DE746075C - Electrical circuit, especially for wind turbines - Google Patents

Description

Elektrische Schaltung, insbesondere für Windkraftanlagen Zum Laden einer Samimlerbatterie mit einem Gleichstromerzeuger, -dessen Drehzahl in weiten Grenzen schwankt, ist es üblich, durch ein Rückstromrelais den Ladestromkreis zu unterbrechen, sobald die Spannung des Sammlers größer wird als die des Stromerzeugers. Ein solches Rückstromrel.ais hat gewöhnlich zwei Erregerwicklungen. Die eine wird an die Spannung des Stromerzeugers gelegt, :die andere wird vom Ladestrom durchflossen. Sobald die Spannunig,des Stromerzeugers einen vorgeschriebenen Mindestwert erreicht hat, schließt das Relais -den Ladestromkreis unter dem Einfluß der Spannungsspule. Dann beginnt der Ladestrom zu fließen: und unterstützt die Haltewirkung der Spannungsspule. Wenn die Spannung des Stromerz°ugers wieder etwas absinkt, dann entsteht unter der Wirkung der Gegenspannung des Sammlers ein Rückstrom. Die Hauptstromwicklung des Überstromrel.ais wirkt nun gegen die Spannungswicklung, so daß sich :das Relais wieder öffnet. Da bei solchen Schaltungen des Rückstromrelais gegebenenfalls verhältnismäßig starke Ströme schalten muß, wodurch s,.ine Kontakte stark beansprucht werden, ist bzreits vorgeschlagen worden, die Schaltung :des Ladestromes einem besonderen Schütz zu übertragen, derart, daß der Kontakt des Rückstromrel.ais nur die geringe Erreger-. leiturig des Schützes zu schalten. hat.Electric circuit, in particular for wind power plants for charging a Samimlerbatterie with a direct current generator, - its speed in wide Limits fluctuates, it is common to use a reverse current relay to close the charging circuit interrupt as soon as the voltage of the collector becomes greater than that of the generator. Such a reverse current relay usually has two excitation windings. One will applied to the voltage of the generator: the other is traversed by the charging current. As soon as the voltage of the power generator reaches a prescribed minimum value the relay closes the charging circuit under the influence of the voltage coil. Then the charging current begins to flow: and supports the holding effect of the voltage coil. If the voltage of the current generator drops again somewhat, then it arises below the Effect of the counter voltage of the collector a reverse current. The main current winding of the Overcurrent relay now acts against the voltage winding, so that: the relay opens again. Since with such circuits of the reverse current relay possibly relatively Must switch strong currents, which s, .a contacts are heavily stressed The circuit has already been proposed: the charging current to a special contactor to be transmitted in such a way that the contact of the Rückstromrel.ais only the low excitation. to switch conductive of the contactor. Has.

