DE874809C - Vorrichtung zur Erzielung einer bei UEberstrom oder UEberspannung stark abfallenden Regelgroesse (Spannung bzw. Strom) fuer Generatoren - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Erzielung einer bei Überstrom oder Überspannung stark abfallenden Regelgröße (Spannung bzw. Strom) für Generatoren Die Erfindung bezieht sich auf Regelvorrichtungen, insbesondere Eilregler, für Generatoren, und zwar auf jene Art von Reglern, die ein aufwärts und ein abwärts regelndes Organ: enthalten. Sie hat die Aufgabe, die Spannung oder den Strom zwar in dem normalen Strom- bzw. Spannungsbereich konstant zu halten, aber hei Überstrom bzw. Überspannung einen starken Abfall der Spannung bzw. des Stromes zu erzwingen, um beispielsweise Überlastungen oder Überladungen von Batterien zu vermeiden.
• Es ist bekannt, zu diesem- Zweck einen vom Strom abhängigen. Regeleinfluß schneller als proportional mit dem Strom wachsen zu lassen und dadurch ein zu hohes Ansteigen des Stromes zu vermeiden. Bei eitler bekannten Anordnung hat man deshalb ein entsprechend ausgebildetes mechanisches Kupplungsglied verwendet, mit dessen Verstellung eine auf das vom Strom beeinflußte Reglerglied einwirkende mechanische Gegenkraft nach einem nichtl:ineaTen Gesetz zunimmt. Die von dem Strom auf das betreffende Reglerglied ausgeübte Stellkraft ist dabei-dem Strom praktisch proportional.
• Bei einer anderen bekanntem Einrichtung zur selbsttätigen Spannungsre@gelung von Stromquellen, bei der zur Erzeugung einer oberhalb einer gewissen Stromgrenze abfallenden Spannungs!stromkennlinie auf ,den Regler außer der Spannung der Stromquelle noch eine zusätzliche, von dem Belastungsstrom nicht linear abhängige Spannung einwirkt, setzt sich die von dem Belastungsstrom abhängige Spannung aus zwei einander entgegenwirkenden Komponenten zusammen,, von denen die eine linear, die andere nach einer Magnetiis:ierung,skennlinie mit dem Belastungsstrom ansteigt. Eiale solche Anordnung benötigt außer einem Stromwandler zwei. in Reihe geschaltete Transformatoren, von denen der eine mit, der andere ohne Sättigung arbeitet. Diese Transformatoren sind der. Meßwicklung des Spannungsreglers vorgeschaltet.
• Erfindungsgemäß erhält man bei den eingangs gekennzeichneten Reglern dadurch eine wesentlich einfachere Anordnung, -daß zu dem abwärts regelnden Organ ein, mit einer Betriebsstrom oder -spannung führenden Zusatzwicklung versehenes Span nungs- bzw. Stromrelais parallel liegt, das in der Arbeitsstellung auf Abwärtsregelung schaltet und das aufwärts regelnde Organ der Regelanordnung unwitrksam macht, insbesondere abschaltet, in der Ruhestellung dagegen das aufwärts regelnde Organ würksam macht, .insbesondere einschaltet und zwischen Arbeite- und. Ruhestellung ,einen beispielsweise durch einen Kontaktweg bedingten, Toleranzbereich ,hat, bei solcher Abglelvchung seiner Wicklungen, daß im normalen Strom- bzw. Spannungsbereich seine Anspireehgrenze über, im Überstrom-bzw. Überspannungsbereich aber unterhalb der Ansprechgrenze des abwärts regelnden Organs liegt.
• Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher erläutert.
• Die Spannung eines Generators i (Fig. x) mit einer Feldwicklung 2 und einem regelbaren Widerstand 3 im Feldkreis soll während des normalen Betriebsstromes konstant gehalten werden (Bereich A, Fig. 2), in ,der in Abhängigkeit vom Betriebsstrom T die Generatorspannung U aufgetragen ist; bei Überstrom (Bereich B) dagegen soll die Spannung stark abfallen.
• Der Kontaktarm q. des regelbaren Feldwiderstandes 3 wird durch einen Motor 5 verstellt, dessen Anker einerseits an die Mitte eines am Netz N liegenden Spannungsteilers 6, andererseits über Steuerkontakte 70, 8o und Umschalter go an. die Netzleiter anischließbar ist. Die Kontakte bzw. der Umschalter werden .durch Meßwicklungen 7, 8, 9 von. Spannungsrelais, die an der Netzspannung Hegen, betätigt. 70 ist ein Ruhekontakt, 8o ein Arbeitskontakt; 9o ist ein Umschalter, deT in. der Ruhestellung den Kontakt 92, in der Arbeitsstellung den Kontakt 93 schließt. Der Relaismagnet für den Umschalter go trägt. außer einer Spannungswicklung 9 noch eine betriebest iromführende Zusatzwicklung 9x.
• Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: In, dem Strombereich A (Fiig. 2) wird die Spannung wie folgt konstant gehalten. Ist sie zu niedrig, dann, läßt das. Relais 7 seinen, Kontakt 7o fallen. Er schaltet über die Köntakte go, 92 den Stellmotor 5 auf Drehung im Pfeilsinn. Der Feldwiderstand 3 wird verkleineTt, die Spannung steigt, bis das Relais 7 wieder dem Kontakt 70- öffnet. Ist .die Spannung zu hoch, dann. schließt das Relais 8 den Kontakt 8o und schaltet dadurch den Motor 5 auf Drehung entgegen dem Pfeilsinn. Der Feldwiderstand- 3 wird verkle4nert, die Spannung fällt, bis das Relais 8 den Kontakt 8o wieder öffnet. Dieses Spiel wiederholt sich in rascher Folge.-Bei Überstrom, also .im Strombereich B, macht sich die Wirkung der Zusatzwicklung gx bemerkbar mit der Folge, daß -das Relais 9, .dessen Ansprechgrenze bei Strömen ,im Bereich A über der des Relais & liegt, nunmehr schon bei kleineren Span nungen .den Umschalter go von dem Kontakt 92 auf den Kontakt 9,3 umlegt, und zwar sinkt die Ansprechgrenze um so tiefer unter die des Relais 8, je höher der Überstrom ist. Zunächst wird bei einem bestimmten Strom der Ruhekontakt 92 geöffnet und damit der Kontakt 70 abgeschaltet, das aufwärts regelnde-Organ also unwirksam gemacht. Der Strom ruß nachdem Öffnen des Ruhekontaktes 92 erst um ein einstellbares. Stück steigen (Änderung des Kontaktweges); bis der Arbeitskontakt 93 sch.läeßt (stabile Einstellung -des Relais). Sobald' der Arbeitskontakt 93 geschlossen wird, wird der Motor 5 auf Drehung entgegen dem Pfeilsinn. geschaltet. Der Feldwiderstand 3 wird also erhöht und die Spannung abgesenkt, bis sie so klein geworden ist, daß das Umschaltrelais go seinenArbeitskontakt 93 wieder öin@et. Der Umschaltkontakt go bleibt dann in seiner Mi,ttels,tellung zwischen dem Ruhekontakt 92 und dem Arbeitskontakt 93 stehen. Würde der Strom weiter steigen, so wird der Kontakt 93 wieder geschlossen und die Spannung gesenkt; würde er fallen, so wird der Ruhekontakt 92 geschlossen und damit, wenn die Spannung unter der Ansprechspannung von Relais 7 liegt, auf höheren Strom geregelt. Liegt die Spannung über der Ansp.rechspann.ung von Relais 7, so isst dieses ,geöffnet, ..und es tritt keine Regelung auf höheren Strom ein. Es werden also die ,in Fig. 2 mit gestrichelten Linien 7oo, 8oo, 92o, 930 umrissenen Spannungsgrenzen eingehalten. Dies entsprücht einem durch den Kontaktweg bedingten. Toleranzbereich. Bis zu einem bestimmten Grenzstrom sind die Grenzen 7oo, 8oo durch die beiden Relais 7 und 8 beistimmt, von- einem bestimmten Grenzstrom ab (Grenzen 920, 93o) durch den Kontaktweg des Einschaltrelais 9; die Grenzen bleiben dabei prozentual von einem Mittelwert der Spannung gerechnet, .gleich, z. B. ± 5 % der mittleren. Spannung.
• Strom und Spannung können ihre Rolle vertauschen. Es kann z. B. bis zu ,einer bestimmten Spannung auf konstanten Strom geregelt werden (Laden von Batterien), steigt die Spannung, dann wird ,der Strom gesenkt (Verhinderung des überladens von Batterien nach vollendeter Ladung).

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜGIIE: x. Vorrichtung zur Erzielung einer bei Überstrom oder Überspannung stark abfallenden Regelgröße (Spannung bzw. Strom) für Generatoren, die von einer ein aufwärts und abwärts regelndes Organ enthaltenden Regelanordnung, insbesondere Eilregler, selbsttätig auf konstante Spannung bzw. konstanten Strom geregelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem abwärts regelnden Organ (8, Fig. i) ein mit einer Betriebsstrom oder -spanneng führenden Zusatzwicklung (gi) versehenes Spannungs- bzw. Stromrelais (9) parallel liegt, das in der Arbeitss.te11ung (Kontakt 93) auf Abwärtsregelung schaltet und das aufwärts regelnde Organ (7, Kontakt 70) ,der Regelanordnung unwirksam macht, insbesondere abschaltet, in der Ruhestellung (Kontakt 92) dagegen das aufwärts regelnde Organ (7, Kontakt 70) wirksam macht, insbesondere einschaltet und. zwischen: Arbeits- und Ruhestellung einen beispielsweise durch seinen Kontaktweg bedingten Toleranzbereich (Grenzen 920, 930) hat, bei solcher Abgleichung seiner Wicklungen (g, g-i), daß im normalen Strom- bzw. Spannungsbereieh (A, Fig.2) seine Ansprechgrenze über, im Überstrom- bzw. Überspannungsbereich (B) aber unterhalb der A.nsprechgre:nze des abwärts regelnden Organs (8) liegt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß,das Spannungsrelais (9) mit Zusatzwicklung (gi) einen Umschalter (go, 92, 93, Fig. i) hat, der in der Arbeitsstellung (Kontakt 93) :den Kontakt (8o) des abwärts regelnden Organs (8) überbrückt und den Stromkreis des Kontaktes (70) des aufwärts regelnden. Organs öffnet, in. .der Ruhestellung (Kontakt 92) dagegen schließt und die Überbrückung des Kontaktes (8o) des abwärts regelnden. Organs (8) aufhebt. Angezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 134191; deutsche Patentschrift Nr. 655 925.