DE759974C - Einrichtung zur Schnellerregung elektrischer Maschinen, deren Spannung selbsttaetig geregelt wird - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Schnellerregung elektrischer Maschinen, deren Spannung selbsttätig geregelt wird Bekanntlich sinkt bei Belastung die Spannung selbsttätig geregelter elektrischer Maschinen vorübergehend ab, umgekehrt tritt bei Entlastung ein Spannungsanstieg ein. Der Regler selbst hat zwar bei solchen Anlagen das Bestreben, sofort wieder auf den Sollwert der Spannung einzuregeln, jedoch verstreicht eine gewisse Zeit, bis dieser Wert wieder erreicht ist, was auf die Trägheit des Maschinenfeldes zurückzuführen ist.
• Um diesen Nachteil auszuschalten, werden dem Regler, der den im Feldkreis der zu regelnden Maschine liegenden Widerstand periodisch öffnet oder schließt, ein oder mehrere Relais zugeordnet, die beim Abweichen des Stromes im Meßkreis vom Sollwert in an sich bekannter Weise Widerstände, Zusatzfeldwicklungen od. dgl. derart eintschalten, daß bei Unterschreitung des, Sollwertes Feldstärkung, bei Überschreitung hingegen Feldschwächung erfolgt.
• Die Verwendung von Zusatzwicklungen und Widerständen zum Erzielen einer Feldschwächung oder -stärkung war bereits bekannt. Darüber hinaus ist eine halbselbsttätige Einrichtung zur Erweiterung des Regelbereiches eines elektrischen Reglers für Maschinen hekamitgeworden, bei der neben dem Regler ein Widerstand im Erregerkreis der Erregermaschine virgesehen ist, der in Abhängigkeit von der Belastung in Grobstufen geändert wird. Zwecks Erweiterung des Regelbereiches ist im Erregerkreis der zu regelnden Maschine ein gleichfalls in ge-,vissen Grenzen änderharer weiterer @riderstand vorgesehen, der durch ein Relais, das seinerseits vom Regler heeinflußt wird, kurzgeschlossen werden kann. Zwischen der bekannten halbselbsttätigen Einrichtung und dem Erfindungsgegenstand bestehen mithin grundsätzliche Unterschiede im Aufbau. weshalb die ältere Anordnung für eine selbsttätige Schnellerregung nicht geeignet ist.
• Die Erfindung soll an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
• In Fig, i ist mit i der geregelte Generator bezeichnet, der das Netz 2 mit gleichbleibender Spannung sp,°ist. Der Generator hat die durch den Kontaktregler 3 direkt geregelte Grundfeldwicklung .4. die im vorliegenden Fall aus der Gleichstromquelle 3 fremderregt wird. Statt der Gleichstromquelle könnte selbstverständlich auch eine Wechselstromquelle mit Gleichrichtersatz Anwendung finden. Darüber hinaus sind bei der Maschine zwei Zusatzwicklungen 6 und 7 vorgesehen, von denen die Wicklung 6 das Feld stärkt, während die Wicklung 7 diesem entgegenwirkt. Die Zu- und Abschaltung dieser Zusatzwicklungen erfolgt mit Hilfe des Schaltrelais e, dessen Erregerspule 9 in vorliegendem Fall im lleßlcreis (Spulenkreis) de Kontaktreglers 3 liegt. d. 1i. also, die Erregerspule 9 des Schaltrelais 8 und die Erregerspule io des Kontaktreglers 3 sowie der SaII-werteinsteller i i sind in Reihe geschaltet und liegen an der zu regelnden Spannung des Netzes 2. Das Schaltrelais 8 hat drei Kontakte 12, 13 und i-., von denen der mittlere Kontakt beweglich ang:ordnet ist und unter dem Einfluß einer Feder steht.
• Die Wirkungsweise der neuen Einrichtung ist folgende. Angenommen, die Spannung im Netz 2 hat den Sollwert, dann fließt im SpuIenkreis der Sollwert des Spulenstromes. Unter dieser Voraussetzung hält die Spule 9 des Relais 8 den beweglichen Kontakt 13 in der Mittellage. Wird die Maschine belastet, dann sinkt kurzzeitig die Spannung im Netz 2, damit aber auch der Spulenstrom im 1leßkreis. Die Spule 9 des Relais 8 ist nicht mehr in der Lage. den Kontakt 13 in der Mittellage zu halten. Dieser Kontakt kommt mit dem festen Kontakt 14 zur Berührung und legt die das Maschinenfeld stärkende Zusatzwicklung 6 an Spannung. Die Spannung und der Spulenstroin im lleßlcreis steigen schnell wieder auf den Solllvert an, und durch die Erregerspule 9 des Schaltrelais 8 wird der bewegliche Kontakt 13 wieder in seine 'Mittellage zurückgeführt.
• Wird die Maschine entlastet, dann tritt ein kurzzeitiger Spannungsanstieg ein. der seinerseits ein Anwachsen des Stromes im Spulenkreis zur Folge hat. Die Spule g des Schaltrelais 8 wird daher die Kontakte 12 und 13 schließen und dadurch das Gegenfeld 7 an Spannung legen. Unter dem Einfluß dieses Gegenfeldes geht die Spannung schnell auf den Sollwert zurück. Ebenso sinkt der Strom im Spulenkreis ab, und der bewegliche Kontakt 13 des Schaltrelais 8 kehrt wieder in seine 1Iittellage zurück. Durch die Einwirkung der Zusatzfeldwicklungen 6 und ; wird die Trägheit des Feldes verringert. die Spannung der 1laschine wird also, deichgültig ob eine Be- oder Entlastung eintritt, stets rasch ihren Sollwert wieder erreichen.
