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DE1121933B - Elektrischer Turbinenregler zur Drehzahlregelung von Kraftmaschinen fuer den Antriebvon Wechselstromgeneratoren - Google Patents

Elektrischer Turbinenregler zur Drehzahlregelung von Kraftmaschinen fuer den Antriebvon Wechselstromgeneratoren

Info

Publication number
DE1121933B
DE1121933B DES59231A DES0059231A DE1121933B DE 1121933 B DE1121933 B DE 1121933B DE S59231 A DES59231 A DE S59231A DE S0059231 A DES0059231 A DE S0059231A DE 1121933 B DE1121933 B DE 1121933B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
generator
electrical
frequency
alternating current
auxiliary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES59231A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Walter Roth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DES59231A priority Critical patent/DE1121933B/de
Priority to CH7607659A priority patent/CH375233A/de
Publication of DE1121933B publication Critical patent/DE1121933B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/16Controlling the angular speed of one shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

  • Elektrischer Turbinenregler zur Drehzahlregelung von Kraftmaschinen für den Antrieb von Wechselstromgeneratoren Zur Drehzahlregelung von Kraftmaschinen für elektrische Stromerzeuger, z. B. bei Wasserkraftmaschinensätzen, wurden früher ausschließlich rein mechanische Regler mit Fliehkraftpendel verwendet. Die Fliehkraftpendel wurden über Riemen mit der Kraftmaschinenwelle gekuppelt.
  • Da der Pendelantrieb mit Riemenübertragung Nachteile hat, ist man dazu übergegangen, das Pendel mit elektrischen Pendelmotoren zu kuppeln, die ihrerseits von einem sogenannten Pendelgenerator (Tachometergenerator) gespeist werden. Als Pendelgeneratoren werden im allgemeinen Maschinen mit Permanentmagnetpolen verwendet. Der Pendelgenerator wird mit der Hauptwelle der Kraftmaschine bzw. des Stromerzeugers gekuppelt. Diese Art des Pendelantriebes hat den Vorteil, daß der eigentliche Pendelmechanismus und damit der Regler nicht in unmittelbarer Nähe der Kraftmaschine angebracht werden muß.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, den Pendelmotor über Hilfstransformatoren an die Klemmen des Hauptgenerators anzuschließen. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß das Pendel und damit der Regler von den Schwingungen des Synchrongeneratorpolrades gegenüber dem entsprechend der Netzfrequenz rotierenden Ständerfeld nicht beeinflußt wird, was besonders bei empfindlichen Reglern von Bedeutung ist. Derartige Polradschwingungen treten bekanntlich bei Leistungsänderungen dann mehr oder weniger stark auf, wenn der Stromerzeuger im Parallelbetrieb mit anderen Maschinensätzen oder einem größeren Verbundnetz zusammenarbeitet. Arbeitet der Stromerzeuger jedoch im Inselbetrieb, so wird die Frequenz der Netzspannung durch die augenblickliche Wellendrehzahl des Maschinensatzes bestimmt, und es können keine Polradschwingungen der beschriebenen Art auftreten. Wird der Pendelmotor an den Drehstromhauptgenerator angeschlossen und dieser vom Netz abgeschaltet und entregt, so öffnet der Turbinenleitapparat voll, da die Spannung zwischen den Hauptleitern des Drehstromhauptgenerators zusammenbricht und somit der Pendelmotor in seiner Drehzahl absinkt, wenn nicht besondere, zusätzliche Hilfseinrichtungen vorgesehen werden.
