DE859780C

DE859780C - Overvoltage protection device for fast regulator-controlled generators

Info

Publication number: DE859780C
Application number: DES4657D
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr Franck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1944-11-30
Filing date: 1944-11-30
Publication date: 1952-12-15

Description

Uberspannungsschutzvorrichtung für schnellreglergesteuerte Generatoren Die Erfindung bezieht sich auf einen gemeinsam mit einem oder mehreren anderen Generatoren Sammelschienen speisenden, durch Schnellregler gesteuerter, Generator, insbesondere für Bordanlagen. D:ie Spannung solcher Generatoren wird z. B. dadurch geregelt, daß eine Meßspule, die an der konstant zu haltenden' Spannung liegt, einen Überbrückungsischalter für einen in einen Erregerkreis des Generators liegenden Widerstand periodisch öffnet und schließt. Dabei paß:t sich das Verhältnis der Öffnungs- und Schließungsdauer selbsttätig den jeweiligen: Spannungsverhältnissen derart an, daß die Spannung praktisch konstant bleibt. Solche Regler sind in verschiedenen Ausführungsarten und mit verschiedenen Zusatzgeräten bekannt. Ein solches, Zusatzgerät besteht Beispielsweise aus, einem an den Sammelachienen liegenden Umschaltrelais,, das die bei normalem Betrieb an den Sammelschienen liegende Meßspule des Reglers selbsttätig auf die Klemmen des Generators umschaltet, wenn beispielsweise infolge Unterbrechung der Verbindungsleitungen zwischen Generator und Sammelschiene die Sammelschienenspannung unter eine bestimmte Grenze absinkt. Bei einer solchen Schaltungsanordnung besteht die Gefahr, daß die Spannung des von den Sammelschienen abgetrennten Generators durch den Schnellregler höher und höher geregelt wird, wenn die Sammelschienenspannung nicht ganz bis zum Ansprechwert des Umschaltrelans absinkt. Die Meßspule liegt dann an der verminderten Sammelschienen.spannung und hält den Überbrückungsschalter für den Widerstand im Erregerkreis mehr und mehr geschlossen.Overvoltage protection device for high-speed regulator-controlled generators The invention relates to one in common with one or more other generators Generators that feed busbars and are controlled by rapid regulators, in particular for on-board systems. The voltage of such generators is z. B. regulated by that a measuring coil, which is connected to the voltage to be kept constant, is a bypass switch periodically opens for a resistor located in an excitation circuit of the generator and closes. The ratio of the opening and closing times matches automatically to the respective: voltage conditions in such a way that the voltage is practical remains constant. Such regulators are of various types and with different Additional devices known. Such an additional device consists, for example, of a changeover relays located on the busbars, which are switched on during normal operation the measuring coil of the controller lying on the busbars automatically to the terminals of the Generator switches if, for example, as a result of an interruption in the connecting lines between the generator and the busbar, the busbar voltage falls below a certain value Limit drops. With such a circuit arrangement there is a risk that the Voltage of the generator disconnected from the busbars by the high-speed regulator is regulated higher and higher when the busbar voltage not drops right down to the response value of the switchover relay. The measuring coil is then applied the reduced busbar voltage and holds the bypass switch for the resistance in the excitation circuit closed more and more.

Erfindungsgemäß wird diese Gefahr dadurch beseitigt, daß das Umschaltrelais mit einer von der Generatorspannung beeinflußten Gegenwicklung versehen wird, von solcher Abgleichung, daß die Meßspule von den Sammelschienen auf die Generatorklemmen umgelegt wird, auch wenn die S ammelschienenspannung noch nicht bis auf die Ansprechspannung desUmschaltrelais abgesunken ist, sobald die Generatorspannung über die zulässige Grenze anzusteigen droht.According to the invention, this risk is eliminated in that the changeover relay is provided with a counter-winding influenced by the generator voltage, of such an adjustment that the measuring coil from the busbars to the generator terminals is transferred, even if the S ammelschienensspannung not yet down to the response voltage of the switching relay has dropped as soon as the generator voltage exceeds the permissible The limit threatens to rise.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

