DE3622787C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannungsregler für einen Generator mit Feldspule nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Fig. 5 zeigt einen, der Schutzrechtsinhaberin bekannten, aber nicht vor­ veröffentlichten Spannungsregler AVR. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Wechselspannungsgenerator mit einer Feldspule 2. Mit einer Diode 3 wird das Ausgangssignal eines Wechselspannungserregers (AC-EXC) 4 gleichgerichtet, der eine Feldspule 5 aufweist. Die Bezugszeichen 6 und 7 bezeichnen Potentialtransformatoren PT. Eine Spannungs-Einstell­ einheit 8, die auch als Einheit 90R bezeichnet wird, verwendet einen induktiven Spannungsregler, und ein Stellmotor 9, der auch als Motor 90RM bezeichnet wird, treibt die Einheit 90R. Dioden 10 bis 15 bilden eine dreiphasige Vollweg-Gleichrichterschaltung, ein Konden­ sator 16 glättet eine Welligkeit bzw. einen Brumm, und eine Drosselspule 17 glättet diese Welligkeit oder den Brumm. Mit dem Bezugszeichen 18 ist ein einstell­ barer Widerstand bezeichnet. Ein Operationsverstärker 25 hat Eingangswiderstände 21 bis 23 und einen Rück­ kopplungswiderstand 24. Das Bezugszeichen 26 bezeichnet eine Feldnachführungseinrichtung, die auch als Nachlaufsteuerung bezeichnet wird. Ein Motor 27 bzw. 70EM dient zum Antrieb einer auch als Handsteuerung bezeichneten manuellen Spannungs-Einstell­ einheit 28 bzw. 70, die einen induktiven Spannungs­ regler verwendet. Das Bezugzeichen 29 bezeichnet einen Wechselspannungs-Gleichspannungs-Wandler. Ein Kontakt 30 ist geschlossen, wenn der automatische Spannungs­ regler AVR automatisch arbeitet, während ein Kontakt 31 geöffnet ist, wenn der automatische Spannungsregler AVR automatisch arbeitet, und geschlossen ist, wenn der automatische Spannungsregler AVR manuell arbeitet. Ein Operationsverstärker 35 hat Eingangswiderstände 32 und 33 sowie einen Rückkopplungswiderstand 34. Das Bezugszeichen 36 bezeichnet eine Abgleichmeßein­ richtung. Der automatische Spannungsregler AVR enthält ferner Zündschaltungen 41 und 42, Thyristoren 43 bis 54, Schaltungsunterbrecher 55 und 56 und einen Magnet­ generator. Der automatische Spannungsregler AVR enthält ferner einen Operationsverstärker 69 mit Wider­ ständen 67 und 68.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des automatischen Spannungsreglers AVR näher erläutert.

Wenn der automatische Spannungsregler AVR gestartet werden soll, wird der Kontakt 30 geöffnet, und die Spannungs-Einstelleinheit 70E bzw. 28 wird auf eine vorgegebene Leerlaufspannung eingestellt, deren Signal geliefert wird. Ausgangssignale proportional zu dem Signal werden von den beiden Thyristorschaltungen 43 bis 48 und 49 bis 54 geliefert und dazu verwendet, den Wechselspannungserreger 4 zu erregen. Unter Verwendung eines Ausgangssignals vom Wechselspannungserreger 4 wird der Generator 1 erregt.

Wenn der automatische Spannungsregler AVR in die automatische Betriebsart gebracht wird, wird die Einstelleinheit 90R bzw. 8 so eingestellt, daß mit der Abgleichmeßeinrichtung 36 bestätigt wird, daß das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 25 als AVR-Signal oder Signal des automatischen Spannungs­ reglers den Wert Null hat, und der Kontakt 30 wird anschließend geschlossen.