  • Um die vorerwähnten Nachteile zu beseitigen, ist ein elektrischer Pendelantrieb vorgeschlagen worden, bei dem zwei mechanisch gekuppelte Pendelmotoren, nämlich ein Asynchronmotor und ein Synchronmotor, das Pendel gleichzeitig antreiben. Der Asynchronmotor wird dabei an einen Pendelgenerator angeschlossen, der Synchronmotor wird über Transformatoren (Wandler) mit den Klemmen bzw. den Hauptleitern des Drehstromhauptgenerators verbunden. Solange an den Klemmen des Drehstromhauptgenerators genügend Spannung ansteht, führt der Synchronmotor das Pendel, da in diesem Fall der Schlupf des Asynchronmotors gleich Null ist. Sinkt die Spannung des Drehstromhauptgenerators z. B. bei Entregung unter einen Mindestwert, so übernimmt der Asynchronmotor automatisch die Pendelführung, und ein Durchgehen des Maschinensatzes wird verhindert. Der dabei im Asynchronmotor auftretende Schlupf ist praktisch nicht von Bedeutung. Im Normalbetrieb wird bei dieser Art des elektrischen Pendelantriebes dem Turbinenregler nicht die Bewegung der Maschinenwelle als Eingangsgröße zugeführt, sondern die Rotation des Zeigers der Klemmen- bzw. Netzspannung.
  • Der beschriebene Pendelantrieb mit zwei Antriebsmotoren hat jedoch den Nachteil, daß seine konstruktive Ausführung verhältnismäßig aufwendig ist. Ferner bestehen bei allen mechanischen .Reglern, auch solchen mit elektrischem Pendelantrieb, häufig Schwierigkeiten, zusätzlich Regel-, Führungs- oder Steuergrößen einzuführen, wie sie besonders beim Betrieb großer Maschinensätze im Verband eines großen Verbundnetzes in Frage kommen können. In neuerer Zeit werden daher an Stelle der mechanischen Pendel mit Pendelmotor elektrische Turbinenregler verwendet. Diese Turbinenregler können neben dem Meßwertumformer zum Ersatz des Pendels auch zusätzliche Schaltungsglieder zur Erzeugung des gewünschten Dynamikeinflusses enthalten. Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf einen solchen Regler mit Einrichtungen zur Erzeugung des Dynamikeinflusses. Dabei wird das sonst vorhandene ölhydraulische Steuerwerk des Reglers, das beispielsweise Katarakt, Gestänge und Federn enthält, durch elektrische Schaltungselemente ersetzt. Bei solchen elektrischen Reglern können leicht zusätzliche Einflußgrößen in elektrischer Form eingeführt und Einstelländerungen im Betrieb vorgenommen werden. Eine solche Lösung besteht beispielsweise aus einer Einrichtung zur Umformung der Frequenzabweichung (Drehzahlabweichung) in eine Gleichspannung und einer nachgeschalteten Verstärkereinrichtung zur Regelsignalverstärkung und Erzeugung der gewünschten Regeldynamik sowie zur Einführung der Zusatzeinflüsse. Der Meßwertumformer besteht z. B. aus Phasensprungbrücken mit nachgeschalteten Hall-Multiplikatoren. Die Schaltung ist dabei so ausgeführt, daß sie die Gleichung up sin2ct)t ;- uz cos2c)t = u2 nachbildet. Die Ausgangsgröße der Verstärkeranordnung wirkt sodann über ein oder mehrere elektrohydraulische Steuerventile auf das oder die Turbinenstellglieder ein. Die Verstärkeranordnung kann sich beispielsweise aus Magnetverstärkern mit Eingangs-und Rückführnetzwerken aufbauen.
  • Wird ein elektrischer Turbinenregler an einen Pendelgenerator angeschlossen, der mit der Welle des Hauptmaschinensatzes gekuppelt ist, so liegen bezüglich der Polradpendelungen entsprechende Verhältnisse vor wie bei Verwendung eines mechanischen Pendels mit Pendelmotor. Wird der elektrische Turbinenregler dagegen durch die Spannung des Drehstromhauptgenerators gespeist, so besteht bei Entregung wiederum die Gefahr, daß der Turbinenleitapparat voll geöffnet wird.
