Anordnung zur Regelung der Drehzahl elektrischer Generatoren. Zur Regelung der Drehzahl elektrischer Generatoren werden allgemein Fliehkraft regler benutzt, bei denen ein Fliehkraftpendel über einen Servomotor die Kraftmittelzufuhr zur Antriebsmaschine des Generators beein flusst. An Stelle eines Fliehkraftreglers hat man auch elektrische Drehzahlregler mit einem von der G eneratorspannung erregten Reso nanzkreis benutzt und davon Gebrauch ge macht, dass sieh der Widerstand der Induk- tivität und der Widerstand der Kapazität des Resonanzkreises in verschiedener Weise mit der Frequenz ändert.
Bei einer bestimmten Frequenz sind die Ströme der Induktivität und Kapazität gleich gross, und die von ihnen auf ein bewegliches System hervorgerufenen Drehmomente heben sich auf. Weicht die Frequenz von der Sollfrequenz ab, so über wiegt der Strom in der Induktivität oder Ka pazität, und der Regler verstellt die Kraft mittelzufuhr der :Maschine.
Gegenstand der Erfindung ist ein Dreh zahlregler für elektrische Generatoren unter Verwendung eines Resonanzkreises und eines Renelgerätes, auf dessen bewegliches System zwei von der Frequenz in verschiedener Weise abhängige Drehmomente einwirken.
Gemäss der Erfindung wird das eine Drehmoment von der geometrischen Summe, das andere von der geometrischen Differenz zweier Grössen erzeugt, von denen die eine gleich der geo- rnetrischen Summe aus dem Strom der In- dukt.ivität und dem Strom der Kapazität eines von der Gener atorspannung erregten Reso nanzkreises ist. Die andere Grösse kann fre- quenzunabhängig sein. Vorzugsweise wird die andere Grösse von der geometrischen Differenz aus den genannten beiden Strömen gebildet.
Durch die Erfindung wird ein Regler ge schaffen, der sehr empfindlich ist, da schon bei einer geringen Abweichung von der Soll frequenz eine sehr grosse Differenz der mit einander zu vergleichenden Drehmomente auf tritt. Das Gerät, in welchem die beiden Dreh momente miteinander verglichen werden, kann in verschiedener Weise ausgebildet werden.
Beispielsweise kann man gemäss Fig.1 ein Waagebalkenrelais 60 mit den zwei Spulen 61 und 62 verwenden. Diese Spulen kann man in Reihenschaltung von einem Strom durchflie ssen lassen, der gleich der geometrischen Summe aus dem induktiven und dem ka.pazi- tiven Strom des aus der Drosselspule 10 und dem Kondensator 11 bestehenden Resonanz kreises ist, und in Parallelschaltung von einem Strom durchfliessen lassen, der von der Spannung abhängig und gegenüber dieser um 90 phasenverschoben ist.
Hierzu kann man beispielsweise die Spulen 61 und 62 auf fol gende Weise erregen: An der Spannung RS des Generators ist über einen Transformator 9 der Resonanzkreis mit der Drossel 10 und dem Kondensator 11 angeschlossen. Mit 12 ist ein Stromwandler bezeichnet, dessen in der Mitte angezapfte Wicklung 13 einerseits an die Drosselspule 10 und anderseits an den Kon- densator 11 angeschlossen ist.
Der von der Mittelanzapfung dieser Wicklung 13 entnom mene Strom ist gleich der geometrischen Summe aus dem induktiven Strom der Drossel 10 und dem kapazitiven Strom des Konden- sators 17.; er wird der Wicklung 18 des Wand- lers 17 zugeführt, deren anderes Ende mit dem Transformator 9 in Verbindung steht. In der Wieklung 19 des Wandlers 17 und durch die in Reihe dazu geschalteten Spulen 61, 62 des Waagebalkenrelais 60 fliesst daher ein Strom, welcher der geometrischen Summe aus dem Strom der Drossel 10 und dem Strom des Kondensators 11 proportional ist.
