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Publication number: DEK0022450MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 4. Juni 1954 Bekanntgeniacht am 21. Juni 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Bei der Spannungsregelung mittels mehrphasiger Regeltransfarmatoren ist es bekannt, für das Regelorgan jeder Phase einen besonderen Antrieb und für jeden von diesen Antrieben ein, besonderes Steuerrelais vorzusehen, welches die Spannung der betreffenden Phase überwacht. Bei Drehstrom, benötigt man also hier für die drei Regelorgane drei getrennte Antriebe. Um diesen verhältnismäßig großen Aufwand zu vermeiden, hat man daher meistens für die Regelorgane der einzelnen Phasen, also bei Drehstrom, für die drei Regelorgane einen gemeinsamen Antrieb vorgesehen und diesen Antrieb von einem einzigen Steuerrelais steuern lassen, das eine Phasenspannung oder eine verkettete Spannung des Meihrphasensystems überwacht. Bei dieser Anordnung ergibt sich nur dann eine hinreichend genaue Regelung der Spannungen des Mehrphasensystems, wenn keine großen Unsymmetrien zwischen den Spannungen der einzelnen Phasen auftreten. Sind solche zu erwarten, so· hat man ein Steuerrelais verwendet, welches auf den arithmetischen oder quadratischen Mittelwert oder auf einen anderen funktionellen Mittelwort der Spannungen der einzelnen Phasen anspricht.

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Die Erfindung beiruht auf der Erkenntnis, daß die Verwendung eines derartigen, auf einen Mittelwert der Spannungen der einzelnen Phasen ansprechenden Steuerrelais unzweckmäßig ist. Denn wenn man bei mehrphasigen Regeltransformatoren mit einem gemeinsamen Antrieb für die Regel organe der einzelnen Phasen die Spannungen aller Phasen für die Steuerung des Antriebes heranziehen will, so geschieht dies doch aus dem Wunsch

ίο heraus, den an den mehrphasigen Regeltransformator angeschlossenen Einphasenverbrauchern keine vom Sollwert unzulässig abweichenden Spannungen aufzudrücken. Dies läßt sich aber nicht dadurch erreichen, daß man irgendeinen Mittelwert der Ausgangsgrößen des Mehrphasensystems bildet,

^v da dann die Abweichung der ausgeregelten Größe vom Sollwert nach wie vor eine Funktion der Unsymmetrie des ganzem Systems ist.

Die Erfindung schlägt daher bei gemeinsamem Antrieb für die Regelorgane der einzelnen Phasen eines mehrphasigen Regeiltransformators vor, daß für jede Phase ein spannungsempfindliches Steuerrelais vorgesehen wird und daß diese Steuerrelais derart auf den gemeinsamen Antrieb einwirken, daß er im Sinne einer Spannungssteigerung nur bei Unterschreitung des unteren Spannungssollwertes sämtlicher Phasen, im Sinne einer Spannungserniedrigung dagegen bei Überschreitung des oberen' Spannungssollwertes einer von den Phasen betätigt wird. Die Einrichtung gemäß der Erfindung wird den Forderungen gerecht, die beim Anschluß von Einphasenverbrauchern an einen mehrphasigen Regeltransformator mit gemeinsamem Antrieb der Regelorganc für, die einzelnen Phasen wirklich gestellt werden. Die meisten Einphasenverbraucher, wie Glühlampen, Rundfunkempfänger, Fernsehempfänger usw., sind äußerst empfindlich gegenüber einer zu hohen Spannung, weil die Glühfaden bzw. Gühkathoden dabei durchbrennen oder ihre Lebensdauer verkürzt wird. Unterspannungen wirken sich auf diese Verbraucher nicht so unheilvoll aus. Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung ist dem Rechnung getragen, da in allen Fällen, in denen infolge einer Unsymmetrie des Mehrphasennetzes die Spannung sämtlicher Phasen nicht auf dem Sollwert gehalten werden kann, eine Überschreitung des Spannungssollwertes auch nur in einer Phase nicht eintreten kann.