Die Ausgangsspannung des Generators 1 wird mit den Potentialtransformatoren 6 und 7 auf 110 V herunter­ transformiert und wird mit der Einstelleinheit 8 bzw. 90R weiter geregelt. Die resultierende Spannung wird mit der dreiphasigen Vollweg-Gleichrichterschaltung 10 bis 15 gleichgerichtet, und die gleichgerichtete Spannung wird als positive Spannung geglättet. Außerdem wird eine auf einen festen negativen Wert geregelte Spannung -E als Referenzspannung an den Operations­ verstärker 25 angelegt. Wenn die Ausgangsspannung des Generators 1 eine vorgegebene Spannung ist, ist die Differenz der beiden erwähnten Eingangsspannungen des Operationsverstärkers 25 Null, und somit wird das Aus­ gangssignal des Operationsverstärkers 25 zu Null. Der Feldstrom des Wechselspannungserregers 4 wird mit dem Nebenschluß 61 gemessen und von dem Verstärker 62 ver­ stärkt. Die verstärkte Spannung wird an eine Reihen­ schaltung, bestehend aus dem Widerstand 63 und dem Kondensator 64, angelegt und mit einer Schaltung differenziert, die aus dem Kondensator 65 und dem ein­ stellbaren Widerstand 66 besteht. Somit wird der Operationsverstärker 25 mit einem Signal versorgt, das in Gegenkopplung zum Generator 1 zurückgeführt wird und es verhindert, daß sich im Generator 1 ein Nachlaufen entwickelt. Der Operationsverstärker 69 ist ein Verstärker zur Polaritätsumkehr.

Die Feldnachführungseinrichtung 26 arbeitet folgender­ maßen:

Der Ausgangswert der Spannungs-Einstelleinheit 70E bzw. 28 wird vorher so geregelt, daß die Größenordnung des Hauptteiles eines Erregerstromes gewährleistet ist, so daß auch dann, wenn der Kontakt 30 aufgrund eines Fehlers des automatischen Spannungsreglers AVR geöffnet wird, der auf einer Anomalität beruht, die Ausgangs­ spannung des Generators 1 daran gehindert ist, stark zu schwanken. Zu diesem Zweck wird der Ausgang des Opera­ tionsverstärkers 25, dessen Ausgangssignal der Ab­ weichung der Vielzahl von Eingangssignalen entspricht, normalerweise mit der Abgleichmeßeinrichtung 36 über­ wacht, und die Feldnachführungseinrichtung 26 sorgt dafür, daß die Spannungseinstelleinheit 70E bzw. 28 der Ausgangsspannung des Generators 1 so folgt, daß das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 25 zu Null werden kann. Selbstverständlich hat die Feldnach­ führungseinrichtung 26 eine Totzone oder Unempfindlich­ keitszone im Betriebsbereich und nimmt keine Nach­ führung innerhalb dieser Unempfindlichkeitszone vor. Auch wenn diese Unempfindlichkeitszone überschritten worden ist, treibt der Motor 70EM bzw. 27 die Spannungs­ einstelleinheit 70E bzw. 28 nicht an, ohne daß ein be­ stimmtes festes Zeitintervall seitdem verstrichen ist. Auf diese Weise hat die Spannungseinstelleinheit 70E bzw. 28 die Eigenschaft, daß sie der Ausgangsspannung des Generators 1 mit der Verzögerung des festen Zeit­ intervalls folgt.

Wenn sich die Ausgangsspannung des Generators 1 schnell ändert, erzeugt der Operationsverstärker 25 vorüber­ gehend ein Ausgangssignal, und die Summe dieses Aus­ gangssignals und des Ausgangssignals der Spannungsein­ stelleinheit 70E bzw. 28 wird verwendet, um den Feld­ strom zu steuern. Somit wird die Generatorspannung so gesteuert, daß sie einen festen Wert hält.

Beide Thyristorschaltungen 43 bis 48 und 49 bis 54 haben eine ausreichende Kapazität, um die Feldspule 5 des Wechselspannungserregers 4 zu erregen. Die zwei­ fache Anordnung der beiden Thyristorschaltungen gewähr­ leistet den Betrieb des Systems auch dann, wenn eine der Schaltungen beim Zünden versagt hat, und die Aus­ gänge dieser Thyristorschaltungen sind über die Schaltungsunterbrecher 55 und 56 angeschlossen. In dem Falle, wo eine der Thyristorschaltungen einen Fehler hat, kann sie repariert werden, indem man den Schaltungs­ unterbrecher auf ihrer Seite öffnet.