Ausserdem entsteht in der Sekundärwick lung 15 des Wandlers 12 die Differenz der Ströme der Induktivität und der Kapazi tät. Wird einerseits diese Wicklung 15 an die Verbindungsleitung zwischen den beiden Spulen 61 und 62 und anderseits an die Mit telanzapfung der Wicklung 19 des Wandlers 17 angeschlossen, so fliesst dieser Differenz strom in der einen Spule des Waagebalken relais in gleicher und in der andern Spule in entgegengesetzter Richtung wie der Summen strom, so dass das Waagebalkenrelais 60, je nachdem entsprechend der Abweichung der Ist-Frequenz von der Soll-Frequenz der Dif ferenzstrom oder der Summenstrom überwiegt,
nach der einen oder andern Seite kippt und einen Regelvorgang im Sinne eines Ausglei ches der Frequenzabw eichung auslöst.
Statt eines Waagebalkenrelais kann auch ein Ferrarisrelais verwendet werden. In Fig. 2 ist ein solches Relais dargestellt. Mit 63 und 64 sind die beiden der Ferrarisscheibe 65 zugeordneten Erregerspulen bezeichnet, welche in gleicher Weise wie die Spulen 61 und 62 in Fig. 1 an die Anschlusspunkte A, B und C der in Fig.1 dargestellten Schaltung angeschlossen werden.
Die Wirkungsweise ist hier analog der Einrichtung nach Fig.1, denn die eine Spule wird wieder von der geome trischen Summe und die andere von der geo metrischen Differenz der erwähnten Grössen erregt.
Man kann aber auch die geometrische Summe und die geometrische Differenz ge- trennt bilden und nach Gleichrichtung den Spulen 61 und 62 in Fig.l oder 63, 64 in Fig. 2 zuführen. Ein Beispiel für eine solche Schaltung zeigt Fig. 3. Hier sind 15 und 19 die Sekundärwicklungen der Wandler 12 und 17 in Fig. 1, in denen der Differenzstrom bzw. der Summenstrom induziert wird. Diese beiden Ströme werden in den CTleiehriehtern 66 und 67 gleichgerichtet und getrennt. den beiden Spulen 68 und 69 zugeführt. Diese beiden Spulen können beispielsweise die Spu len 63 und 64 in Fig. 2 sein.
Bezeichnet man die Summe des induk tiven und kapazitiven Stromes mit J8 und die Differenz des induktiven und kapazitiven Stromes mit JD, dann werden, da die Zugkraft dem Quadrat des sie auslösenden Stromes pro portional ist, folgende Richtkräfte der beiden Spulen miteinander verglichen Die Richtkraft (JD -E- J8) 2 der einen Spule und die Richtkraft (JD ^ J8)2 der andern Spule.
Diese Richtkräfte können bei gleichen Hebelarmen den Drehmomenten gleichgesetzt werden. Ihre Differenz ergibt sieh nach mathe matischer Umformung unter Anwendung des cos-Satzes aus (JD -I- Js) 2 = JD2 + J82 + ? JD J8 eos rfl <I>(JD -</I> Js)
<I>2</I> = JD 2 + J82 - 2 JD J8 eos cf' zu 4 JD J8 cos wobei T, den Phasenverschiebungswinkel zwi schen J8 und JD darstellt.
Dieser Ausdruek besagt, dass das Waagebalkenrelais (Fig. l) oder das Ferrarisrelais (Fig. 2) mit. der watt metrischen Grösse 4 JD J8 cos cp nach der einen oder andern Seite aasgelenkt wird; es sei denn, dass sie Null ist, das heisst Gleichgewicht herrscht. Man hat es also in der Hand, dureh entsprechende Wahl des Einflusses des Sum menstromes Js das aaslenkende Drehmoment beliebig gross zu machen.
Den Winkel rp wird man zweckmässig gleich Null machen. .-11s Regelgerät kann man auch ein polari siertes Relais, beispielsweise ein Drehspulrelais, verwenden, das zwei bewegliche Spulen in einem Gleichfeld besitzt, von denen die eine wieder von der gleiehgerichteten geometri- sehen Summe, die andere von der gleich- gerieht.eten geometrisehen Differenz der ge nannten Grössen erregt wird,
und deren Dreh momente einander entgegenwirken. Hierfür kann wieder die Schaltung nach Fig.3 ver wendet werden. 68 und 69 sind in diesem Falle als die beiden Spulen des Drehspulrelais aufzufassen.
