DE842132C - Einrichtung zur Messung der zeitlichen AEnderung der in einem Speicher vorhandenen Energie - Google Patents
Einrichtung zur Messung der zeitlichen AEnderung der in einem Speicher vorhandenen EnergieInfo
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- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
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Description
(WiGBL S. 175)
AUSGEGEBEN AM 23. JUNI 1952
ρ 27221 IXb142 0 D
vorhandenen Energie
Für die Messung der mechanischen Beschleunigung
einer Maschine kann eine rein mechanische Hinrichtung, bestehend aus einer über eine Feder
mit der rotierenden Maschinenwelle verbundenen Schwungmasse, verwendet werden. Bei einer solchen
F.iiinchtung wird die Schwungmasse bei einer Geschwindigkeitsänderung
der Welle beschleunigt, und infolge der Trägheit der Masse tritt eine gewisse
Verzögerung ein, so daß die Verschiebung der Schwungmasse relativ zur Welle ein Maß für die zu
messende Beschleunigung gibt.
Ks ist auch bekannt, die mechanische Beschleunigung indirekt zu messen, indem man die Leistungsäiiderung
eines Synchron- oder Asynchronmotors bei einer der Geschwindigkeitsänderungentsprechenden
Frequenzänderung mißt. Zu diesem Zweck ist der elektrische Motor mit einer Schwungmasse behaftet,
die bei einer Frequenzänderung des den Motor speisenden Netzes eine positive oder negative Beschleunigung
erfährt und dementsprechend eine Leistungsänderung des Motors zur Folge hat, die nur gemessen
WCi(Un muß, um die jeweilige mechanische Beschleunigung
feststellen zu können.
Diese Einrichtungen zur Messung der mechanischen Beschleunigung einer Maschine können in sehr
vorteilhafter Weise in Kombination mit einem Drehzahl
oder Frequenzregler verwendet werden, um diesen letzteren zu stabilisieren. Der Regler dient
somit zur Feststellung des absoluten Wertes der Geschwindigkeit bzw. Frequenz, während der Beschleunigungsmesser
die Stabilität fixiert.
In der Fig. ι zeigt die Kurve A den zeitlichen
Verlauf einer Drehzahlschwingung, wie sie beispielsweise bei einer Wasserturbine vorkommen
kann, die zum Antrieb eines elektrischen Generators dient. Die Drehzahl η ist.als Ordinate und die
Zeit t als Abszisse aufgetragen.. Um nunmehr den Drehzahlregler der Turbine mittels eines Beschleunigungsmessers
zu stabilisieren, wird nun in bekannter Weise die mechanische Beschleunigung gemessen
und dieser gemessene Wert zur Rückführung
ίο des Reglers verwendet. Für eine richtige Stabilisierung
des Reglers muß aber der Stabilisierungseinnuß einen Verlauf gemäß der Kurve C (Fig. i)
haben, d. h. dem Differentialquotienten der Geschwindigkeit entsprechen,, da sonst die Rückführung
des Reglers nicht im richtigen Zeitpunkt T einsetzt. In der Praxis hat es sich aber gezeigt, daß,
wenn die Beschleunigung bzw. der Differentialquotient der Geschwindigkeit mittels eines der bisher
bekannten Beschleunigungsmesser gemessen wird, die Voreilung des gemessenen Wertes weniger als
900 gegenüber der Schwingungsfrequenz der Drehzahl beträgt und der Stabilisierungeinfluß der
Kurve B entspricht. Infolgedessen erfolgt die Rückführung des Reglers etwas zu spät, und es entstehen
»5 gewisse Nachteile für die Regelung.
Zweck der Erfindung ist nunmehr, eine Einrichtung zur Messung der zeitlichen Änderung der in
einem Speicher vorhandenen Energie zu schaffen, die ohne weiteres imstande ist, einen Stabilisierungswert
mit der gewünschten Voreilung zu liefern. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß
ein Gleichstromzwischenkreis verwendet wird, dessen Strom für die Messung dient. Die zeitlichen
Änderungen der Stromstärke stellen dabei die Meßimpulse dar.
An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert, und zwar zeigt die Fig. 2 in schematischer
Weise ein Ausführungsbeispiel, wo die Meßeinrichtung zur Stabilisierung eines Drehzahlreglers verwendet
wird.
