DE131945C

DE131945C -

Info

Publication number: DE131945C
Application number: DENDAT131945D
Authority: DE

Description

Den Gegenstand der Patentschrift 129553 bildet eine Puffermaschine, d. h. eine zum Ausgleich der Belastungsschwankungen dienende, abwechselnd als Motor und Dynamo laufende, mit einer Schwungmasse gekuppelte Gleichstrommaschine, deren Anker parallel zum Netz geschaltet ist und deren Feldwicklung vom Netzstrom erregt wird. Das Puffern dieser Maschine, d. h. die Energieabgabe bei steigender Belastung zur Unterstützung der Primä'rstation, wird unmittelbar durch den hierbei anwachsenden Netzstrom veranlafst, da dessen Anwachsen sofort ein Ansteigen ihrer Feldstärke hervorbringt.The subject of patent specification 129553 is a buffer machine, i. H. one to Serving to compensate for fluctuations in load, alternating as a motor and dynamo, DC machine coupled with a flywheel, the armature of which is parallel to the network is switched and whose field winding is excited by the mains current. Buffering this Machine, d. H. the energy output with increasing load to support the primary station, is caused directly by the increasing mains current, since its increase immediately increases its field strength brings forth.

Es giebt jedoch noch andere Methoden, das Puffern einer solchen Maschine hervorzubringen, bei denen man den Netzstrom nicht unmittelbar auf das Feld der Maschine einwirken läfst, sondern die für die Stromrückgabe erforderliche Ueberspannung mittelbar durch das Anwachsen der Belastung hervorruft.There are, however, other methods of achieving the buffering of such a machine, in which the mains current is not allowed to act directly on the field of the machine, but the overvoltage required for the current return indirectly through the increase the load causes.

Eine solche mittelbare Beeinflussung ist beispielsweise. dann gegeben, wenn die Puffermaschine p, wie in dem Schema Fig. 1 angegeben, unabhängig von einer beliebigen Stromquelle s erregt wird. Werden in diesem Falle die Stromverbraucher m und /, eingeschaltet, so hat die Primärmaschine d erhöhten Strom abzugeben, wodurch als sekundäre Wirkung entsprechend ihrer Charakteristik ein Sinken der Netzspannung eintritt, so dafs die Spannung der Puffermaschine, deren Umdrehungszahl (durch die Trägheit der Schwungmassen hochgehalten) nur langsam sinkt, höher wird als die Netzspannung. Die Wirkung kann noch dadurch verstärkt werden, dafs man ein stärkeres Fallen der Netzspannung bei Ansteigen der Belastung dadurch hervorbringt, dafs man den Netzstrom entgegengesetzt zu der sonst noch vorhandenen Erregerwicklung um die Schenkel der Primärdynamos führt oder ihn dazu benutzt, die Nebenschlufsregulatoren derselben oder die Regulatoren der Antriebsdampfmaschinen selbstthätig zu verstellen.Such an indirect influence is for example. given when the buffer machine p, as indicated in the diagram of FIG. 1, is excited independently of any current source s. If, in this case, the power consumers m and /, are switched on, the primary machine d has to deliver increased current, whereby a decrease in the mains voltage occurs as a secondary effect according to its characteristics, so that the voltage of the buffer machine, its number of revolutions (kept high by the inertia of the centrifugal masses ) drops slowly, becomes higher than the mains voltage. The effect can be further increased by bringing about a greater drop in the mains voltage when the load increases, by leading the mains current around the legs of the primary dynamos in the opposite direction to the excitation winding that is otherwise present, or by using it to control the bypass regulators of the same or the regulators of the drive steam engines to be adjusted automatically.

Auf andere Weise kann das Puffern mittelbar durch den Netzstrom dadurch veranlafst werden, dafs man nach Fig. 2 vor die Puffermaschine ρ eine durch einen beliebigen Motor dauernd angetriebene Zusatzmaschine \ schaltet, um deren Schenkel aufser einer Nebenschlufswicklung η noch eine Wicklung h führt, die derselben entgegenwirkt und von dem Netzstrom durchflossen wird. Herrseht die Wirkung der Nebenschlufswicklung η gegenüber derjenigen der Wicklung h vor, was bei geringer Stärke des Netzstromes eintritt, so subtrahirt sich die Spannung der Zusatzmaschine von der der Puffermaschine, so dafs letztere als Motor laufen mufs und die Schwungmassen beschleunigt. Wächst dagegen der Netzstrom an, so addirt sich die Spannung der Zusatz-In another way, the buffering can indirectly be occasioned by the mains current in one that after Fig. 2 from the buffer machine ρ a continuously driven by any engine auxiliary machine \ switched to the legs besides a Nebenschlufswicklung η still a winding hr, the same counteracts and is traversed by the mains current. If the effect of the shunt winding η prevails over that of the winding h , which occurs when the mains current is low, the voltage of the additional machine is subtracted from that of the buffer machine, so that the latter must run as a motor and accelerate the centrifugal masses. If, on the other hand, the mains current increases, the voltage of the additional