Bei einem Windkraftantrieb ist nun die Drehzahl des Stromerzeugers sehr stark abhängig von :der Belastung des Stromerzeugers, weil ein Windrad sich wie ein elektrischer Asynchronmotor verhält, indem es je nach seiner Belastung stärk schlüpft. Beim Auftreten eines Rückstromes wird .also die Drehzahl des Windrades und des Stromerzeugers wegen :der Entlastung sofort ansteigen, so daß nur noch ein geringes Spannungsgefälle zwischen dem Sammler und dem Stromerzeuger übrigbleibt. Das bewirkt ein ungünstiges Arbeiten des Cb.erstromrelais. Macht mian es so empfindlich, daß es bereits auf die geringen Rückströme anspricht, dann neigt es zum Klappern, das Schütz spricht dann fortwährend an: und stört durch -die sich oft wiederholende Unterbrechung des Ladestromes die in der Nähe befindlichen Rundfunkgeräte. Durch die Erfindung werden diese Nachteil,-beseitigt. Das vom Rückstromrelais gesteuerte. iin Hauptstromkreis schaltende Schütz ist mit einem Selbstlialtekontakt und mit-einer durch eine Anzapfung in zwei Spulen unterteilten Erregerwicklung ausgestattet. Durch die eine Teilspule fließt hei eingeschalteten Schütz der Selhsthaltestrom, der andere Spulenteil liegt mit dem Selbsthaltekontakt in einem Stromkreis, der die Wirkung des Haltestromes aufheben und das Schütz zum Abfallen hringlii kann. jedoch erst dann. wenn er über einen horitakt (las voll einem kräftigen Rückstrom durchflossenen und dadurch zurück .gestellten Ri-ickstromrelais geschlossen wird.In the case of a wind power drive, the speed of the power generator is now very much dependent on: the load on the power generator, because a wind turbine itself behaves like an asynchronous electric motor, depending on its load slips. When a reverse current occurs, the speed of the wind turbine and the power generator because of: the relief increase immediately, so that only one there is a small voltage difference between the collector and the power generator. This causes the CB current relay to work unfavorably. Makes me so sensitive that it already responds to the low return currents, then it tends to rattle, the contactor then continuously responds: and interferes with the often repetitive Interruption of the charging current of the radio devices in the vicinity. By the invention eliminates this disadvantage. The one controlled by the reverse current relay. iin Main circuit switching contactor is with a self-contact and with-one equipped with an excitation winding divided into two coils by a tap. By One part of the coil flows when the contactor is switched on, the self-holding current, the other The coil part is in a circuit with the self-holding contact, which has the effect of the holding current and the contactor can hringlii to drop out. but only then. if he had a horitakt (read a powerful reverse current flowed through and thereby reset .back-current relay is closed.

Die Fig. i bis .l. zeigen das Rückstromrelais und das- Schütz liebst ihren Leitungsi-erbindungen in verschiedenen Arbeitszuständen, und zwar stellt dar: -Fig. i den Rahezastand.Figs. I to .l. show the reverse current relay and the contactor love their leadership ties in various working conditions, namely: -Fig. i the Raheza stand.

Fig. 2 das Ri-ickstromrelais erregt, las Schütz noch in Ruhe.Fig. 2 energized the reverse current relay, contactor read in rest.

Fig. 3 das Rückstromrelais so weit abgefallen, daß :ein das Schütz steuernder Kontakt «-leder unterbrochc.i ist, aller sein finit <lein Selbsthaltekontakt des Schützes in Re;ilie liegender Ruhekontakt noch offen ist, das Schütz eingeschaltet.Fig. 3 the reverse current relay dropped so far that: a the contactor controlling contact «-leder unterbrochc.i is, everything its finite <lone self-holding contact of the contactor, the normally closed contact is still open, the contactor is switched on.

Fig. d, das Rückstronirelais und das Schütz ausgeschaltet.Fig. D, the reverse flow relay and the contactor switched off.

Fig. 5 ist eine übersichtliche. rein scheinatische Skizz,- dir Schaltung.Fig. 5 is a clear one. purely apparent sketch - you circuit.

