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Anordnung zur Regelung der Drehzahl elektrischer Generatoren Zur Regelung
der Drehzahl elektrischer Generatoren werden allgemein Fliehkraftregler benutzt,
bei denen ein Fliehkraftpendel über einen Servomotor die Kraftmittelzufuhr zur Antriebsmaschine
des Generators beeinflußt. An Stelle eines Fliehkraftreglers hat man auch elektrische
Drehzahlregler mit einem von der Generatorspannung erregten Resonanzkreis benutzt
und davon Gebrauch gemacht, daß sich der Widerstand der Induktivität und der `'Widerstand
der Kapazität des Resonanzkreises in verschiedener Weise mit der Frequenz ändert.
Bei einer bestimmten Frequenz sind die Ströme der Indukiivität und Kapazität gleich
groß, und die von ihnen auf ein bewegliches System hervorgerufenen Drehmomente heben
sich auf. Weicht die Frequenz von der Sollfrequenz ab, so überwiegt der Strom in
der Induktivität oder Kapazität, und der Regler verstellt die Kraftmittelzufuhr
der Maschine. Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Drehzahlregelung elektrischer
Generatoren unter Verwendung eines von der Generatorspannung erregten Resonanzkreises
und eines von diesem gesteuerten Regelgerätes, auf dessen bewegliches System zwei
von der Frequenz in verschielener Weise abhängige Drehmomente einwirken.' Gemäß
der Erfindung wird das eine Drehmoment von der geometrischen Summe, das andere von
der geometrischen Differenz zweier Größen erzeugt, von denen die eine gleich der
geometrischen Summe aus dem Strom in der Drosselspule und dem Strom in der Kapazität
des Resonanzkreises bzw. gleich den entsprechenden Spannungen, die andere frequenzunabhängig
oder gleich der geometrischen Differenz aus den genannten Strömen bzw. Spannungen
ist. Durch die Erfindung wird ein Regler geschaffen, der sehr empfindlich ist, da
schon bei einer geringen Abweichung von der Sollfrequenz eine sehr
große
Differenz der miteinander zu vergleichenden Drehmomente auftritt. Das Gerät, in
welchem die beiden Drehmomente miteinander verglichen werden, kann in verschiedener
Weise ausgebildet werden. Beispielsweise kann man ein Waagebalkenrelais oder Eerrarisrelais
mit zwei Spulen verwenden. Die Spulen kann man beispielsweise in Reihenschaltung
von einem Strom durchfließen lassen, der gleich der geometrischen Summe aus dem
induktiven und kapazitiven Strom des Resonanzkreises ist, und in Parallelschaltung
von einem Strom durchfließen lassen, der von der Spannung abhängig und gegenüber
dieser um 9o° verschoben ist. Hierzu kann man beispielsweise die Spulen in Parallelschaltung
von einem Strom erregen, der der geometrischen Differenz aus dem induktiven und
kapazitiven Strom des Resonanzkreises entspricht. Die eine Spule wird dann von der
geometrischen Summe, die andere von der geometrischen Differenz der erwähnten Größen
erregt. Man kann aber auch die geometrische Summe und die geometrische Differenz
der beiden Größen getrennt bilden und nach Gleichrichtung den Spulen zuführen. Bezeichnet
man die geometrische Summe des induktiven und kapazitiven Stromes mit Js und die
geometrische Differenz des induktiven und kapazitiven Stromes mit JD,
dann
werden, da die Zugkraft dem Quadrat des sie auslösenden Stromes proportional ist,
folgende Richtkräfte der beiden Spulen miteinander verglichen: Die Richtkraft
(JD ^ Js)2 der einen Spule und die Richtkraft (JD - J.)2 der anderen
Spule. Diese Richtkräfte können bei gleichen Hebelarmen den Drehmomenten gleichgesetzt
werden. Ihre Differenz ergibt sich nach mathematischer Umformung zu 4 A Jr,
cos 99, wobei p den Phasenverschiebungswinkel zwischen j. und JD darstellt. Es ergibt
sich demnach, daß das auslenkende Überschußdrehmoment (Differenz der Drehmomente
beider Größen) durch das wattmetrische Glied 4 . Js # J, # cos T hervorgerufen
wird. Man hat es also in der Hand, durch entsprechende Wahl des Einflusses des Summenstromes
js das auslenkende Überschußdrehmoment beliebig groß zu machen. Den Winkel T, wird
man zweckmäßig gleich Null machen.
