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Einrichtung zur-Regelung elektrischer Wechselstromerzeuger Es ist
bereits bekannt, zur Regelung von elektrischen Wechselstromerzeugern Einrichtungen
zu verwenden, bei denen in mehreren miteinander gekuppelten Meßorganen mehrere Meßwerte
miteinander verglichen werden. Solche Einrichtungen werden beispielsweise bei Lastverteilungsregeleinrichtungen
zum Vergleich der Leistungen mehrerer Maschinen verwendet.
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Es ist auch eine Regeleinrichtung bekanntgeworden, bei der die Wechselstromerzeuger
nach einem Fahrplan auf Leistung eingeregelt werden. Tritt eine Störung ein, die
eine größere Abweichung der Frequenz zur Folge hat, so wird, abhängig von einem
Frequenzglied, der Sollwert der Leistung verstellt. Diese Regeleinrichtung dient
dazu, um bei mehreren- gekuppelten Netzen, in denen einige Wechselstromerzeuger
mit einem Fahrplanregler eine Übergabeleistung einregem, zu verhindern, daß in Störungsfällen
die Fahrplanregler den Frequenzreglern entgegenarbeiten. Es werden vielmehr in diesen
Fällen auch die Fahrplanmaschinen zur Stützung der Frequenz mit herangezogen. Der
bekannte Regler arbeitet mit einer Widerstandsbrückenschaltung. Einer der Widerstände
wird entsprechend dem Sollwert, ein zweiter entsprechend
dem Istwert
der Leistung verstellt. Um den Frequenzeinfluß einzuführen, kann in Abhängigkeit
von einem Frequenzrelais ein fest eingestellter Widerstand in einem Brückenzweig
zu- oder abgeschaltet werden. Diese Anordnung hat den :Mangel, daß bei dem Frequenzeinflüß
die Größe der Frequenzabweichung nicht berücksichtigt wird. Es ist zwar zu der bekannten
Regeleinrichtung noch erwähnt, daß man die Verstellung des Brückenwiderstandes auch
von der Frequenzabweichung abhängig machen kann, jedoch ist dies mit Hilfe eines
einfachen Frequenzrelais nicht möglich, sondern hierzu müssen noch besondere Hilfsgeräte
angebracht werden, welche die Regeleinrichtung noch komplizierter gestalten. Außerdem
hat aber die bekannte Regeleinrichtung noch den weiteren Nachteil, daß der Einsatz
des zusätzlichen Frequenzeinflusses nicht ohne weiteres verändert werden kann.
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Diese Nachteile werden bei der Einrichtung gemäß der Erfindung vermieden,
bei welcher ein Regelgerät verwendet wird, das mehrere Meßorgane besitzt, von denen
eines von der Frequenz, ein zweites von der Leistung beeinflußt wird. Gemäß der
Erfindung ist das eine Meßorgan mit den anderen über eine Kupplung verbunden, welche
ein vorzugsweise einstellbares Spiel aufweist. Auf diese Weise erhält man, je nachdem
welches Meßorgan von der Frequenz und welches von der Leistung beeinflußt wird,
entweder ein Regelgerät, bei dem von einer bestimmten Frequenzabweichung an ein
mit der Größe der Frequenzabweichung veränderlicher zusätzlicher Frequenzeinfluß
auf den Regler ausgeübt wird, oder ein Regelgerät, bei dem in entsprechender Weise
ein zusätzlicher Leistungseinfluß ausgeübt wird. Durch Veränderung des Spieles kann
man die Grenzen festlegen, innerhalb denen die Rege-Jung nach der einen Größe durch
die andere Größe nicht beeinflußt wird.
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In .der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Das Regelgerät i enthält drei Meßsysteme 2. 3 und q., die beispielsweise
als dynamometrische Drehspulgeräte oder Ferraristriebe ausgebildet sein können.
Das Meßsystem 2 wird von der Frequenz beeinflußt. Die Art dieser Beeinflussung ist
für die Erfindung gleichgültig, wesentlich ist nur, daß das System bei einer bestimmten
Frequenz (Sollfrequenz) eine der Nullstellung des Kontaktes 5 entsprechende Lage
einnimmt. Falls die unmittelbare Beeinflussung des Meßsystemes 2 durch die Frequenz
nicht ausreicht, so kann man auch Verstärkungsmittel, z. B. Kompensationsschaltungen,
anwenden, um diesem System einen von der Frequenz. abhängigen Strom oder eine von
der Frequenz abhängige Spannung zuzuführen. Dieser Strom bzw. diese Spannung kann
auch Null sein, wenn die Frequenz mit dem Sollwert übereinstimmt. Das Meßsystem
2 kann auch als Drehspulgerät ausgebildet sein und über Gleichrichter frequenzabhängig
gespeist werden. Das Meßsystem 3 mißt die zu regelnde Leistung, z. B. die Leistungsabgabe
einer bestimmten Maschine oder Maschinengruppen, oder die übergabeleistung -zwischen
zwei gekuppelten Kraftwerken. Auch dieses System kann ein Drehspulsystem sein, dem
ein lastabhängiger Strom zugeführt wird. Das Meßsy stem q. dient zur Erzeugung von
Kräften zur Rückführung des Kontaktorgans 5. Es kann aber auch benutzt werden, um
anderen Meßgrößen einen Einfluß auf die Regelung einzuräumen. Zu diesem Zweck können
auch weitere Meßsysteme angewendet werden.