Es kann aber auch ein Relais mit einer einzigen Spule verwendet werden, die von der gleiehgeriehteten geometrischen Summe in der einen und von der gleiehgerichteten geometri schen Differenz der genannten Grössen in der andern Richtung durehflossen wird, so dass auch die von der Summe und der Differenz der Grössen erzeugten Drehmomente einander entgegenwirken. Hierfür ist beispielsweise die in Fig. 4 gezeigte Schaltung verwendbar, wo 15 und 19 wieder die beiden Wieklungen der Ubertrager 12 und 17 gemäss Fig.l sind,
in denen der Differenz- bzw. der Summenstrom induziert wird. Nach Gleiehriehtung in den Gleichriehteranordnungen 66 und 67 erfolgt durch die Gegenschaltung der gleiehgerieh- teten Ströme ein rein elektrischer Vergleich dieser beiden Grössen.
Dabei wird die in der Brücke liegende Spule 70 des Drehspulrelais 71 allein vom Differenzstrom durehflossen.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, zwei Spulen zu verwenden, die räumlich ge geneinander versetzte Felder erzeugen, die auf eine kurzgeschlossene @V ieklunb einwirken. Be sonders zweekmässig ist. es hierbei, zwei Pha- senwieklungen des dreiphasigen Ständers eines Drehstrommotors zu verwenden, dessen Läufer eine kurzgeschlossene Wieklung trägt.
Besitzt der Läufer eine normale dreiphasige Wick lung, so wird nur eine der Phasenwicklungen benützt und kurzgesehlossen, die andern bei den bleiben offen, oder es werden zwei Pha senwicklungen parallelgeschaltet und kurzge schlossen, während die dritte offen bleibt. Man kann auch als Läufer einen Doppel-T-Anker mit einer kurzgeschlossenen Wicklung verwen den.
Ein Ausführungsbeispiel mit einem in die ser Weise verwendetes Drehstrommotorrelais zeigt die Fig. 5.
Mit 1 ist ein Motorrelais mit den drei Stän- derwicklungen \?, 3 und 4 bezeichnet. Der Anker des Motorrelais trägt eine kurzgeschlos sene Wicklung 5, die sich in bekannter Weise jeweils zum resultierenden Feld der Wicklun gen so einstellt, dass sie von diesem nicht durchsetzt wird. Der Anker trägt einen be- wegliehen Kontakt 6, der mit den beiden feststehenden Kontakten 7 und 8 zusammen arbeitet. Die Erregung der Wicklungen ge schieht in folgender Weise: An die Spannung des Generators ist über einen Transformator 9 ein Parallelresonanzkreis, bestehend aus der Drosselspule 10 und dem Kondensator 11, an geschlossen.
Mit 12 ist ein Stromwandler be zeichnet, dessen in der Mitte angezapfte Wick lung 13 einerseits an die Drosselspule, ander seits an den Kondensator angeschlossen ist. Der von der Mittelanzapfung dieser Wieklung 13 entnommene Strom, der gleich der geo metrischen Summe aus dem induktiven Strom der Drossel und' dem kapazitiven Strom des Kondensators ist, wird der Wicklung 18 eines Wandlers 17 zugeführt, die an den Trans formator 9 angesehlossen ist. In der Wicklung 18 fliesst daher ein Strom, der gleich der geo metrischen Summe aus dem Strom der Dros selspule und dem Strom des Kondensators ist.
Er induziert einen verhältnisgleiehen Strom in der Wicklung 7.9 des Stromwandlers 7.7, wel cher mit seinen Enden an die Enden der Wicklungen 2 und 3 des Motors 1 angesehlos- sen ist, die mit. den andern Enden miteinan der verbunden sind. Die Wicklungen 2 und 3 werden daher von einem Strom durchflossen, welcher der Summe aus dem induktiven und kapazitiven Strom des Resonanzkreises ent spricht. Der Einfluss des Summenstromes kann durch Wahl der Windungszahl der Wieklung 1.9 im Verhältnis zur W indungs- zahl der Wicklung 18 verändert werden.
Man wird das Übersetzungsverhältnis so wählen, class bereits ein geringer Summenstrom in der Wicklung 18 einen grossen Summenstrom in der Wicklung 19 erzeugt. Der Stromwandler 7.2 besitzt ausserdem noch eine Wicklung 15, in welcher die geometrische Differenz der Ströme der Induktivität und Kapazität wirk sam sind.
