählt.
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Die Meßgröße, welche ein Maß für die von der Maschine 5 zu liefernde
Leistung ist, wird dem Meßgerät 12 zugeführt. Der Ausschlag des Zeigers dieses Meßgerätes
ist dann ebenfalls ein Maß für die Größe der abzugebenden Leistung. Um die Leistungsabgabe
der Maschine 5 entsprechend dem vom Meßgerät i2 angegebenen Soll-Wert zu verstellen.
wird die Leistungsabgabe der Maschine 5 durch das Wattmeter 50 gemessen.
Am Zeiger dieses Wattmeters ist eine Kontaktgabel befestigt, zwischen der der Zeiger
des Meßgerätes 12 spielt. Die Kontakte der Kontaktgabel sind an die Feldwicklungen
des Motors 5 t angeschlossen, äer auf das Dampfventil 8 einwirkt. Die Schaltung
ist so getroffen, daß der Motor 51 Strom erhält, wenn der Zeiger des Meßgerätes
12 mit einem der Kontakte der Kontaktgabel des Meßgerätes 50 in Berührung
kommt, und zwar ist die Drehrichtung des Motors 51 abhängig davon, finit welchem
der Kontakte der Kontaktgabel die Berührung zustande kommt. Bei praktischen Durchführungen
wird man natürlich die Meßgeräte 12 und 5o nicht unmittelbar auf den Stromkreis
des Motors 51, sondern unter Zwischenschaltung von Relais einwirken lassen.
Die Anordnung wirkt nun in der Weise, daß bei Abweichungen der Leistungsabgabe .
von dem durch die Richtfrequenz bzw. 1Zei3-größ.e bestimmten Soll-Wert der Zeiger
des Meßgerätes 12 mit einem Kontakt der Kontaktgabel in Berührung kommt und dadurch
der Motor 5 1 in Umdrehungen versetzt wird. Dieser verstellt dann das Dampfventil
S im Sinne einer Verkleinerung. der Differenz zwischen dem durch die Richtfrequenz
bzw. Meßgröße gegebenen Soll-Wert der Leistungsabgabe und dem Ist-Wert der Leistungsabgabe.
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Wie bereits angedeutet, kann auch bei einer Anordnung nach Fig. d.
die Leistungsabgabe zusätzlich von einem Leistungsregler beeinflußtwerden. Man kann
den vom Meßgerät 12 gegebenen Soll-Wert auf einem konstanten Wert halten oder von
einem Fahrplan steuern, anstatt ihn von der Richtfrequenz bzw. 1aeßgröße abhängig
zu machen.
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Wenn man neben der Steuerung durch die Richtfrequenz die Leistungsabgabe
noch zusätzlich beeinflussen will, etwa in der Weise, daß die Maschine 5 eine bestimmte
Grundleistung abgibt und der über dieser Leistung liegende Betrag abhängig von der
übertragen. fit Meßgröße, z. B. Richtfrequenz, beeinflußt wird, so kann man, wie
bereits angedeutet, entweder die Richtfrequenz fälschen oder dein Meßge: ä.t 5o
ehre Leistung vortäuschen, die von der tatsächlichen Leistung abweicht. Zu diesem
Zwecke kann man beispielsweise in Abhängigkeit von dem Fahrplan den dem Meßgerät
50 zuggeführten Strom oder die Spannung z. B. durch Parallelwiderstände oder
Änderung des Übersetzungsverhältnisses der Spannungs- oder Stromwandler verändern.
Man kann auch auf den Zeiger des Meßgerätes 5o z. B. durch Verschiebung der Riickstellfeder
eine zusätzliche Kraft ausüben und dadurch erreichen, daß die Leistungsabgabe der
'Maschine um einen bestimmten Betrag von dem durch das Meßgerät 12 gegebenen Soll-Wert
abweicht. Man kann auf den Zeiger des Meßgerätes 5o auch Zusatzkräfte mit Hilfe
von weiteren :vIeßsystemen, z. B. Drehspulen-oder Ferraris--.,%leßsvstemen, ausüben,
die in Abhängigkeit von der Leistung oder einem Fahrplan gesteuert werden. Ein derartiges
11el-lsvstein ist in Fig. .1 mit 5 2 bezeichnet. Die vnn ihm ausgeübte Kraft möge
durch den Fahrplan 5 3 gesteuert werden. Mit Hilfe des 1leßsvstems
52 und des Fahrplanes 53 kann inan die von der Maschine 5 gelieferte Grundleistung
beliebig verändern. Trotzdem wird
diese Maschine zur Konstanthaltung
der Frequenz mit' herangezogen. Wenn man bei einer dexartigen Anordnung den Zeiger
des Meßgerätes 12 irgend-,vie festbremst, kann man auch die Regelung unabhängig
von der Richtfrequenz machen.
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In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestell*, bei
dem eine Vergleichsanordnung verwendet wird, die den Ist-Wert der zu regelnden Größe
mit einem Soll-Wert vergleicht, der durch einen Strom (Richtstrom) bestimmt wird
und bei denn diese Vergleichsanordnung nicht unmittelbar das Dampfventil der Turbine
steuert, sondern auf den Drehzahlverstellmotor der Turbine einwirkt. Die Turbine
ist mit 6, der Generator mit 5 bezeichnet. 6o ist ein Drehzahlregler an sich bekannter
Bauart, 61 der Drehzahlverstellmotor, mit dessen Hilfe die Charakteristik des Reglers
gehoben oder gesenkt werden kann. 62 ist die Vergleichsanordnung. Sie enthält
ein dynamometrisches System, welches aus der feststehenden Spule 63 und der beweglichen
Spule 64 besteht. Die feststehende Spule 63 ist an den Stromwandler 65 angeschlossen.
Sie wird daher von einem Strom gespeist, der dem vorn Generator 5 abgegebenen Strom
proportional ist. Die bewegliche Spule 64 ist über den Spannungswandler 66 an die
Netzspannung angeschlossen. Das auf die bewegliche Spule ausgeübte Drehmoment ist
daher der Leistungsabgabe des Generators 5 proportional. Auf die Achse der drehbaren
Spule 64 wirkt der Anker 67 des Solenoides 68 ein, und zwar ist das von der drehbaren
Spule ausgeübte Drehmoment entgegengerichtet dem Drehmoment, das der Anker 67 ausübt.
Die Wicklung des Solenoides 68 wird von einem Strom durchflossen, der in ähnlicher
Weise eingestellt wird wie die Richtfrequenz der Anordnung nach Fig. i. Dieser Strom
entspricht daher der gewünschten Lage der Reglercharakteristik bzw. der Leistungsabgabe.
Auf der Achse der beweglichen Spule 64 ist das Kontaktglied 69 befestigt, das zwischen
den feststehenden Kontakten 70 und 71 spielt. Eine Feder, die in der Figur
nicht dargestellt ist, sucht den Kontaktarm in der Mittellage zwischen den beiden
feststehenden Kontakten 70 und 71 zu halten. Die feststehenden Kontakte sind
an die Enden der beiden Feldwicklungshälften des Drehzahlverstel=lmo,tors.61 angeschlossen.
Das be%vegliche Kontaktglied ist mit dem Pluspol einer Batterie verbunden, deren
Minuspol an einer Bürste des Verstellmotors angeschlossen ist. Die Schaltung ist
so getroffen, daß der Verstellmotor in der einen Richtung umläuft, wenn das Kontaktglied
69 mit einem der Kontakte 70 oder 71 in Berührung kommt, und daß der Verstellmotor
61 im entgegengesetzten Sinne umläuft, wenn das Kontaktglied 69 mit dem anderen
Kontakt in Berührung kommt.
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Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Wenn die vom Generator 5 abgegebene
Leistung mit der Leistung übereinstimmt, die dem der Spule 68 zugeführten Strom
entspricht, so heben sich die von der beweglichen Spule 64 und vom Anker 67 erzeugten
Drehmomente auf, so daß das Kontaktglied 69 in der Mitte zwischen den Kontakten
70 und 71 liegt. Steigt beispielsweise die Leistungsabgabe über den gewünschten
Wert, so überwiegt das von der Spule 64 erzeugte Drehmoment, so daß das Kontaktglied
69 mit dem Kontakt 71 in Berührung kommt. Dadurch erhält der Drehzahlverstellmotor
Strom in einem solchen Sinne, daß er die Charakteristik des Drehzahlreglers 6o senkt.
Die Folge davon ist, daß die Leistung der Turbine abnimmt. Sobald die Leistungsabgabe
des Generators 5 sich dem Soll-Wert genügend genähert hat, wird der Kontakt zwischen
dem Kontaktglied 69 und dem Kontakt 71 geöffnet und damit die Stromzufuhr zum Verstellmotor
61 unterbrochen.
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Wenn dagegen die Leistungsabgabe des Generators 5 zu gering ist, so
berührt das Kontaktglied 69 den Kontakt 70 und setzt damit den Verstellmotor
im Sinne einer Verschiebung der Reglercharakteristik nach oben in Umlauf. Sobald
unter diesem Einfluß die Leistungsabgabe des Generators 5 genügend gesteigert ist,
wird der Kontakt zwischen dem Kontaktglied 69 und dem Kontakt 71 geöffnet und die
Stromzufuhr zum Verstellmotor 61 unterbrochen.
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Um bei Störungen eine unzulässige Drehzahlsteigerung zu vermeiden,
wird man die Turbine 6 mit einem Sicherheitsregler ausrüsten bzw: den etwa vorhandenen
Drehzahlregler für diesen Zweck dadurch verwendbar machen, daß man seine Unempfindlichkeit
so weit steigert, daß er nur bei unzulässigen Drehzahlsteigerungen anspricht.
