DE823153C - Anordnung zur selbsttaetigen Konstanthaltung der Frequenz in elektrischen Anlagen - Google Patents
Anordnung zur selbsttaetigen Konstanthaltung der Frequenz in elektrischen AnlagenInfo
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Description
- Anordnung zur selbsttätigen Konstanthaltung der Frequenz in elektrischen Anlagen Die Frfindung betrifft eine Anordnung zur selbsttätigen Konstanthaltung der Frequenz und gegebenenfalls auch der Spannung mit geringem Aufwand. Diese Anordnung ist vor allem für Anlagen bestimmt, die keinen besonders großen Leistungsbedarf aufweisen, bei denen aber die Konstanthaltung der beiden genannten Größen im Vordergrund steht. Die übliche Art, die Frequenz in einem Versorgungsnetz konstant zu halten, besteht darin, die zum Antrieb der Synchrongeneratoren dienenden Kraftmaschinen durch Regler auf gleichbleibende Drehzahl zu regeln. Dies bedingt jedoch, daß der Regler die volle durch die Kraftmaschine übertragene Leistung steuern und alle auftretenden Lastschwattkutigen ausregeln muß. Hin Regler, der diesen Ansprüchen genügen soll, erfordert einen erheblichen Aufwand; trotzdem ist bei plötzlichen Lasteinbrüchen ein vorübergehender Frequenzeinbruch nicht zu vermeiden.
- In vielen Fällen ist deshalb die Regelung im Netz nur hinsichtlich der Spannung einigermaßen verläßlich. In anderen Fällen kann irgendeine andere geeignete Stromquelle zur Verfügung stehen, deren Spannung praktisch konstant ist. Wenn eine dieser beiden Voraussetzungen erfüllt ist und die Aufgabe vorliegt, für eine Teilanlage die Frequenz praktisch konstant zu halten, so kann dies nach der Erfindung ohne Verwendung besonderer Regler in einfacher Weise dadurch erreicht werden, däß die Leistung für die Anlage einer Asynchronmaschine entnommen wird, die mit schwankender oder nur in grober Annäherung konstanter Frequenz angetrieben und unmittelbar oder mittelbar von einem Frequenzwandler gespeist wird, der seinerseits über Schleifringe mit beliebiger Frequenz gespeist wird, aber so angetrieben wird, daß die Frequenz der speisenden Asynchronmaschine konstant bleibt. Die Asynchronmaschine kann von einer beliebigen Kraftmaschine, beispielsweise auch von einem an einem Netz stark schwankender Frequenz liegenden Asynchronmotor angetrieben werden, wobei die Drehzahlschwankungen zweckmäßig so klein gehalten werden, als es ohne besonderen Aufwand, insbesondere ohne besondere Regeleinrichtungen jeweils möglich ist. Wenn außerdem genaue Kon,tanthaltung der Spannung in der Teilanlage erwünscht ist, so kann dies dadurch erreicht werden, daß die den Schleifringen des Frequenzwandlers zugeführte Erregerleistung dein Stromkreis einer frei laufenden Asvnchronmaschine entnommen wird, die mit ihrer reinen Wicklung (z. B. der Ständerwicklung) an dem Netz liegt, dessen Frequenz und Spannung konstant gehalten werden sollen, während die andere Wicklung (z. B. die Läuferwicklung) von einer Stromquelle mit möglichst konstanter Spannung, eine solche Spannungsquelle ist ja oben als vorhanden unterstellt, gespeist wird. Die Frequenz dieser Stromquelle kann dagegen schwanken. Weicht die Spannung des ersten Netzes von der des zweiten ab, so erfolgt über die frei laufende Asynchronmaschine ein Blindleistungstausch, unter dessen Einfluß die Asynchronmaschine über den Frequenzwandler so erregt wird, daß die Spannung im ersten Netz stets wieder ihrem Sollwert zustrebt. Verschiedenheiten der Frequenz in beiden Netzen wirken sich so aus, daß die frei laufende Asvnchronmaschine eine der Differenz der Frequenzen entsprechende Drehzahl annimmt.
- Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung dargestellt. In der Abbildung bezeichnet i ein Drehstromnetz, in dein Frequenz und Spannung konstant gehalten werden sollen. 2 bedeutet ein Netz, in dem die Spannung, nicht aber die Frequenz, konstant bleibt. Das Netz i wird von der Asynchronmaschine 3 gespeist, die von der am Netz 2 liegenden Asynchronmaschine 4 angetrieben wird. Bei Schwankungen der Frequenz des Netzes 2 schwankt auch die Drehzahl der beiden Maschinen 3 und 4; hinzu kommen noch Drehzahlschwankungen bei Belastungsstößen. Die Asynchronmaschine 3 wird im Läufer durch den Frequenzwandler 5 gespeist, der von einem Gleichstrommotor 6 angetrieben wird. Den Schleifringen des Frequenzwandlers wird der Zweitstrom des Stromwandlers 7 zugeführt, dessen Erstwicklung im Ständerkreis der frei laufenden Asynchronmaschine 8 liegt. Der Läufer dieser Maschine ist gegebenenfalls über einen regelbaren Umspanner 9 an das Netz i angeschlossen. Der Anker des Antriebsmotors 6 wird aus einer Gleichstromquelle 1o gespeist, seine Erregerwicklung über den Gleichrichter i i von einem am Netz i liegenden Schwingungskreis, bestehend aus Drosselspule 12, Kondensator 13 und den beiden Stromwandlern 14 und 15. Die Anordnung wirkt folgendermaßen: Es sei f1 die Frequenz des Netzes i, f2 die des Netzes 2, f3 die Schlupffrequenz im Läufer der Maschine 3, f111 die Drehungsfrequenz dieser Maschine und fv die Drehungsfrequenz des Frequenz«-andlers 5.
