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Anordnung zur Analogienachbildung des Frequenzverhaltens von elektrischen
Kraftnetzen Zur Darsteliung der Vorgänge in ausgedehnten elektrischen Anlagen, besonders
Wechselstromanlagen, werden bekanntlich Nachbildungen von Netzen und der an diese
angeschlossenen Maschinen verwendet. Eine bekannte naheliegende Anordnung dieser
Art weist als Nachbildung für die Maschinen sogenannte Mikromaschinen auf. Das sind
Modellmaschinen, die nichts anderes darstellen als wirkliche Maschinen in verkleinertem
Maßstabe, wobei durch zusätzliche Kompensationseinrichtungen noch entsprechende
Anpassungen an die nachzubildenden Maschinendaten möglich sind. Auf Grund der physikalischen
Gleichartigkeit wird hierbei erreicht, daß das Verhalten der nachzubildenden Maschinen
bei allen Betriebszuständen mit solchen Modellmaschinen darstellbar ist. Durch die
Speisung eines Modellnetzes mit Mikromaschinen können somit beliebige Vorgänge im
nachzubildenden Netz ohne weiteres im Modellnetz wiederholt und gemessen werden,
und zwar in gleicher Weise wie in dem nachzubildenden Netz.
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Jedoch ist bei der Verwendung solcher Mikromaschinen der erforderliche
Aufwand für das Modellnetz groß, da die Phasenzahl des Modellnetzes stets gleich
der Phasenzahl des nachzubildenden Netzes sein muß. Außerdem sind die Mikromaschinen
an sich und durch die Notwendigkeit der genannten Kompensationseinrichtungen teuer.
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Es werden daher vielfach für derartige Nachbildungen mit geringem
Aufwand an Schaltungselementen auskommende sogenannte Analogienachbildungen vorgesehen,
bei denen auf die Gleichartigkeit der physikalischen Vorgänge verzichtet
und
lediglich ein analoger Ablauf nach gleichen mathematischen Gesetzmäßigkeiten mit
anderen physikalischen Größen durch einfache Mittel erreicht ist, da insbesondere
bei Regelvorgängen in Drehstromnetzen im allgemeinen nur das Verhalten bei symmetrischen
Betriebszuständen von Interesse ist, welche bekanntlich nach der Methode der symmetrischen
Komponenten im sogenannten Mitsystem allein darstellbar sind. Das Mitsystem ist
aber in einem einphasigen Modellnetz richtig und vollständig erfaßbar.
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Die bekannten Netzmodelle dieser Art werden von einer Stromquelle
mit abhängiger, von den Vorgängen im Modellnetz nicht beeinflußter Frequenz gespeist,
weswegen sie nur die Darstellung von Vorgängen, bei denen entweder keine Frequenzänderung
im Netz eintritt, wie z. B. bei statischen Vorgängen, oder aber vorkommende Frequenzänderungen
sich in derart kurzen Zeiten abspielen, daß sie für den Ablauf des Vorganges unwesentlich
sind.
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Dies trifft z. B. auf Stabilitätsuntersuchungen zu. Dagegen ist es
nicht möglich, mit den bekannten Analogienachbildungen Vorgänge darzustellen, bei
denen die Kraftmaschinenregler maßgeblich beteiligt sind, weil dieselben im allgemeinen
erst auf Frequenzänderungen ansprechen.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun, mit einer Anordnung zur Analogienachbildung
des Frequenzverhaltens von elektrischen Kraftnetzen mittels Modellnetzen unter Verwendung
von Analogienachbildungen von elektrischen Maschinen die genannten Nachteile zu
beseitigen.
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Die Lösung besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Frequenz der
das Modellnetz speisenden Einrichtung durch an sich bekannte Regeleinrichtungen
in Abhängigkeit von den Analogiegrößen der an den nachzubildenden Maschinen auftretenden
Antriebs- und Bremsmomente derart gesteuert ist, daß die Frequenz des Modellnetzes
sich in Abhängigkeit von diesen Analogiegrößen analog ändert wie die Frequenz des
nachzubildenden Netzes in Abhängigkeit von den an den nachzubildenden Maschinen
auftretenden und durch diese Analogiegrößen dargestellten Antriebs- und Bremsmomenten.