  • Diese Nachteile werden durch den neuen elektrischen Turbinenregler beseitigt, und es werden damit weitere Vorteile hinsichtlich der freizügigen Einsteilbarkeit gewonnen. Die Lösung besteht darin, daß dem Eingang des elektrischen Turbinenreglers mittelbar oder unmittelbar zugleich die Frequenz eines mit der Drehzahl der Kraftmaschine angetriebenen Wechselstromhilfsgenerators und die Frequenz des Wechselstromhauptgenerators zugeführt werden und daß elektrische Einstellglieder vorgesehen sind, die gestatten, das Verhältnis der vom Wechselstromhilfsgenerator und vom Wechselstromhauptgenerator gelieferten anteiligen Einflüsse zu ändern. Gegenüber bekannten elektrischen Reglern für Kraftmaschinen unterscheidet sich also die vorliegende Lösung dadurch, daß zwei in regeldynamischer Hinsicht unterschiedliche Regelgrößen dem Turbinenregler zugeführt werden, während bei den bekannten Kraftmaschinenreglern bisher nur weitere Führungsgrößen in den Regelkreis eingeführt werden.
  • Gegenüber der bekannten Anordnung mit zwei Antriebsmotoren für das Drehzahlpendel besteht dabei der Vorteil, daß nicht nur entweder der eine oder der andere Einfluß wirksam ist, sondern daß auch aus beiden Einflüssen ein gewünschter Mischwert gebildet werden kann und daß es möglich ist, eine Änderung der beiden Einflußanteile während des Betriebes kontinuierlich vorzunehmen. Je nach Betriebsart, z. B. bei Verbundbetrieb oder bei Inselbetrieb, können von Hand oder selbsttätig die gewünschten Einstellungen vorgenommen werden. Der neue Regler besitzt somit zwei Meßeingänge für die Frequenz (Drehzahl), wobei der aus den beiden einstellbaren Meßanteilen gebildete Summeneinfluß auf eine für die beiden Eingänge gemeinsame Verstärkeranordnung zur Erzeugung des gewünschten Dynamikeinflusses wirkt.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, den beiden getrennten Meßeingängen je eine eigene Verstärkeranordnung mit getrennt einstellbarer übertragungsfunktion zuzuordnen und die Ausgangssignale beider Zweige getrennten oder einem gemeinsamen Hauptverstärker zuzuführen. Die übertragungsfunktionen der Verstärkeranordnungen können sich dabei aus einer oder mehreren regelungstechnischen Funktionskomponenten (P-, I-, D-Anteil, eventuell auch höhere Differentialquotienten) zusammensetzen. Für jede dieser Funktionskomponenten kann in bekannter Weise auch eine eigene und für sich allein einstellbare Verstärkeranordnung verwendet werden. Um die Wirkung der einzelnen Funktionskomponenten den jeweiligen Erfordernissen entweder bei kleinen Drehzahlabweichungen (Normalbetrieb) oder bei großen Drehzahlabweichungen (z. B. Vollastabschaltung) selbsttätig anzupassen, können in die einzelnen Zweige für die Funktionskomponenten zusätzliche nichtlineare Schaltungsglieder eingefügt werden.
  • Zur näheren Erläuterung wird auf die Ausführungsbeispiele und die Symboldiagramme in der Zeichnung verwiesen. Es zeigt Fig. 1 den neuen elektrischen Turbinenregler mit zwei Frequenzmeßeinrichtungen, an deren Ausgänge je eine Steuerwicklung eines Vorverstärkers angeschlossen ist, Fig. 2 den neuen elektrischen Turbinenregler mit einer gemeinsamen Frequenzmeßeinrichtung für beide Eingänge, Fig. 3 a und 3 b die Zerlegung einer übertragungsfunktion der Verstärkeranordnung in ihre Funktionskomponenten, Fig. 4 a und 4 b ein Blockbild nichtlinearer Schaltungsglieder mit nicht geknickter Kennlinie, Fig. 5 a und 5 b ein Blockbild nichtlinearer Schaltungsglieder mit geknickter Kennlinie.
