CH227252A - Anordnung zur Regelung des Stromes von Motoren bezw. des Erregerstromes von Generatoren. - Google Patents

Description

  Anordnung zur Regelung des Stromes von Motoren     hezw.    des Erregerstromes  von Generatoren.    An einen     neuzeitlichen    Regler werden im  wesentlichen folgende Anforderungen ge  stellt:     Grösste        Regelgenauigkeit    bei vollkom  mener Stabilität, das heisst     Pendelungsfrei-          heit    und     grösste        Regelgeschwindigkeit.    Durch  ein Verstärkungsglied     (des    Reglers kann prak  tisch fast jede .gewünschte     Regelgenauigkeit     erzielt werden.

   Für die     Regelgeschwindigkeit     sind jedoch die     Trägheiten        des        gesamten    zu  regelnden .Systems von grossem     Einfluss.    Bei  elektrischen     Maschinen    ist zum     Beispiel    die  mechanische und elektrische     Zeitkonstante     hierfür bestimmend. Man wird daher Mass  nahmen ergreifen,     um    die Auswirkung sol  cher     Trägheiten    herabzusetzen. So lässt sich  bekanntlich die     r4eldträglheit    eines Generators  durch Anlegen einer hohen Spannung (Stoss  erregung,     Tirrill-Prinzip)    verkleinern.

    



  Nach denselben     Gesichtspunkten    kann  verfahren werden bei der     Schnellregelung    der  Drehzahl von Motoren. Bei einem     Belastungs-          stoss        sinkt        -däe    Drehzahl eines Gleichstrom-         motors    wegen der Vergrösserung des Span  nungsabfalles     exponentiell    ab.

   Die     Spannung     muss daher entsprechend erhöht werden, um  den Sollwert der Drehzahl     wieder    zu erhal  ten, und zwar muss sich diese Erhöhung mög  lichst     trägheitslos    vollziehen, weswegen sich  hierfür     gesteuerte        Stromrichter;        beispiels-          weioe        Quecksilberdampfgleichrichter    als ver  änderliche Stromquelle besonders eignen. Die  Drehzahl steigt dann ebenfalls exponentiell       wieder    an.

   Die Grösse der maximalen<B>Ab-</B>  weichung vom     Sollwert    ist ausser von den  übrigen Abmessungen des     gesamten    Systems  und der Höhe des Belastungsstosses wesent  lich von der Steilheit des     Ankerstroman-          stieges    abhängig. Bei rechteckigem Strom  anstieg wäre theoretisch die Drehzahlabwei  chung gleich Null.

   Um die Steilheit des tat  sächlichen     Ankerstro.manstieges    zu vergrö  ssern,     wird    -die     Gleichrichterspannung    daher  vorübergehend stärker erhöht, als zur     Dek-          kung        des        Abfalles    erforderlich ist. Mit Hilfe      eines     Elektronenröhrenverstärkers    lassen sich  schon     bei    kleinster     Drehzahlabweichung     grosse     Ankerspannungsveränderungen    vor  nehmen, allerdings ist das nur bei entspre  chender Ausbildung einer elastischen Rück  führung möglich.

   Infolge der Spannungs  überhöhung wird der Ankerstrom wesentlich  steiler ansteigen und daher auch erheblich  über seinen endgültigen Wert hinaus schwin  gen. Das kann für den Gleichrichter unzu  lässig sein, insbesondere dann, wenn wie zum  Beispiel im Walzwerksbetrieb an sich schon  mit erheblicher     Überlastung        gearbeitet    wird.  



  Die     Erfindung    vermeidet diese Nachteile.  Sie betrifft eine Anordnung zur     Regelung    des       Ankerstromes    von Motoren     bezw.    des Erre  gerstromes von Generatoren unter Benutzung  von über einen gesteuerten     Gleichrichter    ge  lieferten Stromstössen. Nach der Erfindung  sind zur Vermeidung von Überlastungen des  Gleichrichters Mittel vorgesehen, die durch  Einwirken auf die     Gleichrichtersteuerung     bewirken,     dass,der    von dem     Gleichrichter    ge  lieferte Strom einen     eingestellten    Grenzwert  nicht überschreiten kann.

   Hierdurch ist es  möglich, zur Erzielung eines     besonders    steilen  Stromanstieges eine     gegenüber    der Spannung  von     Stosserregiingsgleichrichtern        üblicher    Be  messung hohe     Gleiehspanung    zu verwenden,  ohne     dass    dabei der Gleichrichter überlastet  werden kann.  



  Die     Fig.    1 zeigt ein Ausführungsbeispiel  der Erfindung.     Das    Netz 1 speist über den  Transformator 2 und das     Gleichrichtergefäss     3 den Anker 4 eines Gleichstrommotors. Die  Drehzahl dieses     Gleichstrommotors    soll kon  stant gehalten werden. Auf der Welle des  Motors sitzt eine     Tachometermaschine    5,  deren Spannung der Drehzahl proportional  ist. Diese     Spannung        (Istwert)    wird mit dem  Sollwert, der Spannungsquelle 6 verglichen  und die Differenz dieser Spannungen wird  dem Eingangskreis de-, Reglers zugeführt,  der aus einem Verstärker 7 und einem Gitter  steuergerät 8 beseht.