Wenn nun die Generatorspannung angestiegen ist, wird die positive Spannung, die von der dreiphasigen Voll­ weg-Gleichrichterschaltung erhalten wird, im Absolut­ wert größer als die negative Referenzspannung und ein Verringerungssignal wird von dem Operationsver­ stärker 25 geliefert. Dieses Signal verzögert die Zündungsphasen der Zündschaltungen 41 und 42, um die Ausgangssignale der Thyristorschaltungen 43 bis 48 und 49 bis 54 zu verringern und den Feldstrom der Feldspule 5 zu verringern. Somit wird die Ausgangsspannung des Generators 1 so gesteuert, daß sie den vorgegebenen Wert annimmt.

Wenn andererseits die Generatorspannung gefallen ist, wird das negative Eingangssignal des Operationsver­ stärkers 25 größer und erzeugt daraus ein ansteigendes Signal, und das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 25 steigt an. Dann eilen die Zündphasen der Zündschal­ tungen 41 und 42 vor, um die Ströme von den Thyristor­ schaltungen zu vergrößern und den Erregerstrom zu er­ höhen. Somit wird die Ausgangsspannung des Generators 1 auf den vorgegebenen Wert korrigiert.

Außerdem wird die Spannungseinstellung der Spannungs­ einstelleinheit 90R bzw. 8 durchgeführt, indem man das Verhältnis zwischen ihrer Eingangsspannung und ihrer Ausgangsspannung ändert. Genauer gesagt, wenn das Ver­ hältnis Eingangsspannung : Ausgangsspannung zunimmt oder größer wird, muß die Generatorspannung erhöht werden, um die positive Gleichspannung konstant zu hal­ ten, die von der dreiphasigen Vollweg-Gleichrichtung erzeugt wird. Dies ist äquivalent damit, die Generator­ spannung größer einzustellen. Andererseits ist eine Abnahme des Verhältnisses äquivalent mit der Einstel­ lung einer kleineren Generatorspannung.

Der automatische Spannungsregler AVR mit dem oben beschriebenen Aufbau hat den Nachteil, daß dann, wenn eine der beiden Thyristorschaltungen in der Rich­ tung der Voreilung der Zündphase zusammengebrochen ist, die Ausgangsspannung dieser Thyristorschaltung ansteigt und die Ausgangsspannung des Generators abrupt erhöht, so daß die Generatorspannung eine Überspannung werden kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß in einem solchen Falle der Generator einmal gestoppt werden muß, um die ausgefallene Thyristorschaltung auszubauen und zu reparieren.

Aus der SIEMENS-Druckschrift "THYRISIEM Spannungsregler für große Synchronmaschinen", 1974, S. 2-7, ist ein Spannungs­ regler der eingangs genannten Art bekannt. In dieser Druck­ schrift wird vorgeschlagen, mehrere Thyristorsätze vorzusehen, um dadurch eine Redundanz zu erreichen, die dann zum Tragen kommt, wenn einer der Thyristorsätze ausfällt. Ein ähnliches Prinzip ist auch aus JP 59-6797 A. In: Patent Abstr. of Japan, Sect. E, Vol. 8 (1984), Nr. 88 (E-240) bekannt, wobei dort die vollständigen Regler redundant vorgesehen sind, so daß von einem auf den anderen Regler dann umgeschaltet werden kann, wenn dieser erste Regler ausfällt. Beide Spannungsregler haben aber den Nachteil, daß ein relativ großer Aufwand getrieben werden muß, um eine er­ höhte Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannungs­ regler der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln eine erhöhte Zuverlässigkeit und Be­ triebssicherheit gewährleistet sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patent­ anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine bevorzugte Ausführungs­ form der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Schaltbild zur Erläuterung der Anordnung eines Schnittstellenmoduls;

Fig. 3 ein Schaltbild zur Erläuterung der Anordnung einer Zündimpulssteuerung;

Fig. 4 ein Schaltbild zur Erläuterung der Anordnung eines Zündimpulsgenerators;

Fig. 5 ein Schaltbild zur Erläuterung einer herkömm­ lichen Erregungssteuerung.