  • In Fig. 1 treibt die Turbine 1 den Drehstromhauptgenerator 2 und den Wechselstromhilfsgenerator 3 an. An den Wechselstromhilfsgenerator ist die Frequenzmeßeinrichtung 4 angeschlossen. Die Hauptleiter des Drehstromhauptgenerators 2 sind über den Spannungswandler 5 mit der Frequenzmeßeinrichtung 6 verbunden. Die Frequenz des Wechselstromhilfsgenerators muß dabei nicht gleich der Frequenz des Wechselstromhauptgenerators sein; in diesem Fall sind die Frequenzmeßglieder mit verschiedenen Schaltelemen-
    ten ausgeführt. Der Wechselstromhilfsgenerator kann
    z. B. eine Mittelfrequenzmaschine sein. Es ist itüch
    möglich, zwischen die Wandler 5 und die Nlt,$eä deh-
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    verstärkers verbunden. Die @usgangssig" &rLbei-
    den Frequenzmeßeinrichtungen 4 und 6 wirken auf den Vorverstärker 9 gleichsinnig ein. Die Widerstände 7 und 10 sind dabei miteinander mechanisch gegenläufig gekuppelt, so daß einer Widerstandsvergrößerung im einen Zweig eine Widerstandsverminderung im anderen Zweig entspricht, und umgekehrt. Die gekuppelten Widerstände 7 und 10 bilden zusammen ein elektrisches Einstellglied. Der Vorverstärker 9 speist die Verstärkeranordnung 12, die ihrerseits das Verstellwerk 13, bestehend aus Elektroventil und Stellmotor, beeinflußt. Der Stellmotor wirkt auf das Stellglied der Turbine ein. An zwei Hauptleitern des Drehstromhauptgenerators 2 ist ferner eine spannungsabhängige Relaiseinrichtung 14 angeschlossen, die nach dem Ruhestromprinzip arbeitet und bei Entregung des Drehstromhauptgenerators den Widerstand 7 kurzschließt. Weitere üblicherweise vorhandene Hilfseinrichtungen sind nicht dargestellt.
  • Das elektrische Einstellglied aus den einstellbaren Widerständen 7 und 10 in den beiden Steuerkreisen 8 und 11 des Vorverstärkers 9 bewirkt, daß der einen oder der anderen Ausgangsspannung der Frequenzmeßeinrichtungen ein größerer Einfluß gegeben werden kann, d. h., die Turbinenregelung wird entweder mehr von der Frequenz der einen oder von der Frequenz der anderen Speisespannung abhängig gemacht, wobei dieSpannung des Wechselstromhilfsgenerators 3 auch von den Polradpendelungen des Wechselstromhauptgenerators abhängig ist. Im Normalbetrieb haben beide Speisespannungen die gleiche Frequenz. Um sicherzustellen, daß der Turbinenregler auch bei Entregung des Hauptgenerators aktionsfähig bleibt, ist das elektrische Einstellglied so ausgebildet, daß der vom Wechselstromhilfsgenerator herrührende Einfluß nicht vollkommen ausgeschaltet werden kann. Der nicht ausschaltbare Resteinfluß genügt, um das Durchgehen der Turbine zu verhindern. Jedoch können die Regeleigenschaften beim Wiedererreichen der Solldrehzahl ungünstig sein. Die Relaiseinrichtung 14, die an der Spannung des Drehstromhauptgenerators liegt, kann zur Vermeidung dieses Nachteiles zusätzlich dazu dienen, beim Absinken der Spannung des Drehstromhauptgenerators 2 unter einen einstellbaren Mindestwert den Widerstand 7 ganz oder teilweise kurzzuschließen, um selbsttätig eine Vergrößerung des vom Wechselstromhilfsgenerator 3 herrührenden Einflusses hervorzurufen.