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Als Regelgerät kann man auch ein polarisiertes Relais, beispielsweise
ein Drehspulrelais, verwenden, das zwei bewegliche Spulen in einem Gleichfeld besitzt,
von denen die eine von der gleichgerichteten geometrischen Summe, die andere von
der gleichgerichteten geometrischen Differenz der Größen erregt wird und deren Drehmomente
einander entgegenwirken. Es kann auch ein Relais mit einer einzigen Spule verwendet
werden, die von' der gleichgerichteten geometrischen Summe in der einen und von
der gleichgerichteten geometrischen Differenz der Größen in der anderen Richtung
durchflossen wird, so daß auch die von der Summe und der Differenz der Größen erzeugten
Drehmomente einander entgegenwirken.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, zwei Spulen zu verwenden, die
räumlich gegeneinander versetzte Felder erzeugen, die auf eine kurzgeschlossene
Wicklung einwirken. Besonders zweckmäßig ist es hierbei, die beiden Phasenwicklungen
des Ständers eines Drehstrommotors zu verwenden, dessen Läufer eine kurzgeschlossene
Wicklung trägt. Besitzt der Läufer eine normale dreiphasige Wicklung, so wird nur
eine dieser Wicklungen benutzt und kurzgeschlossen, die anderen beiden bleiben offen,
oder es werden zwei Phasenwicklungen parallel geschaltet und kurzgeschlossen, während
die.dritte offen bleibt. Man kann auch als Läufer einen Doppel-T-Anker mit einer
kurzgeschlossenen Wicklung verwenden.
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Ein Ausführungsbeispiel mit einem Drehstrommotorrelais zeigt die Fig.
i.
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Mit i ist ein Drehstrommotor mit den drei Ständerwicklungen 2, 3 und
4 bezeichnet. Der Anker des Drehstrommotors trägt eine kurzgeschlossene Wicklung
5, die sich in bekannter Weise jeweils zum resultierenden Feld der Wicklungen so
einstellt, daß sie von diesem nicht durchsetzt wird. Der Anker trägt einen beweglichen
Kontakt 6, der mit den beiden feststehenden Kontakten 7 und 8 zusammenarbeitet.
Die Erregung der Wicklungen geschieht in folgender Weise: An die Spannung des Generators
ist über einen Transformator 9 ein Parallelresonanzkreis, bestehend aus der Drosselspule
io und dem Kondensator ii, angeschlossen. Mit 12 ist ein Stromwandler bezeichnet,
dessen in der Mitte angezapfte Wicklung 13 einerseits an die Drosselspule, andererseits
an den Kondensator angeschlossen ist. Der von der Mittelanzapfung dieser Wicklung
13 entnommene Strom, der gleich der Summe aus dem induktiven Strom der Drossel und
dem kapazitiven Strom des Köndensators ist, wird der Wicklung 18 eines Wandlers
17 zugeführt, die an den Transformator 9 angeschlossen ist. In der Wicklung 18 fließt
daher ein Strom, der gleich der geometrischen Summe aus dem Strom der Drosselspule
und dem Strom des Kon:lensators ist. Er induziert einen verhältnisgleichen Strom
in der Wicklung i9 des Stromwandlers 17, welcher mit seinen Enden an die
Enden der Wicklung 2 und 3 des Motors i angeschlossen ist, die mit den anderen Enden
miteinander verbunden sind. Die Wicklungen 2 und 3 werden daher von einem Strom
durchflossen, welcher der Summe aus dem induktiven und kapazitiven Strom des Resonanzkreises
entspricht. Der Einfluß des Summenstromes kann durch Wahl der Windungszahl der Wicklung
i9 im Verhältnis zur Windungszahl der Wicklung 18 verändert werden. Man wird das
Übersetzungsverhältnis so wählen, daß bereits ein geringer Summenstrom in der Wicklung
18 einen großen Summenstrom in der Wicklung i9 erzeugt. Der Stromwandler 13 besitzt
außerdem noch eine Wicklung 15, in welcher die Differenz der Ströme der Induktivität