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Zum besseren Verständnis sei das Frequenzverhalten eines nachzubildenden
Netzes kurz dargestellt.
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Im stationären Betrieb laufen die Maschinen mit konstanter Drehzahl,
so daß an der Welle des Aggregates Gleichgewicht der darauf wirkenden Momente herrscht.
Tritt nun infolge irgendeiner Zustandsänderung, z. B. durch eine Laständerung im
Netz, eine Änderung der abgegebenen oder aufgenommenen elektrischen Leistung gegenüber
dem zunächst noch konstant bleibenden Antriebsmoment auf, so entsteht ein Differenzmoment,
das den Rotor der Maschine zu beschleunigen bzw. zu bremsen versucht. Dies bewirkt
eine Stellungsänderung des Rotors gegenüber dem Netzvektor, wodurch zusätzliche
asynchrone Momente hervorgerufen werden. Außerdem ändert sich die angegebene Leistung
und damit auch wiederum das entsprechende Moment an der Welle in bestimmter an sich
bekannter Weise.
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Die Beschleunigung bzw. Verzögerung des Maschinenrotors hat eine Frequenzänderung
zur Folge, die infolge der zwischen den einzelnen Maschinen übertragenen synchronisierenden
Kräfte für das gesamte Netz gemeinsam erfolgt, wobei das Gesetz gilt, daß in jedem
Augenblick das Produkt aus Summe der Trägheitsmomente aller Maschinen und erster
Ableitung der Frequenz nach der Zeit (bezogen auf zweipolige Maschinen) gleich der
algebraischen Summe aller Differenzmomente ist. Somit ist die gesamte Frequenzänderung
in jedem Augenblick gleich diem Zeitintegral der Differenzmomente.
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Durch entsprechende Zusammenfassung der in den Maschinennachbildungen
die einzelnen Momente darstellenden Größen und Zuführung derselben zu die Frequenz
des Modellnetzes steuernden Mitteln kann erreicht werden, daß sich die Frequenz
des Modellnetzes nach einem analogen Gesetz stets wie die Frequenz des nachzubildenden
Netzes ändert.
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Es können dann z. B. an den einzelnen Maschinennachbildungen des Modellnetzes
nach der Erfindung Analogien des nachzubildenden Maschinenreglers vorgesehen werden,
welche die das Antriebsmoment darstellende Größe des Modells in gleicher Weise beeinflussen
wie der nachzubildende Regler das Moment der Antriebsmaschine. Solche Analogieeinrichtungen
können an beliebig vielen Maschinen-oder Kraftwerksnachbildungen mit verschiedenen
Charakteristiken, die z. B. die hydraulischen Eigenschaften der Anlagen berücksichtigen,
vorgesehen werden. Es kann damit ein getreues Abbild des nachzubildenden Netzes
geschaffen werden, welches gestattet, sämtliche Untersuchungen der Regelprobleme
durchzuführen, Ebenso können zusätzliche Regler, z. B. zwecks Erforschung von Regelfragen
im Verbundbetrieb, an einzelnen oder allen Maschinen- oder Kraftwerksnachbildungen
angebracht sein: Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung ist an
Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Als Nachbildung der einzelnen Maschinen oder Kraftwerke, von denen
im nachfolgend beschriebenen Fall nur je eine frequenzhaltende und eine grundlastfahrende
Maschine bzw. Kraftwerk vorgesehen ist, kann beispielsweise eine die Eigenschaften
einer Synchronmaschine in besonders vollkommener Weise darstellende, bereits vorgeschlagene
Einrichtung verwendet sein.
