DE755599C - Einrichtung zur Regelung elektrischer Wechselstromerzeuger - Google Patents

Description

• Einrichtung zur-Regelung elektrischer Wechselstromerzeuger Es ist bereits bekannt, zur Regelung von elektrischen Wechselstromerzeugern Einrichtungen zu verwenden, bei denen in mehreren miteinander gekuppelten Meßorganen mehrere Meßwerte miteinander verglichen werden. Solche Einrichtungen werden beispielsweise bei Lastverteilungsregeleinrichtungen zum Vergleich der Leistungen mehrerer Maschinen verwendet.
• Es ist auch eine Regeleinrichtung bekanntgeworden, bei der die Wechselstromerzeuger nach einem Fahrplan auf Leistung eingeregelt werden. Tritt eine Störung ein, die eine größere Abweichung der Frequenz zur Folge hat, so wird, abhängig von einem Frequenzglied, der Sollwert der Leistung verstellt. Diese Regeleinrichtung dient dazu, um bei mehreren- gekuppelten Netzen, in denen einige Wechselstromerzeuger mit einem Fahrplanregler eine Übergabeleistung einregem, zu verhindern, daß in Störungsfällen die Fahrplanregler den Frequenzreglern entgegenarbeiten. Es werden vielmehr in diesen Fällen auch die Fahrplanmaschinen zur Stützung der Frequenz mit herangezogen. Der bekannte Regler arbeitet mit einer Widerstandsbrückenschaltung. Einer der Widerstände wird entsprechend dem Sollwert, ein zweiter entsprechend dem Istwert der Leistung verstellt. Um den Frequenzeinfluß einzuführen, kann in Abhängigkeit von einem Frequenzrelais ein fest eingestellter Widerstand in einem Brückenzweig zu- oder abgeschaltet werden. Diese Anordnung hat den :Mangel, daß bei dem Frequenzeinflüß die Größe der Frequenzabweichung nicht berücksichtigt wird. Es ist zwar zu der bekannten Regeleinrichtung noch erwähnt, daß man die Verstellung des Brückenwiderstandes auch von der Frequenzabweichung abhängig machen kann, jedoch ist dies mit Hilfe eines einfachen Frequenzrelais nicht möglich, sondern hierzu müssen noch besondere Hilfsgeräte angebracht werden, welche die Regeleinrichtung noch komplizierter gestalten. Außerdem hat aber die bekannte Regeleinrichtung noch den weiteren Nachteil, daß der Einsatz des zusätzlichen Frequenzeinflusses nicht ohne weiteres verändert werden kann.
• Diese Nachteile werden bei der Einrichtung gemäß der Erfindung vermieden, bei welcher ein Regelgerät verwendet wird, das mehrere Meßorgane besitzt, von denen eines von der Frequenz, ein zweites von der Leistung beeinflußt wird. Gemäß der Erfindung ist das eine Meßorgan mit den anderen über eine Kupplung verbunden, welche ein vorzugsweise einstellbares Spiel aufweist. Auf diese Weise erhält man, je nachdem welches Meßorgan von der Frequenz und welches von der Leistung beeinflußt wird, entweder ein Regelgerät, bei dem von einer bestimmten Frequenzabweichung an ein mit der Größe der Frequenzabweichung veränderlicher zusätzlicher Frequenzeinfluß auf den Regler ausgeübt wird, oder ein Regelgerät, bei dem in entsprechender Weise ein zusätzlicher Leistungseinfluß ausgeübt wird. Durch Veränderung des Spieles kann man die Grenzen festlegen, innerhalb denen die Rege-Jung nach der einen Größe durch die andere Größe nicht beeinflußt wird.
• In .der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
• Das Regelgerät i enthält drei Meßsysteme 2. 3 und q., die beispielsweise als dynamometrische Drehspulgeräte oder Ferraristriebe ausgebildet sein können. Das Meßsystem 2 wird von der Frequenz beeinflußt. Die Art dieser Beeinflussung ist für die Erfindung gleichgültig, wesentlich ist nur, daß das System bei einer bestimmten Frequenz (Sollfrequenz) eine der Nullstellung des Kontaktes 5 entsprechende Lage einnimmt. Falls die unmittelbare Beeinflussung des Meßsystemes 2 durch die Frequenz nicht ausreicht, so kann man auch Verstärkungsmittel, z. B. Kompensationsschaltungen, anwenden, um diesem System einen von der Frequenz. abhängigen Strom oder eine von der Frequenz abhängige Spannung zuzuführen. Dieser Strom bzw. diese Spannung kann auch Null sein, wenn die Frequenz mit dem Sollwert übereinstimmt. Das Meßsystem 2 kann auch als Drehspulgerät ausgebildet sein und über Gleichrichter frequenzabhängig gespeist werden. Das Meßsystem 3 mißt die zu regelnde Leistung, z. B. die Leistungsabgabe einer bestimmten Maschine oder Maschinengruppen, oder die übergabeleistung -zwischen zwei gekuppelten Kraftwerken. Auch dieses System kann ein Drehspulsystem sein, dem ein lastabhängiger Strom zugeführt wird. Das Meßsy stem q. dient zur Erzeugung von Kräften zur Rückführung des Kontaktorgans 5. Es kann aber auch benutzt werden, um anderen Meßgrößen einen Einfluß auf die Regelung einzuräumen. Zu diesem Zweck können auch weitere Meßsysteme angewendet werden.
