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Vorrichtung zum Synchronisieren und Parallelschalten von Wechselstromgeneratoren.
Es ist bekannt, zum Synchronisieren und Parallelschalten von Wechselstromgeneratoren an ein vorhandenes Netz Vorrichtungen zu benutzen, bei denen der Stator oder der Rotor eines doppelt gespeisten Motors an das Netz angeschlossen ist, und einer von beiden mit den Klemmen des dem Netz parallel zu schaltenden Stromerzeugers in Verbindung steht. Der Rotor dieses Motors dreht sich bekanntlich
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oder kleiner ist als die des Netzes. Die Rotordrehung wird dazu benutzt, um den Geschwindigkeitsregler der Antriebsmaschine des Stromerzeugers in Abhängigkeit von der Frequenzdifferenz mechanisch zu verstellen. Diese Vorrichtung erfordert Motoren grösserer Leitsung, deren Rotoren und Statoren dreiphasig gespeist werden müssen.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Vorrichtung zum Synchronisieren und Parallelschalten von Wechselstromnetzen oder Generatoren unter Verwendung eines doppeltgespeisten Motors als Kuppelglied, dessen Rotor erfindungsgemäss eine im Stromkreis des Drehzahlverstellmotors für die Antriebsmaschine des zuzusehaltenden Stromerzeugers liegende Kontaktvorriehtung betätigt, die die Erregung oder die Ankerspannung des Motors ändert und seine Richtung umkehrt. Durch diese Anordnung kann die Leistung des Motors wesentlich verringert werden ; die Kontaktvorrichtung kann dabei so ausgebildet sein, dass der Drehzahlverstellmotor entweder periodisch oder kontinuierlich beeinflusst wird. Als Antriebsmittel für die Kontaktvorrichtung kann ein Synchronoskop verwendet werden, dessen Rotor dreiphasig, dessen Stator aber nur einphasig gespeist wird, oder umgekehrt.
Durch die Vorrichtung gemäss der Erfindung wird erreicht, dass die Geschwindigkeit des Drehzahlverstellmotors mit zunehmender Abweichung der Frequenzen der zu kuppelnden Netze oder Maschinen um so grösser wird, bei Frequenzübereinstimmung aber gleich Null ist.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung für die periodische Beeinflussung eines Drehzahlverstellmotors, Fig. 2 eine dauernde Beeinflussung desselben mit Hilfe eines Schnellreglers mit Wälzsektorregulierkontakten, und Fig. 3 die Verwendung eines vom Rotor eines Synchronoskops angetriebenen Fliehkraftschalters in Verbindung mit einem Richtungsumkehrschalter.
Bei dem Beispiel gemäss Fig. 1 bedeuten a und b die beiden parallel zu schaltenden Wechselstromnetze, e das Synchronoskop, dessen Rotor dreiphasig aus dem Netz b und dessen Stator einphasig aus dem Netz a gespeist wird. d ist der Drehzahlregler der Antriebsmaschine des Stromerzeugers für das zuzusehaltende Netz, z. B. b, der durch den Motor e verstellt wird. Letzterer besitzt zwei Erregungen für Rechts-und Linkslauf, die durch den Kontaktapparat t gesteuert werden, der durch den Anschlaghebel n von der Welle des Rotors des Synchronoskops c aus betätigt wird. Der Kontaktapparat besteht aus den miteinander gekuppelten Kontakthebeln g, h, deren Gegenkontakte i, k mit Haltemagneten versehen sind.
Die Kontaktschliessung wird durch die Anzugskraft der Haltemagneten beschleunigt, wobei ebenfalls durch die Klebkraft der permanenten Magneten die Öffnung der Kontakte beim Rüekführen des Kontaktapparates in die Mittelstellung durch die Rüekführungsfedern m ruckartig erfolgt. Bei Frequenzabweichungen zwischen den Netzen a und b wird der Rotor des Synchronoskops eine Dreh- bewegung in der einen oder anderen Richtung ausführen und dabei den Kontakt g oder h mit den Gegenkontakten i, k in Berührung bringen. Infolgedessen wird der Verstellmotor e in dem einen oder anderen
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Sinne erregt und der Drehzahlregler à verstellt.