In Fig. 1 bezeichnen die Symbole 28-1 und 28-2 manu­ elle Spannungseinstelleinheiten, die als zwei induktive Spannungsregler miteinander gekoppelt sind. Die Bezugs­ zeichen 70-1 und 70-2 bezeichnen 70E-Schnittstellen­ module, die jeweils einen Aufbau gemäß Fig. 2 haben, wobei zwei Schnittstellenmodule mit gleichen Eigen­ schaften vorhanden sind. Die Symbole 110-1 und 110-2 bezeichnen Zündimpulssteuerungen, die jeweils einen Aufbau gemäß Fig. 3 haben, wobei die beiden Zündimpuls­ steuerungen gleichen Aufbau besitzen. Mit den Bezugs­ zeichen 160-1, 160-2, 160-3 und 160-4 sind Zündimpuls­ Generatoren bezeichnet; der Aufbau von jedem dieser Zündimpulsgeneratoren, die einer Phase entsprechen, ist in Fig. 4 dargestellt, und derartige Anordnungen für drei Phasen bilden die einzelnen Schaltungseinheiten 160-1, 160-2, 160-3 oder 160-4. Dabei sind vier Ein­ heiten mit gleicher Schaltungsanordnung vorhanden. Die Symbole 200-1 und 200-2 bezeichnen Versorgungseinheiten oder Leistungsstufen, in denen Thyristoren in dreipha­ sigen Brückenschaltungen angeordnet sind, und zwar in gleicher Weise wie die Thyristoren 43 bis 48 bzw. 49 bis 54 in Fig. 5, und die jeweils mit Schaltungsunter­ brechern 55 und 56 wie beim Stande der Technik ausge­ rüstet sind.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, enthält jeder der 70E- Schnittstellenmodule 70-1 und 70-2 Transformatoren 71 und 72, Dioden 73 bis 80 für eine Vollweg-Gleichrichtung, Widerstände 81 und 82, Kondensatoren 83 und 84, einstell­ bare Widerstände 85 und 86, Widerstände 87 und 88, Kondensatoren 89 und 90, Transistoren 91 bis 94, Dioden 95 und 96, einen Widerstand 97, Dioden 98 bis 100 sowie einen Widerstand 101.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, enthält jede der Zündim­ pulssteuerungen 110-1 und 102-2 gemäß Fig. 1 Widerstände 111 bis 114, Zener-Dioden 115 bis 122, Kondensatoren 123 bis 126, Widerstände 127 bis 130, Operationsver­ stärker 131 bis 134, Widerstände 135 und 136, Dioden 137 und 138, einen Transistor 139, einen Widerstand 140, eine Zener-Diode 141, einen Widerstand 142, Wider­ stände 143 und 144, eine Zener-Diode 155, einen Opera­ tionsverstärker 146, einen Widerstand 147, eine Diode 148, einen Transistor 149 und einen Widerstand 150.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, enthält jede der gleichen Schaltungsanordnungen, die in dem Zündimpulsgenerator 160-1, 160-2, 160-3 oder 160-4 gemäß Fig. 1 vorhanden ist, folgende Baugruppen: einen Widerstand 161, einen Transistor 162, einen Widerstand 163, Widerstände 164 und 165, einen Transistor 166, einen Widerstand 167, Dioden 168 und 169, einen Widerstand 170, einen Tran­ sistor 171, einen Kondensator 172, einen Unÿunction- Transistor 173, Widerstände 174 und 175, einen Konden­ sator 176, einen Widerstand 177, einen Transistor 178, einen Widerstand 179, eine Diode 180, einen Transistor 181, einen Widerstand 182, einen Thyristor 183, eine Diode 184, einen Widerstand 185, einen Kondensator 186, Dioden 187 und 188, Dioden 189 bis 191, einen Wider­ stand 192 sowie einen Impulstransformator 193.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Erregungssteuerung anhand einer Ausführungsform näher erläutert. Diese Ausführungsform zeigt einen Fall, wo die Schaltungen in Stufen, die den manuellen Spannungs­ einstelleinheiten 70E folgen, einschließlich der Lei­ stungsstufen, doppelt vorgesehen sind. Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 sind zwei Einstelleinheiten 70E bzw. 28 vorgesehen, und es sind auch zwei 70E-Schnittstellen­ module 70-1 und 70-2 vorhanden. Der Innenaufbau von jedem 70E-Schnittstellenmodul ist aus Fig. 2 ersicht­ lich. Das Ausgangssignal der Einstelleinheit 70E wird einer Vollweg-Gleichrichtung unterzogen und gefiltert, woraufhin die resultierende Spannung mit Transistoren in Darlington-Schaltung verstärkt wird. Zwei derartige Schaltungen mit identischem Aufbau sind vorhanden, und die höhere Spannung der beiden verstärkten Spannungen wird einem Ausgangsanschluß über die Dioden 95 und 96 zugeführt. Das bedeutet, in einem Falle, wo die Trennung irgendeines Widerstandes oder eine Fehlfunktion irgend­ eines Transistors in einer der beiden Schaltungen aufgetreten sind, liefert die Schaltung mit der Störung ein Potential dicht bei Null Volt (der höheren Spannung), welche ein bevorzugtes Signal zur Feldstromverringerung wird.