In der. Schaltbildern bedeutet 2o den Stromerzeuger, 22 den Sammler, 30 ein Rückstromrelais, 5() ein Schütz zum Abschalten des Ladestromes. Der Ladestrom fließt vom Generator 2o über die Spule 35 und die Klemme 31 des Riickstronirelais 30, die Leitung 6- sowie die Kontakte 6I uns- 62 des Schützes 5o durch den Samriler 22 zu der gemeinsamen Rückleitung 23 11!1d über 21 in den Stroni@erz2iiger zurück. Das Rückstromrelais 30 hat einen Magnetkern 32, der von der Strohspule 35 und der Spannungsspiele 33 magnetisiert wird. Die Spannungsspule liegt einerseits all der Klemme 3 1 und andererseits an der gemeinsamen Rückleitung bei 34. Durch den Magnetkern 32 wird 1),1m Anziehen der Arbeitskontakt 39, 4o geschlossen und der Ruhekontakt 4, 42 geöffnet. Der Arbeitskontakt 39, d6 liegt einerseits an der KleinIne 3z und andererseits an der Leitung 44, welche zu dem Schütz 50 führt. Der Ruhekontakt .4I, 4.= liegt einerseits an der gemeinsamen Rückleitung bei -.43 und andererseits an der Leitung dl.In the. Wiring diagrams means 2o the power generator, 22 the collector, 30 a reverse current relay, 5 () a contactor for switching off the charging current. The charging current flows from the generator 2o via the coil 35 and the terminal 31 of the backstronic relay 30, the line 6- and the contacts 6I uns- 62 of the contactor 5o through the Samriler 22 to the common return line 23 11! 1d via 21 in the Stroni @ arguably back. The reverse current relay 30 has a magnetic core 32 which is magnetized by the straw coil 35 and the voltage cycles 33. The voltage coil is on the one hand all of the terminal 3 1 and on the other hand on the common return line at 34. The magnetic core 32 attracts the normally open contact 39, 4o and opens the normally closed contact 4, 42. The working contact 39, d6 is on the one hand on the KleinIne 3z and on the other hand on the line 44, which leads to the contactor 50 . The normally closed contact .4I, 4. = is on the one hand on the common return line at -.43 and on the other hand on the line dl.

Das Schütz 5o hie: einen Magnetkern 52, der durch die beiden in Reihe geschalteten Spulen:53 und 54. magnetisiert wird. Beim Anziehen schließt dieser Magnetkern den Hauptkontakt 61, (y2 und einen Selbsthaltekontakt 59, (io. Der Selbsthaltekontakt 59, (io liegt einerseits an der Kl,-inme 55 zwischen den beiden Spulen 53 und 5.4 und arclerers°its an der Klemme 61 des Hauptkontaktes. Die Spule 53 liegt einerseits an der gemeinsamen Kleinm4 55 und andererseits an der Leitung 44. die vom Rückstroinrelais 30 kommt. Die Spule 54 liegt einerseits ati der gemeinsamen Klemme 55 und andererseits bei 54 all der gemeinsamen Rückleitung.The contactor 50 is called a magnetic core 52 which is magnetized by the two coils 53 and 54 connected in series. When attracted, this magnetic core closes the main contact 61, (y2 and a self-holding contact 59, (io. The self-holding contact 59, (io is on the one hand on the Kl, -inme 55 between the two coils 53 and 5.4 and arclerers ° its on the terminal 61 of the main contact. the coil 53 is partly due to the common Kleinm4 55 and on the other hand on the line 44 coming from the Rückstroinrelais thirtieth the coil 54 is located on the one hand ati the common terminal 55 and the other at 54 all the common return line.

Damit durch das Klappern des Rückstronirelais 30 das Schütz 5o nicht in llitleic eiischaft gezogen wird, ist dieses Schütz finit einen Selbsthaltekontakt 59, 6o ausgestattet, der die Erregung der Spule 5.1 aufrechterhält, solange das Schütz 5o geschlossen ist.So that the rattle of the backstroke relay 30 does not affect the contactor 5o is pulled in llitleic eggshaft, this contactor is finitely a self-holding contact 59, 6o, which maintains the excitation of the coil 5.1 as long as the Contactor 5o is closed.