- Die Frequenz f1 ist nun gegeben durch f1 - f111 + f:@, (1) ebenso die Frequenz f_, durch f= - f V - f:3. (2) Aus beiden Gleichungen erhält man f1 f111 - f= - f\"# (3) f111 unterscheidet sich \-on f= nur um den Schlupf der Alaschine 4. Wenn also f1 konstant bleiben soll, muß die Drehungsfrequenz des Frequenzwandlers 5 auf einem Wert gehalten werden, der im wesentlichen konstant ist und sich nur in geringen Grenzen mit dem Schlupf de: Antriebsmotors 4, nicht dagegen mit der Frequenz des Netzes 2 ändert. Die Drehzahl des Motors 6 wird in bekannter Weise durch den Schwingungskreis 12, 13 beeinftußt. Drossel tin<1 Kondensator sind auf den Sollwert der Netzfrequenz abgestimmt. Im Stromwandler 14 subtrahieren sich (geometrisch) ihre beiden Ströme und ergeben einen im wesentlichen auch bei Frequenzänderungen konstant bleibenden Gesamtstrom, der über den Gleichrichter 11 der Erregerwicklung zugeleitet wird. Im Stromwandler 15 werden dagegen die beiden Ströme geometrisch addiert und ihr Summenstrom mit dem des Stromwandlers 14 überlagert. Dies erfolgt in der Weise, daß beim überschreiten des Sollwerts der Frequenz f1 nach oben der Strom in der Erregerwicklung von 1i zunimmt und beim Unterschreiten abnimmt. Die Drehzahl von 5 regelt sich dann selbsttätig stets so ein, daß der Sollwert der Frequenz eingehalten wird. Durch das CTbersetzungsverhältnis des Stromwandlers 15 kann die Ansprechempfindlichkeit :ehr weit gesteigert werden. Die selbsttätige Spannungsregelung erfolgt durch die frei laufende Asynchronmaschine B. Sie läßt zwischen den beiden Netzen i und 2 einen Blindleistungsaustausch zu, ohne Wirkleistung zu übertragen: ihre Drehzahl richtet :ich nach der Differenz der beiden Frequenzen. Sinkt die Spannung im Netz i gegenüber der des Netzes 2 ab, dann wird Blindleistung aus dem Netz 2 über die Asynchronmaschine 8 ins Netz i übertragen. Die damit verbundene Zunahme des Stromes bewirkt über den Stromwandler 7 und den Frequenzwandler 5 eine entsprechende Zunahme des Läuferstromes der Asynclironniasclline 3. Die Spannung im Netz i strebt dadurch wieder ihrem Sollwert zu. Durch den regelbaren Umspanner 9 ist eine Verschiebung des Spannungsniveaus zwischen beiden Netzen möglich.
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur selbsttätigen Konstanthaltung der Frequenz in elektrischen Anlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung für diese Anlage einer Asynchronmaschine enttu »»men wird, die mit nur in grober Annäherung konstanter Frequenz angetrieben und von einem Frequenzwandler gespeist wird, der seinerseits über Schleifringe mit beliebiger Frequenz gespeist und so angetrieben wird, daß die Frequenz der speisenden Asynchronmaschine konstant bleibt. , z. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die speisende Asynchroninaschine von einer beliebigen Kraftmaschine angetrieben wird. 3, Anordnung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Asynchronmas.chine ein Asynchronmotor dient, der seinerseits aus einem Netz stark schwankender Frequenz gespeist wird. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, zur genauen Konstantlialtung der Spannung in der Teilanlage, die den Schleifringen des Frequenzwandlers zugeführte Erregerleistung einer frei laufenden (leer laufenden) Asynchronmaschine entnommen wird, von der eine Wicklung an dem Netz der Anlage liegt, in der Frequenz und Spannung konstant gehalten «-erden sollen, während die andere Wicklung mit einer Stromquelle konstanter Spannung, aber mit gegebenenfalls stark schwankender Frequenz gespeist wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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DE823153C true DE823153C (de) | 1951-11-29 |
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ID=7362066
Family Applications (1)
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DEP9060D Expired DE823153C (de) | 1948-10-02 | 1948-10-02 | Anordnung zur selbsttaetigen Konstanthaltung der Frequenz in elektrischen Anlagen |
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DE (1) | DE823153C (de) |
-
1948
- 1948-10-02 DE DEP9060D patent/DE823153C/de not_active Expired
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