DE882448C - Einrichtung zum Synchronisieren eines Gleichstrom-Wechselstrom-Umformers nach einem Frequenznormal - Google Patents

Description

• Die Möglichkeit, einen Gleichstrom-Wechselstrom-Umformer nach einer vorhandenen Wechselstromquelle zu synchronisieren, ist bekannt. Es handelt sich dabei aber immer um eine Lastsynchronisierung, d. h. die vorhandene Stromquelle, nach der synchronisiert werden soll, muß Last abgeben oder aufnehmen können. Normalfrequenzgeneratoren, also z. B,. quarzgesteuerte Kreise, Stimmgabeln od. dgl., sind aber nicht in der Lage, genügend Leistung abzugeben oder aufzunehmen, um die Synchronisierung einer Maschine zu gewährleisten. Soll dieses Ziel erreicht werden, so muß ein Verstärker zwischengeschaltet werden, der in seiner Leistung dieselbe Größenordnung hat wie die zu steuernde Maschine.
• Zweck der Anordnung ist es, einen Gleichstrom-Wechselstrom Umformer durch einFrequenznormal zu steuern, welches in seiner Leistung sehr viel kleiner ist als die zu steuernde Maschine. Die Anordnung ist in einer Ausführungsform in Bild I dargestellt. Es bedeuten darin: U = Umformer, Ti-= Transformator, K" = Arbeitskontakte, KI = Klemmen, F, = Zusatzfeld des Umformermotors, St = Stimmgabel.
• Der dem Generatorteil des Umformers U entnommene Wechselstrom wird über einen Transformator Ty den Arbeitskontakten K, der Stimmgabel St zugeführt. Hat der Wechselstrom des Umformers eine solche Phasenlage, daß sein Nulldurchgang mit dem Nulldurchgang der Kontakte K, zusammenfällt, so wird er gleichgerichtet.
• Welche Richtung der Gleichstrom hat, richtet sich danach, welcher der beiden Arbeitskontakte, also Kai oder K"2, z. Zt. der positiven Halbwelle des Wechselstroms schließt. Schalten die Kontakte K" gerade in dem Augenblick, in, dem der Wechselstrom sein Maximum erreicht, um, so entsteht an den Klemmen Kl ein sägezahnförmiger Wechselstrom ohne Gleichstromanteil, wie in Bild II a dargestellt, Verschiebt sich die Phasenlage des Wechselstroms gegenüber der der Stimmgabel, so entsteht ebenfalls ein sägezahnförmiger Wechselstrom, .der aber einen Gleichstromanteil in der einen oder anderen Richtung enthält (Bild IIb). Die Richtung -des Gleichstromanteils ist abhängig davon, ob der Wechselstrom des Umformers gegenüber der Stimmgabel vor- oder nacheilt. Die an den Klemmen KI entstehende Spannung wird nun an ein Zusatzfeld F, des Umformermotors gelegt. Bei Phasengleichheit zwischen Umformerwechselstrom und Stimmgabel wird das Feld von dem sägezahnförmigen Wechselstrom durchflossen, hat also keinerlei Einfluß auf die Drehzahl des Umformers. Verschiebt sich dagegen die Phasenlage des Umformerwechselstroms, so übt der Gleichstromanteil im sägezahnförmigen Wechselstrom über das Zusatzfeld eine beschleunigende oder verzögernde Wirkung auf den Motoranker des Umformers aus. Das Zusatzfeld FZ wird nun so an die Klemmen Kl angeschlossen, daß es bei Voreilung des Maschinenwechselstroms eine verzögernde und bei Nacheilung des Wechselstroms eine beschleunigende Wirkung auf den Anker hat. Vorzugsweise soll diese Einrichtung für Konstantfrequenzumformer nach Patent 800 308 und 800 3o9 angewendet werden, da diese Maschinen absolut lastunabhängig arbeiten und damit die Gefahr eines Außertrittfällens infolge plötzlicher Laststöße wegfällt. Ein Dauerversuch mit einer solchen Einrichtung hat eine einwandfreie Synchronisierung ergeben.
• In Bild I wurde die Steuermöglichkeit mit einer Stimmgabel gezeigt. Für höhere Genauigkeiten, als sie sich mit einer Stimmgabel erreichen lassen, ist die in Bild III dargestellte Anordnung vorgesehen. Darin ist: Q = Quarznormal, Gl = gittergesteuerte Gleichrichterröhren, U = Umformer, FZ = Zusatzfeld des Umformermotors, F = Hauptfeld des Umformermotors.
• Die mit Hilfe der beiden Gleichrichterröhren GZ aufgebaute Schaltung entspricht in ihrer Wirkungsweise der Anordnung der Arbeitskontakte K" der Stimmgabel. Auch bei dieser Anordnung entsteht, wie leicht zu übersehen ist, an den Klemmen KL ein Gleichstrom in der einen oder anderen Richtung. Die Wirkung ist daher genau die gleiche wie bei der unter Bild I beschriebenen Anordnung, nur daß die Genauigkeit der Frequenzhaltung wegen der Quarzsteuerung erheblich größer ist. Um die für die Steuerung benötigte Energie noch kleiner zu halten, kann das Hauptfeld F durch einen Grobregler, beispielsweise einen Fliehkraftkontaktregler, gesteuert werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHL: I. Einrichtung zum Synchronisieren eines Gleichstrom-Wechselstrom-Umformers nach .einem Frequenznormal, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld im Motorteil des Umformers über einen phasenabhängigen Gleichrichter gesteuert wird. z. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobregelung durch einen besonderen Regler vorgenommen wird.