und Kapazität wirksam sind. Dieser Differenzstrom wird über die Wicklung 4 den Wicklungen
2 und 3 in Parallelschaltung zugeführt, so daß nunmehr in der einen Wicklung 2 die
geometrische Summe aus dem Summenstrom und dem Differenzstrom, in der anderen Wicklung
3 die geometrische Differenz aus dem Summenstrom und <lern Differenzstrom wirksam
ist.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Es soll zunächst von der Wicklung
4 abgesehen werden. Die beiden Wicklungen 2 und 3 erzeugen Felder, die räumlich
um 12o° versetzt sind. Diekurzgeschlossene Spule 5 stellt sich so ein, claß sie
von.dem
resultierenden Feld der beiden Wicklungen nicht durchsetzt
wird, d. h. ihre Spulenachse steht senkrecht zum resultierenden Feld. Bei einer
willkürlichen Ablenkung der Spule aus dieser Mittellage wird in dieser ein Strom
induziert, der ein rückführendes Drehmoment erzeugt. Dieses Rückstelldrehmoment,
das dem Quadrat der Spannung proportional ist, stellt also eine elektrische Rückstellfeder
dar, so daß keine mechanische Rückstellkraft erforderlich ist.
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Ist der Summenstrom Null, also die Frequenz des Generators gleich
der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises, so sind die von den beiden Spulen 2 und
3 erzeugten Felder in ihrer Größe gleich. Das resultierende Feld ist also von oben
nach unten gerichtet und die kurzgeschlossene Spule stellt sich mit ihrer Achse
senkrecht dazu, .nimmt also die in der Zeichnung; dargestellte Lage ein. Weicht
die Frequenz von dem Sollwert nach der einen oder anderen Seite ab, se fließt ein
Summenstrom durch die Wicklungen 2 und 3, der bewirkt, daß die Felder der beiden
Wicklungen ungleich werden, so claß das resultierende Feld nach der einen oder anderen
Seite von der Ausgangsstellung abweicht. Das bewegliche System wird also nach der
einen oder anderen Richtüng aus der Mittellage abgelenkt und der Kontakt 6 kommt
mit einem der feststehenden Kontakte in Berührung, wolurch die Kraftmittelzufuhr
der Antriebsmaschine, z. B. der Turbine, verstellt und die Frequenz so geändert
wird, daß wieder das resultierende Feld von oben nach unten gerichtet ist und das
bewegliche System in die Mittellage zurückkehrt. Da das auslenkende Drehmoment von
(er Höhe Bier Spannung in der gleichen Weise abhängig ist wie das rückstellende
Drehmoment der elektrischen Feder, ist also der Ausschlag des Relais bei einer bestimmten
Frequenz unabhängig von der Höhe der Spannung. Das hat den Vorteil, (laß Spannungsänderungen
des Generators auf die Regelung nicht einwirken.
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Im Ausführungsbeispiel ist noch eine Wicklung .I vorgesehen, welche
eine Vergrößerung des auslenkenden Drehmomentes bewirkt, wenn die Frequenz von der
Sollfrequenz abweicht. Man kann sich die Wirkung dieser Wicklung :I sei vorstellen,
als ob die beiden Felder, welche auf die kurzgeschlossene Spule einwirken, urinmehr
räumlich um 6o° verschoben, in ihrem Absolutwert aber 1 3 mal größer sind. Dadurch
wird bei einer bestimmten Frequenzabweicbung zwar der Absolutwert (fies Ausl(nkwinkels
auf die Hälfte herabgesetzt, aber der bewegliche Kontakt in (fier neuen Lage mit
der dreifachen Kraft gehalten.
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IniAusführungsbeishiel gibt (las Relais bei Frequenzabweichung nach
der einen oder anderen Seite Kontakt und verstellt damit die Kraftmittelzufuhr der
Antriebsmaschine des Generators. Im allgemeinen wird man jedoch das bewegliche System
ohne Kontakt ausrüsten und unmittelbar auf den Steuerkolben des Servomotors einwirken
lassen, welcher die Kraftmittelzufuhr verstellt.