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Diese vorgeschlagene Einrichtung besteht gemäß Fig. i unter anderem
aus einem von einer Röhre 5 gebildeten Leistungsverstärker, der auf ein äußeres
nicht dargestelltes Netzmodell über einen Wandler W g arbeitet und der sich durch
eine geeignete Stromrückkopplung mittels eines Wandlers W 8 und des Kathodenwiderstandes
so verhält, daß der Wandler W9 nur mit seiner Impedanz, welche der Stator-Streureaktanz
dernachzubildenden Maschine
entspricht, zur Wirkung kommt, während
sein ohmscher Widerstand sowie der innere Röhrenwiderstand durch die erwähnte Stromrückkopplung
kompensiert wird. Die Röhre Rö 5 erhält an ihrem Gitter eine solche Steuerspannung,
daß sie sich gegenüber dem äußeren Stromkreis wie eine Stromquelle mit innerem Widerstand
gleich der erwähnten Impedanz und einer EMK verhält, die infolge der weiteren Eigenschaften
der Einrichtung einem anologen Gesetz unterworfen ist wie die EMK der nachzubildenden
Synchronmaschine.
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Diese Steuerspannung wird zwei im wesentlichen gleichartigen Einrichtungen
entnomm-en,' die in der Hauptsache aus je zwei gleichartigen gegeneinandergeschalteten
Röhren Rö i und Rö 2 bzw. Rö 3 und Rö4 bestehen. Die beiden Röhren jedes Paares
sind jeweils durch eine gemeinsame Gittervorspannung auf den gleichen Arbeitspunkt
gebracht und werden durch je eine gemeinsame Gitterwechselspannung erregt. Den Gitterkreisen
wird ferner eine zusätzliche Gleichspannung zugeführt, welche den Arbeitspunkt der
einen Röhre gegen die andere verschiebt und bewirkt, daß an den im jeweiligen Ausgangskreis
vorgesehenen Übertragern W 3 und I#,"4 bzw. W5 und W6 eine Differenzwechselspannung
auftritt. Die beiden Ausgangskreise sind in Reihe geschaltet und übertragen mittels
eines Wandlers W7 die erwähnte Steuerspannung auf das Gitter der Röhre Rö
5 des Leistungsverstärkers. Diese Steuerspannung ist von der vektoriellen
Summe zweier um 9o° gegeneinander verschobener Wechselspannungen gebildet, da die
gemeinsam am Gitter j e eines Röhrenpaares Rö i, Rö 2 und Rö 3
und
Rö4 auftretende Erregerwechselspannungen e', bzw. e', gegeneinander stets um 9o°
e1 verschoben sind.
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Die erwähnten im Gitterkreis auftretenden zusätzlichen Gleichspannungen
U, EL, E, stellen einerseits die Felderregung der Maschine und andererseits
die Ankerrückwirkung der Längs- und Querkomponente des äußeren Belastungsstromes
dar. Zur Nachbildung der beiden Komponenten der Ankerrückwirkung sind jeweils ein
Paar gleichartige Übertrager W io, W i i bzw. W 12, W 13 mit
je zwei Primär- und einer Sekundärwicklung vorgesehen, deren erste Primärwicklung
in Reihe und deren zweite gegensinnig geschaltet sind. Die ersten Primärwicklungen
erhalten nach geeigneter Verstärkung durch einen Verstärker h 3 eine Spannung, welche
proportional und in fester Phasenbeziehung zum äußeren im Ausgangskreis der Röhre
Rö 5 fließenden Laststrom ist und als Spannungsabfall 'am Wandler W g gewonnen wird,
wobei infolge leistungsloser Steuerung des Verstärkers y'3 keine Rückwirkung auf
den Belastungskreis eintritt. Die zweiten Primärwicklungen, die in jedem der beiden
:Übertragersysteme W 1o, W i i bzw. W12, W13
gegeneinandergeschaltet
sind, sind an dieselben Spannungen angeschlossen, welche den Gittern der erwähnten
Röhrenpaare Rö i bis Rö4 zugeführt werden, und sind daher ebenfalls gegeneinander
um qo elektrische Grade versetzt. Die Sekundärkreise jedes Übertragers der Übertragersysteme
sind über Gleichrichter jeweils gegeneinandergeschaltet, so daß am Ausgang der beiden
Sekundärkreise jeweils ein Differenzstrom auftritt, der proportional der jeweiligen
Komponente des Belastungsstromes ist, die in Phase mit der in den beiden zweiten
Sekundärwicklungen liegen. Dieser Gleichstrom wird in einem Falle zusätzlich zu
der die Erregung darstellenden Gleichspannung U und im anderen Falle allein dem
Gitterkreis der zugehörigen Röhren Rö i, Rö2 bzw. Rö3, Rö4 zugeführt und steuert
die am Ausgang jedes Röhrenpaares auftretende Differenzspannung so, daß die Ankerrückwirkung
des Längs-und Querfeldes der Maschine stets richtig nachgebildet ist. ' Diese beiden
um 9o° gegeneinander versetzten Spannungen werden unter Zwischenschaltung von Verstärkereinrichtungen
Y i und V:2 einer Einrichtung entnommen, die im wesentlichen aus zwei räumlich um
9o° auf einer Welle WE sitzenden und in einem Drehfeld ED frei beweglichen
Spulen. Sp i und Sp 2 besteht. Die Welle WE ist mit einem kleinen
Gleichstrommotor M mit unabhängiger Felderregung D.11 (z. B. Dauermagnet) fest gekuppelt.
Der Anker des Motors llVI erhält aus einem Differenzverstärker y'4 einen Gleichstrom,
der aus der Differenz eines willkürlich (mittels eines Widerstandes RA) einstellbaren,
das Antriebsmoment nachbildenden Gleichstrom und eines zweiten Gleichstromes besteht,
der seinerseits die an das Modellnetz gelieferte elektrische Leistung nachbildet
und einem Wattmeter HW entnommen wird. Durch den so gebildeten Differenzgleichstrom
wird also das Differenzmoment der nachzubildenden Maschine dargestellt.
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Parallel zum Motor =1l ist ein weiterer veränderbarer Widerstand Rd
vorgesehen, welcher b:-wirkt, daß bei Bewegung des Motorankers im konstanten Erregerfeld
eine innere Spannung auftritt, derart, daß der gesamte Strom im Motoranker der algebraischen
Summe der Drehmomente, und zwar dem der elektrischen Leistung entsprechenden sowie
dein nur bei Pendelungen auftretenden asynchronen Moment entspricht und seinerseits
ein Drehmoment bewirkt, das die Welle WE mit den Spulen im einen oder anderen
Sinne zu drehen versucht. Die jeweilige auftretende Winkelbeschleunigung ist einerseits
durch dieses Drehmoment und andererseits durch die Trägheit der der Welle verbundenen
Anordnung bestimmt. Es können z. B. zusätzliche Schwungmassen vorgesehen sein, um
das Trägheitsmoment der Anordnung und das Drehmoment des Motors M den wirklichen
Verhältnissen richtig anpassen zu können.
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In Fig. 2 sind zwei Aggregate a- und b nach Fig. i gekuppelt,
von denen jedoch der besseren Übersichtlichkeit halber nur die mechanischen Teile
dargestellt.sind. Zur Unterscheidung beider Aggregate und der mit ihnen zusammen
arbeitenden Teile haben sonst gleiche Bezugszeichen die Indirzes a und b.