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Die Erzeugung,der Leitfrequenz kann, wie im Ausführungsbeispiel erwähnt,
beispielsweise so vorgenommen werden, daß in einer Zentralstelle die Frequenz des
Netzes gemessen und bei Abweichung des Momentanwertes der Frequenz von einem Soll-*Wert
ein Hilfsgenerator zum schnelleren oder langsameren Lauf angetrieben wird. Die von
dem Hilfsgenerator erzeugte Frequenz wird im Ausführungsbeispiel über Leitungen
den einzelnen Maschinen mitgeteilt. Man kann aber auch zur Übertragung der Frequenz
andere an sich bekannte Übertragungsmethoden, z. B. die drahtlose tfbertragung mittels
Hochfrequenz, verwenden.
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Im Ausführungsbeispiel war angenommen
«-orden, daß
die Leerlaufdrehzahlen der Maschinen stets so verschoben werden, daß die Netzfrequenz
konstant bleibt. Man kann aber auch, um den Lauf von Synchronuhren stets richtig
zu halten, durch eine zusätzliche Beeinflussung der Richtfrequenz die Netzfrequenz
stets so verschieben, daß die Uhren stets immer richtig nachgestellt werden, d.
h. also, daß die Leerlaufdrehzahlen je nachdem höher oder niedriger gewählt «-erden,
als einer genau konstanten Netzfrequenz entspräche. Es ist auch nicht erforderlich,
daß stets die Momentanabweichung der Netzfrequenz von einem Soll-Wert die Größe
der Richtfrequenz bestimmt, sondern man kann auch die Richtfrequenz abhängig machen
von der Abweichung der mittleren Frequenz innerhalb eines bestimmten Zeitabschnittes
von einer Normalfrequenz. Man kann auch beispielsweise die Richtfrequenz durch eine
Vergleichsvorrichtung beeinflussen, die aus einer mit der Netzfrequenz umlaufenden
Gabel und einer zwischen dieser Gabel beweglichen, mit der Normalfrequenz umlaufenden
Zunge besteht, wobei bei Kontaktschluß nach der einen oder der anderen Richtung
die Drehzahl des Hilfsgenerators beeinflußt wird. Man kann auch andere bekannte
Vergleichsanordnungen zur Beeinflussung der Größe der Richtfrequenz verwenden. Wesentlich
für die Erfindung ist, daß der jeweilige Wert der Richtfrequenz die Leerlaufdrehzahl
der Maschine eindeutig festlegt.
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An Stelle einer Richtfrequenz kann man auch andere Kommandos geben,
welche eindeutig die Lage der Leerlaufdrehzahl festlegen. Beispielsweise könnte
man Impulse aussenden und durch das Verhältnis von Irnpulsdauer zu Impulslücke die
einzustellende Leerlaufdrehzahl der Maschinen festlegen oder einen Gleichstrom einstellbarer
Größe mittels einer Ringleitung als Hilfsgröße verwenden.
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Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn nicht die Leerlaufpunkte der
Charakteristik, sondern . andere vorbestimmte Punkte der Charakteristik verschoben
werden. Die Verschiebung erfolgt aber bei der Erfindung stets so, daß die vorbestimmten
Punkte der Drehzahlcharakteristik stets den gleichen Drehzahlen entsprechen.
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Zweckmäßig wird man sämtliche Maschinen der Kraftwerke in dieser Weise
regeln. Es ist aber auch möglich, eine oder die andere Maschine in anderer Weise
zu regeln.
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Besonders zweckmäßig ist es, bei der Anordnung nach der Erfindung
Regler zu benutzen, bei denen die Abhängigkeit der Drehzahl von der Leistung, nicht
von der mechanischen Ausbildung des Reglers bestimmt ist, sondern- bei der die Neigung
der Charakteristik auf elektrischem Wege erzwungen und einstellbar gemacht ist.
Zu diesem Zwecke werden Isodromregler vorgesehen, und in Abhängigkeit von der Leistung
der Maschine wird durch einen zusätzlichen Einfluß auf den Regler die Drehzahl der
-Maschine von der Leistung abhängig gemacht.
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Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde die Meßgröße in
Abhängigkeit von der Frequenz gesteuert. Man kann die Meßgröße, wie anfangs erwähnt,
auch zusätzlich in Abhängigkeit von der zeitlichen Änderung der Netzfrequenz beeinflussen.
Auf diese Weise erreicht man eine Art Rückführung. Man kann die Meßgröße aber auch
zusätzlich in Abhängigkeit von der Periodensumme beeinflussen, man kann sie auch
allein in Abhängigkeit von der Periodensumme oder der zeitlichen Änderung der -Netzfrequenz
beeinflussen.
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Es ist zweckmäßig, die Steuerung der Richtgröße insbesondere dann,
,renn als Richtgröße eine Stromstärke verwendet wird, durch verzögerungsfrei wirkende
Regelapparate, z. B. Ouecksilberdampfapparate, Elektronenröhren usw., vorzunehmen.