Dieser Differenzstrom wird über die Wicklung 4 den Wicklungen 2 und 3 in Parallelschaltung zugeführt, so da.ss nunmehr in der einen Wicklung 2 die geometrische Summe aus dem Summenstrom und dem Dif ferenzstrom, in der andern Wicklung 3 die geometrische Differenz aus dem Summenstrom und dem Differenzstrom wirksam ist. Die Wirkungsweise ist folgende: Es soll zunächst von der Wicklung 4 abge sehen und angenommen werden, dass diese lediglich als einfacher Leiter wirke. Die bei den Wicklungen 2 und 3 erzeugen Felder, des sen Achsen räumlich um 120 versetzt sind.
Die kurzgeschlossene Spule 5 stellt sieh so ein, dass sie von dem resultierenden Feld der bei den Wicklungen nicht durchsetzt wird, das heisst ihre Spulenachse steht senkrecht zum resultierenden Feld. Bei einer willkürlichen Ablenkung der Spule aus dieser Mittellage wird in dieser ein Strom induziert, der ein rückführendes Drehmoment. erzeugt.
Dieses Rüekstellmoment, das dem Quadrat der Span nung an den Spulen 2 und 3 und dem Sinus des Aussehlagwinkels proportional ist, stellt also eine elektrische Rückstellfeder dar, so dass keine mechanische Rückstellkraft erforderlich ist. Ist. der Summenstrom Null, also die Fre quenz des Generators gleich der Resonanz frequenz des Resonanzkreises, so sind auch die vom Summenstrom durch die beiden Spu len 2 und 3 erzeugten Felder in ihrer Grösse ---@leieli Null.
Das in diesem Falle allein durch den Differenzstrom erzeugte resultierende Feld der Spulen 2 und 3 ist also von oben nach unten gerichtet, und die kurzgeselilos- sene Spule stellt sich mit ihrer Achse senk recht dazu, nimmt also die in der Zeichnung dargestellte Lage ein. Weicht die Frequenz von dem Sollwert nach der einen oder andern Seite ab, so fliesst ein Summenstrom durch die Wicklungen 2 und 3, der bewirkt, dass die Felder der beiden Wicklungen ungleieh wer den, so dass das resultierende Feld nach der einen oder andern Seite von der Ausgangs- stellung abweicht.
Das bewegliche System wird also nach der einen oder andern Richtung aus der Mittellage abgelenkt, und der Kontakt 6 kommt mit einem der feststehenden Kontakte in Berührung, wodurch die Kraftmittelzufuhr der Antriebsmaschine, z.
B. der Turbine, ver stellt und die Frequenz so geändert wird, dass wieder das resultierende Feld von oben nach unten gerichtet ist und das bewegliche System in die Mittellage zurückkehrt. Da sieh sowohl die Grösse des Summenstromes als auch die Grösse des Differenzstromes in Abhängigkeit von der primären Eingangsspannung in ;lei- cher Weise ändern, wird durch deren Höhe nur die Stärke des die Auslenkung bewirken den resultierenden Feldes, nicht aber dessen Lage beeinflusst.
Es ist also der Ausschlag des Relais bei einer bestimmten Frequenz un abhängig von der Höhe der Spannung. Das hat den Vorteil, da.ss Spannungsänderungen des Generators auf die Regelung nicht ein wirken.
Im Ausführungsbeispiel ist noch eine Wicklung 4 vorgesehen, deren Achse n i denen der Wicklungen 2 und 3 je einen Winkel. von 120 einnimmt, und welche eine Vergrösserun- des resultier enden Feldes der beiden Wick lungen 2 und 3 bewirkt, wenn die Frequenz von der Sollfrequenz abweicht.
Während das durch die Wieklun-en 2 und 3 erzeugte resul tierende Feld im Grenzfalle sieh um 120 ver schieben kann, wird zwar der Verseliiebungs- bereieh des sich durch das zusätzliche Feld der Wicklung 4 ergebenden Summenfeldes auf 60 beschränkt, dafür wird aber der Absolutwert dieses Summenfeldes @ 3 mal grösser als der des resultierenden Feldes der Spulen \? und 3 allein.