Der Aufbau von jeder der Zündimpulssteuerungen 110-1 und 110-2 ist in Fig. 3 dargestellt. Das Signal vom 70E-Schnittstellenmodul 70-1 oder 70-2 und ein Signal des automatischen Spannungsreglers bzw. ein AVR-Signal werden empfangen, die Summe der beiden Signale wird er­ mittelt und das Vorzeichen der Summe wird geändert. Zwei Schaltungen sind nebeneinander angeordnet, die jeweils derartige Funktionen haben, und jede Zündimpuls­ steuerung 110-1 oder 110-2 bildet eine Schaltung, die ein hohes Spannungssignal bevorzugt, wobei die höhere Spannung der Spannungen von den beiden Schaltungen über die Dioden 137 und 137 geliefert wird. Da die höhere Spannungsseite ein Signal in Richtung der Verringerung des Feldstromes eines Generators bildet, liefert auch die Zündimpulssteuerung 110-1 und 110-2 ein Signal, das vorzugsweise den Feldstrom verringert.

Der Aufbau von einer Phase von jedem der Zündimpuls­ generatoren 160-1 bis 160-4 ist in Fig. 4 dargetellt. Wenn im Betrieb der Thyristor 183 gezündet hat, werden die Ladungen, die im Kondensator 186 über den Widerstand 185, die Diode 184, diesen Kondensator 186, die Diode 187 und Null Volt von einer Wechselspannungsquelle ge­ speichert worden sind, über den Thyristor 183, die Diode 188 und den Impulstransformator 193 entladen, um einen Impuls auf der Sekundärseite des Impulstransfor­ mators 193 zu erzeugen. Die Steuerung des Zündsignals des Thyristors 183 ermöglicht die Phasensteuerung der Zündimpulse, die auf der Sekundärseite des Impuls­ transformators auftreten.

Als Signale, die für die Impulssteuerung erforderlich sind, werden Wechselspannungssignale mit vorgegebenen Phasen von einem nicht dargestellten Synchronisations­ signalmodul geliefert. Der Transistor 162 schaltet durch, wenn seine Basis ein positives Potential gegen­ über seinem Emitter hat. Wenn der Transistor 162 durch­ geschaltet ist, hat sein Kollektorpotential im wesent­ lichen den Wert Null Volt. Somit schaltet der Unÿunc­ tion-Transistor 173 nicht durch, der Transistor 178 ist abgeschaltet, der Transistor 181 ist ebenfalls abge­ schaltet, und es fließt kein Strom durch den Widerstand 182. Infolgedessen ist die Zündspannung des Thyristors 183 im wesentlichen Null Volt, und dieser Thyristor 183 schaltet nicht durch.