An die Sammelschienen i .ist über die Leitungen 2 ein Generator 3 mit einer Erregerwicklung 4 angeschlossen. Mit der Erreger-,vicklung 4 liegt ein Widerstand 5 in Reihe, der durch einen von einer Meßspule 6 gesteuerten Schalter 7 überbrückt werden kann. Die Meßspule 6 liegt an Kontakten 8, die durch einUmschaltrelais 9 über die Kontakte 8 1 an die Sammelschienen i und über die Kontakte 82 an die Generatorklemmen gelegt werden können. Das,- Umschaltrelais 9 hat eine Gegenwicklung i i, die zwischen die Generatorklemmen und die Sammelschienen eingeschaltet ist, also unter dem Einfluß der Generatorspannung steht. Wie gestrichelt angedeutet, kann die Gegenwicklung i i auch nur -an die Generatorklemmen angeschlossen sein.A generator 3 with an excitation winding 4 is connected to the busbars i. A resistor 5, which can be bridged by a switch 7 controlled by a measuring coil 6, is connected in series with the exciter winding 4. The measuring coil 6 is connected to contacts 8, which can be connected to the busbars i via the contacts 8 1 by a changeover relay 9 and to the generator terminals via the contacts 82. The, - changeover relay 9 has a counter-winding ii, which is connected between the generator terminals and the busbars, so is under the influence of the generator voltage. As indicated by dashed lines, the counter-winding ii can also only be connected to the generator terminals.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: In der gezeichneten Stellung ist der Widerstand 5 durch den Schalter 7 überbrückt. Die Wicklung 4 wird deshalb voll erregt. Infolgedessen steigt die Spannung des Generators 3 und damit die Sammelschienenspannung, die über derAnsprechgrenze des Umschaltrelais 9 liegt. In diesem Fall sind, wie in der Zeichnung dargestellt, die Kontakte 8 dieses Relais auf die Kontakte 8i umgelegt. Infolge der steigenden Sammelschienenspannung wächst auch die Magnetkraft der Mefispule 6, mit der Folge, das der Schalter 7 geöffnet wird. Dadurch wird die Überbrückung des Widerstandes 5 aufgehoben. Der Erregerstrom des Generators) 3 geht zurück und seine Spannung sinkt ab. Entsprechend wird auch die Sammelschienenspannung absinken und die Magnetkraft der Meßspule 6, so daß der Schalter 7 wieder geschlossen wird und die Generatorspannung wieder ansteigt usw. Diese Vorgänge wiederholen sich in rascher Folge mit dem Endergebnis, daß in der bei Schnellreglern bekannten Weise die Spannung konstant gehalten wird, genauer ausgedrückt, um einen konstanter. Wert pendelt.The arrangement works as follows: In the position shown the resistor 5 is bridged by the switch 7. The winding 4 is therefore fully excited. As a result, the voltage of generator 3 increases and with it the busbar voltage, which is above the response limit of the changeover relay 9. In this case, how shown in the drawing, the contacts 8 of this relay transferred to the contacts 8i. As a result of the increasing busbar voltage, the magnetic force of the Mefi coil also increases 6, with the result that the switch 7 is opened. This will bridge the gap of the resistance 5 canceled. The excitation current of generator) 3 goes back and its tension sinks. The busbar voltage will also decrease accordingly and the magnetic force of the measuring coil 6, so that the switch 7 is closed again and the generator voltage rises again, etc. These processes are repeated in rapid succession with the end result that in the manner known from rapid regulators the voltage is kept constant, more precisely, a constant one. value commutes.

Wird infolge irgendeiner Störung die Zuleitung 2 zwischen Generator und Sammelschienen unterbrochen, dann läuft der Generator 3 leer, seine Spannung steigt an, im übrigen wird aber seine Spannung in Abhängigkeit von der Sammelschienensipannung geregelt, da die Meß;spule 6 an den Sammelschienen angeschlossen bleibt.If, as a result of some fault, the feed line 2 between the generator and busbars interrupted, then the generator 3 runs empty, its voltage increases, but otherwise its voltage depends on the busbar voltage regulated, since the measuring coil 6 remains connected to the busbars.

