DE930037C

DE930037C - Synchronizing device

Info

Publication number: DE930037C
Application number: DEST1134D
Authority: DE
Inventors: Lorentz Dipl-Ing Eger
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1941-07-19
Filing date: 1941-07-19
Publication date: 1955-07-07

Description

Synchronisiervorrichtung Die Erfindung betrifft eine Anordnung, um bei der Synchronisierung zweier Netze oder Maschinen selbsttätig Synchronismus der Netze durch das Regeln der Turbinen für die Generatoren des einen Netzes zu erreichen. Nach der Erfindung wird der Geschwindigkeitsregler für die Generatoren des einen Netzes von dem einen oder anderen von zwei abwechselnd wirkenden Relais beeinflußt, abhängig davon, ob dieses Netz eine höhere oder eine niedrigere Frequenz hat als das andere Netz. Dieses Relais wirkt auf den Geschwindigkeitsregler über einen Impulsgeber, der so beschaffen ist, daß der Regelungseingriff zur Erreichung von Synchronismus um so größer wird, je größer die Abweichung vom Synchronismus ist. Hierdurch wird die Einregelung auf Synchronismus in der kleinstmöglichen Zeit ohne Überregelung erreicht.Synchronizing device The invention relates to an arrangement to when synchronizing two networks or machines, automatic synchronization of the To achieve networks by regulating the turbines for the generators of one network. According to the invention, the speed controller for the generators of the one Network influenced by one or the other of two alternately acting relays, depending on whether this network has a higher or lower frequency than the other network. This relay acts on the speed controller via a pulse generator, which is such that the control intervention to achieve synchronism the greater the deviation from synchronism, the greater it becomes. This will adjustment to synchronism in the shortest possible time without overregulation achieved.

Die beiden abwechselnd wirkenden Relais werden von den Schwebungsspannungen zwischen den beiden Netzen beeinflußt, wobei wenigstens das eine Relais von der Schwebungsspannung zwischen zwei normalerweise phasenverschiedenen Spannungen beeinflußt wird. Hierdurch erreicht man, daß das eine Relais vor dem anderen fällt, abhängig davon, ob die Frequenz des einen Netzes höher oder niedriger ist als die Frequenz des anderen.The two alternately acting relays are activated by the beat voltages influenced between the two networks, at least one relay of the Beating voltage between two normally phase-different voltages influenced will. This means that one relay drops before the other, depending whether the frequency of a network is higher or lower than the frequency of the other.

Die beiden Relais verriegeln einander gegenseitig, so daß nur je eines der Relais wirksam sein kann; man erhält deshalb eine Einwirkung auf den Impulsgeber entweder für Erhöhung oder Verminderung, je nachdem welches Relais funktioniert.The two relays lock each other so that only one the relay can be effective; one therefore receives an effect on the pulse generator either increase or decrease, depending on which relay is working.

Der Geschwindigkeitsregler besteht aus einem auf den Turbinenregler wirkenden Drehzahlverstellmotor, der zweckmäßigerweise zwei Wicklungen hat, eine für Lauf in der einen oder eine für den in der anderen Richtung. Diese Wicklungen werden über Schütze eingeschaltet, welche von den von den Schwebungsspannungen beeinflußten Relais betätigt werden, und zwar über Relaisketten mit Zeitrelais, die eine periodische Einschaltung der in Rede stehenden Wicklung bewirken. Hier ist die Anordnung eine solche, daß die Pausen zwischen den Einschaltungsperioden in dem Maße verlängert werden, wie die Längen der Schwebungsperioden zunehmen, um danach eine konstante Lage zu erhalten, nachdem die Schwebungsperiode eine bestimmte Länge erhalten hat.The speed regulator consists of an on the turbine regulator acting speed adjustment motor, which expediently has two windings, one for running in one direction or one for running in the other direction. These windings are switched on via contactors, which are influenced by the beat voltages Relays are operated, via relay chains with timing relays, which have a periodic Involvement of those in question Effect winding. Here is the arrangement is such that the pauses between the switch-on periods in be lengthened to the extent that the lengths of the beat periods increase to afterwards to get a constant position after the beat period is a certain length had received.