Wenn der Transistor 162 abgeschaltet ist oder sperrt, wird seine Kollektorspannung positiv und es fließt ein Strom durch den Widerstand 163, die Diode 168 und den Kondensator 172. Somit wird dieser Kondensator 172 geladen, und seine Klemmenspannung steigt an.

Mit einer Verzögerung von ungefähr 10° nach dem Abschal­ ten oder Sperren des Transistors 162 schaltet der Uni­ junction-Transistor 173 durch, und die Steuerelektrode des Thyristors 183 wird positiv, so daß dieser Thyristor 183 durchschaltet und einen Impuls erzeugt. Das bedeu­ tet, der Impuls wird mit der Verzögerung von ungefähr 10° erzeugt, nachdem das Signal, das von der Zündim­ pulssteuerung 110-1 oder 110-2 an den Transistor 162 angelegt wird, sich von + nach - geändert hat.

Eine Wechselspannung mit einer Verzögerung von 240° wird von dem nicht dargestellten Synchronisationssignal­ modul an den Transistor 171 angelegt. Wenn der Tran­ sistor 171 auf diese Weise durchgeschaltet wird, hört der Unÿunction-Transistor 173 auf zu schwingen, und der Zündimpuls wird nicht erzeugt. Das bedeutet, der Thyristor zündet in einem Bereich von 0° bis 180°, und der Transistor 171 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß die Zündphase über einen vorgegebenen Wert hinaus voreilt, auch wenn das Signal außerhalb des Bereiches angekommen ist. Dieser Transistor 171 wird als "Alpha- Begrenzer" bezeichnet. Aufgrund der Verzögerung von 10° ist der Zündwinkel begrenzt auf den Bereich von 10° bis 180°.

Wechselspannungen mit Verzögerungen von 0° und 60° werden von dem nicht dargestellten Synchronisations­ signalmodul an den Transistor 166 angelegt, und die beiden Signale werden addiert, um ein Signal mit einer Phasenverzögerung von 30° zu bilden. Diese Schaltung ist ein Begrenzer, der einen Fall berücksichtigt, wo eine übermäßige Verzögerung der Zündimpulse erfolgt. Dieser Begrenzer wird als "Gamma-Begrenzer" bezeichnet. Nachdem der Transistor 166 vom durchgeschalteten Zustand in den abgeschalteten Zustand umgeschaltet hat, wird ein Zündimpuls erzeugt, da eine Verzögerung von 10° wie in dem Alpha-Begrenzer vorhanden ist, wird der Zündwinkel nicht über 160° hinaus verzögert.

Infolgedessen ist der Zündwinkel begrenzt auf einen Bereich von 10° bis 160°, und zwar wegen des Alpha- Begrenzers und des Gamma-Begrenzers. Wenn man einen Rückwärtsimpuls-Anschluß auf Null Volt bringt, wird ein Zündimpuls beim Winkel von 160° erzeugt, der durch den Gamma-Begrenzer bestimmt ist. Diese Betriebsweise hat die Funktion, das Ausgangssignal der Thyristor­ schaltung minimal zu machen.

Wenn man einen Vorwärtsimpuls-Anschluß auf eine positiv Spannung bringt, wird der gleiche Zustand ausgebildet wie der Zustand, in welchem der Transistor 162 normaler­ weise abgeschaltet ist oder sperrt, und somit wird ein Zündimpuls bei einem Winkel von 10° erzeugt, der durch den Alpha-Begrenzer bestimmt ist. Diese Betriebs­ art hat die Funktion, das Ausgangssignal der Thyristor­ schaltung maximal zu machen.

Wenn man einen Impulsabschalt-Anschluß auf Null Volt bringt, wird die Schwingung des Unÿunction-Transistors 173 gestoppt, und somit wird kein Zündimpuls erzeugt.