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Der in dem Motoranker 1l der Maschinennachbildungen auftretende Differenzstrom
ist, wie erwähnt, 'proportional der algebraischen Summe
sämtlicher
auf den Rotor der nachzubildenden Maschine wirkenden, die Frequenzänderung des .Netzes
in der bereits dargelegten Weise hervorrufenden Momente. Zur richtigen Nachbildung
des Drehmomentes, das bekanntlich bei gegebener Leistung umgekehrt proportional
der jeweiligen synchronen Drehzahl ist, ist es notwendig, in die Leistungsmessung
(z. B. Hallwattmeter HW in Fig. i), die jä die Analogiegröße für das der elektrischen
Leistung entsprechenden Drehmoment bildet, eine dementsprechende Frequenzabhängigkeit
einzuführen. Dies kann bei Verwendung eines Hallwattmeters dadurch geschehen, daß
dessen Feldspule in bestimmter Weise von der entsprechend phasenverdrehten Spannung
beaufschlagt wird, indem die Feldspule beispielsweise über einen frequenzunabhängigen
Verstärker mit innerer Phasendrehung gespeist wird. Die Differenzströme beider Maschinennachbildungen
werden gegebenenfalls unter Bezugnahme auf einen gemeinsamen Maßstab mit Hilfe von
zusätzlichen Widerständen R2oa, R2i, bzw. R2ob, Rsib einem als Integrationseinrichtung
wirkenden Gleichstrommotor IM mit konstantem Feld zugeführt. Dieser Gleichstrommotor
IM betätigt ein Potentiometer PM, derart, daß die Abweichung der Stellung
des Potentiometers von einer Nullstellung jeweils dem Zeitintegral dieser Ströme
proportional ist und zur Steuerung der Frequenz des Modellnetzes verwendet wird.
In dem Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß das Modellnetz aus einem Drehstromgenerator
DG gespeist wird, der von einem Gleichstrommotor GM angetrieben wird. In
den Ankerkreis des Gleichstrommotors GM wird durch eine über das Potentiometer
PM von der Integrationseinrichtung IM gesteuerte Regeleinrichtung Reg eine
Zusatzspannung eingeführt, die die Umdrehungsgeschwindigkeit des Gleichstrommotors
G M und damit die Frequenz des Modellnetzes entsprechend steuert. Es ist auch möglich,
über die Differenzströme der Motoren Ma und Mb unmittelbar den Ankerkreis des Gleichstrommotors
GM zu steuern und die Integrationseinrichtung IM im wesentlichen nur als
übergeordnete Frequenzkontrolleinrichtung zu verwenden. Ebenso kann an Stelle einer
rotierenden Umformeneinrichtung GM, DG z. B. eine Röhren- oder sonstige Schwingschaltung
vorgesehen sein, die in analoger Weise gesteuert wird. Somit wird die Frequenz des
Modellnetzes in Abhängigkeit von den auftretenden Differenzmomenten nach einem analogen
Gesetz wie die Frequenz des nachzubildenden Netzes in Abhängigkeit von den an den
nachzubildenden Maschinen auftretenden Differenzmomenten gesteuert.
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Die richtige Darstellung des Frequenzverhaltens eines Netzes gibt
nun die Grundlage, um Regelprobleme zu studieren und das Verhalten von Reglern nachbilden
zu können, da diese im wesentlichen auf die Frequenzänderungen ansprechen. In dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist z. B. das Zusammenarbeiten zweier Maschinengruppen
bzw. eines ganzen Netzes mit statischer Kennlinie einerseits mit frequenzhaltenden
Maschinen oder einem frequenzhaltenden Kraftwerk andererseits dargestellt.
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Dazu dienen im betreffenden Ausführungsbeispiel die zwei Aggregate
ca und b, von denen das eine Aggregat, z. B. Aggregat a, eine Synchronmaschine mit
statischer Kennlinie und das Aggregat b eine frequenzhaltende Synchronmaschine nachbildet.
Zu diesem Zweck ist dem Aggregat a eine Einrichtung zugeordnet, die das Verhalten
der betreffenden Synchronmaschine zugehörigen statischen Regler wiedergibt, und
dem Aggregat b eine Einrichtung, die das Verhalten eines Frequenzreglers nachbildet.