• Da das Regelgerät dazu benutzt werden soll, um das Frequenzmeßglied in einem gewissen Frequenzbereich ohne Wirkung auf die Regelung zu halten, wird es mit den übrigen Meßsystemen, wie in der Abbildung dargestellt, durch eine Kupplung verbunden, welche Spiel aufweist. Eine solche Kupplung ist in der Abbildung schematisch durch den Arm 6 und die Gabel 7 angedeutet, deren Dffnungen durch Schrauben einstellbar sind. Mit Hilfe der Feder 8 wird dem frequenzabhängigen System eine bestimmte Nullage erteilt. Die zweckmäßig einstellbare Feder 9 dient zur Veränderung des Sollwertes für den Leistungsregler. Die Feder 9 wirkt dem von dem Meßsystem 3 entwickelten Drehmoment entgegen. Weicht die Leistung von ihrem Sollwert ab, so stimmt das von dem Meßsystem 3 entwickelte Drehmoment nicht mehr mit dem der Mittelstellung entsprechenden Drehmoment der Feder 9 überein, und es wird, je nachdem ob die Leistung größer oder kleiner als die Solleistung ist, einer der Kontakte 17 oder 18 geschlossen, wodurch die Betriebsstoffzuführung der zu regelnden, Maschinen beeinflussenden, nicht näher dargestellten Tourenverstellmotoren in Gang gesetzt wird. Während des Verstellvorganges wirkt auf das Meßsystem eine von den Verstellmotoren abgeleitete Rückführspannung ein, welche die Kontakte 17 oder i8 in öffnendem Sinn beeinflußt.
• Tritt mit einer Laständerung gleichzeitig eine mit Hilfe der Gabel 7 einstellbare toleranzübersteigende Frequenzänderung ein, so wirkt auf das Kontaktorgan .I auch das Drehmoment, dessen Richtung so gewählt wird, daß es bei Frequenzabsenkungen einer Leistungsverminderung entgegenwirkt. Je nach der Größe der Frequenzänderung wird der Einfluß der Leistungsänderung mehr oder weniger aufgehoben. Bei starken Frequenzabweichungen kann auch der Frequenzeinfluß überwiegen. Die Stabilisation der Regelung wird im wesentlichen durch das Meßsystem 4 herbeigeführt. Man hat es in der Hand, dem von diesem Meßsystem ausgeübten Moment einen in weiten Grenzen veränderlichen Verlauf zu geben.
• Man kann auch die Regelwirkung in eine Reihe von Teilimpulsen auflösen in der Weise, daß man bei der Kontaktgabe zwischen 5 und 17 oder 18 die Tourenverstellmotoren z. B. unter Benutzung eines Zeitwerkes für eine bestimmte Zeit in Gang setzt. In diesem Fall kann auf eine Rückführung verzichtet werden. Das in diesem Fall frei werdende Meßsystem 4 kann beispielsweise benutzt werden, um die Leistung nach der Aronschaltung zu messen. Er kann auch mit für die Frequenzüberwachung herangezogen werden. Man kann dieses System aber auch für die Zwecke der Lastverteilung heranziehen, z. B. in der Weise, daß man selbsttätig bei größerer Istleistung der geregelten Maschine die Frequenzabhängigkeit im Sinn des Aufwärtsregulierens in geringerem Maß wirken läßt als bei kleiner Maschinenlast. Bei Frequenzsteigerung hat das zur Wirkung, daß die Maschinen mit hoher Belastung stärker geregelt werden als die Maschinen mit geringer Belastung. Es empfiehlt sich in diesem Fall, das Meßsystem 4 auf die gleiche Achse zu setzen wie das Meßsystem 2. Das Meßsystem 4 oder ein weiteres Meßsystem kann auch zur Einführung einer Uhrzeitkorrektur in Abhängigkeit von der Periodenkontrolluhr benutzt werden. Der beschriebene Regler kann auch verwendet werden, wenn es sich nicht um die Wirkleistungsregelung, sondern um die Blindleistungsregelung handelt. Er kann auch benutzt werden, um eine frequenzabhängige cos-99-Regelung zu schaffen, bei der im Bedarfsfall sich bei bestimmten Frequenzabweichungen die Maschinen an der Frequenzstützung beteiligen sollen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Regelung elektrischer Wechselstromerzeuger mit Hilfe eines mit mehreren Meßorgänen ausgerüsteten Regelgerätes, bei dem ein Meßorgan von der Frequenz und ein zweites Meßorgan von der Leistung beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Meßorgan mit. dem anderen über eine Kupplung verbunden ist, welche ein vorzugsweise einstellbares Spiel aufweist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise noch weitere Meßsysteme vorgesehen sind, mit deren Hilfe, z. B. zwecks Rückführung, Drehmomente erzeugt werden, welche mit den anderen Drehmomenten ein resultierendes Drehmoment bilden.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsysteme unter dem Einfluß einer mit der Größe des Sollwertes der Leistung veränderlichen Richtkraft stehen.
4. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Frequenz beeinflußte Meßsystem mit einer besonderen Richtkraft ausgerüstet ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 29o 881; österreichische Patentschrift Nr. 136 903 ; französische Patentschrift Nr. 540 787; USA.-Patentschriften Nr. i 3o6 556, 1 909 137; ETZ. 1932, S. 665.