Erst wenn wirklich ein Rückstrom auftritt, der so groß ist, daß man ihn nicht mehr ztiiassen will, wird das Rückstromrelais 30 wirklich vollständig abfallen. weil ;eine Stromspule 35 nunmehr seiner Spannung:*-spule 33 entgegenwirkt. Dabei öffnet sich nicht nur der Arbeitskontakt 39, .10, si>llderii es schließt sich nunmehr auch der Ruhekontakt d1, _l2 und bringt damit das Schütz 5#i wieder zum Abschälten. Da jedoch (las Schütz 5o in geschlossenem "Zustand durch seine eine Teilspule 5.1 dauernd gehalten wird, läßt nian durch den Ruhekontakt 41, 4= des Rii.ckstromrelais 30 die zweite "heil,pule 53 des Schützes 5o entgegengesetzt der anderen Teilspule 54 erregen. Dann schaltet das Schütz 50 wieder ab, so daß der Anfangszustan,l hergestellt ist, so lange, bis die Spannung des Stromerzeugers «-leder auf dun vorg--schriebenen Wert ansteigt.Only when a reverse current actually occurs which is so great that it is no longer wanted to be allowed will the reverse current relay 30 really drop out completely. because; a current coil 35 now counteracts its voltage: * - coil 33. Not only does the normally open contact 39, .10, si> llderii open, the normally closed contact d1, _l2 now also closes, thus causing the contactor 5 # i to switch off again. However, since the contactor 5o is kept in the closed state by its one coil section 5.1, nian can excite the second coil 53 of the contactor 5o opposite the other coil section 54 through the break contact 41, 4 = of the reverse current relay 30. Then the contactor 50 switches off again, so that the initial state 1 is established until the voltage of the power generator increases to the prescribed value.

Claims (1)

PATEN TANSPRÜCTIE: I. Elektrische -Schaltun" insbesondere für Windkraftanlagen, zu.in selbsttätigeli Laden eines Sammlers mit einem Strom- erzeuger, dessen Drehzahl weit schwankt, so daß durch ein Rückstronirelais mit einer Spannungs- und einer Stroinwick- lung der Ladekreis beim ('t)er«-iegen der Sammlerspannung unterbrochen wird, finit einem Schütz, das von einem Rückstroni- relais gesteuert wird tind die Abschaltung des Ladestromes übernimmt, gekeni:zeieli- net durch einen Selbsthaltekontakt (59, 6o) am Schütz (5o), der dieses- Schütz auch geschlossen hält. wenn der Arbeitskontakt (4o, 39) des Rückstromrelais (30) sich öffnet, und durch einen Ruhekontakt (42, 41) am Rückstromrela,is (30), der eist bei kräftigem Rückstrom in der Stromspule (35) des Rückstromrelais (3o) geschlossen «-irl und damit das Schütz (5o) zum Ab- schalten ceranlaßt. 2. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsspule (53. 54.) des Schützes (5o) durch eine An- zapfung (55) in zwei Spi:len mit:iteilt ist, so daß beim Einschalten beide Spulen (53, 5:4) zusammen wirken, beim Selbsthalten nur die .eine Spule (54) erregt ist und beim Abschalten die andere Spule (53). durch,den Ruhekontakt (4i, 42) des Rückstromr.elais (30) entgegen der Spr-Je (54) erregt wird. -Zur Abgrenzung des Anm°l.dungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... N r. 27 8 o r 5, 434458. 435682; französische Patentschriften .N r. .a46 522, 766971- PATEN TANSPRÜCTIE: I. Electrical switching "in particular for wind turbines, too Charging a collector with an electricity generator whose speed fluctuates widely, so that through a reverse drive relay with a tension and a stroke winding tion of the loading circle at the ('t) he «-y Collector voltage is interrupted, finite a contactor that is operated by a backflow The relay is controlled tind the shutdown of the charging current takes over, gekeni: zeieli- net through a self-holding contact (59, 6o) on the contactor (5o), this contactor too keeps closed. when the working contact (4o, 39) of the reverse current relay (30) itself opens, and through a normally closed contact (42, 41) on the reverse current relay, is (30), which is at strong reverse current in the current coil (35) of the reverse current relay (3o) closed «-Irl and with it the contactor (5o) to switch ceranlaasst. 2. Circuit according to claim I, characterized characterized in that the actuating coil (53. 54.) of the contactor (5o) by an tap (55) in two games with: it is divided, so that when switching on, both coils (53, 5: 4) work together, when self-holding only one coil (54) is excited and when switching off the other coil (53). by, the normally closed contact (4i, 42) of the Rückstromr.elais (30) against the Spr-Je (54) is excited. - To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German patents .... N o. 27 8 or 5, 434458, 435682; French patents .N r. .a46 522, 766971-