DE604057C - Regelung von elektrischen Maschinen oder Apparaten - Google Patents

Description

• Regelung von elektrischen Maschinen oder Apparaten Um den Energieaustausch zwischen parallel arbeitenden Kraftwerken nach bestimmten getroffenen Abmachungen. zu regeln, ist der Einbau von Einrichtungen, wie Induktionsregler oderReguliertransformatorenmit Stufenschalter, notwendig. Für den automatischen Betrieb müssen diese Einrichtungen durch besondere Regulierorgane verstellt werden. Die Regelung auf einen bestimmten Leistungsfaktor hat sich dabei als die zweckmäßigste erwiesen. Hierzu wurden cos (p-Regler entwickelt, z. B. gemäß dem Schweizer Patent 11q.=77. Vor dem Zuschalten des in Frage kommenden Induktionsreglers oder Stufenschalters wirkt der cos (P-Regler nicht, da ihn noch keine Leistung durchfließt; es muß daher die Einheit von Hand auf richtige Übersetzungsverhältnisse, d. h. auf die Spannung gebracht werden, die dem zu kuppelnden Netz entspricht.
• Dasselbe Problem tritt auf bei bedienungslos betriebenen Kraftwerken, die mit andern Kraftwerken parallel arbeiten. Vor der Zuschaltung soll die automatische Einheit so erregt werden, daß ihre Spannung gleich ist der Spannung des Netzes an ihrem Anschlußpunkt. Nach Zuschaltung soll die Gruppe in häufigen Fällen auf den günstigsten Leistungsfaktor reguliert werden. Beide Aufgaben können z. B. mit Hilfe von Reglern gemäß dem Schweizer Patent 131682 gelöst werden, die zwei getrennte Meßsysteme besitzen, eines für die Spannung, eines für, den cos (p, die beide auf dasselbe Steuerorgan einwirken. Bei diesen Reglern muß man beim Übergang von der einen auf die andere Regulierungsart das vorher in Betrieb gewesene Regelsystem entkuppeln und an seiner Stelle das andere mit dem Steuerorgan kuppeln.
• Die Erfindung ermöglicht, bei Leerlauf die Regulierung auf Spannung, bei Belastung die Regulierung auf cos rp mit ein und demselben Regelsystem ohne irgendwelche Umschaltung vorzunehmen.
• Die Durchführung des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens läßt sich beispielsweise, wie in der Zeichnung dargestellt, in Anwendung zur Reglung eines bedienungslos laufenden Generators ermöglichen.
• Der in Fig. x dargestellte Regler x ist ein Gleichgewichtsregler und besitzt einen Waagebalken 16, welcher bei aus der Gleichgewichtslage abweichenden Stellungen einen Servomotor g im gewünschten Sinne steuert und den Erregerstrom regelt. An beiden Enden des Waagebalkens 16 übt je ein mit Strom- und Spannungsspulen versehenes System eine Zugkraft aus. Jedes System ist von solcher Art, daß die Zugkraft eine direkte Funktion der geometrischen Summe der von der Stromspule und der Spannungsspule erzeugten Amperewindungen ist. Die Spannungsspulen :z und3 sind an verschiedene Phasen des Mehrphasenstromes (im Beispiel des Drehstromes) angeschlossen, und zwar die Spule 2 über einen Wandler 6 vor dem Ölschalter io, die Spule 3 über einen Wandler 7 nach dem Ölschalter io. Die Stromspulen q. und 5 sind vom selben Strome durchflossen, der vom Wandler 8 geliefert wird. Solange der Schalter io geöffnet ist, wirkt das Regelorgan als Differentialspannungsregler und reguliert den Generator auf gleiche Spannung wie das Netz, auf das er zugeschaltet werden soll. Dabei ist es ganz ohne Einfluß, daß die beiden verglichenen Spannungen verschiedenen Phasen angehören, da der Vergleich mechanisch erfolgt.