maschine zu derjenigen der Puffermaschine, so dafs diese Energie abgiebt und als Dynamo läuft.machine to that of the buffer machine, so that this gives off energy and acts as a dynamo runs.

Noch andere Methoden wären denkbar, bei denen die Pufferwirkung mittelbar durch den Netzstrom hervorgerufen wird; die Einrichtungen, welche vorgesehen werden, um Pufferbatterien bei gleichbleibender Netzspannung zu verwenden, können auch bei Puffermaschinen in Anwendung kommen, sobald die Batterie durch die Maschine mit Schwungmassen ersetzt wird.Other methods are also conceivable in which the buffer effect is indirectly through the Mains current is generated; the facilities which are provided to backup batteries to be used with constant mains voltage, can also be used in buffer machines as soon as the battery is replaced by the machine with flywheels.

Wirklichen Vortheil bieten aber Puffermaschinen nur dann, wenn man sie zwischen möglichst weit aus einander liegenden Grenzen der Umdrehungszahlen ausnutzen kann, da dann die zur Erreichung der nöthigen Capacität erforderlichen Schwungmassen gering ausfallen. But buffer machines only offer real advantages if they are between can exploit the limits of the number of revolutions which are as far apart as possible, since then the centrifugal masses required to achieve the necessary capacity turn out to be small.

Bei den oben geschilderten Methoden ist dies ohne Anbringung besonderer Einrichtungen nicht der Fall, da die Spannung der Puffermaschine, welche zu Beginn des Pufferns höher ,war als die Netzspannung, mit dem Herabgehen der Umlaufszahl rasch bis auf deren Niveau sinkt. Auch · wachsen die von der Puffermaschine abgegebenen und von ihr aufgenommenen Ströme schon bei kleinen Spannungsunterschieden sehr rasch, so dafs diese Ströme im regelmäßigen Betriebe stark schwanken wurden, wodurch der Zweck, eine Ausgleichung der Belastungsschwankungen zu erreichen, verfehlt würde.In the case of the methods outlined above, this is possible without attaching any special equipment not the case because the voltage of the buffer machine, which at the beginning of buffering is higher , was as the mains voltage, with the decrease in the number of revolutions quickly down to their Level sinks. The quantities released by and received by the buffer machine also grow Currents very quickly even with small differences in voltage, so that these currents fluctuate greatly in regular operation were, whereby the purpose of achieving an equalization of the load fluctuations, would be missed.

Dieser Mangel wird dadurch umgangen, dafs man selbsttha'tig das Feld der Puffermaschine bei steigender Umlaufszahl verringert und bei sinkender Umdrehungszahl verstärkt. Es wird dann immer eine Spannungsdifferenz zwischen Puffermaschine und Netz in dem einen oder dem anderen Sinne erhalten bleiben, so dafs man die brauchbaren Tourengrenzen weit aus einander ziehen sowie Stromabgabe und Stromaufnahme gleichmäfsig gestalten kann.This deficiency is circumvented by the fact that one automatically uses the field of the buffer machine reduced with increasing number of revolutions and reinforced with decreasing number of revolutions. It will then there is always a voltage difference between the buffer machine and the network in one or the other are preserved in the other sense, so that the useful tour limits can be extended pull each other and make current output and current consumption uniform.