Dadurch wird bei einer bestimmten Frequenzabweichung zwar der Absolutwert des Auslenkwinkels auf die Hälfte herabge setzt, aber der bewegliche Kontakt in der neuen Lage mit der dreifachen Kraft gehalten.
Im Ausführungsbeispiel gibt das Relais bei Frequenzabweichung nach der einen oder an dern Seite Kontakt und verstellt. damit die Kraftmittelzufuhr der Antriebsmaschine des Generators. Im allgemeinen wird man jedoch das bewegliche System ohne Kontakt. aus- rüsten und unmittelbar auf den Steuerkolben des Servomotors einwirken lassen, welcher die Kraftmittelzufithr verstellt..
Da das bewegliche System des Reglers nur bei einer bestimmten Frequenz in der Mittel lage steht, so würde der Regler eine Rege lung zur Folge haben, bei der die Frequenz bzw. die Drehzahl bei jeder Leistung der Ma schine konstant ist. Um eine Frequenzlei- stungskennlinie zu erhalten, die eine gewisse Statik besitzt, könnte man bei Verwendung eines Servomotors die übliche Rückführung anwenden, bei welcher in Abhängigkeit von der Stellun, des Servomotors die Mittellage des Steuerkolbens verstellt wird. Man kann aber auch bei einem Regler gemäss der Er findung in sehr einfacher Weise eine Statik erreichen, die unmittelbar von der Generator leistung abhängig ist. Zu diesem Zweck kann man den.
Wicklungen 2 und 3 einen Strom überlagern, der dem Generatorstrom propor tional und gegenüber diesem um 90 ver schoben ist. Hierzu dient im Ausführungsbei spiel ein Stromwandler 20. Seine Sekundär wicklung ist über eine Drosselspule 23 an die Mittelanzapfung der Wicklung 19 angeschlos sen und ausserdem an den beweglichen Kon takt 25 des induktiven Spannungsteilers 24, der mit seinen Enden mit den Enden der 'ieklungen 2 und 3 verbunden ist.
Damit der durch die Drosselspule fliessende Strom um 90 gegenüber dem Generatorstrom ver- seliol>en ist, ist der Stromwandler noch durch einen f)linischen Widerstand 22 und eine Ka pazität 21 belastet, die über einen Transfor mator an den Wandler angeschlossen ist. Steht der bewegliche Kontakt 25 in der Mittelstel- hin r, so fliesst der vom Stromwandler 20 her rührende Strom nicht über die<B>UN</B> icklung 2 und 3.
Wird er aus der Mittelstellun, her- ausbewegt, so fliesst. ein Strom über diese Wieklun gen, welcher eine Statik der Kenn- linie des Reglers bewirkt, da dieser Strom das Feld der einen Wicklung verstärkt, das der andern schwächt, so dass je nach der Grösse dieses Stromes die Mittellage des be weglichen Kontaktes bzw. Systems bei einer andern Frequenz gegeben ist.
Dieser über die beiden Wicklungen 2 und 3 fliessende Strom des Stromwandlers 20 ruft im Zusammenhang mit dem Strom<B>JD</B> eine Auslenkung des be weglichen Systems aus der Mittellage hervor, die von der Watt-Komponente des Generator stromes, das heisst also von der Generatorwirk- leistung, abhängig ist. Damit das bewegliche System wieder in die Mittellage zurückkommt, muss die Frequenz durch den Regler so weit verstellt werden, dass das durch den Gene ratorstrom hervorgerufene Drehmoment kom pensiert wird. Die Neigung der Kennlinie ist.
um so stärker, je grösser der Strom ist, der vom Stromwandler 20 über die Wicklungen 2 und 3 geschickt wird bzw. je grösser die ab gegebene Generatorleistung ist. Wie das Aus führungsbeispiel zeigt, kann der bewegliche Kontakt 25 des Spannungsteilers nur nach der einen Seite aus der Mittellage herausbewegt werden, da eine fallende" Charakteristik ge fordert wird, während bei Bewegen des beweg lichen Kontaktes nach der andern Seite die Charakteristik instabil würde. Man hat es durch Einstellung des beweglichen Kontaktes 25 in der Hand, die Neigung der Kennlinie beliebig einzustellen.