Die Vorwärtsimpuls-, Rückwärtsimpuls- und Impulsabschalt- Anschlüsse sind vorstehend für die speziellen Funktionen vorgesehen und werden in normalen Systemen nicht ver­ wendet.

Nachstehend wird auf wichtige Gesichtspunkte der oben beschriebenen Ausführungsform zusammenfassend hingewiesen. Sämtliche Schaltungen für die Ausgangssignale der Zündimpulssteuerungen 110-1 und 110-2 bevorzugen eine Verringerung des Feldstromes des Generators. Wenn dem­ entsprechend eine der Einstelleinheiten 70E (28-1, 28-2), die 70E-Schnittstellenmodule 70-1 und 70-2 oder die Zündimpulssteuerungen 110-1 bzw. 110-2 versagt haben, wird das Ausgangssignal der einen Seite, die versagt hat, zu dem den Feldstrom verringernden Signal.

Die Zündimpulsgeneratoren 160-1 bis 160-4 und Leistungs­ stufen 200-1 und 200-2 sind im Prinzip so aufgebaut, daß sie eine Zunahme des Feldstromes bevorzugen. Das bedeutet, da im wesentlichen die Thyristoren von vor­ eilenden Zündimpulsen gezündet werden, die früher er­ zeugt werden, werden die Generatorschaltungen und Leistungseinheiten zu Schaltungen, welche die voreilen­ den Impulse bevorzugen sowie den Feldstrom erhöhende Ausgangssignale bevorzugen.

Aufgrund der dualen Struktur, die auf der obigen Kombi­ nation basiert, wird in einem Falle, wo irgendeine Anomalität in einer der Einstelleinheiten 70E (28-1, 28-2), den 70E-Schnittstellenmodulen 70-1 und 70-2 und den Zündimpulssteuerungen 110-1 und 110-2 aufgetreten ist, das anomale Signal in der Richtung der Vergrößerung des Feldstromes durch die interne Schaltung gelöscht bzw. aufgehoben, welche die Abnahme oder Verringerung des Feldstromes bevorzugt. Wenn das anomale Signal die Richtung der Verringerung des Feldstromes hat, wird es bevorzugt, und es wird ein Feldstrom-Verringerungssignal von einer der Zündimpulssteuerungen 110-1 oder 110-2 geliefert, so daß die Zündimpulse eine Verzögerung haben. Da jedoch die Ausgangssignale der Zündimpuls­ generatoren 160-1 bis 160-4 an die Leistungsstufen 200-1 und 200-2 parallel angelegt werden, werden diese Leistungsstufen von den Zündimpulsen auf der verblei­ benden normalen Seite gesteuert. Jede der Zündimpuls­ generatorschaltungen enthält die drei Impulsgeneratoren, die als völlig gleiche Schaltungen ausgebildet sind, und angenommen, daß eine der drei Schaltungen ausfallen kann, so ist die Wahrscheinlichkeit, daß sämtliche drei Schaltungen gleichzeitig ausfallen, praktisch Null. Üblicherweise versagen Zündimpulse häufiger aufgrund der Abtrennung eines Widerstandes, Ausfällen von Tran­ sistoren usw. Die Leistungseinheit wird jedoch normaler­ weise von den normalen Zündimpulsen auf der anderen Seite gesteuert, da die Zündimpulse den Thyristoren parallel aufgeprägt werden.

Auch wenn eine Phase des Zündimpulsgenerators beschä­ digt ist, so daß der Feldstrom ansteigt, so korrigiert und steuert die Rückkopplung des AVR-Signals oder des Signals des automatischen Spannungsreglers den Schaden so lange wie die anderen Phasen normal arbeiten.

Obwohl bei der beschriebenen Ausführungsform das Feld­ strom-Verringerungssignal auf der positiven Seite eingestellt wird, wobei die höhere Spannung bevorzugt ist, wird der gleiche Effekt auch dann erreicht, wenn das Feldstrom-Verringerungssignal auf der negativen Seite gesetzt wird, so daß eine niedrigere Spannung bevorzugt wird.