  • Das Ausführungsbeispiel in Fig.2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 dadurch, daß nur eine Frequenzmeßeinrichtung 19 vorgesehen ist, die über ein Einstellglied 15 gespeist wird. Das Einstellglied 15 ist an die beiden Meßspannungen angeschlossen. Das Einstellglied besteht aus einem einstellbaren Widerstand 16 mit Abgriff 20, der mit seinen Klemmen an gleichsinnige Ausgangsklemmen der Sekundärwicklungen der Zwischentransformatoren 17 und 18 angeschlossen ist. Dabei muß die Frequenz des Wechselstromhilfsgenerators gleich der Frequenz des Wechselstromhauptgenerators sein. Wenn als Wechselstromhilfsgenerator ein Mittelfrequenzgenerator verwendet wird, kann in den Zweig mit dem Transformator 17 ein Frequenzvervielfacher geschaltet werden, so daß die Bedingung gleicher Frequenz am Einstellglied 15 wieder erfüllt wird. Die beiden übrigen, gleichsinnigen Ausgangsklemmen der Zwischentransformatoren 17 und 18 sind direkt miteinander zusammengeschaltet und mit einer Eingangsklemme der Frequenzmeßeinrichtung 19 verbunden. Die andere Eingangsklemme der Frequenzmeßeinrichtung 19 ist an den einstellbaren Abgriff 20 am Widerstand 16 angeschlossen. Die Primärwicklung des Zwischentransformators 17 liegt an der Ausgangsspannung des Spannungswandlers 5. Sie wird also vom Drehstromhauptgenerator 2 gespeist. Die Primärwicklung des Zwischentransformators 18 ist an den Wechselstromhilfsgenerator 3 angeschlossen. Die Frequenzmeßeinrichtung 19 speist einen Vorverstärker 22, der seinerseits über die Verstärkeranordnung 12 das Verstellwerk 13 beeinflußt. Die beiden Zwischentransformatoren 17 und 18 erzeugen sekundärseitig die gleichen Spannungen. Sie sind über den einstellbaren Widerstand 16 parallel geschaltet. Am Widerstand 16 fällt demnach die geometrische Spannungsdifferenz zwischen den beiden Spannungen ab. Die Phasendifferenz zwischen den beiden Spannungen der Zwischentransformatoren 17 und 18 sei durch den jeweiligen Polradwinkel des Drehstromhauptgenerators gegeben. Durch Verschieben des Abgriffes 20 ist es daher möglich, dem Vorverstärker 19 entweder eine Spannung entsprechend der Spannung des Drehstromhauptgenerators 2 oder entsprechend der Spannung des Wechselstromhilfsgenerators 3 oder auch einen Mischwert aus beiden Meßspannungen zuzuführen, wie dies im Zeigerdiagramm in Fig. 2 für die Spannung U3 dargestellt ist. Im stationären Betrieb rotieren beide Spannungszeiger mit gleichbleibendem Differenzwinkel. Bei Polradpendelungen schwankt der Differenzwinkel und entsprechend auch der Winkel des Zeigers U.; gegenüber dem gleichförmig rotierenden Zeiger U1.
  • Falls der Abgriff 20 gerade so eingestellt ist, daß die Spannung des Drehstromhauptgenerators 2 überwiegend oder allein wirksam ist und eine Entregung eintritt, kommt die Spannung des Hilfsgenerators selbsttätig zur Wirkung, wobei allerdings der Frequenzmeßeinrichtung 19 der ohmsche Widerstand 16 vorgeschaltet ist. Da die Frequenzmeßeinrichtung 19 nach dem Resonanzprinzip arbeitet und einen vergleichsweise kleinen Strom aufnimmt, hat die durch den ohmschen Widerstand hervorgerufene Reduzierung des Spannungsbetrages keinen wesentlichen Einfluß. Um bei entregtem Hauptgenerator eine Rückspeisung in diesen vom Wandler 18 über den Wandler 17 zu verhindern, ist eine nicht dargestellte Relaiseinrichtung vorgesehen, welche die Sekundärwicklung des Zwischentransformators 17 bei abgesunkener Hauptgeneratorspannung abschaltet. Dieselbe Relaiseinrichtung kann erforderlichenfalls auch dazu dienen, den vorgeschalteten Teil des Widerstandes 16 kurzzuschließen.
  • Bei der Anordnung nach der Fig. 1 werden die dosierten Ausgangsgrößen der beiden Frequenzmeßeinrichtungen 4 und 6 auf einen gemeinsamen Vorverstärker 9 geschaltet, der die Hauptverstärkeranordnung 12 zur Erzeugung der gewünschten Dynamikwirkung beeinflußt. Die Hauptverstärkeranordnung besitzt ein gewünschtes, durch die Art und die Dimensionierung der verschiedenen Schaltglieder bestimmtesZeitverhalten, beispielsweise dasbekannte PD-Verhalten. Seine Schaltungselemente werden daher als verstellbare Einstellglieder ausgeführt, so daß das Zeitverhalten geändert werden kann.