Sobald der Anschlaghebel n an dem Nocken am Kontaktapparat vorüber ist, erfolgt dessen Rückführung in die Mittellage. Die Betätigung des Drehzahlverstell- motors erfolgt hierbei also, so dass bei Annäherung an die Frequenzübereinstimmung der beiden Netze eine Drehzahländerung nur stossweise mit dazwischen liegenden Pausen erfolgt. Die Antriebsmaschine erhält damit Zeit, sich dem durch die Verstellung gegebenen Wert anzupassen, bevor eine neue Verstellung erfolgt. Um bei grossen Frequenzabweichungen ein Pendeln des Kontaktapparates und damit eine rasche Aufeinanderfolge von Drehzahlverstellungen zu verhindern, eine Dämpfung für die Rückführung des Kontaktapparates vorgesehen.
Ausserdem sind die festen Gegenkontakte i, k mit Haltemagneten z ausgerüstet, die entweder permanente Magnete oder Elektromagnete sein können. Die Dämpfung besteht bei dem Beispiel aus der von Bremsmagneten beeinflussten Scheibe o, die mit dem Kontaktapparat durch das Kuppelglied p gekuppelt ist, das einen Stift auf der Scheibe umfasst.
Durch das Zusammenwirken der Haltemagnet, die das Abfallen der Kontakte verzögern und der Dämpfung, die die Rückführgeschwindigkeit der Kontakte in die Mittellage dämpft, wird erreicht, dass bei rasch aufeinanderfolgender Kontaktgabe bei grossen Frequenzabweichungen die Kontaktvorrichtung nicht mehr in die Mittellage zurückgeführt werden kann, so dass eine dauernde Kontaktgabe erfolgt und infolgedessen der Drehzahlverstellmotor dauernd eingeschaltet ist. Mit Hilfe dieser Einrichtung ist es möglich, die Betätigungsdauer und Geschwindigkeit des Drehzahlverstellmotors in Abhängigkeit von der Frequenzdifferenz einstellbar zu machen. An Stelle des zweiarmigen Kontaktapparates kann auch ein einarmiger mit Doppelkontakt verwendet werden.
Anstatt durch den Rotor des Synchronmotor mit Hilfe des Kontaktapparates den ganzen Stromkreis des Drehzahlverstellmotors zu beeinflussen, kann auch gemäss Fig. 2 die Erregung konstant gehalten werden und die Spannungsriehtung an den Klemmen des Motors umgekehrt werden. Von dem Rotor
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an sich bekannter Art angetrieben, durch den je nach Stellung der Wälzsektoren gegenüber den Regel- widerständen in Abhängigkeit von der Frequenzdifferenz zwischen den parallel zu schaltenden Netzen die Richtung der Spannung an den Klemmen des Drehzahlverstellmotors e verändert wird. m ist hier wieder die Rückführfeder des Kontaktapparates in die Mittelstellung und o, p die Dämpfung.
Die Regulierung der Geschwindigkeit des Drehzahlverstellmotors kann auch, wie in Fig. 3 dar- gestellt, in Abhängigkeit von einem durch den Rotor des Synchronoskops c betätigten Fliehkraftschalter, z. B. einem Flüssigkeitsschalter s mit schwimmendem Kontakthebel t erfolgen, der einen Widerstand w im Erregerstromkreis steuert, wobei zur Beeinflussung der Drehrichtung des Verstellmotors ein vom
Rotor angetriebener Drehrichtungsumsehalter u im Stromkreis des Verstellmotors erforderlich ist. In
Abhängigkeit von der Frequenzabweichung wird der Widerstand w zu-oder abgeschaltet, bei grosser
Frequenzabweichung kurzgeschlossen, so dass auf diese Weise wieder die Geschwindigkeit des Verstell- motors in Abhängigkeit von der Frequenzabweichung gebracht ist.
Zwischen der Rotorwelle des Syn- chronoskops und dem Drehrichtungsumschalter kann gegebenenfalls eine Rutschkupplung eingeschaltet sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Synchronisieren und Parallelschalten von Wechselstromgeneratoren unter
Verwendung eines doppelgespeisten Motors als Synchronoskop, dessen Rotor in Abhängigkeit von den
Frequenzabweichungen die Drehzahl der Antriebsmaschine des zuzuschaltenden Generators od. dgl. beeinflusst, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahlverstellmotor durch eine vom Rotor des Synchron- skops unmittelbar betätigte Kontaktvorrichtung derart beeinflusst wird, dass in der Nähe des Synchronismus der parallel zu schaltenden Generatoren zwischen jeder Kontaktgabe durch die Kontaktvorrichtung ein der Frequenzdifferenz entsprechender Zeitabschnitt liegt, während bei grossen Frequenzabweichungen die Kontaktgabe dauernd erfolgt.