In der Zeichnung ist in Abb. i schematisch ein Diagramm einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Auf diesem bezeichnen i und 2 die beiden Netze und 3 den Schalter zur Zusammenschaltung der beiden Netze. ¢ ist ein an das Netz i angeschlossener Spannungswandler, und 5 und 6 sind zwei an verschiedene Phasen des Netzes :2 angeschlossene Spannungswandler. 7 und 8 sind Relais, die über die Gleichrichterbrücken 9 und io an die beiden Netze über Vorschaltwiderstände ii und 12 angeschlossen sind.In the drawing, in Fig. I is a schematic diagram of an embodiment of the invention shown. On this, i and 2 designate the two networks and 3 denote the Switch to interconnect the two networks. ¢ is a connected to network i Voltage converters, and 5 and 6 are two connected to different phases of the network: 2 Voltage converter. 7 and 8 are relays, the rectifier bridges 9 and io are connected to the two networks via series resistors ii and 12.

Das Relais 7 mit seiner Brücke g ist an die reihengeschalteten Sekundärwicklungen der beiden Wandler 4 und 5 angeschlossen, so daß die Spule des Relais 7 vorn gleichgerichteten Strom durchflossen wird, der von der Schwebungsspannung zwischen den beiden Hauptspannungen bc und ef herrührt. Das Relais 8 ist an die reihengeschalteten Sekundärwicklungen der Wandler 4 und 6 angeschlossen und wird deshalb von einem Gleichstrom durchflossen, der proportional der Schwebungsspannung zwischen den beiden Hauptspannungen bc und de ist. Die beiden Relais 7 und 8 sind so beschaffen, daß ihre Arbeitskontakte geschlossen werden, wenn der Strom -durch die Relais unter einen gewissen Wert sinkt.The relay 7 with its bridge g is connected to the series-connected secondary windings of the two converters 4 and 5, so that the coil of the relay 7 flows through the front of the rectified current, which comes from the beat voltage between the two main voltages bc and ef. The relay 8 is connected to the series-connected secondary windings of the converters 4 and 6 and is therefore traversed by a direct current which is proportional to the beat voltage between the two main voltages bc and de . The two relays 7 and 8 are designed so that their working contacts are closed when the current through the relay falls below a certain value.

Da die Schwebungsspannungen im Verhältnis zueinander um 6o° verschoben sind, jedoch ihren Platz tauschen, wenn der Synchronismus durchschritten wird, ist es offenbar, daß entweder das Relais 7 oder das Relais 8 seine Kontakte zuerst schließen wird, abhängig davon, ob die Frequenz des Netzes 2 niedriger oder höher als die Frequenz des Netzes 'l ist.Since the beat voltages are shifted by 6o ° in relation to each other but swap places when synchronism is crossed it appears that either relay 7 or relay 8 will close its contacts first becomes, depending on whether the frequency of the network 2 is lower or higher than that Frequency of the network 'l is.

Wird angenommen, daß das Relais 7 zuerst seine Kontakte geschlossen hat, wird folgendes eintreffen. Der Kontakt 711 hat seine unteren Kontakte geschlossen, es geht ein Strom über diesen Kontakt und über den schon geschlossenen Kontakt i411 durch die Spule im Relais 13. Hierbei wird der Stromkreis für das Relais 14 bei dem Kontakt 13a unterbrochen.It is assumed that the relay 7 closed its contacts first has, the following will happen. Contact 711 has closed its lower contacts, a current goes through this contact and the already closed contact i411 through the coil in relay 13. Here, the circuit for relay 14 is at the contact 13a interrupted.

