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Einrichtung zur Regelung elektrischer Maschinen Um bei der Regelung
der Frequenz elektrischer Maschinen ein statisches Verhalten des Frequenzreglers
zu erzielen, kann man auf den Frequenzregler eine Rückführungskraft zur Einwirkung
bringen, welche von der Leistung der Maschine bzw. der Stellung des Verstellorgans
der Kraftmittelzufuhr abgeleitet wird. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise auf
ein Meßwerk des Reglers einen Strom zur Einwirkung bringen,, der an einem als Spannungsteiler
geschalteten Widerstand entsprechend der Leistung der Maschine oder der Stellung
des Verstellorgans der Kraftstoffzufuhr eingestellt wird. Die von diesem Meßwerk
ausgeübte Kraft wirkt der von dem Frequenzmeßwerk ausgeübten Kraft des Reglers entgegen,
so daß nur dann, wenn beide Kräfte gleich sind, derRegler im Gleichgewicht ist.
Man erhält so einen statischen Frequenzregler, bei dem jedem Wert der Frequenz ein
bestimmter Leistungswert zugeordnet ist.
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Gemäß der Erfindung wird bei einem derartigen Regler zur Einstellung
der Reglerkennlinie der als Spannungsteiler geschaltete Widerstand über einen zweiten,
ebenfalls als Spannungsteiler geschalteten Widerstand gespeist, dessen Spannungsbegriff
willkürlich verstellbar ist. Man hat also so die Möglichkeit, die Neigung der Reglerkennlinie
zu beeinflussen, so daß man bei mehreren parallel arbeitenden Reglern nun die Aufteilung
der Last auf die einzelnen Maschinen einstellen kann. Beim erfindungsgemäßen Regler
ist also die an dem Rückführungsspannungsteiler angelegte Spannung veränderlich,
und man erreicht hierbei, daß den einzelnen an dem Rückführungsspannungsteiler eingestellten
Stellungen, welche der Leistung der
Maschine entsprechen, je nach
der Einstellung des zweiten Spannungsteilers versdhiedene Spantiungswerte und damit
verschiedene rückführende Kräfte zugeordnet sind. Man. kann. auch gemäß der weiteren
Erfindung zusätzlich bei einer derartigen Regelanordnung noch eine Parallelverschiebung
der statischen Kennlinie dadurch erreichen, daß man den. Strom in dein Meßwe.rk
für die rückführende Kraft auch noch von einem weiteren veränderlichen Widerstand
abhängig macht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt.
In dieser Figur bedeutet i ein clvnamometrisches Meßwerk für die zu regelnde Größe,
beispielsweise die Frequenz, Übergabeleistung od. d,-I.; -, ist ein Meßrahmen, dem
bei einer Abweichung der zu regelnden Größe vom Normalwert ein dieser Abweichung
proportionaler Strom zugeführt wird. Dieser Strom wird in dem Gerät 2i erzeugt.
Das Meßwerk 2 ist auf und ab beweglich und verstellt sich also unter dem Einfluß
des ihm zugeführten Stromes entweder nach oben oder nach unten. 3 ist ein dynamometrisches
Meßwerk für die rückführende Spannung; dessen Meßrahmen d. die rückführende Spannung
zugeführt wird. Auch dieser lleßrahmen ist auf und ab beweglich in der gleichen
Weise wie der Meßrahmen 2. Die beiden beweglichen Teile der Meßsysteme sind durch
die gabelförmigen Verbindungsglieder 5 und 6 und die ölbremse 8 miteinander verbunden.
Das gabelförmige Verbindungsstück 7 führt zu dem nicht dargestellten Z"orsteuerstift
des Servomotors 13, welcher die Kraftstoffzufuhr, also beispielsweise die Dampfzufuhr
zu der zu regelnden Maschine, verstellt. Mit dem Kolben. 14 des Serv omo:tors ist
die Kolbenstange 15 verbunden, auf der das Kontaktstück 2o angebracht ist. Dieses
Kontaktstück greift auf dem Spannungsteilerwiderstand ig bestimmte Spannungswerte
ab. Parallel zu dem Spannungsteiler i9 ist ein Spannungsteiler 18 geschaltet, dessen
beweglicher Kontakt von Hand oder durch einen Regelvorgang verstellt werden kann.
Die beiden beweglichen Kontakte der Spannungsteiler 18 und i9 sind mit dem Meßwerk
q. verbunden. Das Meßwerk liegt also in dem Diä.gonä.lzweig einer aus zwei parallel
geschalteten Spaiinungsteile:rn gebildeten Brückenschaltung, deren einer Diagonalpunkt
entsprechend der Stellung des Verstellorgans der Kraftstoffzufuhr oder der Leistung
(Servomotor) der Maschine verstellt wird, deren anderer Diagonalpunkt von Hand oder
durch einen Regelvorgang verstellbar ist:. Die Brückensclialtung wird über einen
Spannungsteilerwiderstand 17- gespeist, der unmittelbar an der Batterie 16 liegt.
An dem beweglichen Kontakt des Spannungsteilers 17 kann man beliebige Spannungswerte
einstellen. Die Einstellung der Spannungsteiler 17 und 18 wird inan zweckmäßigerweise
von dem Bedienungsstand der zu regelnden Maschine aus vornehmen, indem man diese
Spannungsteiler an der Bedienungstafel anbringt.
