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Verfahren zur Erhöhung des Regelbereiches von Wechselstrom-Schwungradpuffersätzen.
Es sind Puffersätze bekannt geworden, bei welchen rdas Pufferschwungrad mit dem
Aktionsteil einer Wechselstrommaschine gekuppelt wind, während der Reaktionsteil
der Puffermaschine drehbar angeordnet und durch eine Hilfsmaschine gebremst oder
getrieben werden kann, zu dem Zweck, durch Veränderung der Winkelgeschwindigkeit
des Reaktionsteiles trotz Änderung rder Winkelgeschwindigkeit des Aktionsteiles
ider Puffermaschine, rdie zur Hervorbringung der Schwungradwirkung erforderlich
ist, stets diej,enigen Relativgeschwindigkeiten zwischen Aktions- undReakfionsteil
derPuffermraschine zu erzwingen, welche die Wechselzahl des Netzes tindr d ie Bauart
und. die erforderliche Wirkung oder Puffermaschine .bedingen. Hier-,bei wird :also
die Geschwindigkeitsregelung durch Teilung der absoluten Geschwindigkeit der Puffermaschine
bei Überführung der dem abgezwelrgten Geschwindigkeitsteil entsprechenden Leistumgan
d !ie mit dem andenen Teil der Geschwindigk eit umlaufende Welle @bewerkstelligt.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung dieser Anorrdnungen"diedahin
zielt, den= Regelrbereidh dieser' Puffersätze zu erhöhen, zu dem Zweck, entweder
vorübergehend erhöhte Leistungsaufnahmen zu ermöglichen oder überhaupt @die höchste
Umlaufzahl -des Schwungrades bei rdem gegebenen Durchmesser bzw. Inhalt seiner Querschnittsflächen
höher zu bemessen als @d-ie durch. die Bauart und Abmessung und Wechselzahl des
Netzes bedingte Umlaufzahl der Puff erinaschine. Zu ,diesem Zweck wird erfindungsgemäß
der Reaktionsteil durch die Hilfsmaschine B im Sinne der Drehrichtung des Reaktionsteiles,
nachdem derselbe die ..der synchronen Geschwindigkeit ider Puffermaschine entsprechende
Umlaufzahl erreicht hat, noch weiter mit erhöhter Geschwindigkeit angetrieben und
hieridurch- die Höchstgesch@vindigkeit des Schwungrades über die durch Polzahl und
Wechselzahl gegebene Umlaufzahl der Puffermaschine ;gesteigert.
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Abb. I zeigt die grundsätzliche Anordnung des Regelungsverfahrens.
11I- ist eine Induktionswec'hselstrormmaschime, z. B. ein Dreip'hasenasynchränmotor,
dessen Läufer bzw. Aktionsteil A mit dem Schwungrad SR gekuppelt ist und dieses
antreibt oder bremst, während sein Ständer und Reaktionsteil R mit der Hilfsmaschine
B gekuppelt ist. Auf rder Schwungraidwelle sitzt ferner die Hilfsinaschine
H. Die Anker ider Maschinen B
und H sind unmittelbar miteinander verbunden,
die Maschine B sei voll erregt, weil sie gewöhnlich mit kleinerer Geschwindigkeit
arbeitet als @die Maschine H, während die Erregung der Maschine H durch (den Regelwiderstand
RW und der Relaismotor RM in Abhängigkeit von rder Gesamtbelastung des Wechselstromnetzes
geregelt wird, indem .der
Relaismotor RM an den Stromtransformator
ST vor den Abzweigungen zur Puffermaschine M und den verschiedenen Energieverbrauchern
Cl, C-, C angeschlossen ist. Durch -die Verstellung des Widerstandes
RW -wird das Verhältnis der Spannungen der bei--Ien Maschinen H und
B 4n solcher Weise verändert, daß .der Strom entweder von B zu H fließt oder
umgekehrt bzw. an seiner Stärke geändert -wird und dadurch die erforderliche generatorische
oder motorische Belastung der Puffermaschine M herbeiführt. An die Schleifringe
des Aktionsteiles A des Puffermotors M seien noch Anlaßwi.derstände angeschlossen,
die jedoch während des Pufferun.gsbetriebes kurzgeschlossen seien. Die Welle des
Schwungrades SR kann, wie strichpunktiert angedeutet, noch mit Walzen 1f' und N'1
eines Walzwerkes verbunden sein, oder es können an Stelle dieser Walzen Anlaßmaschinen
oder sonstige Kraftverbraucher mit der Schwungsradwelle gekuppelt werden, um die
Pufferwirkung des Schwungrades möglichst unmittelbar auf die wichtigsten Energieverbraucher
zu übertragen und nur die Regelung der Belastung oder der Belastung und Entlastung
des Antriebsmotors _l7 die Belastungsstöße vorn W echselstrornnetz fernzuhalten
bzw. Belastungsstöße, die durch zusätzliche Kraftverbraucher erzeugt werden, die
unmittelbar an das Wechselstromnetz angeschlossen sind, mit zu puffern.