Der Strom durch das Relais 13 bewirkt, daß sein Kontakt 13b geschlossen wird, so daß das Relais 15 Strom erhält, dieses Relais wird über den Haltekontakt 1511 erregt gehalten und so lange festgehalten, als die Fallfolge der Relais 7 und 8 beibehalten wird.The current through relay 13 causes its contact 13b to close so that the relay receives 15 current, this relay is via the holding contact 1511 held excited and held for as long as the fall sequence of relays 7 and 8 is retained.

Durch Schließen des Kontaktes 15c erhält die Spule in dem Relais 17 Strom über den Kontakt i3c, der vorher geschlossen ist. Gleichzeitig erhält das Relais i9 Strom und wird vom Haltekontakt i911 gehalten.By closing the contact 15c, the coil in the relay 17 receives Current through contact i3c, which was previously closed. At the same time, the Relay i9 power and is held by hold contact i911.

Durch Schließen des Kontaktes 19b erhält das Zeitrelais 2o Strom, und dieses Relais öffnet nach einer gewissen Zeit den Kontakt 2o11, bevor die Relais 17 und i9 stromlos werden.By closing the contact 19b the timing relay receives 2o current, and this relay opens contact 2o11 after a certain time, before the relay 17 and i9 are de-energized.

Wenn das Relais i9 Strom erhält, wird auch ein Stromkreis durch das Relais 21 über den Kontakt igc geschlossen, und nachdem der Kontakt 21b geschlossen wird, erhält das Zeitrelais 22 Strom. Nach einer gewissen Zeit wird der Haltestromkreis für das Relais 21 bei dem Kontakt 22a geöffnet. Solange das Relais 21 erregt bleibt, ist der Kontakt 2ic offen, so daß die Relais 17 und i9 während dieser Zeit nicht von den durch die Relais 7 und 8 verursachten Impulsen beeinflußt werden können.When the relay i9 receives power it will also create a circuit through the Relay 21 closed via contact igc, and after contact 21b closed is, the timing relay 22 receives power. After a period of time, the holding circuit will open for the relay 21 at the contact 22a. As long as relay 21 remains energized, the contact 2ic is open, so that the relays 17 and i9 not during this time can be influenced by the pulses caused by the relays 7 and 8.

Wenn die Relais 17 und i9 Strom erhalten, wird der Kontakt 17a geschlossen, so daß die Betätigungsspule des Schützes 27 Strom erhält und der Motor 30 sich in der einen Richtung in Bewegung setzt. Nach einer gewissen Zeit, z. B. einer Sekunde, wird der Kontakt 2o11 in dem Zeitrelais 2o geöffnet, und wenn die Relais 17 und i9 fallen, wird der Stromkreis des -Zeitrelais 2o und der Stromkreis für das Schütz 27 geöffnet.When the relays 17 and 19 receive current, the contact 17a is closed, so that the actuating coil of the contactor 27 receives current and the motor 30 starts moving in one direction. After a certain time, e.g. B. one second, the contact 2o11 in the timing relay 2o is opened, and when the relays 17 and i9 fall, the circuit of the timing relay 2o and the circuit for the contactor 27 is opened.

Solange das Relais 21 geschlossen ist und also der Kontakt 2i° geöffnet ist, werden die Relais 17 und i9 von keinen weiteren Impulsen von den Relais 7 und 8 beeinflußt. Erst wenn die Zeit für das Zeitrelais 22 zu Ende ist, wird das Relais 21. entregt und der Kontakt 21c geschlossen, bei einem darauffolgenden Impuls wird, verursacht durch das Relais 7, wieder der Stromkreis zum Motor 30 im der vorher beschriebenen Weise geschlossen.As long as the relay 21 is closed and the contact 2i ° is open, the relays 17 and 19 are not influenced by any further pulses from the relays 7 and 8. Only when the time for the time relay 22 is over is the relay 21 de-energized and the contact 21c closed, with a subsequent pulse caused by the relay 7, the circuit to the motor 30 is closed again in the manner described above.