• Die Arbeitsweise des Reglers x bei Belastung der Einheit, d. h. nach dem Schließen des Schalters io, ist am besten aus dem Diagramm Fig. 2 ersichtlich. In jedem System erzeugt die angelegte Spannung ETR bzw. ERS einen magnetischen Fluß 0" bzw. 0 ", die sich im Leerlauf am Waagebalken das Gleichgewicht halten. Zu diesen Flüssen addiert sich geometrisch der Fluß des Belastungsstromes in Phase R, der unter den üblichen vereinfachten Annahmen beim Leistungsfaktor i die Richtung O R, einnimmt. Die beiden resultierenden Flüsse 0 1 und 0, sind einander an Größe gleich und halten sich das Gleichgewicht am Waagebalken i. Verschiebt sich der Strom jR um den Winkel <p, nach Jn, so ändern sich die beiden resultierenden magnetischen Flüsse, in o i und Z,, die sowohl in der Richtung als auch in der Größe voneinander abweichen. Das Gleichgewicht ist gestört. Der Waagebalken i kippt nach einer bestimmten Richtung und läßt das Steuerorgan g in entsprechendem Sinne regulieren. Um auf jeden beliebigen Leistungsfaktor regulieren zu können, muß man in der Nullstellung die beiden angelegten Spannungen E gegenüber dem Strome beliebig verdrehen können. Es geschieht dies in bekannter. Weise z. B. durch Verwendung von zwei zwischen Spannungswandler und Reglerspulen geschalteten, mechanisch miteinander verbundenen kleinen Induktionsreglern ii und 12 (Fig. i).
• Fig. 3 zeigt als Beispiel eine mögliche Aus= führungsform des Reglers i. Auf dem mittleren Schenkel des Magnetkernes 13 sind die beiden Spulen 2 und q. aufgewickelt. Der Waagebalken 16 (nur eine Hälfte dargestellt) trägt an jedem Ende einen Bügel 1q., an welchem eine Kurzschlußwickelung 15 befestigt ist, die in die beiden Luftspalten des Magnets 13 eintaucht. Es ist nun ohne weiteres verständlich, daß bei Stromlosigkeit der Wicklung q. der Regler als Spannungsregler, bei gleichzeitiger Erregung von 2 und q. als Phasenregler, wie oben erwähnt, Wirken muß.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Regelung von elektrischen Maschinen oder Apparaten, gekennzeichnet durch die Verwendung eines einzigen Reglers von der besonderen Eigenschaft, daß er bei vom Netz abgeschalteter Maschine auf Gleichheit zweier Spannungen, bei Belastung auf einen bestimmten einstellbaren Leistungsfaktor regelt.
2. 2. Regler zur Durchführung der Regelung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Waagebalken (i6), an dessen Enden mit Strom- und Spannungsspulen versehene Zugsysteme angreifen, deren Kraft von der Spannung, vom Strome und von der Phasenverschiebung beider derart abhängig ist, daß bei Stromlosigkeit der Waagebalken bei gleicher Amplitude der Spannungen im Gleichgewicht ist, daß aber beim Fließen von Strömen gleicher Amplitude und bestimmter Phasenlage (und gleichzeitiger Anwesenheit von Spannungen gleicher Amplitude und bestimmter Phase) das Gleichgewicht des Waagebalkens wenigstens innerhalb eines bestimmten Regulierbereiches nur für einen bestimmten Leistungsfaktor möglich ist.
3. 3. Regler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Anschließen der Spannungsspulen an verschiedene Phasen eines Mehrphasensystems und durch Anschließen der Stromspulen an nur eine Phase. q..
4. Regler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Anschließen der Spannungsspulen an die gleiche Phase eines Mehrphasensystems und Anschließen der Stromspulen an verschiedene Phasen.
5. 5. Regler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Zugsysteme, von welchen jedes aus einem Magnetkern besteht, der gemeinsam durch die Strom- und Spannungsspulen magnetisiert wird und in dessen Luftspalt eine kurzgeschlossene Wicklung taucht, deren Träger am Waagebalken angreift.