  • Fig. 3 a zeigt in symbolischer Darstellung ein der genannten Verstärkeranordnung 12 entsprechendes Glied mit PD-Verhalten. Die Einzelkomponenten P und D (d. h. Proportional- und Differentialanteil) sind dabei in zwei parallelen Zweigen je für sich dargestellt, und die Ausgangsgröße A des Vorverstärkers 9 in Fig. 1 bzw. 22 in Fig. 2 wird den Eingängen der beiden Teilzweige in gleicher Weise zugeführt. Die Ausgangssignale der Einzelzweige werden sodann im Punkt B summiert, und die so gewonnene Gesamtausgangsgröße B der Verstärkeranordnung wird dem elektrohydraulischen Steuerventil der nachgeschalteten Verstelleinrichtung 13 zugeführt.
  • Jede Einzelkomponente bzw. jeder Einzelzweig entsprechend der Fig.3b kann mit einer eigenen Verstärkeranordnung verwirklicht werden. Daher ist es auch möglich, die Eingänge der Parallelzweige nicht miteinander zu verbinden, so daß sich für jede Komponente ein eigener Eingang ergibt. Die Eingangssignale der Einzelzweige müssen dabei nicht mehr dieselben sein. Man kann jede Komponenten-Eingangsgröße entweder entsprechend Fig. 1 oder entsprechend Fig. 2 an eigene Einstellglieder mit eigenen oder gemeinsamen Frequenzmeßeinrichtungen anschließen, so daß die Einzelkomponenten wahlweise und unabhängig voneinander mehr oder weniger vom Einfluß des Wechselstromhilfsgenerators oder vom Einfluß des Wechselstronihauptgenerators abhängig gemacht werden können. Auch können beispielsweise zwei Komponenten zu einer Gruppe mit vereinigten Eingängen zusammengefaßt werden, besonders wenn mehr als zwei Komponentenzweige vorgesehen sind, beispielsweise bei der zusätzlichen Einführung des zweiten Differentialquotienten.
  • Bei einem elektrischen Turbinenregler mit aufgetrennten Zweigen für die Einzelfunktionskomponenten in der beschriebenen Ausführung können sehr vielfältige Einstellungen zur Erfüllung bestimmter Forderungen und zur Anpassung an die jeweilige Regelstrecke durchgeführt werden.
  • Bei vorstehenden Ausführungen am Beispiel der Wasserturbinenregelung brauchte die zur Erzielung einer eindeutigen Wirklastaufteilung im Parallelbetrieb erforderliche Dauerstatik nicht berücksichtigt zu werden, da sie dynamisch von untergeordneter Bedeutung ist. Die Dauerstatik wird im allgemeinen durch proportionale Rückführung einer der Turbinenöffnung proportionalen Größe der Verstelleinrichtung 13 zur Verstärkeranordnung oder Meßeinrichtung erzeugt.
  • Um bei kleinen oder großen Drehzahl- bzw. Frequenzabweichungen vom Sollwert einen unterschiedlichen Einfluß des elektrischen Reglers auf die Verstelleinrichtung 13 zur Betätigung des Turbinenstellgliedes zu erzielen, können in die Zweige der einzelnen Funktionskomponenten zusätzlich nichtlineare übertragungsglieder eingefügt werden. Entsprechende Glieder finden auch bei der elektrischen Analogienachbildung von Regelkreisen Anwendung, und sie können beispielsweise einstellbare Diodenstrecken enthalten. Mit solchen Funktionsgeneratoren aus Diodenstrecken ist es möglich, in den vier Quadranten des Koordinatensystems eine beliebige Funktion a = f(,) durch Zusammensetzung aus Geradenstücken nachzubilden. Da die einzelnen Dioden nicht plötzlich vom leitenden in gesperrten Zustand übergehen, wird der übergang von einem Geradenstück zum anderen abgerundet, so daß sich eine praktisch kontinuierliche Kurve ergibt. Die Abrundung der übergänge kann durch besondere zusätzliche Schaltungsglieder noch verbessert werden.