Wenn das Relais 8 das Relais ist, das zuerst geschlossen wurde, erfolgt die Regelung in der oben beschriebenen Weise, jedoch mit dem Unterschied, daß in diesem Falle die andere Motorwicklung eingeschaltet wird, weil hierbei die Relais 14, 16 und i8 in Wirksamkeit treten statt der Relais 13, 15 und 17.If relay 8 is the relay that was closed first, it takes place the regulation in the manner described above, but with the difference that in In this case, the other motor winding is switched on, because this is the relay 14, 16 and i8 come into effect instead of relays 13, 15 and 17.

Solange sich die Schwebungsperiode-unter einem gewissen Wert hält, wird man die Einschaltung des Drehzahlverstellmotors, wie in Abb. 2 gezeigt, erhalten. In dieser Abbildung bezeichnet E die gleichgerichtete Schwebungsspannung. Es wird angenommen, daß das Relais 7 zum erstenmal im Punkt A geschlossen wird, und ungefähr in demselben Augenblick werden die Zeitrelais 2o und 22 geschlossen, und der Motor 3o erhält Strom, bis in Punkt B das Relais 20 seinen Kontakt öffnet. Das Relais 22 ist aber noch geschlossen, so daß, wenn das Relais 7 in dem Punkt Al und A2 einen Reglerimpuls verursacht, dies keine Einwirkung auf den Motor hat, sondern erst in dem Punkt A3 wird der Strom durch den Motor 3o neuerlich geschlossen, und zwar dadurch, daß die Relais 2o und 22 wieder erregt werden. Wie ersichtlich, ist der Motor 30 während konstanter, vom Relais 2o bestimmter Zeitperioden eingeschaltet, die durch Pausen unterbrochen sind, welche in ihrer Länge vom Zeitabstand zwischen dem Ende der Wirkung des Zeitrelais 22 und dem nächst darauffolgenden Impuls, der von dem Relais 7 verursacht wird, bestimmt werden. Die Pausen werden also länger, je länger die Schwebungszeit ist.As long as the beat period stays below a certain value, the activation of the variable speed motor as shown in Fig. 2 will be obtained. In this figure, E denotes the rectified beat voltage. It will assume that the relay 7 is closed for the first time at point A, and approximately at the same moment the timing relays 2o and 22 are closed, and the motor 3o receives power until relay 20 opens its contact at point B. The relay 22 is still closed, so that when the relay 7 in the point Al and A2 one Controller impulse, this has no effect on the motor, but only in the current through the motor 3o is closed again at point A3, namely by that the relays 2o and 22 are energized again. As can be seen, the engine is 30 switched on during constant periods of time determined by relay 2o, which are activated by Breaks are interrupted, the length of which depends on the time interval between the end the effect of the timing relay 22 and the next following pulse, which is from the Relay 7 is caused to be determined. The breaks become longer the longer is the beat time.

Wenn die Schwebungszeit einen gewissen Wert überschreitet, wird die Zeit, während welcher der Kontakt 711 in seiner oberen Lage geschlossen wird, so lange, daß das Zeitrelais 23 genügend Zeit zum Schließen erhält. Wenn der Kontakt 23" geschlossen wird, erhält das Relais 24 Strom und wird vom Strom über den Haltekontakt 24a festgehalten. Wenn der Kontakt 24b geöffnet wird, wird der Weg zu den Relais 17 und 19 für die von den Relais 7 und 8 verursachten Impulse verriegelt. Gleichzeitig mit dem Öffnen von 2,.b wird der Kontakt 24c geschlossen, so daß das Zeitrelais 25 Strom erhält, der Kontakt 25a geschlossen wird und damit auch der Kontakt 26b. Die Relais 17 und i9 erhalten Strom, und in der vorher beschriebenen Weise erhält der Motor 30 Strom während der Zeit, für welche das Relais 2o eingestellt ist.If the beat time exceeds a certain value, the time during which the contact 711 is closed in its upper position is so long that the timing relay 23 has enough time to close. When contact 23 ″ is closed, relay 24 receives power and is held by the power through holding contact 24a. When contact 24b is opened, the path to relays 1 7 and 1 9 for those caused by relays 7 and 8 becomes Simultaneously with the opening of 2, .b the contact 24c is closed, so that the timing relay 25 receives current, the contact 25a is closed and thus also the contact 26b. The relays 17 and 19 receive current, and in the previous one described manner, the motor 30 receives current during the time for which the relay 2o is set.