   Auf diese Weise lässt  sich die Drehzahl des Motors sehr     genau    kon  stant halten. Zur Verwirklichung der Erfin  dung wird nun zur     Ankerstrombegrenzung    in    den Eingangskreis des     Reglers    eine zusätz  liche Spannung eingeführt, die jedoch erst .  bei     Überschreiten    eines     bestimmten    Gleich  stromes wirksam wird. Dann geht .die     Kon-          stantdrehzahlregelung    in eine     Xonstantstrom-          regelung    über.  



  Die Einfügung     dieser    Hilfsspannung ge  schieht mit Hilfe der Sättigungsdrossel 9 und  des Hilfsgleichrichters 10. Die Schaltung des  Hilfsgleichrichters 10 zeigt     Fig.    2. Die Sätti  gungsdrossel 9 (Gleichstromwandler) liegt in  Reihe mit der     Wechselstromzuleitung    eines  Hilfsgleichrichters<B>11, 12,13.</B> Der vom Trans  formator 11 und dem Gleichstromwandler 9  erhaltene rechteckige Wechselstrom wird in  der Röhre     13        gleichgerichtet    und mittels  eines     RC-Gliedes    14, 15, 16 geglättet. Am  Widerstand 17 liegt daher eine Gleichspan  nung, die vom Strom des Hauptgleichrichters  abhängig ist.

   Dieser Spannung ist eine Ver  gleichsspannung 18     entgegengeschaltet,    die  zusammen mit dem gleichrichtenden Element  19 bewirkt, dass durch den Widerstand 20  nur dann Strom fliesst, wenn die dem Anker  strom proportionale Spannung den Wert der       Vergleichspannung    18     übersteigt.    Der Wider  stand 20 liegt im     Reglereingangskreis.     



  In     Fig.    3 ist gezeigt, wie die Aufgabe des  gleichrichtenden Elementes 19 in Bild 2 von  der     Hilfsgleichrichterröhre    13     mitübernom-          men    werden kann. Im übrigen entsprechen  die Bezugszeichen der     Fig.    3 denjenigen der       Fig.    2.

   Überbrückt man das gleichrichtende  Element 19 in     Fig.    2 mit einem Kondensa  tor 21     bezw.    die     Gleichrichterröhre    13 in       Fig.    3 mit Kondensatoren 22 und 23, so kann  das     Strombeggrenzungsglied    ausserdem zur       Stabilisierung    des     Reglers    dienen, weil .es  dann die Wirkungsweise einer nachgiebigen  Rückführung erhält, da bei auftretenden       Pendelungen    in den     Verstärkereingangskreis     eine Spannung eingefügt wird, die einer Ver  grösserung der     Pendelungen    entgegenwirkt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Regelung des Anker stromes von Motoren bezw. des Erreger- stromes von Generatoren unter Benutzung von über einen gesteuerten Gleichrichter ge lieferten Stromstössen, dadurch gekennzeich net, dass zur Vermeidung von Überlastungen des Gleichrichters Mittel vorgesehen sind, die durch Einwirken auf die Gleichrichter- steuerung bewirken,

   dass der von dem Gleich richter gelieferte Strom einen eingestellten Grenzwert nicht überschreiten kann. UNTERANSPRüCHE: 1. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass im Eingangskreis des die Steuerung des Stromrichters beein flussenden Reglers neben einer von der zu regelnden Betriebsgrösse abhängigen Span nung (Istwert) und einer Vergleichsspannung (Sollwert) eine weitere, bei Überschreiten eines bestimmten Gleichstromes wirksam wer dende Spannung vorgesehen ist. 2.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d.ass mit einem Hilfsgleichrichter, in dessen Wechselstromzuleitungeine vom Gleichstrom des;

   Hauptgleichrichters vormagnetisierte V or- schaltdrossel (Gleichstromwandler) vorge sehen ist, eine vom Strom des Hauptgleich richters abhängige Hilfsspannung erzeugt wird, die bei Überschreiten einer entgegenge- schalteten Vergleichsspannung (18) über ein gleichriehtendes Element (19) auf den Reglereingangskreis einwirkt (Fig. 2). 3.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als gleichrichtendes Element, das die Einwirkung der vom Hauptgleichrichterstrom abhängige Spannung auf den Regler .erst bei Überschreiten einer entgegengeschalteten Ver- gleichsspannung ermöglicht, der zur Erzeu gung dieser vom Hauptgleichrichterstrom ab hängigen Spannung dienende Hilfsgleichrich ter (13) ausgenutzt wird (Fig. 3). 4.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass -das gleichrichtende Element, das die Ein wirkung der vom Hauptgleichrichterstrom abhängigen,Spannung rauf !den Regler erst bei Überschreiten einer entgegengeschalteten Vergleichsspannung ermöglicht, durch Kon densatoren überbrückt ist.