Für beide Einrichtungen können z. B. an sich bekannte, für ihren jeweiligen Verwendungszweck
entsprechend angepaßte Meßwertumformer MW, und MWb verwendet sein. Der Meßwertumformer
MWb sei zunächst außer Betracht gelassen. Der Meßwertumformer MW, beeinflußt auf
eine weiter unten noch näher erläuterte Weise den als fest eingestellt angenommenen,
das Antriebsmoment darstellenden Gleichstrom, der über den Verstärker h4 dem Motor
M, zugeführt wird. Die Arbeitsweise eines solchen Meßwertumformers beruht bekanntlich
darauf, daß seine eine Spule X, nach außen einen Gleichstrom an den Verstärker h4,
abgibt, der eindeutig von den den weiteren Spulen Ya, ZQ zugeführten elektrischen
Größen (Spannung, Strom) abhängt. Alle genannten Spulen sind auf einer nicht dargestellten
Achse fest angeordnet, mit der ein nicht näher dargestellter Hochfrequenzschwingkreis,
von dem nur ein Ankopplungswandler S, gezeigt ist, in Verstellabhängigkeit gebracht
ist, so daß bei I.Tichtübereinstimmung der von der Durchflutung der Spule X, einerseits
und derjenigen der Spulen Y, und Z, andererseits hervorgerufenen Drehmomente eine
Verstellung der auf der Achse angeordneten Spulen und damit des nach außen abgegebenen
Gleichstromes so lange erfolgt, bis wieder Drehmomentengleichheit besteht. Hierzu
wird der Spule Y, über einen verstellbaren Vorwiderstand R22, ein bestimmter Gleichstrom
zugeführt und die Spule Z, an eine rnetzfrequenzproportionale Spannungsquelle, in
unserem Falle einen mit dem Drehstromgenerator DG gekuppelten Tachodynamo
TD angeschlossen, dessen Spannung somit einen der Netzfrequenz verbältlichen Strom
durch die Spule Z, treibt. Letzterer ist noch ein verstellbarer Abgleichwiderstand
R 23a parallel geschaltet.
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Die Einstellung des Meßwertumforme.rs ilTW, erfolgt so, daß bei Nennfrequenz
des Modelinetzes ein bestimmter Strom aus der Spule X, mittelbar über den Verstärker
T142 auf den Motor M, wirkt, was bedeutet, daß eine bestimmte mechanische Leistung
der Antriebsmaschine nachgebildet ist. Ändert sich nun die Frequenz, so wird das
vorhandene Drehmomentengleichgewicht zwischen den Spulen X" Y, und Z, gestört, und
der Meßwertumformer MW, stellt sich so ein, daß in der Spule X, ein entsprechend
anderer Strom als vorher auftritt, der dem entsprechend der Frequenzänderung veränderten
Strom in der Spule Z, wieder das Gleichgewicht hält. Somit entspricht der an den
Motor M,
abgegebene Strom der veränderten Leistung. der Kraftmaschine,
d. h. einer bestimmten Frequenz ist eine ganz bestimmte Leistungsabgabe zugeordnet
(statische Charakteristik). Die Spule Y" dient zur Verschiebung des Gleichgewichtspunktes
im Sinne einer Veränderung der Last bei einer bestimmten Frequenz (Nachbildung des
Tourenverstellmotors bei einem richtigen Netz). Dies kann durch Veränderung des
Vorwiderstandes R22" geschehen.
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Ohne das zweite, die frequenzhaltenden Maschinen darstellende Aggregat
b wird also bei einer Änderung der Leistungsabgabe im Modellnetz eine andere Frequenz
eintreten, bei der wieder Gleichgewicht zwischen Leistungsabgabe und Leistungsaufnahme
besteht.
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Dem genannten zweiten Aggregat b ist ebenfalls ein Meßwertumformer
ähnlicher Bauart, jedoch mit entsprechend abgeänderter Schaltung seiner Spulen,
als Reglernachbildung zugeordnet. Die der Spule X" entsprechende Spule Xb ist durch
einen Kondensator C gesperrt und bei stationären Verhältnissen unwirksam; der Serienschaltung
der Spule Xb und dem Kondensator C ist ein verstellbarer Abgleichwiderstand R 23b
parallel geschaltet. Sie bildet die vorübergehende Statik des isodromen Reglers
einer Frequenzmaschine nach und tritt nur während der Zustandsänderungen in Erscheinung.