Wenn der Generator wirkstrom grösser wird, so bedeutet dies, dass der Regler bei einer niedrigeren Frequenz ins Gleichgewielit kommt, so dass die gewünschte fallende Charakteristik erzielt. wird. Es wird also dadurch ein elektrischer Regler geschaf fen, welcher genau so wie ein Fliehkraftregler mit Rückführung die gewünschte Drehzahl- Leistungskennlinie der Maschine einregelt.
Um die Leerlaufdrehzahl einstellen zu kön nen, kann man den Wicklungen 2 und 3 einen weiteren von dem Strom des Generators unab hängigen, zweckmässig der Generatorspannung proportionalen Strom überlagern. Im Ausfüh rungsbeispiel geschieht. dies dadurch, dass das eine Ende der Wicklung 15 des Stromwandlers 12 zu dem bewelichen Kontakt 26 eines in- 2n duktiven Spannungsteilers 27 geführt ist, des sen Enden an die Enden der Wicklungen 2 und 3 angeschlossen sind. Steht der bewegliche Kontakt 26 in der Mittellage, so teilt sich der Differenzstrom auf die Wicklungen 2 Lind 3 gleichmässig auf.
Wird er nach der einen oder andern Seite verschoben, so erfolgt eine un gleichmässige Aufteilung des Differenzstro mes oder mit andern Worten, es fliesst ein zusätzlicher Strom durch die Wicklungen 2 und 3, der bewirkt, dass die Leerlaufdrehzahl der Maschine eingestellt werden kann. Durch die Einstellung des Kontaktes 26 wird also die Drehzahl-Leistungskennlinie gehoben oder gesenkt. Alle die Ströme, welche den Wiek- lungen 2, 3 und 4 zugeführt werden, sind in Phase bzw. um 180 phasenverschoben, so dass, wenn das Relais in der Mittellage steht, immer nur die Wirkleistung der Maschine wirksam wird.
Da der Resonanzkreis Ohmsche Verluste besitzt, ist es zweckmässig, diese zu kompen sieren. Hierzu dient ein von der Spannung erregter Widerstand 28, dessen Strom über die Wicklung 14 des Wandlers 12 geleitet. wird und die Ohmsche Komponente des Stromes in der Wicklung 15 kompensiert. Dieser Strom des Widerstandes 28 wird ferner über die Wicklung 18 geleitet, so dass er auch im Sum menstrom die Ohmsche Komponente aufhebt.
Im Ausführungsbeispiel ist zu den Span nungsteilern noch ein Kondensator 30 parallel-, geschaltet, um zu verhindern, dass bei unglei- eher Erregung der Wicklungen 2 und 3 sieh ein zusätzlicher Kreisstrom über diese Wicklun gen ausbilden kann.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist ein Parallelr esonanzkreis vorgesehen. An Stelle des Parallelresonanzkreises kann man auch einen Reihenresonanzkreis verwenden. Es tre ten dann an Stelle der Ströme die entspre chenden Spannungen an der Kapazität und Induktivität.
Es ist nicht erforderlich, dass Kondensator 11 und Drosselspule 10 im Ausführungsbei spiel der Fig.5 an die gleichen Punkte der Sekundärwicklung des Transformators 9 an geschlossen sind; man kann sie auch an ver- sehiedene Punkte anschliessen, so dass ihre Spannungen ungleich gross sind.
Um bei einem Drehstromgenerator die ge samte Wirkleistung des Generators auch bei ungleichmässiger Belastung der einzelnen Pha sen<I>R,</I> S, <I>T</I> in der gewünschten Weise zu be rücksichtigen, kann man zwei derartige Geräte miteinander kuppeln und sie in ähnlicher Weise erregen, wie es von der Aronschaltung her bekannt ist. Man wird also z.
B. den Re sonanzkreis des einen Gerätes von der Span nung LTar erregen und den Stromwandler, welcher den Zusatzstrom liefert, vom Strom JT. Der Resonanzkreis des andern Gerätes wird von der Spannung ZTRa erregt und der Stromwandler vom Strom Js. Die Spannun gen und Ströme können in bekannter Weise zyklisch vertauscht werden. Man erreicht da durch, dass die Wirkleistung des Generators in einwandfreier Weise die Statik des Reglers bestimmt. Wie bereits erwähnt, kann man auch statt.
des Differenzstromes einen Strom verwenden, der konstant ist und von der Spannung des Generators erzeugt wird, und zwar derartig, dass er um 90 gegenüber der Spannung ver- sehoben ist. Man kann aber auch den Sum menstrom und den Differenzstrom miteinan der vertauschen. Es wird dann lediglieh die Kurzschlusswieklung um 90 räumlich ver- sehoben.