Sinkt die Sammelschienenspannung unterhalb der Ansprechgrenze des Umschaltrelais 9 ab, dann werden die Kontakte 8 auf die Kontakte 82 umgelegt. Dadurch wird die Meßspule 6 an die Generatorklemmen angeschlossen und regelt nun den Generator auf die sonst an den Sammelschienen herrschende Spannung ein. Störungen durch Überspannungen an Generator und Regler ergeben eich dadurch nicht.If the busbar voltage falls below the response limit of the Switching relay 9 off, then the contacts 8 are switched to the contacts 82. Through this the measuring coil 6 is connected to the generator terminals and now controls the generator on the voltage otherwise prevailing on the busbars. Interference from overvoltages This does not result in calibration on the generator and controller.

Wenn aber die Sammelschienenspannung bis nahe an die Ansprechgrenze des Umschaltrelais: 9 sinkt, dann bleiben die Kontakte 8 auf den Kontakten 81 und die an,den Sammelsohienen liegende Meßspule sucht nun die Spannung des Generators 3 höher und höher zu regeln. Diese Höherregelung kann aber auf die Meßspule 6 nicht zurückwirken, da voraussetzungsgemäß die Verbindungsleitungen 2 unterbrochen sind. Infolgedessen treten Überspannungen am Generator 3 auf. Sobald die Überspannung die zulässige Grenze zu übersteigen droht, wächst der Strom in der Gegenwiclelung i i .derart an, daß das Umschaltrelais 9 anspricht und die Kontakte i i auf die Kontakte 821 umlegt, obwohl die Sammelschienenspannung noch nicht bis unter den Ansprechwert des Relais. 9 gesunken ist. Der Schnellregler steuert dann den Generator 3 auf die Sollspannung der Sammelschienen ein, so. daß also die Spannung des Generators 3 absinkt. Ist dies geschehen, dann nimmt der Strom in der Wicklung i i wieder ab, mit der Folge, daß das, Relais, 9 die Kontakte 8, wieder auf die Kontakte 81 umlegt. Wenn inzwischen die Sammelschienenspannung nicht gestiegen ists wiederholt sich wieder der gleiche Vorgang wie vorher, d. h. die Meßspule 6 wird wieder auf den Generator umgelegt usw. Dadurch wird mit einfachen Mitteln verhütet, daß der Generator 3 gefährliche Spannungen annimmt.But if the busbar voltage is close to the operating limit of the changeover relay: 9 drops, then contacts 8 remain on contacts 81 and the measuring coil lying on the collecting rails is now looking for the voltage of the generator 3 higher and higher to regulate. However, this higher regulation cannot affect the measuring coil 6 act back, since the connection lines 2 are interrupted according to the prerequisite. As a result, overvoltages occur on generator 3. Once the surge threatens to exceed the permissible limit, the current grows in the counter-winding i i .derart that the changeover relay 9 responds and the contacts i i on the Contacts 821 switched over, although the busbar voltage is not yet below the Response value of the relay. 9 has decreased. The fast regulator then controls the generator 3 to the nominal voltage of the busbars, see above. so that the voltage of the generator 3 drops. Once this has happened, the current in winding i i decreases again, with the result that the relay 9 relocates the contacts 8 back to the contacts 81. If the busbar voltage has not risen in the meantime, it repeats itself again the same process as before, d. H. the measuring coil 6 is back on the Generator turned over, etc. This prevents the generator 3 assumes dangerous voltages.

Claims

PATENT CLAIM: Overvoltage protection device for generators, their Voltage is controlled by a rapid regulator, the measuring coil of which by itself a changeover relay from busbars to the generator terminals when the Busbar voltage is reassigned, thereby. marked that the changeover relay (9) provided with a counter winding (i i) influenced by the generator voltage is, of such a balance that the measuring coil (6) from the busbars (i) on the generator terminals are turned over, even if the busbar voltage is not yet except for the response limit of the switchover relay. (9) has dropped as soon as the generator voltage drops threatens to rise above the permissible limit.