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Anordnung zur Schnellregelung elektrischer Maschinen. Zur Schnellregelung
von Starkstromnetzen, insbesondere solchen, in denen zeitweise kapazitive Belastung
auftritt, ist es zuweilen erforderlich, die Erregerspannung in weiten Grenzen zu
regeln, unter Umständen sogar den Erregerstrom der Netzgeneratoren umzukehren. Die
Schnellreglersysteme bestehen nun in der Regel aus einer Kontakteinrichtung, die
gesteuert wird durch das Zusammenwirken einer von einer Netzgröße beeinflußten Relaisspule
und einer von der Erregung aus beeinflußten. Ändert sich' nun die Erregerspannung
in weiten Grenzen, so ist ein ordnungsgemäßer Betrieb der Relaisspule nicht mehr
möglich, weil diese allgemein nur Schwankungen innerhalb bestimmter Grenzen verträgt.
Unter Umständen liegt auch der umgekehrte Fall vor, daß nämlich die Schwankungen
der Erregung zu schwach sind, um die Relaisspule im .erforderlichen Maß zu beeinflussen.
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Der Erfindung gemäß wird nun zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten
die Anordnung zur Schnellerregung elektrischer Maschinen so getroffen, daß die von
der Erregerspannung abhängige Relaisspule an einer mit der Erregerspannung im gleichen
Takt, jedoch in anderem Maße, veränderlichen Teilspannung liegt. Handelt es sich
im besonderen um die Aufgabe, die Schwankung der Erregung nur in verringertem Maße
der von der Erregerspannung abhängigen Relaisspule mitzuteilen, so wird man die
von der Erregung abhängige Relaisspule an eine mit der stark veränderlichen Erregerspannung
im gleichen Takte gesteuerten, jedoch schwach veränderlichen Teilspannung legen.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht.
In Abb. i bedeutet a einen Wechselstromgenerator, dessen Erregerfeld.b nach, einer
der bekannten Methoden schnell erregt wird. Die Erregerspannung wird von zwei in
Reihe geschalteten Maschinen c, d geliefert, die im gleichen Takte mittels der Brücken
i, k gesteuert werden, jedoch. so, daß die Spannung der Maschine c schwach, die
der Maschine d stark veränderlich ist. Das Feld der Maschine c ist mit f, das der
Maschine d mit g bezeichnet. An der Spannung der Maschine c liegt das Zitterrelais
lt eines Schnellreglers, das in geeignetem Zusammenarbeiten mit einem in der Zeichnung
nicht veranschaulichen, von der Netzspannung, dem Netzstrom oder der Leistung gesteuerten
zweiten Relais auf die Kontaktbrükken i, k einwirkt, die den Erregerkreis
der Erregermaschine c, d steuern. Die schwache Veränderlichkeit der Maschine c wird
dadurch erreicht, daß in den Kreis der Erregerwicklung f ein Widerstand Z eingeschaltet
wird, der im Regelungstakte von der Brücke i kurzgeschlossen oder der Erregerkreiswicklumg
f vorgeschaltet wird. Aus der Spannung der schwach veränderlichen Maschine c wird
auch der Erregerkreis der Maschine d gespeist. Die Anordnung ist so getroffen, daß
mittels der Kontaktbrücke k die Stromrichtung in der Erregerwicklung g umgesteuert
werden kann.
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Um ein. Unterbrechen der Erregerwicklung zu vermeiden, sind Widerstände
m, n in den Stromkreis gelegt.
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Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung dient Abb. a. In dieser
Abbildung sind auf den Ordinaten x, y die Erregerspannungen der Maschinen c, d aufgetragen.
Die Spannung der Maschine c schwankt zwischen den Beträgen -cl, c°, während die
Spannung der Maschine d "zwischen dem positiven Betrage dl und dem gleich großen
negativen Betrage d., schwankt. Da die Spannungen der
Erregermaschinen
sich im Stromkreis der Erregerwicklung b addieren, so ergibt sich ein Schwankungsverhältnis
zwischen den Grenzen b1, b.. Es ist somit mit der Anordnung gemäß der Erfindung
ohne weiteres möglich, die Erregerspannung zwischen einem positiven und einem negativen
Maximalwert schwanken zu lassen, ohne daß es erforderlich wäre, die Zitterspule
aus dieser stark schwankenden Spannung zu betreiben; sie kann vielmehr in völlig
betriebssicherer Weise aus einer schwach veränderlichen, jedoch im gleichen Takte
gesteuerten Spannung gespeist werden.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform zur Entnahme einer schwach schwankenden
Teilspannung zum Betriebe der Zitterspule aus einer stark schwankenden Gesamtspannung;
ergibt sich, wenn man die beiden Spannungen dem Stromwender einer Spaltpolmasc'hine
entnimmt. Eine Anordnung dieser Art ist schematisch in Abb.3 veranschaulicht. Auf
dem Kollektor der Spaltpolmaschine o schleift außer den Hauptbürsten u, v eine Hilfsbürste
p, mit Hilfe deren die Spannung geteilt wird. Die beiden Feldwicklungen sind mit
q und r bezeichnet. Die Feldwicklung q
dient zur Erzeugung eines sehwach
veränderlichen Feldes und somit einer schwach veränderlichen Spannung zwischen den
Bürsten p, u; indem die Stromstärke durch Kurzschließen und Vorschalten des Widerstandes
L in gerungen Grenzen geändert wird, während die Feldspule r dazu dient, die stark
schwankende Spannung zwischen der Hilfsbürste p und der Hauptbürste v der Spaltpolmaschine
zu erzeugen.. Die Feldspule r kann. ebenso wie bei der Anordnung nach Abb. i von
der schwach veränderlichen Spannung gespeist werden; sie kann aber auch in Selbsterregung
gespeist werden, wie dies in Abb.3 veranschaulicht ist. Ihr Widerstand s wird mit
dem Widerstande L der anderen Feldspule im gleichen Takte durch die miteinander
mechanisch verbundenen Brücken i, k gesteuert. Das Zitterrelais k liegt hier
im Stromkreis der schwach veränderlichen Erregerwicklung q; es kann aber auch, ebenso
wie bei der Anordnung nach Abb. i, an der schwach veränderlichen Spannung liegen,
ehenso. wie auch. die Zitterspule bei der Anordnung nach Abb. i im Stromkreis der
schiwach veränderlichen Spannung liegen kann.
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Die Charakteristik der Regelung ist in Abb. 4. veranschaulicht. Die
Spannung zwischen den Bürsten p, tt schwankt zwischen den Beträgen u1, u:,,, während
die stark veränderliche Spannung zwischen den Bürsten p, v zwischen den Beträgen
v1, v. schwankt. Die gesamte Erregerspannung setzt sich aus diesen Teilbeträgen
zusammen und schwankt somit zwischen dem Maximalwerte b1 und dem Minimalwerte b2,
also in einem erheblich stärkeren Maße als die Spannung, an der die in Abhängigkeit
von ihr gesteuerte Zitterspule h liegt.
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Will man die Anordnung so verwerten, daß die Zitterspule an einer
stärker schwankenden Spannung liegt, als den Schwankungen der Erregerspannung entspricht,
so kann man die beiden Teilspannungen in entgegengesetztem Sinne arbeiten lassen,
indem beispielsweise die Teilspannung u ihren Minimalbetrag .bei dem Maximum von
v hat und umgekehrt, wobei dann die Einzelspannungen so gewählt werden, daß sich
eine schwach sehwankende Gesamtspannung ergibt.