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Da (las bewegliche System des Reglers nur bei einer bestimmten Frequenz
in der Mittellage steht, so würde der Regler eine Regelung zur Folge haben, bei
der die Frequenz bzw. die Drehzahl bei jeder Leistung der Maschine konstant ist.
Um eine Frequenzleistungskennlinie zu erhalten, die eine gewis.e Statik besitzt,
könnte man bei Verwendung eines Servomotors die übliche Rückführung anwenden, bei
welcher in Abhängigkeit von der Stellung des Servomotors die Mittellage des Steuerkolbens
verstellt wird. Man kann aber auch bei einem Regler gemäß der Erfindung in sehr
einfacher Weise eine Statik erreichen, die unmittelbar von der Generatorleistung
abhängig ist. Zu diesem Zweck kann man den Wicklungen 2 und 3 einen Strom überlagern,
der dem Generatorstrom proportional und gegenüber diesem um 9o` verschoben ist.
Hierzu dient im Ausführungsbeispiel ein Stromwandler 20. Seine Sekundärwicklung
ist über eine Drosselspule 23 an die Mittelanzapfung der Wickhing ich angeschlossen
und außerdem an den beweglichen Kontakt 25 des induktiven Spannungsteilers 24, der
mit seinen Enden mit den Enden der Wicklungen 2 un,i 3 verbunden ist. Damit der
durch die Drosselspule fließende Strom um 9o° gegenüber dem Generatorstrom verschoben
ist, ist der Stromwan,ller noch durch einen Ohmschen Widerstand 22 und eine Kapazität
21 belastet, die über einen Transformator an den Wandler angeschlossen ist. Steht
der bewegliche Kontakt 25 in der Mittelstellung, so fließt der vom Stromwandler
2o herrührende Strom nicht über die Wicklung 2 und 3. Wird er aus der Mittelstellung
herausbeweü ' t, so fließt ein Strom über diese Wicklungen, welcher eine
Statik der Kennlinie des Reglers bewirkt, da dieser Strom das Feld der einen Wicklung
verstärkt, (las der anderen schwächt, so daß je nach der Größe dieses Stromes die
Mittellage des beweglichen Kontaktes bzw. Systems bei einer anderen Frequenz gegeben
ist. Dieser über die beiden Wicklungen 2 und 3 fließende Strom des Stromwanllers
2o ruft im Zusammenhang mit dem Strom J" eine Auslenkung des beweglichen Systems
aus der Mittellage hervor, die von c'.er Wattkomponente des Generator-, stroins,
d. h. also von der Generatorwirkleistung, abhängig ist. Damit das bewegliche Svstein
wie :ler in die Mittellage zurückkommt, muß die Frequenz durch den Regler sei weit
verstellt werden, (laß Glas durch (gen Generatorstrom hervorgerufene Drehmoment
und das durch die Frequenzabweichung hervorgerufene Drehmoment einander gleich sind.
Die Neigung der Kennlinie ist um so stärker, je größer der Strom ist, der vom Stromwandler
20 über dieWicklungen 2 und 3 geschickt wird, bzw. je größer die abgegebene Generatorleistung
ist. Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, kann der bewegliche Kontakt 25 des Spannungsteilers
nur nach der einen Seite aus der Mittellage herausbewegt werden, da eine fallende
Charakteristik gefordert wird, während bei Bewegen (ges beweglichen Kontaktes nach
der anderen Seite die Charakteristik instabil würde. 'Man hat es durch Einstellung
des beweglichen Kontaktes 25 in der Han3, die Neigung der Kennlinie beliebig einzustellen.
Wenn der Generatorwirkstrom größer wird, so bedeutet (lies, daß der Regler bei einer
niedrigeren Frequenz ins Gleichgewicht kommt, so daß die gewünschte fallende Charakteristik
erzielt wird. Es wird also dadurch ein elektrischer Regler geschaffen, welcher genau
so wie ein hliehkraftregler finit Rückführung die
gewünschte Drehzahlleistungskennlinie
der Maschine einregelt.