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Die Wirkungsweise einer solchen Pufferungsanordnungist an sich bekannt,
das Neue besteht darin, .daß der Regelwiderstand RLl' odersonstigeRegeleinrichtungen
sogebaut sind, daß durch eine fortlaufende Bewegung -desselben die Wirkung,der Hilfsmaschine
nach dem Erreichen der svnchronenen Geschwindigkeit der Pufferrnascbine in der antigegebenen
Weise umgekehrt wird, so daß durch die gleichen Einrichtungen die Absolutgesc'hwvindigkeit
des Aktionsteiles der Puffermaschine nicht nur kleinere Werte, sondern auch größere
Werte als die Absolutgeschwirndigkeit der Puffermaschine ist, annehmen kann. Dies
wird bei ,der Anordnung nach der Abbildung dadurch bewerkstelligt, daß der Regelwiderstand
R147 so angeordnet ist, daß nach dem Aherregen der Maschine H, deren Erregung umgekehrt
allmählich wieder gesteigert wird, so daß nunmehr die Maschine B nicht mehr bremsend,
sondern treibend auf den Reaktionsteil R einwirkt, solange das Schwungrad bes:hl.eunigt
werden soll, bzw. 'l rc:nsend statt treil:enI. -wenn das Schwungrad verzögert werden
soll. Da die Cieschu#in l:rkeit (ler \I;arhine Il
stets höher bleibt wie -diejenige
der Maschi.neB ist es möglich, die Geschwindigkeitsüberhöhung beliebig -weit zu
treiben. Bei dem gegebenen Geschwindibkeitszustan,i kann dann durch geringe Verstellung
des Regelwiderstandes sofort das Schwungrad von einem Beschleunigungszustand in
einen Verzögerungszustand überführt und die Puffermaschine zur gewünschten Wirkung
gebracht werden.
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Die beschriebene Wirkung kann natürlich auch durch eine andere Ausgestaltung
der Regeleinrichtungen, z. B. Regelung der Erregung beider Hilfsmaschinen oder Regelung
durch Zusatzmaschinen usw., hervorgebracht werden.
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An Stelle der in der Abbildung dargestellten Geschwindigkeitsteilung
der Puffertnaschinedurch drehbare Anordnung von Aktions- und Reaktionsteil derselben
kann diese Geschwindigkeitsteilung auch durch mechanische Drehzahlzerlegung mittels
Umlaufgetriebe einer Puffermaschine mit feststehendem Stator erfolgen gemäß Patent
3702a9. Hierbei wird das Pufferschwungrad SR und die Hilfsmaschine H mit dem Aktionsteil
des Umlaufgetriebes gekuppelt, während die Bremsmaschine B mit,dem Reaktionsteil
des Umlaufgetriebes gekuppelt ist. Der .dritte Teil des Umlaufgetriebes, welcher
mit annähernd gleichbleibender Geschwindigkeit läuft, ist mit -der Puffermaschine
M zu kuppeln. Die Wirkungsweise einer solchen Anordnung ist vollkommen gleich der
vorbeschriebenen.