  • In Fig. 4 a ist ein solcher Funktionsgenerator symbolisch dargestellt. Jedem Wert der Eingangsgröße e wird entsprechend der eingetragenen Kennlinie ein Ausgangswert a zugeordnet. Bei der dargestellten Abhängigkeit werden kleine Regelsignale praktisch proportional übertragen, während große Eingangssignale abgeschwächt am Ausgang erscheinen und einen entsprechend geringeren Einfluß auf die Turbinenregelung bewirken.
  • Wenn am Funktionsgenerator dagegen die entsprechend Fig. 4 b eingetragene Kennlinie eingestellt wird, haben kleine Änderungen von £ praktisch keinen Einfluß auf die Regelung. Nur größere Werte des Eingangssignals e erzeugen ein Ausgangssignal a, welches einen Stelleingriff an der Turbine zur Folge hat.
  • Die Verwendung von Funktionsgeneratoren mit nicht geknickter Kennlinie kann besonders dann erforderlich oder zweckmäßig sein, wenn das Ausgangssignal a einer differenzierenden Verstärkeranordnung zugeführt wird. In einfacheren Fällen können auch nichtlineare Glieder mit geknickten Kennlinien Anwendung finden, beispielsweise Begrenzungsglieder oder Unempfindlichkeitsglieder, wie sie in Fig. 5 a und 5 b symbolisch dargestellt sind.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrischer Turbinenregler zur Drehzahlregelung von Kraftmaschinen für den Antrieb von Wechselstromgeneratoren, bei dem ah Drehzahlmeßwerk elektrische Frequenzmeßeinrichtungen verwendet sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang des elektrischen Turbinenreglers mittelbar oder unmittelbar zugleich die Frequenz eines mit der Drehzahl der Kraftmaschine angetriebenen Wechselstromhilfsgenerators und die Frequenz des Wechselstromhauptgenerators zugeführt wird und daß elektrische Einstellglieder vorgesehen sind, die gestatten, das Verhältnis der vom Wechselstromhilfsgenerator und vom Wechselstromhauptgenerator gelieferten anteiligen Einflüsse zu ändern.
  2. 2. Elektrischer Turbinenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Wechselstromhilfsgenerators und mittelbar oder unmittelbar an die Klemmen des Wechselstromhauptgenerators je eine ansich bekannte Frequenzmeßeinrichtung angeschlossen ist, deren Ausgänge über elektrische Einstellglieder mit den Eingängen einer an sich bekannten gemeinsamen Verstärkereinrichtung verbunden sind.
  3. 3. Elektrischer Turbinenregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellglieder für die beiden Frequenzmeßeinrichtungen gegenläufig gekuppelt sind.
  4. 4. Elektrischer Turbinenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Wechselstromhilfsgenerators und mittelbar oder unmittelbar an die Klemmen des Wechselstromhauptgenerators die Primärwicklungen von je einem Spannungswandler angeschlossen sind, deren Sekundärwicklungen über einen gemeinsamen Widerstand mit Abgriff mit dem Eingang einer an sich bekannten gemeinsamen Frequenzmeßeinrichtung verbunden sind, deren, Ausgang ihrerseits an eine an sich bekannte" me Verstärkereinrichtung angeschlosseli isL
  5. 5. Elektrischer Turbinenregler nach eh= der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannte gemeimsame Ver- stärkereinrichtung in parallele Zweige für einzelne Funktionskomponenten aufgetrennt und für jeden Zweig ein eigenes Einstellglied vorgesehen ist.
  6. 6. Elektrischer Turbinenregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zweige für die einzelnen Funktionskomponenten nichtlineare Schaltungsglieder eingefügt sind zur Erzeugung unterschiedlicher Wirkung bei großen und kleinen Regelsignalen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 597 293, 357 878.
DES59231A 1958-07-31 1958-07-31 Elektrischer Turbinenregler zur Drehzahlregelung von Kraftmaschinen fuer den Antriebvon Wechselstromgeneratoren Pending DE1121933B (de)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE357878C (de) * 1922-09-01 Drahtlose Telegraphie M B H Ge Verfahren zur Konstanthaltung der Tourenzahl
DE597293C (de) * 1932-07-06 1934-05-19 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Elektrischer Regler fuer Kraftmaschinen

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