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Um die Leerlaufdrehzahl einstellen zu können, kann man den Wicklungen
2 und 3 einen weiteren, von dem Strom des Generators unabhängigen, zweckmäßig der
Generatorspannung proportionalen Strom überlagern. Im Ausführungsbeispiel geschieht
dies dadurch, daß das eine Ende der Wicklung 15 des Stromwandlers 12 zu dem
beweglichen Kontakt 26 eines induktiven Spannungsteilers '27 geführt ist, dessen
Enden an die Enden der Wicklungen 2 und 3 angeschlossen sind. Steht der bewegliche
Kontakt 26 in der Mittellage, so teilt sich der Differenzstrom auf die Wicklungen
2 und 3 gleichmäßig auf. Wird er nach der einen oder anderen Seite verschoben, so
erfolgt eine ungleichmäßige Aufteilung des Differenzstromes, oder mit anderen Worten,
es fließt ein zusätzlicher Strom durch die Wicklungen 2 und 3, der bewirkt, daß
die Leerlaufdrehzahl der Maschine eingestellt werden kann. Durch die Einstellung
des Kontaktes 26 wird also die Drehzahlleistungskennlinie gehoben oder gesenkt.
Alle die Ströme, welche den Wicklungen 2, 3 und 4 zugeführt werden, sind in Phase
bzw. um i8o° phasenverschoben, so daß, wenn das Relais in der Mittellage steht,
immer nur die Wirkleistung der Maschine wirksam wird.
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Da der Resonanzkreis Ohmsche Verluste besitzt, ist es zweckmäßig,
diese zu kompensieren. Hierzu dient ein von der Spannung erregter Widerstand 28,
dessen Strom über die Wicklung 14 des Wandlers 12 geleitet wird und die Ohmsche
Komponente des Stromes in der Wicklung 15 kompensiert. Dieser Strom des Widerstandes
28 wird ferner über die Wicklung i8 geleitet, so daß er auch im Summenstrom die
Ohmsche Komponente aufhebt.
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Im Ausführungsbeispiel ist zu den Spannungsteilern noch ein Kondensator
30 parallel geschaltet, um zu verhindern, daß bei ungleicher Erregung der
Wicklungen 2 und 3 sich ein zusätzlicher Kreisstrom über diese Wicklungen ausbilden
kann.
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Im Ausführungsbeispiel der Fig. i ist ein Parallelresonanzkreis vorgesehen.
An Stelle des Parallelresonanzkreises kann man auch einen Reihenresonanzkreis verwenden.
Es treten dann an Stelle der Ströme die entsprechenden Spannungen an der Kapazität
und Induktivität.
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Es ist nicht erforderlich, daß Kondensator ii und Drosselspule io
im Ausführungsbesispiel der Fig. i an die gleichen Punkte der Sekundärwicklung des
Transformators g angeschlossen sind; man kann sie auch an verschiedene Punkte anschließen,
so daß ihre Spannungen ungleich groß sind.
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Um bei einem Drehstromgenerator die gesamte Wirkleistung des Generators
auch bei ungleichmäßiger Belastung der einzelnen Phasen R, S, T in der gewünschten
Weise zu berücksichtigen, kann man zwei derartige Geräte miteinander kuppeln und
sie in ähnlicher Weise erregen, wie es von der Aren-Schaltung her bekannt ist. Man
wird also z. B. den Resonanzkreis des einen Gerätes von der Spannung UM. erregen
und den Stromwandler, welcher den Zusatzstrom liefert, vom Strom JT. Der Resonanzkreis
des anderen Gerätes wird von der Spannung URS erregt und der Stromwandler
vom Strom JS. Die Spannungen und Ströme können in bekannter Weise cyclisch vertauscht
werden. Man erreicht dadurch, daß die Wirkleistung des Generators in einwandfreier
Weise die Statik des Reglers bestimmt.
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Wie bereits erwähnt, kann man auch statt des Differenzstromes einen
Strom verwenden, der konstant ist und von der Spannung des Generators erzeugt wird,
und zwar derartig, daß er um go° gegenüber der Spannung verschoben ist. Man kann
aber auch den Summenstrom und den Differenzstrom miteinander vertauschen. Es wird
dann lediglich die Kurzschlußwicklung um go° räumlich verschoben.