Die Erzeugung der Statik und die Ein stellung des Leerlaufpunktes, die im vorher gehenden an Hand eines Motorrelais beschrie ben wurde, kann in entsprechender Weise an gewendet werden, wenn an Stelle des Motors ein Waagebalkenrelais oder ein Drehspulrelais Anwendung findet. Die Spulen 2 und 3 kön nen z. B. dann die Spulen des Waagebalken- relais sein oder Wandler, deren Ströme gleich gerichtet und dem Drehspulrelais zugeführt werden.
Um bei einer plötzlichen grossen Zunahme der Belastung des Generators die Kraftmittel zufuhr der Antriebsmaschine zu erhöhen, bevor die Drehzahl des Generators infolge des Belastungsstosses absinkt, ist es zweckmässig, von dem Differentialquotienten der Leistungs- zunabme einen vorübergehenden zusätzlichen Regelimpuls im Sinne einer Kraftmittelerhö- hung zu geben. Bei plötzlichen Entlastungen ist. entsprechend ein zusätzlicher Impuls zur Verringerung der Kraftmittelzufuhr zu geben.
na der Regler in einfacher Weise elektrisch beeinflusst werden kann, ist es möglich, in<B>Ab-</B> hängigkeit von dem Differentialquotienten der l.eistun ,-sänderung den Regler so zu beeinflus sen, dass er selbst diesen zusätzlichen Impuls ini richtigen Sinne ausführt. Hierzu kann man ein die Wirkleistung messendes wattmetrisches Gerät vorsehen, das nur bei plötzlichen Lei stungsänderungen anspricht und den Regler entsprechend beeinflusst.
Diese Beeinflussung kann man beispielsweise dadurch erreichen, dass man bei Ansprechen des wattmetrischen Gerätes einen Zusatzstrom über die Wicklun gen ?und 3 schickt oder dass man eine die ser Wieldunglen kurzschliesst. Ein solches wattmetrisches Gerät kann genau in der glei- ehen Weise aufgebaut sein wie das beschrie bene Motorrelais.
Es wird einerseits von der Spannung, anderseits von Strom der Maschine beeinflusst, beispielsweise in der Weise, dass die Spannung einen Strom durch die Wiek- lnngen sehiektwie der Differenzstrom im Aus führungsbeispiel und der Strom des Genera- tors einen Strom wie der Summenstrom im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5.
Mit dem be- welliehen System ist. ein Hebel verbunden, der zwischen zwei federnden Kontaktpaaren steht, die über eine Feder mit einer Ferrarisseheibe, die durch einen Magneten gedämpft wird, in Verbindung stehen. Bei langsamer Änderung der Leistung nimmt der Hebel die Perraris- seheibe mit, bei schnellen Änderungen dagegen schliesst. der Hebel vorübergehend das eine oder das andere Kontaktpaar.
In den Fig. 6 und 7 ist eine solche Anord nung dargestellt. Mit 40 ist. der Drehstrom motor bezeichnet, dessen Ständerwzcklungen 44, 45 und 46 in Stern geschaltet sind. Über den Ohmschen Widerstand 41 und die in der Mitte angezapfte Wicklung 42 eines Wand lers wird den Ständeifi#ieklungen ein Strom zugeführt, welcher der Spannung des Gene- rators proportional und mit ihr phasengleich ist. Über die Wicklung 43 wird in der Wick lung 42 ein Strom induziert, der dem Strom des Generators proportional ist und die bei den Ständerwicklungen 45 und 46 durch fliesst.
Mit dem beweglichen System 48 ist ein Hebel 49 verbunden, der, wie aus Fig. 7 her vorgeht, zwischen den federnden Kontakt paaren 50 und 51 bzw. 5\? und 53 steht. Diese federnden Kontakte sind auf einer Welle 5.1 befestigt, die über eine Feder 55 mit der Ferrarisseheibe 56 verbunden ist, welche durch den Magneten 57 gedämpft wird.