Dieser Zweck kann auf verschiedene Weisen erreicht werden; in Fig. ι ist eine Ausführungsform angegeben, bei welcher in den Erregerstromkreis der Puffermaschine bei steigender Umlaufszahl Widerstand eingeschaltet und dadurch der Erregerstrom verringert wird. Dies geschieht durch einen Regulirwiderstand #>, dessen Schaltarm durch einen Fliehkraftregler oder auf sonst geeignete Weise bei steigender Umlaufszahl ' selbsttätig in der Pfeilrichtung bewegt wird. Auf dem Wege zwischen dem Contact w^x bis zum Contacte w ² wird der vorgeschaltete Widerstand vergröfsert. Sinkt die Umdrehungszahl, so geht auch der Schaltarm wieder zurück und schaltet Widerstand aus.This purpose can be achieved in a number of ways; In Fig. ι an embodiment is given in which in the excitation circuit of the buffer machine with increasing number of revolutions resistor is switched and thereby the excitation current is reduced. This is done by a regulating resistor #>, the switching arm of which is automatically moved in the direction of the arrow by a centrifugal governor or in some other suitable way as the number of revolutions increases. On the way between the contact w ^x w ² Contacte to the upstream resistance is vergröfsert. If the number of revolutions drops, the switch arm also goes back and switches off the resistance.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform gegeben, die jedoch dem gleichen Zwecke dient. Hierbei ist in den Erregerstromkreis, der Puffermaschine, welcher durch eine beliebige elektromotorische Kraft, z. B. von dem Hauptnetz aus, Strom erhält, eine kleine Dynamomaschine e eingeschaltet, deren Anker unmittelbar auf der Welle der Puffermaschine sitzt oder durch Uebersetzungen derart mit derselben verbunden wird, dafs sich ihre Umlaufszahl mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Puffermaschine ändert. Sie ist so geschaltet, dafs sie der Richtung des Erregerstromes entgegenwirkt. In diesem Falle wird sie bei höherer Tourenzahl höhere Spannung erzeugen, daher eine Verminderung des Erregerstromes hervorbringen.In Fig. 2, another embodiment is given, which, however, serves the same purpose. Here is in the excitation circuit, the buffer machine, which by any electromotive force, z. B. of the main network from receiving power, turned on a small dynamo e, whose armature is seated directly on the shaft of the buffer machine or is so connected by translations of the same, its winding number DAF with the rotation speed of the buffer machine changes. It is connected in such a way that it counteracts the direction of the excitation current. In this case, the higher the number of revolutions, it will generate a higher voltage, thus reducing the excitation current.

Um zu verhindern, dafs die Tourenzahl der Puffermaschine ein bestimmtes, aus Sicherheitsgründen zulässiges Maximum überschreite, wird von einer bestimmten Tourenzahl an das Feld nicht mehr weiter verringert oder noch besser verstärkt. In Fig. ι findet dies letztere zwischen den Stromschlufsstücken w"² und w^ des Reguürwiderstandes n> statt, wo bei Bewegung in der Pfeilrichtung Widerstand aus dem Erregerkreise ausgeschaltet wird. Hierbei geht die Puffermaschine allmählich zum Leerlauf über und behält die maximale Umlaufszahl dauernd bei. In Fig. 2 verfolgt der mit χ bezeichnete Regulirwiderstand den angegebenen Zweck; sein Schaltarm wird erst von einer bestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit an durch einen Fliehkraftregler mitgenommen und Widerstand, der vorher eingeschaltet war, ausgeschaltet.In order to prevent the number of revolutions of the buffer machine from exceeding a certain maximum, which is permissible for safety reasons, the field is no longer further reduced or even better increased from a certain number of revolutions onwards. In Fig. Ι this takes place between the Stromschlufsteile w " ² and w ^ of the Reguürrückes n> instead, where resistance is switched off from the excitation circuit when moving in the direction of the arrow In Fig. 2, the regulating resistor designated by χ pursues the stated purpose: its switching arm is only taken along by a centrifugal governor after a certain speed of rotation and the resistor that was previously switched on is switched off.

Claims

Patent Claims:

1. Modification of the device described in claims 2 and 3 of patent specification 129553 to compensate for the load fluctuations in direct current networks by means of an alternating motor and dynamo running buffer machine coupled with a flywheel, the armature of which is connected in parallel to the network indicated that the field strength of the buffer machine, as stated there, is directly dependent on its own The number of revolutions is brought so that the field is automatically weakened with increasing number of revolutions, strengthened with decreasing number of revolutions without the field being excited by the mains current at the same time.

2. Execution of the device according to claim i, characterized in that in the excitation circuit fed by a special independent power source or connected between the two poles of the network the buffer machine a regulating resistor is switched on, which by means of a centrifugal governor or a

any other means of the number of revolutions is adjusted accordingly, so that the field strength is reduced with increasing number of revolutions.
Implementation of the device according to claim i, characterized in that a special excitation machine generates a field which changes with the speed of rotation of the buffer machine and counteracts its main field, the excitation circuit of the latter being fed by a special independent power source or connected between the two poles of the network will.
In the device according to claim 1 an arrangement for avoiding the exceeding of the highest permissible rotational speed, characterized in that in the vicinity of this speed the field of the buffer machine is strengthened again with the aid of regulating resistors.

For this purpose ι sheet of drawings.