• In vorliegendem Fall erfolgte die zusätzliche Stärkung oder Schwächung des Maschinenfeldes in Abhängigkeit vom Spulenstrom im Meßkreis. Die gleiche Wirkung kann aber auch erzielt werden, wenn das Schaltrelais ausschließlich auf die Schwankungen der zu regelnden Spannung anspricht. Eine solche Einrichtung ist in Fig.2 dargestellt.
• Die zu regelnde Maschine ist wieder mit i bezeichnet. Sie speist das Netz z. Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 ist auf die Anwendung von Zusatzfeldwicklungen verzichtet. Die Maschine hat lediglich die Hauptwicklung .I, während die Stärkung oder Schwächung des Feldes durch Zu- bzw. Abschalten von im Feldkreis liegenden Vorschaltwiderständen erreicht wird. Die Feldwicklung 4 der zu regelnden Maschine wird durch den Kontaktregler 3, in dessen Spulenkreis der Sollwerteinsteller i i liegt, direkt geregelt. Im Stromkreis der Feldwicklung liegen, wie aus der Zeichnung ersichtlich, die Vorwiderstände 13 und 16, zu denen die Kontaktpaare 17 und 18 des Schaltrelais 8o parallel geschaltet sind. Dieses Relais hat die Erregerspule go, der ein Sollwerteinsteller g1 vorgeschaltet ist. Zur Erregerspule go ist ein Kondensator 92 parallel geschaltet, durch den eine gewisse Verzögerung bei empfindlicher Einstellung des Relais bewirkt wird, um ein Flattern zu verhindern. Bei Grobeinstellung könnte auf die Parallelschaltung des Kondensators zur Erregerspule 9p verzichtet werden. Selbstverständlich könnte dieser Kondensator auch bei der Anordnung gemäß Fig. i der Erregerspule des Schaltrelais 8 parallel geschaltet werden, um auch hier, sofern nötig. eine gewisse Verzögerung zu bewirken. Das Schaltrelais 8e der Anordnung gemäß Fig. 2 ist ein Doppelrelais mit Öffnungskontakten.
• Die Wirkungsweise dieses Schaltrelais ist folgende: Hat der Spulens.trom Sollwertgröße, dann nimmt das Relais die in der' Zeichnung dargestellte Schaltstellung ein. Hierbei ist ein Teil des Vorwiderstandes 16 durch den geschlossenen Kontakt 17 überbrückt, während der Vorwiderstand 15 eingeschaltet ist. Angenommen, die Spannung im Netz 2 sinkt, dann ist die Erregerspule go des Relais 8o nicht mehr in der Lage, den Kontakt 18 geöffnet zu halten. Dieser wird sich unter dem Einfluß der Feder zg schließen, wodurch der Vorwiderstand 15 überbrückt wird, was eine, Feldstärkung zur Folge hat. Steigt die Spannung hingegen über den Soll-,vert, dann fließt in der Erregerspule go ein größerer Strom. Das Relais wird nicht mehr in der Mittellage gehalten, sondern sein Anker wird entgegen der Federkraft äbgezogen, wobei sich der Kontakt 17 öffnet, wodurch zusätzlich zu dem Vorwiderstand 15 noch der Widerstand 16 vorgeschaltet wird, was eine Feldschwächung zur Folge hat. Bei willkürlich veränderlicher Spannung müssen. die beiden Sollwerteinsteller rr und gz mechanisch miteinander ge kuppelt ' wer den.
• Selbstverständlich kann das in der Schaltanordnung nach F'ig. 2 vorgesehene Doppelrelais 8o durch zwei Relais mit je einem Kontaktpaar ersetzt werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Einrichtung zur Schnellerregung elektrischer Maschinen, deren Spannung selbsttätig durch einen Kom.taktschnellnegler geregelt wird, dessen Kontakte einen im Feldkreis der zu regelnden Maschine liegenden Widerstand periodisch öffnen und schließen, gekennzeichnet durch ein oder mehrere dem Regler zugeordnete Relais, die beim Abweichen des Stromes im Meßkreis vom Solhvert in an sich bekannter Weise Widerstände, Zusatzfeldwiciklungen od.,dgl..derart einschalten, das bei Unterschreitung .des Sollwertes Feldstärkung, bei Überschreitung hingegen Feldschwächung erfolgt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den Meßkreis (Spulenkreis des Reglers) die Erregerspule eines Relais geschaltet ist, das ein mit dem direkt geregelten Feld gleichsinnig wirkendes Zusatzfeld einschaltet, wenn der Strom im Spulenkreis unter den Sollwert sinkt b@zw. ein Gegenfeld einschaltet, wenn er über den Sollwert steigt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß durch das dem Regler zugeordnete Relais im Feldkreis der Maschine liegende Vorwiderstände so ein- bzw. ausgeschaltet werden, daß bei Spannungsrückgang das Maschinenfeld gestärkt, bei Spannungsanstieg hingegen geschwächt wird. q..
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, ' daß die Erregerspute des dem Kontaktregler zugeordneten Relais in an sich bekannter Weise über einen Sollwerteins.teller an die zu regelnde Spannung angeschlossen ist und daß ihr ein Kondensatär parallel geschaltet ist.
5. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und q., dadurch gekennzeichnet, daß die im Spulenkreis des Reglers und des Schaltrelais liegenden Sollwerteinsteller mechanisch miteinander gekuppelt sind. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften inBetracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften N r. 366 007, 630 398, 631 273, 661 852; britische Patentschrift Nr. 465 gor.