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Da das Regelgerät dazu benutzt werden soll, um das Frequenzmeßglied
in einem gewissen Frequenzbereich ohne Wirkung auf die Regelung zu halten, wird
es mit den übrigen Meßsystemen, wie in der Abbildung dargestellt, durch eine Kupplung
verbunden, welche Spiel aufweist. Eine solche Kupplung ist in der Abbildung schematisch
durch den Arm 6 und die Gabel 7 angedeutet, deren Dffnungen durch Schrauben einstellbar
sind. Mit Hilfe der Feder 8 wird dem frequenzabhängigen System eine bestimmte Nullage
erteilt. Die zweckmäßig einstellbare Feder 9 dient zur Veränderung des Sollwertes
für den Leistungsregler. Die Feder 9 wirkt dem von dem Meßsystem 3 entwickelten
Drehmoment entgegen. Weicht die Leistung von ihrem Sollwert ab, so stimmt das von
dem Meßsystem 3 entwickelte Drehmoment nicht mehr mit dem der Mittelstellung entsprechenden
Drehmoment der Feder 9 überein, und es wird, je nachdem ob die Leistung größer oder
kleiner als die Solleistung ist, einer der Kontakte 17 oder 18 geschlossen,
wodurch die Betriebsstoffzuführung der zu regelnden, Maschinen beeinflussenden,
nicht näher dargestellten Tourenverstellmotoren in Gang gesetzt wird. Während des
Verstellvorganges wirkt auf das Meßsystem eine von den Verstellmotoren abgeleitete
Rückführspannung ein, welche die Kontakte 17 oder i8 in öffnendem Sinn beeinflußt.
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Tritt mit einer Laständerung gleichzeitig eine mit Hilfe der Gabel
7 einstellbare toleranzübersteigende Frequenzänderung ein, so wirkt auf das Kontaktorgan
.I auch das Drehmoment, dessen Richtung so gewählt wird, daß es bei Frequenzabsenkungen
einer Leistungsverminderung entgegenwirkt. Je nach der Größe der Frequenzänderung
wird der Einfluß der Leistungsänderung mehr oder
weniger aufgehoben.
Bei starken Frequenzabweichungen kann auch der Frequenzeinfluß überwiegen. Die Stabilisation
der Regelung wird im wesentlichen durch das Meßsystem 4 herbeigeführt. Man hat es
in der Hand, dem von diesem Meßsystem ausgeübten Moment einen in weiten Grenzen
veränderlichen Verlauf zu geben.
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Man kann auch die Regelwirkung in eine Reihe von Teilimpulsen auflösen
in der Weise, daß man bei der Kontaktgabe zwischen 5 und 17 oder 18 die Tourenverstellmotoren
z. B. unter Benutzung eines Zeitwerkes für eine bestimmte Zeit in Gang setzt. In
diesem Fall kann auf eine Rückführung verzichtet werden. Das in diesem Fall frei
werdende Meßsystem 4 kann beispielsweise benutzt werden, um die Leistung nach der
Aronschaltung zu messen. Er kann auch mit für die Frequenzüberwachung herangezogen
werden. Man kann dieses System aber auch für die Zwecke der Lastverteilung heranziehen,
z. B. in der Weise, daß man selbsttätig bei größerer Istleistung der geregelten
Maschine die Frequenzabhängigkeit im Sinn des Aufwärtsregulierens in geringerem
Maß wirken läßt als bei kleiner Maschinenlast. Bei Frequenzsteigerung hat das zur
Wirkung, daß die Maschinen mit hoher Belastung stärker geregelt werden als die Maschinen
mit geringer Belastung. Es empfiehlt sich in diesem Fall, das Meßsystem 4 auf die
gleiche Achse zu setzen wie das Meßsystem 2. Das Meßsystem 4 oder ein weiteres Meßsystem
kann auch zur Einführung einer Uhrzeitkorrektur in Abhängigkeit von der Periodenkontrolluhr
benutzt werden. Der beschriebene Regler kann auch verwendet werden, wenn es sich
nicht um die Wirkleistungsregelung, sondern um die Blindleistungsregelung handelt.
Er kann auch benutzt werden, um eine frequenzabhängige cos-99-Regelung zu schaffen,
bei der im Bedarfsfall sich bei bestimmten Frequenzabweichungen die Maschinen an
der Frequenzstützung beteiligen sollen.