DE305382C - - Google Patents

Description

>i

si

KAISERLICHES

PATENTAMT.

In elektrischen Anlagen, an die Maschinen mit schwankendem Kraftbedarf angeschlossen sind, welche nur teilweisen Belastungsausgleich besitzen, kann der vom Netz aufzunehmende Strom nicht auf den durchschnittlichen Kraftbedarf begrenzt werden. Er muß vielmehr einen derart höheren Wert erreichen, daß der Energiespeicher nur seiner geringen Belastungsfähigkeit entsprechend zur Arbeitsleistung her- angezogen wird. Schwankt z.B. bei einem Steuerumformer für periodisch arbeitende Motoren der Kraftbedarf zwischen Leerlauf und einem maximalen Wert und ist dieser Umformer nur mit einem Schwungrad für teilweisen Belastungsausgleich versehen, so schwankt auch ,die dem Netz entnommene Energie. Gibt der Umformer an den Motor Energie ab, die dessen Vollast entspricht, so wird die dem Netz entnommene Energie während dieser Periode durch den Schlupf regler auf einer konstanten Höhe gehalten. Während des Stillstandes des Motors geht die dem Netz entnommene Energie nach Aufladen der Schwungmassen auf den Wert zurück, welcher der Leerlaufsarbeit des Umformers entspricht. Auf diese Weise werden immerhin die Belastungsschwankungen des Netzes gegenüber einer ohne jeden Ausgleich arbeitenden Maschine herabgedrückt.
Durch die Erfindung wird eine Einrichtung geschaffen, welche die Belastungsschwankungen noch weiter mildert. Sie besteht darin, daß die Stromaufnahme der Maschine ■ beim Übergang von der Entladeperiode des Energiespeichers zur Ladeperiode auf einen bestimmten, niedrigen Wert und beim Übergang von der Lade- zur Entladeperiode auf einen bestimmten, höheren Wert eingestellt und daran anschließend konstant gehalten wird. Die Erfindung sei an Hand der beiden Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In Fig. ι ist u ein Steuerumformer (Drehstrommotor), s dessen als Flüssigkeitswiderstand gedachter Schlupfwiderstand, m ein Motorrelais, das an einem mit Anzapfungen versehenen Stromtransformator t angeschlossen ist und die Elektroden des Schlupf Widerstandes hebt und senkt. Durch Änderung des Schlupf Widerstandes wird in bekannter Weise die Stromaufnahme des Umformermotors geregelt. Durch Änderung des Übersetzungs-Verhältnisses des Stromtransformators t werden verschiedene Werte der Stromaufnahme eingestellt. Die Anzapfungen des Stromtransformators sind zu Kontakten eines Regulierschalters r geführt, dessen Bewegung durch die Welle w erfolgt und der bei seiner Drehung dabei das Übersetzungsverhältnis des Stromtranfsormators t ändert. Eine" selbsttätige Verdrehung der Welle w erfolgt bei dem Beispiel durch Sperrader r_x, r_i; die auf der Welle w fest aufgekeilt sind und zu denen Sperr klinken A₁, A₂ gehören. Diese sind in Hebeln A₁, A₂, welche auf der Welle w lose drehbar sind, drehbar gelagert. Die Hebel A₁, A₂ werden durch Magnete m_v M₂, gesteuert. Spricht der Magnet W₁ an, so wird das Sperrad V₁ im

Uhrzeigersinn mitgenommen, spricht der Magnet m_% an, so wird das Sperrad r₂ in entgegengesetztem Sinne zurückgedreht.

Auf der Welle α des Motorrelais m sitzt, leicht aufgeklemmt, ein Hebel h. Dieser wird bei Drehung des Motorrelais m. durch die Welle α in einer oder anderer Richtung mitgenommen, kann jedoch nur einen kleinen Weg beschreiben, da sein Ausschlag rechts ίο und links durch feste Anschläge b_v b₂ begrenzt ist. Der Hebel h ist das Kontaktglied eines Stromkreises, der von -j- über den Magneten M₁ bzw. m₂ zu den Kontakten J₁ bzw. δ₂ verläuft und sich hier über den Hebel h zu — schließen kann, falls dieser auf der einen oder anderen Seite Kontakt macht.