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Die Regeleinrichtung wirkt folgendermaßen, wobei zunächst die Ölbremse
8, g nicht berücksichtigt werden soll: Hat die zu regelnde Größe ihren ziormalen,
Wert, so wird in dem Meßwerk i keine Kraft ausgeübt. Der Meßrahmen 2 bleibt in der
Ruhelage stehen. Ist die Maschine auf den der zu regelnden Größe entsprechenden
Wert der Leistung eingestellt, so herrscht auch in dem. Diagonalz.weig der Brücke
18, i9 keine Spannung, und auch das Meßwerk 3 befindet sich in Ruhe. Weicht die
zu regelnde Größe von dem Normalwert ab, so wird durch den Meßrahmen a über die
Verbindungsglieder 5, 6 und 7 der Vorsteuerstift des Servomotors 13 verstellt.
Der Servomotor verstellt damit die, Kraftstoffzufuhr der zu regelnden Maschine,
und gleichzeitig wird auch durch Verschiebung des Kontaktes 2o des Spannungsteilers
i9 die Diagonalspannung der Brückenschaltung geändert. Sowie der in[ dem Meßrahmen
q. fließende Strom die gleiche Kraft ausübt wie der im Meßrahmen 2 fließende Strom,
wird der Regelvorgang beendet. Das Maß der rückführenden Kraft läßt sich durch den.
Widerstand 17 beeinflussen, der die an die Brückenschaltung angelegte Spannung zu
verändern gestattet. Hierbei wird, die Neigung der statischen Kennlinie des Reglers-verändert,
und zwar in der Weise, da.L3 dem Normalwert der zu regelnden Größe die gleiche Leistung
zugeordnet bleibt, während den davon abweichenden Werten der zu regelnden Größe
verschiedene Leistungswerte zugeordnet werden. Durch Verstellung des Spannungsteilers
18 kann dic Kennlinie des Reglers parallel verschoben werden in entsprechender Weise,
wie dies bei einem mechanischen Fliehkraftregler durch den Tourenverstellznotor
erreicht wird.
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Verwendet man zur Messung der zu regelnden Größe ein Meßwerk, welches
auch bei dem normalen Wert der zu regelnden Größe eine bestimmte Kraft erzeugt,
so läßt sich, die Brückenschaltung für die Rückführung nicht mehr anwenden. da in
diesem Fall auch. dem Normalwert der zu regelnden Größe eine bestimmte rückführende
Kraft entsprechen muß: In diesem Fall wird -man also den ,#Iefrahmen d. einerseits
unmittelbar an die Batterie 16, andererseits an den Spannungsteilerabgriff 2o anschließen.
Durch den Spannungsteiler 17 läßt sich auch- in diesem Fäll die Neigung der statischen
Kennlinie verändern, wobei jedoch bei einer Änderung dieser Spannung nicht mehr
dem Normalwert der .zu regelnden -Größe: die gleiche Leistung eiitspricht. Eine
Parallelverschiebung der Reglerkeniilinie läßt sich dadurch erreichen,- daß man
durch den Meßrahmen ,I einen weiteren Strom- fließen läßt, der- unabhängig von dein
Spannungsteiler to, von einem den Spannungsteiler 18 entsprechendezi Widerstand
eingestellt wird.
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An Stelle von Meßinstrumenten; welche hin und her gehende Bewegungen
ausführen, ist es selbstverständlich- auch ohne weiteres möglich, Meßinstrumente
zu verwenden, welche drehende Bewegungen ausführen. Man, kann auch den rückführenden
Strom in das gleiche Meßwerk einführen, welchem der der zu regelnden Größe entsprechende.
Strom zugeführt wird: In vielen Fällen ist es erwünscht, nicht mit einer festen
Rückführung zu arbeiten, sondern zeit einer
nachgiebigen. Dies läßt
sich bei dem vorliegenden Regler in einfacher Weise dadurch erreichen, da,B man
die beiden Meßrahmen über die Ölbremse 8 kuppelt. Dabei ist dann das gabelförmige
Verbindungsglied 5 des Meßrahmens a mit dem Kolben 9 und das gabelförmige Verbindungsglied
6 des Meßrahmens q. mit dem Zylinder der Ölbremse 8 verbunden. Zwischen den beiden
mit 01
gefüllten Teilen des Zylinders, welche durch den Kolben voneinander
getrennt sind, ist ein Ausgleich des Öldruckes durch ein Verbindungsrohr mit dem
einstellbaren Ventil io möglich. Ein. Regler mit einer derartigen Ölbremse wirkt
zunächst wie. ein statischer Regler, also ein Regler mit fester Verbindung zwischen
den beiden Meßrahmen. Durch den allmählich eintretenden Druckausgleich zwischen
den beiden Zylinderteilen der Ölbremse besteht jedoch die Möglichkeit, daß die beiden
Meßrahmen ihre relative Einstellung zueinander ändern. Durch einen bei diesem Vorgang
einsetzenden weiteren Regelvorgang wird dann die zu regelnde Größe auf ihren Normalwert
zurückgeführt. Die Zeit, in der sich dieser Regelvorgang einspielt, ist abhängig
von der Druckausgleichsgesch.windigkeit zwischen den beiden Zylinderteilen der Ölbremse
und damit abhängig von der Einstellung des Ventils io. Man kann dieses Ventil elektrisch
durch eine Spule i i steuern und den durch diese Spule fließenden Strom mit einem
Widerstand 1a von dem Bedienungspult der Maschine aus beliebig einstellen. Den durch
die Spule i i fließenden Strom kann man abhängig von dem Strom im Meßwerk i machen.
Man erhält dann eine nachgiebige Rückführung, die sich mit der Größe der Abweichung
ändert. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß man die Spule i i von einer
konstanten Stromquelle speist.