Bei lang samen Änderungen der Leistung wird die Fer- rarisscheibe über die Kontakte mitgenommen, bei plötzlichen Änderungen dagegen wird eines der beiden Kontaktpaare geschlossen und ver ursacht den gewünschten Einfluss auf das Re gelgerät der Fig. 5. Bei Drehstromgeneratoren kann man zwei solche Messwerke miteinander kuppeln und in Aronschaltung erregen.
Hauptsächlich bei Wasserturbinen ist. es bekannt, die der Turbine zufliessende Kraft- mittelmenge nicht über ein bestimmtes Mass anwachsen zu lassen. Durch diese unter dem Namen Öffnungsbegrenzung bekannte Mass nahme wird also die abgegebene Leistung der Turbine auf einen bestimmten Wert begrenzt. Eine drartige Öffnungsbegrenzung kann auch bei dem Regler gemäss der Erfindung ange wendet. werden.
Hierzu kann man zweckmässig durch einen elektrischen Leistungsmesser die Wirkleistunc des Generators messen und bei Erreichen einer bestimmten Leistung die Wick lung 19 unmittelbar kurzschliessen. Dadurch wird der Einfluss des Summenstromes Js und des vom Stromwandler 20 herrührenden Stro mes völlig ausgeschaltet. Das bewegliche Sy stem bleibt daher in seiner Mittellage stehen.
Erfolgt der Kurzschluss über einen Wider stand, so wird der Einfluss dieser Ströme nur geschwächt, was zur Folge hat, dass sieh der Generator bei kleinen Frequenz- und Lei- stungssehwankungen nicht mehr an der Rege lung beteiligt, so dass die andern parallel arbei tenden Generatoren diese Schwankungen aus regeln. Mit einem Parallelwiderstand zur Wick- Jung 19 kann man daher die Empfindlichkeit des Reglers beliebig einstellen.
Hinzuweisen ist noch darauf, dass bei einem Kurzschluss des Generators, bei dem die Klemmenspannung zusammenbricht und die Maschine das Bestreben hat, durchzugehen, der Regler die Kraftmittelzufuhr zu Null macht, da nunmehr nur noch der vom Stromwandler 20 hervorgerufene Strom im Regler wirksam ist und diesen im Sinne der Schliessung der Kraftmittelzufuhr verstellt.
Liegt der Kurzschluss nicht ausserhalb des Generators, sondern im Generator selbst, so wird der Generator vom Netz getrennt und entregt. In diesem Falle kann der Regler nicht mehr wirken. Es ist daher zweckmässig, bei Wegfall der Generatorspannung oder vor zugsweise bei Wegfall der Erregerspannung, beispielsweise mechanisch über eine Hebel anordnung, den Steuerkolben des Servomotors in die Schliessstellung zu bringen. Statt dessen oder zusätzlich dazu kann man auch das Fal len des Leistungsschalters benützen, um den Servomotor in die Schliessstellung zii bringen.
Man kann, um den Servomotor in die Schliessstellung zu bringen, beispielsweise mit der Welle des beweglichen Systems einen Hebel verbinden und eine Spule vorsehen, die bei der Erregung ihren Anker entgegen sei nem Gewicht anzieht. Fällt die Erregung der Spule fort, so wird der Anker, der vor her auf den Hebel nicht einwirkt, losgelas sen und drückt nunmehr durch sein Gewicht auf den Hebel, welcher den Servomotor im Sinne einer Schliessung der Kr aTtmittelzufuhr verstellt. Diese Spule kann beispielsweise von der Erregerspannung des Generators erregt werden.
Man kann aber auch in seinen Stromkreis einen Hilfskontakt des Leistungs- selialters des Generators legen, der bei Öffnen des Leistungsschalters ebenfalls geöffnet wird. Diese Einfügung des Hilfskontaktes kann auch angewendet werden, wenn die Spule nicht von einer konstanten Spannung, son dern von der Erregerspannung selbst erregt wird. Diesen Hilfskontakt wird man wäh rend des Synehronisierens durch einen Kon takt überbrücken, damit. die Maschine auf die Netzfrequenz eingeregelt werden kann. Nach dem Einschalten des Leistungsschalters wird dieser Kontakt geöffnet.