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Die Erzeugung der Statik und die Einstellung des Leerlaufpunktes,
die im vorhergehenden an Hand eines Moto_relais beschriebeiz wurde, kann in entsprechender
Weise angewendet werden, wenn an Stelle des Motors ein Waagebalkenrelais oder ein
Drehspulrelais Anwendung findet. Die Spulen 2 und 3 können z. B. dann die Spulen
des Waagebalkenrelais sein oder Wandler, deren Ströme gleichgerichtet werden und
dem Drehspulrelais zugeführt werden.
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Um bei einer plötzlichen großen Zunahme der Belastung des Generators
die Kraftmittelzufuhr der Antriebsmaschine zu erhöhen, bevor die Drehzahl des Generators
infolge des Belastungsstoßes absinkt, ist es zweckmäßig, von dem Differentialquotienten
der Leistungszunahme einen vorübergehenden zusätzlichen Regelirhpuls im Sinne einer
Kraftmittelerhöhung zu geben. Bei plötzlichen Entlastungen ist entsprechend ein
zusätzlicher Impuls zur Verringerung der Kraftmittelzufuhr zu geben. Da der Regler
in einfacher Weise elektrisch beeinflußt werden kann, ist es möglich, in Abhängigkeit
von dem Differentialquotienten der Leistungsänderung den Regler so zu beeinflussen,
daß er selbst diesen zusätzlichen Impuls im richtigen Sinne ausführt. Hierzu kann
man ein die Wirkleistung messendes wattmetrisches Gerät vorsehen, daß nur bei plötzlichen
Leistungsänderungen anspricht und den Regler entsprechend beeinflußt. Diese Beeinflussung
kann man beispielsweise dadurch erreichen, daß man bei Ansprechen des wattmetrischen
Gerätes einen Zusatzstrom über <lie Wicklungen 2 und3 schickt oder daß man eine
dieser Wicklungen kurzschließt. Ein solches wattmetrisches Gerät kann genau in der
gleichen Weise aufgebaut sein wie das beschriebene Motorrelais. Es wird einerseits
von der Spannung, anderseits vom Strom der Maschine beeinflußt, beispielsweise in
der Weise, claß die Spannung einen Strom durch die Wicklungen schickt, wie der Differenzstrom
im Ausführungsbeispiel, und der Strom des Generators eineil Strom wie der Summenstrom
im Ausführungsbeispiel nach 1, ig. i. Mit dem beweglichen System ist ein Hebel verbunden,
der zwischen zwei federnden Kontaktpaaren steht, die über eine Feder mit einer Ferrarisscheibe,
die durch einen Magneten gedämpft wird, in @'erbin-lung stehen. Bei langsamer Änderung
der Leistung nimmt der Hebel die Ferrarisscheibe mit, bei schnellen Änderungen dagegen
schließt der Hebel vorübergehend das eine oder das andere Kontaktpaar.
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In den Fig. 2 und 3 ist eine solche Anordnung dargestellt. Mit 40
ist der Drehstrommotor bezeichnet,
dessen Ständerwicklungen 44,
45 und 46 in Stern geschaltet sind. Über Oen ()hmschen Widerstand 41 und die in
der Mitte angezapfte Wicklung 42 eines Wandlers wird den Ständerwicklungen ein Strom
zugeführt, welcher der Spannung des Generators proportional und mit ihr phasengleich
ist. Über die Wicklung 43 wird in der Wicklung 42 ein Strom induziert, der dem Strom
des Generators proportional ist und die beiden Ständerwicklungen 45 und 46 durchfließt.
Mit dem beweglichen System 48 ist ein Hebel 49 verbunden, der, wie aus Fig. 3 hervorgeht,
zwischen den federnden Kontaktpaaren 50 und 5i bzw. 52 und 53 steht. Diese
federnden Kontakte sin_i auf einer Welle 54 befestigt, die über eine Feder 55 reit
der 1#errarisscheibe 56 verbunden ist, welche durch den Magneten 57 gedämpft wird.