Das Relais 20 ist in bezug auf die Abschaltung etwas verzögert, so daß kurz nach dem Öffnen des Kontaktes 26a derselbe wieder geschlossen wird. Auch der Kontakt 26b wird geschlossen und wieder geöffnet nach einer Zeit, die genügend lang ist, um das Erregen des Relais i9 zu gestatten. Das Relais 25 hat eine Wirkungszeit, die die Pausenzeit für den Motor bestimmt, welche in diesem Falle konstant ist. Wenn diese Zeit zu Ende ist, wird der Kontakt 25a geschlossen, und der oben beschriebene Verlauf wird wiederholt, d. h. der Motor erhält einen Impuls, der in bezug auf die Dauer vom Zeitrelais 2o bestimmt ist, und danach wird wieder das Zeitrelais 25 mit einer unbedeutenden Verzögerung erregt.The relay 20 is somewhat delayed with respect to the shutdown, so that shortly after opening the contact 26a the same is closed again. Even the contact 26b is closed and opened again after a time which is sufficient is long to allow energization of relay i9. The relay 25 has an action time which determines the pause time for the motor, which in this case is constant. When this time is up, the contact 25a is closed, and the one described above Course is repeated, i.e. H. the motor receives an impulse related to the Duration of the timing relay 2o is determined, and then the timing relay 25 is again with excited with an insignificant delay.

Der zuletzt beschriebene Verlauf ist in Abb. 3 illustriert, welche zeigt, wie in dem Punkt A die Relais 2o und 25 erregt werden und der Motor 30 Strom erhält während der Zeit, während der das Relais 2o erregt ist. Erst wenn die Zeit für das Relais 25 zu Ende ist, wird wieder das Relais 2o in dem Punkt C geschlossen, und unmittelbar darauf wird in dem Punkt Cl das Relais 25 wieder erregt. Die Länge der Pause wird also konstant und gleich der Zeit für das Relais 25 vermindert um die Zeit für das Relais 20.The course described last is illustrated in Fig. 3, which shows how in point A the relays 2o and 25 are excited and the motor 30 current received during the time that relay 2o is energized. Only when the time for relay 25 is over, relay 2o is closed again at point C, and immediately afterwards the relay 25 is energized again at the point Cl. The length the pause is thus constant and equal to the time for the relay 25 reduced by the time for relay 20.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for the automatic synchronization of two electrical alternating current networks by influencing the speed controller for the generators of a network, characterized in that control pulses are fed to the controller via two alternately acting relays, which are supplied by two phase-shifted visual tension are influenced, the arrangement a such is that after one of the relays has worked, the working circuit of the other relay is locked and remains locked until synchronism is achieved is.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the two relays connected to the beat voltages via series resistors and rectifiers are.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that said relays act on a pulse generator that sends pulses to the speed controller more constant Length gives.

4. Arrangement according to claim i, characterized in that the pulse generator is designed so that at least when the beat frequency a certain Value exceeds the pauses between the pulses with decreasing beat frequency be enlarged.

5. Arrangement according to claim i, characterized in that the Current pulses caused by the beat voltages act on two timing relays, one of which is the duration of the impulses sent to the cruise control determined so that these get a constant length while the other during for a certain constant time the pulses blocked by the beat voltages affected relays go out, increasing the time interval between two on the speed controller successively emitted pulses is equal to the stated constant time, plus the time interval from the end of the locking time to the next pulse of the relays influenced by the beat voltages.