In der Fig. 2 bedeutet 1 ein Wechselstromnetz, welches von einem Wechselstromgenerator 2 gespeist
wird, dessen Antriebsmaschine 3 eine Wasserturbine ist. Für die Regelung der Geschwindigkeit
der Turbine 3 bzw. des Generators 2 ist ein Regler 4 vorgesehen, beispielsweise ein Zentrifugalregler, der
über das Hebelsystem 5 mit dem Steuerventil 6 eines Servomotors 7 in Verbindung steht und durch diesen
letzteren die Kraftmittelzufuhr zur Turbine in Abhängigkeit der Drehzahl regelt. Mit dem Wechselstromgenerator
2 mechanisch gekuppelt ist ein Gleichstromgenerator 8, der einen mit einer Schwungmasse 9 versehenen Motor 10 speist. In der
Verbindungsleitung zwischen Generator 8 und Motor 10 ist ein Transformator 11 eingeschaltet, dessen
Sekundärwicklung den Strom für die Betätigung eines Regelorgans 12 liefert, das ebenfalls mit dem
Hebelsystem 5 gekuppelt ist und somit auf die mechanische Rückführung 13 des Steuersystems einwirken
kann.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist nunmehr wie folgt: Tritt aus irgendeinem Grund eine
Drehzahländerung bei der Turbine 3 bzw. dem Generator 2 auf, so wird eine Leistungsänderung des
Motors 10 erfolgen. Je nachdem, ob die Schwungmasse 9 des Motors 10 eine Beschleunigung oder
Verzögerung erfährt, wird der Motor Leistung abgeben oder aufnehmen, und es tritt eine zeitliche
Änderung der durch die Schwungmasse aufgespeicherten Energie ein, d. h. der Strom J1, der durch
das Instrument 14 angezeigt wird, ist ein Maß für die zeitliche Änderung der Drehzahl der Turbine
und wird beispielsweise entsprechend der Kurve B (Fig. 1) verlaufen, da infolge Induktivität im Gleichstromkreis
eine Voreilung von 900 gegenüber der Drehzahlkurve praktisch nicht erreicht werden kann.
Um aber diese gewünschte Voreilung von 900 zwischen der Meßgröße, d. h. der zeitlichen Änderung
der Energie, und dem Anzeigewert zu erreichen, ist der Transformator 11 vorgesehen, der
vorzugsweise als Stromwandler ausgebildet ist. Der Sekundärstrom J2 dieses Transformators, der am
Instrument 15 angezeigt wird, weist dann eine Phasenverschiebung gegenüber dem Strom J1 auf,
die beispielsweise mittels eines Widerstandes 16 ohne weiteres so eingestellt werden kann, daß die
gewünschte Voreilung von 900 erreicht wird. Dieser Strom /2 kann nun zur Beeinflussung eines Regelorgans
12 benutzt werden, welches ebenfalls auf die vom Regler 4 betätigte Steuerung einwirkt und die
gewünschte Stabilisierung bewirkt.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebene Anordnung beschränkt, sondern es
kann beispielsweise im Gleichstrommeßkreis ohne weiteres an Stelle der Schwungmasse einKondensator
für die Speicherung der Energie verwendet werden, ohne dadurch am Wesen der Erfindung etwas zu
ändern. Ferner ist es auch denkbar, für die Herstellung einer Phasenvoreilung von 900 zwischen der
Meßgröße und dem Anzeigewert andere an sich bekannte Mittel an Stelle eines Transformators zu benutzen.
Die Meßeinrichtung gemäß der Erfindung kann natürlich ebensogut für die Stabilisierung von
andern Reglern verwendet werden, z.B für Frequenzregler u. dgl.
Claims (6)
1. Einrichtung zur Messung der zeitlichen Änderung der in einem Speicher vorhandenen
Energie, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung ein in einem Gleichstromzwischenkreis
fließender Strom dient, dessen zeitliche Änderung den Meßimpuls darstellt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gleichstromzwischenkreis aus einem Gleichstromgenerator (8) und einem von diesem gespeisten, mit einer Schwungmasse
versehenen Gleichstrommotor (10) besteht, und der Gleichstromgenerator (8) mit einer Ma- no
schine (2) mechanisch gekuppelt ist, deren Drehzahl Schwankungen als Meßgröße dienen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenverschiebung
zwischen der Meßgröße und dem Anzeigewert durch einen Transformator (11) bewirkt wird,
dessen Primärwicklung im Gleichstromzwischenkreis liegt und dessen Sekundärwicklung den
phasenverschobenen Anzeigewert liefert.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenverschiebung durch
eine veränderliche Impedanz (16) im Sekundärstromkreis einstellbar ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der um 900 gegenüber der
Meßgröße phasenverschobene Anzeigewert zur Betätigung eines Regelorgans (12) für die Stabilisierung
eines Reglers verwendet wird.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gleichstromzwischenkreis aus einem Gleichstromgenerator (8) und einem in Reihe mit dem Motor (10) liegenden Kondensator
besteht und der Gleichstromgenerator (8) mit einer Maschine (2) mechanisch gekuppelt ist,
deren Drehzahlschwankungen als Meßgröße dienen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
5203 6.52
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH949087X | 1946-07-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE842132C true DE842132C (de) | 1952-06-23 |
Family
ID=4549913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEP27221D Expired DE842132C (de) | 1946-07-08 | 1948-12-28 | Einrichtung zur Messung der zeitlichen AEnderung der in einem Speicher vorhandenen Energie |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH251918A (de) |
DE (1) | DE842132C (de) |
FR (1) | FR949087A (de) |
-
1946
- 1946-07-08 CH CH251918D patent/CH251918A/de unknown
-
1947
- 1947-07-08 FR FR949087D patent/FR949087A/fr not_active Expired
-
1948
- 1948-12-28 DE DEP27221D patent/DE842132C/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR949087A (fr) | 1949-08-19 |
CH251918A (de) | 1947-11-30 |
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