Bei langsamen Änderungen der Leistung wird die Ferrarisscheibe über die Kontakte
mitgenommen, bei plötzlichen Änderungen dagegen wird eines der beiden Kontaktpaare
geschlossen und verursacht den gewünschten Einfluß auf das Regelgerät der Fig. i.
Bei Drehstromgeneratoren kann man zwei solche Meßwerke miteinander kuppeln und in
Aron-Schaltung erregen.
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Hauptsächlich bei NVasserturbinen ist es bekannt, die der Turbine
zufließende Kraftmittelmenge nicht über ein bestimmtes Maß anwachsen zu lassen.
Durch diese unter dem Namen Öffnungsbegrenzung bekannte Maßnahme wird also die abgegebene
Leistung der Turbine auf einen bestimmten Wert begrenzt. Eine derartige Öffnungsbegrenzung
kann auch bei dem Regler gemäß der Erfindung angewendet werden. Hierzu kann man
zweckmäßig durch einen elektrischen Leistungsmesser die Wirkleistung des Generators
messen und bei Erreichen einer bestimmten Leistung die Wicklung ig unmittelbar kurzschließen.
Dadurch wird der Einfluß des Summenstromes JS und des vom Stromwandler 2o herrührenden
Stromes völlig ausgeschaltet. Das bewegliche System bleibt daher in seiner Mittellage
stehen.
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Erfolgt der Kurzschluß über einen Widerstand, so wird der Einfluß
dieser Ströme nur geschwächt, was zur Folge hat, daß sich der Generator bei kleinen
Frequenz- und Leistungsschwankungen nicht mehr an der Regelung beteiligt, so daß
die anderen parallel arbeitenden Generatoren diese Schwankungen ausregeln. Mit einem
Parallelwiderstand zur Wicklung i9 kann man daher die Empfindlichkeit des Reglers
beliebig einstellen.
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Hinzuweisen ist noch darauf, daß bei einem Kurzschluß des Generators,
bei dem die Klemmenspannung zusammenbricht und die Maschine das Bestreben hat, durchzugehen,
der Regler die Kraftmittelzufuhr zu Null macht, da nunmehr nur noch der vom Stromwandler
2o hervorgerufene Strom im Regler wirksam ist und diesen im Sinne der Schließung
der Kraftmittelzufuhr verstellt.
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Liegt der Kurzschluß nicht außerhalb des Generators, sondern im"Generator
selbst, so wird der Generator vom Netz getrennt und entregt. In diesem Fall kann
der Regler nicht mehr wirken. Es ist daher zweckmäßig, bei Wegfall der Generatorspannung
oder vorzugsweise bei Wegfall der Erregerspannung beispielsweise mechanisch über
eine Hebelanordnung den Steuerkolben des Servomotors in die Schließstellung zu bringen.
Stattdessen oder zusätzlich dazu kann man auch das Fallen des Leistungsschalters
benutzen, um den Servomotor in die Schließstellung zu bringen.
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Man kann, um den Servomotor in die Schließstellung zu bringen, beispielsweise
mit der Welle des beweglichen Svstems einen Hebel verbinden und eine Spule vorsehen,
die bei Erregung ihren Anker entgegen seinem Gewicht anzieht. Fällt die Erregung
der Spule fort, so wird der Anker, der vorher auf den Hebel nicht einwirkt, losgelassen
und drückt nunmehr durch sein Gewicht auf den Hebel, welcher den Servomotor im Sinn
einer Schließung der Kraftmittelzufuhr verstellt. Diese Spule kann beispielsweise
von der Erregerspannung des Generators erregt werden. Man kann aber auch in seinen
Stromkreis einen Hilfskontakt des Leistungsschalters des Generators legen, der bei
Öffnen des Leistungsschalters ebenfalls geöffnet wird. Diese Einfügung des Hilfskontaktes
kann auch angewendet werden, wenn die Spule nicht von einer konstanten Spannung,
sondern von der Erregerspannung selbst erregt wird. Diesen Hilfskontakt wird man
während des Svnchronisierens durch einen Kontakt überbrücken, damit die Maschine
auf die Netzfrequenz eingeregelt werden kann. Nach dem Einschalten des Leistungsschalters
wird dieser Kontakt geöffnet.