Auch wenn das Ausführungsbeispiel in der Anwendung auf einen automatischen Spannungsregler des Generators be­ schrieben worden ist, ist die Erfindung ebenso anwend­ bar als Doppelschaltungsanordnung einer Erregungs­ steuerung für irgendeine rotierende elektrische Maschine, wie z. B. einen Elektromotor oder eine rotierende Phasen­ änderungseinrichtung.

Die manuelle Spannungseinstelleinheit kann beispiels­ weise als Potentiometer ausgebildet sein. Obwohl zwei Leistungseinheiten vorstehend erwähnt sind, kann der gleiche Effekt auch dann erzielt werden, wenn drei oder mehr Leistungseinheiten vorhanden sind.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden Schaltungen, die eine Feldstromverringerung bevorzugen, und Schaltungen, die eine Feldstromvergrößerung bevor­ zugen, miteinander kombiniert, um die Wirkung zu er­ zielen, daß ein Erregungssystem zur Verfügung steht, das auch in den Fällen normal arbeitet, wo Beschädigungen oder Anormalitäten der Bauelemente vorhanden sind.

Gefährliche Situationen, wie z. B. Überspannungen eines Generators, werden verhindert, und die Situation des Abschaltens des Generators kann vermieden werden, so daß ein plötzliches Abschalten nicht statt­ findet. Dies ist im Betrieb von erheblichem Vorteil.

Claims (3)

1. Spannungsregler für einen Generator mit Feldspule,

• - mit einem Fehlerverstärker, der ein der Generatorspannung ent­ sprechendes Signal mit einem vorgegebenen Wert vergleicht und ein Fehlersignal ausgibt,
• - mit einer, ein Ausgangssignal erzeugenden Handsteuerung,
• - mit einer Nachlaufsteuerung für einen Sollwertsteller der Handsteuerung,
• - mit redundanten Thyristorsätzen in Drehstrombrückenschaltung, welche die Feldspule speisen, und
• - mit vom Ausgangssignal bzw. vom Fehlersignal abhängigen Zünd­ impulssteuerungen für die Thyristorsätze,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Handsteuerung aus zwei mit jeweils einer Gleichrichter­ schaltung (70-1, 70-2) verbundenen manuellen Wechselspannungs­ einstelleinheiten (28-1, 28-2), die gleiche Ausgangssignale lie­ fern, besteht, und daß zwei, jeweils von einer der Gleichrichter­ schaltungen (70-1, 70-2) ansteuerbare Zündimpulssteuerungen (110-1, 110-2) für zwei parallel geschaltete Thyristorsätze vorgesehen sind, wobei sowohl jede der Gleichrichterschaltungen (70-1, 70-2) als auch der Zündimpulssteuerungen (110-1, 110-2) jeweils zwei gleich ausgebildete Schaltungs-Untereinheiten, nämlich zwei Gleichrichterschaltungen und zwei Zündimpulssteuerungen umfaßt, die jeweils eingangsseitig parallel geschaltet, ausgangsseitig über Kopplungsschaltungen (95-101; 137-142) derart ver­ bunden und ausgebildet sind, daß ein, von einer der Schaltungs- Untereinheiten erzeugtes Signal, welches einer Abnahme des Feldstromes entspricht, gegenüber einem Signal bevorzugt wird, welches einer Zunahme des Feldstromes entspricht, so daß bei einem Fehler in einer der Schaltungs-Untereinheiten am Ausgang der jeweiligen Kopplungsschaltung (95-101; 137-142) in keinem Fall ein Signal erzeugt wird, das zu einer Zunahme des Feldstromes führt, wobei im Normalbetrieb jeder Zündimpulssteuerung eine Summe aus dem Fehlersignal und dem Ausgangssignal zugeführt ist und durch die Nachlaufsteuerung das Fehlersignal zu Null wird.

2. Spannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Handsteuerung (28-1, 28-2; 70E) als Potentiometer aus­ gebildet ist.