Die der Spule Y" entsprechende Spule Yb erhält wieder wie im vorgenannten Falle
über einen verstellbaren Vorwiderstand R 22b einen bestimmten Gleichstrom zugeführt
und die der Spule Z" entsprechende Spule Zb in bekannter Weise einen der Frequenz
des Modellnetzes proportionalen Gleichstrom zugeführt. Der Meß-,vertumformer MWL
ist nur im Gleichgewicht, wenn die Ströme in. den Spulen Yb und Z" im Gleichgewicht
sind, d. h., daß nur bei einer bestimmten Frequenz des Netzes Gleichgewicht vorhanden
ist, unabhängig von dem am Ausgang des Meßwertumformers MWb auftretenden dem Antriebsmoment
entsprechenden Strom, der an der Spule Xb, wie erwähnt, vorüberfließt. Das Aggregat
b mit dem Meßwertumformer MWb bildet also das Verhalten einer frequenzfahrenden
Synchronmaschine, die ebenfalls nur bei einer bestimmten Frequenz im Gleichgewicht
ist, genau nach. Der Wandler Sb hat dieselbe Aufgabe wie der Wandler S, Infolge
der in Fig. 2 dargestellten Kupplung beider Aggregate wird also bei Auftreten einer
Änderung der LaStVerhältniSSe die Reglernachbildung des statisch geregelten Aggregates
a versuchen, eine bestimmte veränderte Leistung einzustellen, die seiner Frequenzleistungskennlinie
entspricht. Das Aggregat b wird seinerseits den Antriebsstrom für den Gleichstrommotor
GM so lange verändern, bis die ursprüngliche Frequenz wieder hergestellt und damit
Gleichgewicht erzielt worden ist. Dies wird aber nur der Fall sein, bei einem entsprechend
geänderten Antriebsmoment bzw. dem dieses nachbildenden Strom am Verstärker V4b,
während das Aggregat ca wieder dieselbe Last wie vor der Regelung abgibt, da es
auf demselben Punkte der Kennlinie arbeitet. Somit hat also das Aggregat b genau
entsprechend dem Verhalten einer nachzubildenden frequenzhaltenden Maschine die
gesamte Laständerung übernommen.
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Infolge der richtigen Nachbildung der elektrischen und mechanischen
Eigenschaften von Synchronmaschinen durch die Einrichtung nach Fig. i vollzieht
sich dieser Vorgang in gleicher Weise, z. B. mit Pendelungen, wie im nachzubildenden
Netz.
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Das Gesagte gilt nicht nur für den hier erläuterten einfachen Fall,
sondern für alle möglichen Nachbildungen beliebig aufgebauter Netze mit einer beliebigen
Anzahl von Grundlast fahrenden Maschinennachbildungen, wobei in die Reglernachbildungen
beliebige zusätzliche Reglerkriterien eingeführt werden können. Damit sind auch
Möglichkeiten gegeben, kompliziertere Regelvorgänge, die nicht nur das Verhalten
der einzelnen Maschinen, sondern auch das Verhalten von Netzteilen gegeneinander
betreffen, wie z. B. Übergangsleistungsfrequenzregelung zwischen Netzen im Verbundbetrieb,
Regelvorgänge in Wasserkraftanlagen unter Berücksichtigung der hydraulischen Verhältnisse
und ähnliches nachzubilden.
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Ferner kann es vorteilhaft sein, das Modellnetz und den speisenden
Drehstromgenerator für verschiedene Frequenzen auszulegen. In diesem Fall muß eine
Kopplung beider Teile vorgesehen sein, beispielsweise in Gestalt ion an sich- in
anderem Zusammenhang bekannten tTberlagerungseinrichtungen.