Verwendet man Steuerrelais, die bei Un.tersch.reitung des Sollwertes den einen, bei Überschreitung des Sollwertes den anderen von zwei Kontakten schließen, so ergibt sich eine sehr einfache Schaltanordnung, wenn gemäß der weiteren Erfindung die erstgenannten Kontakte der Steuerrelais in Reihenschaltung in dem den Regelantrieb im Sinne einer Spannungserhöhung betätigenden Steuerstromkreis, die zweitgenannten Kontakte dagegen in Parallelschaltung in dem dem Regelantrieb im Sinrie einer Spannungserniedrigung betätigenden Steuerstromkreis liegen. Damit die Regelorgane nicht bei-jedem nur vorübergehenden Ansprechen der Steuerrelais durch den Antrieb verstellt werden, sondern eine Ausregelung erst dann erfolgt, wenn die Spannungsabweichung eine gewisse Zeit andauert, empfiehlt sich die Anordnung mindestens eines Verzögerungsrelais, welches beim Ansprechen der Steuerrelais erst nach einer vorzugsweise einstellbaren Verzögerungszeit den Regelantrieb in dem durch die Steuerrelais bestimmten Regelsinm einschaltet. Ferner kann man auch Nullspannungsrelais anordnen, welche bei Unterschreiten eines bestimmten Spannungswertes den Regelantrieb stillsetzen oder ihn in die 'Endstellung laufen lassen, in welcher die geregelte Spannung den niedrigsten Wert hat.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung gemäß der Erfindung in einem Prinzipscbaltbild dargestellt. Mit n ist ein Drehstromreg-eltransformator bezeichnet, dessen drei Regelorgane 12, 13, 14 (z. B. Kohlerollenstromabnehmer, die auf den drei Regeilwicklungen laufen) gemeinsam über ein entsprechendes Getriebe 15 von einem Antriebemotor 16 verstellt werden. Dieser Motor ist mit zwei Erregerwicklungen 17, 18 für Vorwärts- und Rückwärtslauf ausgerüstet. Zwisehen jede der drei geregeltem Phasen U, V₁ W und den Sternpunkt M_v ist ein Steuerrelais zur Überwachung der betreffenden Phasenspannung angeschlossen. Diese drei Steuerrelais 19, 20, 21, die beispielsweise in der Zeichnung als Weicheisenrelais dargestellt sind, halten ihre Anker, wenn die Phasenspannungen dem Sollwert aufweisen, in der gezeichneten Mittelstellung. . Überschreiten die Phasenspannungen den Sollwert, so werden von den Relaisankern die oberen Kontakte 22, 23 bzw. 24 geschlossen, während bei einem Unterschreiten des Sollwertes der Phasenspannungen die Kontakte 25, 26 bzw. 27 geschlossen werden. Die Kontakte 25, 26, 27 sind in Reihe in den Stromkreis der Erregerwicklung 18 des Motors 16 gelegt, während die ioo Kontakte 22, 23, 24 einander parallel geschaltet in dem Stromkreis der anderen Erregerwicklung 17 des Motors 16 liegen. Der Motor 16 wird also im Sinne einer Erhöhung der Phasemspannungen nur dann eingeschaltet, wenn die Anker aller drei Steuerrelais 19, 20, 21 ihre Kontakte 25, 26, 2¹J geschlossen haben, d. h. also, wenn der Sollwert der Spannung bei allen drei Phasen unterschritten wird. Sobald eine der Phasenspannungen den Sollwert aufweist, geht der Anker des betreffenden Steuerrelais in die Mittelstellung, der Motor 16 bleibt stehen, und die weitere Verstellung der Regelorgane 12, 13, 14 hört auf. Überschreitet dagegen die Spannung einer der drei Phasen, beispielsweise der Phase V₁ den Sollwert, so schließt das betreffende Steuerrelais, also z. B. das Steuerrelais 20, den oberen Kontakt 23, so daß der Motor 16 im Sinne einer Erniedrigung der Phasenspannungen eingeschaltet wird.

Statt der in der Zeichnung schematisch dargestellten Weicheisenrelais kann man auch Drehspulrelais, Ferrarisrelais od. dgl. als Steuerrelais verwenden. Die Zwischenschaltung vom Verzögerungsrelais zwischen dem Antriebsmotor und den Steuerrelais ist ebenso wie die Anordnung von Nullspannungsrelais in der Zeichnung nicht darge-

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stellt, weil die Anordnung derartiger Relais bei Spannungsfegeleinrichtungen an sich bekannt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
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i. Einrichtung zur Spannungsregelung mittels eines mehrphasigen Regeltransformators, bei dem die Regelorgane für die einzelnen Phasen einen gemeinsamen Antrieb haben, dadurch

ίο gekennzeichnet, daß für jede Phase ein spannungsempfindliches Steuerrelais vorgesehen ist und daß diese Steuerrelais derart a,uf den gemeinsamen Antrieb einwirken, daß er im Sinne einer Spannungssteigerung nur bei Unterschreitung des unteren Spannungssollwertes sämtlicher Phasen, im Sinne einer Spannungserniedrigung dagegen bei Überschreitung des oberen Spannungssollwertes einer von den Phasen betätigt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Steuerrelais, die bei Unterschreitung des Sollwertes den einen, bei Überschreitung das Sollwertes den anderen von zwei Kontakten schließen, die erstgenanntein Kontakte der Steuerrelais in Reihenschaltung in dem den Regelantrieb im Sinne einer Spannungserhöhung betätigenden Steuerstromkreis, die zweitgenannten Kontakte dagegen in Parallelschaltung in dem den Regelantrieb im Sinne einer Spannungserniedrigung betätigenden Steuerstromkreis liegen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verzögerungsrelais vorgesehen ist, welches beim Ansprechen der Steuerrelais erst nach einer vorzugsweise einstellbaren Verzögerungszeit den Regeilantrieb in dem durch die Steuerrelais bestimmten Regelsinn einschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen