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Anordnung zur Verteilung der von den einzelnen Verbrauchern einer
Konstantstromanlage benötigten Leistung auf die einzelnen Konstantstromgeneratoren
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verteilung der von den einzelnen Verbrauchern
oder Verbrauchergruppen einer Konstantstromanlage mit mehreren in Reihe geschalteten
Konstantstromgeneratoren,insbesondere Generatormetadynen, und Verbrauchern benötigten
Gesamtleistung auf die einzelnen ihnen zugeordneten Konstantstromgeneratoren.
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In einem Konstantstromreihenschlußkreis ist bekanntlich die an einem
Teil des Stromkreises liegende Spannung ein Maß für die in diesem Teil des Stromkreises
erzeugte oder verbrauchte Leistung. Um nun zu erreichen, daß in einer derartigen
Konstantstromanlage mit mehreren in Reihe liegenden Generatoren diese bei bestimmten
Betriebsbedingungen nicht überlastet werden, werden gemäß der Erfindung in dem Fall,
daß die Generatoren gleiche Leistung haben, die Erregerwicklungen der Konstantstromgeneratoren
in Reihe geschaltet und an eine der Gesamtspannung der Verbraucher annähernd proportionale
Spannung gelegt. Dadurch wird die Gesamtleistung gleichmäßig auf die einzelnen Generatoren
verteilt. Sind die Konstantstromgeneratoren in ihrer Leistung verschieden, so wird
erfindungsgemäß jeder Konstantstromgenerator in Abhängigkeit von der Spannung des
oder der ihm zugeordneten Verbraucher erregt.
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Es ist zwar bei Konstantspannungsanlagen bekannt, zur gleichmäßigen
Verteilung der von einem Verbrauchernetz benötigten Leistung bei mehreren parallel
geschalteten Konstantspannungsgeneratoren Ausgleichsleitungen vorzusehen und die
Erregung der Generatoren in Abhängigkeit von den in diesen Leitungen fließenden
Ausgleichsströmen zu regeln. Diese bei Konstantspannungssystemen bekannte Lösung
kann jedoch bei Konstantstromsystemen nicht angewendet werden.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
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Abb. i und a zeigen eine Anlage mit Generatormetadynen. Eine Metadyne
ist bekanntlich eine umlaufende Maschine, welche die ihr zugeführte elektrische
Leistung von konstanter Spannung und veränderlichem Strom in elektrische Leistung
von veränderlicher Spannung und konstantem Strom umformt. Die Wicklung des mit konstanter
Drehzahl umlaufenden Läufers ist ähnlich wie die Ankerwicklung einer Gleichstrommaschine
mit einem Stromwender verbunden. Dem Stromwender der Metadyne sind gewöhnlich vier
Bürsten zugeordnet, von denen zwei Bürsten mit dem primären Stromkreis und zwei
Bürsten mit dem oder den sekundären Stromkreisen verbunden sind.
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Der in der Läuferwicklung fließende primäre Strom erzeugt einen primären
Fluß bestimmter Richtung, der seinerseits in den Läuferleitern
eine
derartige Spannung induziert, daß in dem oder den sekundären Stromkreisen bei veränderlicher
Spannung ein konstanter sekundärer Strom fließt.
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Der Ständer der Metadyne dient an sich nur als Rückschluß von geringem
magnetischem Widerstand für die von den Läuferströmen erzeugten Flüsse. Auf dem
Ständer können jedoch auch Wicklungen vorgesehen sein, deren magnetische Flüsse
sich mit den magnetischen Flüssen der Läuferwicklung zu resultierenden Flüssen zusammensetzen.
Hierdurch können die Kennlinien der Maschine geregelt werden. Diese Wicklungen können
in der primären oder sekundären Bürstenachse wirken. Durch Rege= Jung der Durchflutung
einer in der sekundären Bürstenachse wirkenden sog. sekundären Stromregelwicklung
kann der sekundäre Strom eingestellt werden. Die vorstehend beschriebene einfache
Metadyne kann natürlich, ohne an dem Grundprinzip etwas zu ändern, in mannigfacher
Weise geändert werden.
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Eine als Generator arbeitende Metadyne mit einer an die primären oder
Erregerbürsten angeschlossenen Stromquelle ist mit Ständerwicklungen versehen, die
in dem primären oder Erregerstromkreis der Generatormetadyne liegen oder von einer
besonderen Stromquelle derart erregt werden, daß die von diesen Ständerwicklungen
hervorgerufenen Durchflutungen in derselben Richtung wirken wie die in der Erregerbürstenachse
wirkende Läuferdurchflutung. Einer solchen Maschine wird die abgegebene elektrische
Leistung zum größten Teil durch den Antrieb des Läufers und nur zum geringen Teil
von der Erregerstromquelle zugeführt. Diese Stromquelle bewirkt im wesentlichen
nur, daß die Spannung an den Erregerbürsten der Generatormetadyne konstant gehalten
wird.
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Bei der Anordnung nach Abb. = sind drei Generatormetadynen
MG" MG, und MG, gleicher Leistung mit den Verbrauchern Dl,
D2, D3, D4 und D, in Reihe geschaltet. P1, P2 und P3 sind die den Generatormetadynen
zugeordneten, an ihre Erregerbürsten angeschlossenen Erregermaschinen. Die Erregerwicklungen
F" 17, und F3 der Generatoren erzeugen einen magnetischen Fluß in Richtung
der Erregerbürsten. Diese Erregerwicklungen sind in Reihe miteinander und in bezug
auf die Verbraucher Dl bis D,; im Nebenschluß an die Arbeitsbürsten geschaltet.
Da der in den Wicklungen F1, F, und F3 fließende Strom nahezu vollständig die in
jeder Metadyne induzierte Arbeitsspannung steuert, haben sämtliche der in Reihe
geschalteten Metadynen 111G1, IlIGz und 111G3 die gleiche Arbeitsspannung.
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Abb. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Generatormetadynen
MG"
!'7G2 und MG, von je verschiedener Leistung sind in dem Reihenschlußkreis
abwechselnd mit den Verbrauchern Dl, D, bzw. D3 angeordnet. P1, P. und P3 sind wiederum
die den Metadynen zugeo_ dneten Erregermaschinen. Die Erregerwicklung F1 des Generators
MG, ist an die Klemmen des Verbrauchers Dl, die Erregerwicklung F, des Generators
MG, an die Klemmen des Verbrauchers D,, und die Erregerwicklung F, des Generators
MG, an die Klemmen des Verbrauchers D3 angeschlossen. Hierdurch wird die
Abgabeleistung jedes Generators bzw. die an . seinen Arbeitsbürsten erzeugte Spannung
proportional der erforderlichen Aufnahmeleistung des oder der zugeordneten Verbraucher.
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" Der Verbraucher muß in der Reihenschaltung nicht unmittelbar neben
dem ihn mit Leistung versorgenden Generator angeordnet sein. Es kann vielmehr jeder
Teil der gesamten Belastung irgendeinem Generator zugeordnet werden. Wesentlich
ist lediglich, daß die Erregerwicklung des Generators an die Klemmen desjenigen
Verbrauchers angeschlossen ist, der von ihm mit Leistung versorgt werden soll.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf Anlagen mit Metadynen beschränkt.
Es können auch andere, einen konstanten Strom liefernde Generatoren, beispielsweise
Krämermaschinen, vorgesehen werden.
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Abb. 3 zeigt beispielsweise eine Anlage mit drei Krämermaschinen K1,
K2, K3 gleicher Leistung, die mit den Verbrauchern Dl bis D, in Reihe geschaltet
sind. Die Erregerwicklungen Slal, Sla2 und Sla, sind in Reihe und an die Klemmen
der Verbraucher Dl bis D,; geschaltet. Die fremderregten Feldwicklungen Sel bis
Sei der GeDeratoren liegen in Reihe an den Klemmen einer in der Zeichnung nicht
dargestellten Stromquelle. S1, S, und S3 sind die Reihenschlußwicklungen der. Krämermaschinen.
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Abb. q. zeigt einen Teil eines Reihenschlußstromkreises, in welchem
eine Krämermaschine in ähnlicher Weise verwendet wird wie die Metadyne in der Anlage
nach Abb. z. Bei der Anordnung nach Abb. q. ist die HauptschlußwicklungS in Reihe
mit dem Generatoranker K und die fremderregte Wicklung Se in an sich bekannter Weise
an eine geeignete Stromquelle geschaltet. Die Feldwicklung Sla ist an die Klemmen
der von der Krämermaschine gespeisten Verbraucher Dl und D2 angeschlossen.
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In ein Konstantstromreihenschlußsystemkönnen außer den Konstantstromgeneratoren
auch gewöhnliche Konstantspannungsgeneratoren eingeschaltet werden. Die höchste
sekundäre Spannung der Konstantstromgeneratoren addiert oder subtrahiert sich dann
von der Spannung des benachbarten Konstantspannungsgenerators. Man erhält dadurch
eine resultierende EMK, welche der Summe aller Gegen-EMKe in dem sekundären Stromkreis
gleich sein kann, ohne daß der gewünschte Höchstwert der Spannung der Konstantstrommaschinen
überschritten werden muß.