Die Einrichtung wirkt in folgender Weise. Nimmt die Belastung des Umformermotors u zu, so wird das Motorrelais m einen größeren Schlupf einstellen und sich daher im Uhrzeigersinn verdrehen. Der Hebel h wird nur an einem kleinen Teil der Bewegung des Relais m, durch Reibung mitgenommen, teilnehmen und dann bei b₂ Kontakt geben. Dadurch wird der Magnet m₂ erregt und der Regler r entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht. Das Übersetzungsverhältnis des Stromtransformators t wird hierbei derart verändert, daß das Motorrelais erst bei einem entsprechend größeren Strom im Umformermotor eine Vergrößerung des Schlupfes einstellt. Diese größere Stromaufnahme wird beibehalten, bis sich der Schlupfsinn des Umformermotors im entgegengesetzten Sinne ändert. Zu Beginn der Einstellung des geringen Schlupfes durch das Relais m, bei der es sich entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, wird auch der Hebel h mitgenommen und macht bei b₁ Kontakt. Der Magnet Wi₁ wird dadurch bewegt, dreht das Sperrad r_v die Welle w und den Regler r im Uhrzeigersinn und stellt das anfängliche Übersetzungsverhältnis im Stromtransformator i ein, der dann wieder auf eine geringere Stromaufnahme regelt. Bis zum Auftreten eines größeren Strombedarfes bleibt der eingestellte niedrige Wert konstant. Um eine ruckweise Änderung des Übersetzungsverhältnisses zu verhindern, kann man die Anzapfungen am Stromtransformator so dicht aufeinanderfolgend wählen, daß der Regelschalter zwecks Einstellung der neuen Stromstärke über mehrere Kontakte verstellt werden muß. Die Bewegung der Magnete m_x und m₂ kann entsprechend gedämpft werden.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform. Statt das Übersetzungsverhältnis des Stromtransformators t bei gleichem Bewegungswiderstand des Motorrelais m zu ändern, wird dort bei konstantem Übersetzungsverhältnis der Drehungswiderstand das Relais geändert und dadurch ebenfalls erreicht, daß das Motor- ! relais bei verschiedenen Werten der Stromaufnahme des Umformermotors u den größeren bzw. den kleineren Schlupf einstellt. Sinnj gemäß wird der Bewegungswiderstand des Motorrelais verringert, während es den kleinen Schlupf einstellt, und vergrößert, während es den größeren Schlupf einstellt. Bei der Änderung des Schlupfsinnes des Umformermotors u durch das Motorrelais m wird durch den Hebel h ein Stromkreis geschlossen bzw. geöffnet, durch den die Wicklung i einer Elektromagnetkupplung β erregt bzw. aberregt wird. Diese Elektromagnetkupplung e belastet das Motorrelais m durch ein Zusatzgewicht g. Die Anordnung des Motorrelais ist in Fig. 2 herausgezeichnet. Bei Bewegung des Motorrelais m im Uhrzeigersinn, wird der Stromkreis der Kupplungswicklung i (von -|- aus über O₁, b\, zur Wicklung i und von dort zu —) geöffnet, bei Drehung im umgekehrten Sinne geschlossen. Das Gewicht g ist vorteilhaft einstellbar und kann zwecks Verhinderung eines Belastungsstoßes federnd aufgehängt sein.

Ersichtlich erfolgt bei den beschriebenen Beispielen das Aufladen der Schwungmassen bei einem entsprechend unter dem durchschnittlichen Kraftbedarf liegenden niedrigeren Strom des Umformermotors, der während der Aufladeperiode konstant gehalten wird, während der Strom des Umformermotors zu Beginn der Entladeperiode auf einen höheren Wert eingestellt wird.

An Stelle der beschriebenen, mit dem Motorrelais verbundenen Einrichtung könnte auch ein vom Umformer angetriebener Geschwindigkeitsmesser, ein Instrument zur unmittelbaren Messung des Schlupfes o. dgl. mehr verwendet werden. Wesentlich ist nur, daß diese Vorrichtung, wenn die Änderung des ! Schlupfes ihren Sinn umkehrt, also wenn der vorher zunehmende Schlupf beginnt abzuneh- ·. j men und umgekehrt, die Verstellung des Schlupfreglers bei verschiedenen großen Stromwerten herbeiführt, und zwar beim Übergang von der Entlade- zur Ladeperiode und umgekehrt.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zur selbsttätigen Regelung der Leistungsaufnahme von Maschinen mit schwankender Belastung und unvollständigem Belastungsausgleich mittels Energiespeicher, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang von der Lade- zur Entladeperiode die Stromaufnahme der Maschine auf einen bestimmten höheren und beim Übergang von der Entlade- auf die Ladeperi-

   ode auf. einen bestimmten geringeren Wert eingestellt ist und anschließend daran konstant gehalten wird.
2. 2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekonnzeichnet, daß die Einstellung der verschiedenen Stromaufnahmewerte durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Stromtransformators erfolgt, der das zur Schlupfregelung dienende Motorrelais steuert.
3. 3. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der verschiedenen Stromaufnahmewerte durch Anderung des Bewegungswiderstandes 'des zur Schlupfregelung dienenden Motorrelais erfolgt.
4. 4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Schlupfregelung dienende Motorrelais bei Änderung seines Drehsinnes durch Reibung einen Kontakthebel mitnimmt, welcher durch Schaltung eines Hilfsstromkreises die Einstellung der verschiedenen Stromwerte herbeiführt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.