DE974933C - Einrichtung zur Schnellregelung elektrischer Maschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Schnellregelung elektrischer Maschinen Elektrische Regler arbeiten bekanntlich um so langsamer, je größer die verlangte EmpfinKlilichkeit ist. Andererseits wird diel steuerbare Leistung um. so kleiner, je größer die verlangte Genauigkeit ist. Aus, beiden Gründen ist es schwierig, eine Regelung größerer Leistung gleichzeitig schnell und: sehr genau arbeitend auszuführen.
• Es sind bereits Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen das Feld der zu regelnden elektrischen Maschine durch zwei Erregungsarten im Sinn einer Grob- und Feinregelung beeinflußt wird.
• Weiterhin ist bereits eine Anordnung beschrieben worden, bei der zur Erzielung einer schnell ansprechenden Grobregelung eine Amplidyne durch eine Differenzerregung geregelt wird, wobei die Amplidyne noch mit einer Hilfserregung versehen ist. Sie verschiebt den durch die Hauptregelung bewirkten magnetischen und elektrischen Gleichgewichtszustand.
• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schnellregelung elektrischer Maschinen mit einer Querfeldmaschine der Amplidynebauart als Erregermaschine, bei der zur Erzielung einer schnell ansprechenden Grobregelung großer Stabilität die Amplidyne durch eine Differenzerregung gesteuert wird, in der die zu regelnde elektrische Größe in Gegenwirkung zu willkürlich einstellbaren Sollwerten gebracht wird, und eine die Grobregelung beeinflussende Hilfserregung aufweist. Erfindungsgemäß wird die Hilfserregung durch mindestens einen den magnetischen und elektrischen Gleichgewichtszustand der Grobregelung verschiebenden langsam, aber sehr genau nach dem Prinzip des Soll-Istwert-Vergleiches arbeitenden Feinregler kleiner Leistung geregelt.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung werden Mittel für eine schnelle Regelung goßer Genauigkeit offenbart. Vorteilhafterweise wird jedoch der letzte Teil der Regelung, die Feinregelung, langsam durchgeführt. Auf diese Weise können die dynamischen Begleiterscheinungen der einen neuen Regelzustand herbeiführenden Größen abklingen, bevor die Feinregelung einsetzt. Letztere braucht also diesen vorübergehenden Störerscheinungen nicht zu folgen.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung in, zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
• Das Ausführungsbeispiel der Fng. i behandelt die Spannungsregelung eines Drehstromgenerators i. Die Feldwicklung 2 dies. Generators, i wird .von einer Erregermasrlhine, 3 gespeist, deren maßgebende Fremderregung 5 von der Amplidyne 6 geliefert wird. Die Hauptstramerregerwiicklung 4 der Erregermaschine 3 hat den Zwack, die erforderliche, zuregelnde Erregerleistung in dein Wicklung 5 zu verringern. Die Amplidyne 6 besitzt gemäß der Erfindung in, der Achse ihrer Hauptbürsten g; io eine von einer Stromquelle konstanter Spannung (Maschine 17) über einen Widerstand 18 gespeiste Wicklung 14 und, eine eigesetzt wirkende Wicklung 15. Der Erregerstrom der Wicklung 15 wird dem Generator i über die Ventilbrücke ig und. den. Widerstand 2o entnommen.. Er ist der Spannung des Drehstromgenerators. i proportional. Die ebanfad1s in der Hauptbürstenachse in. Gegenschaltung zum Anker liegendes Kompensationswicklung i i der Amplidyne ist gemäß der Erfindung in Verbindung mit der Fremderregerwicklung 14 so eingestellt, daß das Ankerfeld des Nutzstromes; der über den Widerstand 12 an die Wicklung 5 abgegeben wird, nicht vollständig aufgehoben wird, sondern ein gewisser Rest von z. B. ion/o übrigbleibt An dem: Ankerbürsten 9, io liegt außerdem noch ein Parallelstromkreis über dien Widerstand 13. Dieser Parallelstromkreis enthält nacht die Wicklung i i. Die Gesamtwirkung dieser Maßnahmen ist ein äußerst energisches Ansprechen der Amplidyne bei Spannungsschivankungen im Generator i, wobei sehr kleines Zeitkornstanben der in: dien- Achsen g, io arbeitenden Wicklungen erreicht werden. Die magnetische Trägheit ist hierbei so gering, daß das -Abklingen der Felder und damit der Regelvorgang in der Amplidyrne sich in Uten-abspdelen,, die in der Größenordnung von einigen tausendstel Se` kunden liegen.
• Die Amplidyne 6 ist gemäß der Erfindung noch mit der Hilfserregerwicklung 16 versehen. Die Wicklung 16 wird von der konstanten Spannungsquelle 17 über den nur schematisch angedeuteten Regler 21 gespeist. Der Regler 21 ist derart ausgebildet, daß er nur sehr kleine Stromstärken langsam, aber sehr genau; einstellen i kann. Er wird von: der Spannung des Hauptgenerators i beeinfflußtt Die Hilfserregerw icklung 16 wirkt daher in dem einer, oder anderen Sinne auf eine Gleichgewichtsverschiebung der in der Hauptbürstenachse durch die Wicklungen 15, 11, 14 und 16 erregüen Felder im Sinne einer Konstanthaltung der Drehstramr generatorspännung ein. Tritt eine Spannungsänderung auf, so führen die Wicklungen 14 und 15 eine Schnellregelung hierbei, dies den: größten Beireich des ganzen; Vorganges deckt, während: die Wicklung 16 den Regelungsverlauf mit größter Genauigkeit vollendet.
• Das in der Fig.2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung behandelt die Regelung der Stromstärker des Dynamos. 22 nach, einem ganz bestimmten Gesetz, das durch die Kennlinie der Fig. 3 vorgeschrieben. ist Hierbei bedeutet 1 die Stromstärke und U die Klemmenspannung des Dynamos 22. Gemäß Fig. 3 soll auf dern Abschnitt A diel Spannung im wesentlichen konstant bleiben, im Teil B soll auf konstante Leistung geregelt werden, und. im Teil C soll die Stromstärke, bis zum Kurzschluß unverändert bleiben. Für diesen, Zweck erhält die Hauptmaschine 22 eine einzige, von. der Erregeramplidyne gespeiste Feldwicklung 23, die an den Bürstensatz 24, 25 über die Kompensationswicklung 4o angeschlossen, ist. Die Ampl.idyne besitzt wiederum eine Diese besteht aus einer fremderregten, Wicklung 26, welche an die Maschinen 27 und 39 angeschlossen, ist, und einer zweiten Wicklung 28, die parallel zu einem im Hauptstromkreis des. Dynamos 22 liegenden induktiven Widerstand 29 geschaltet ist. An den Klemmen des Widerstandes 29 liegt auch der Hilfsbürstensatz 30, 31 der Amplidyne. Die Gegenspannungsmaschine 39 wird in ihrer Felderregung 32 mittels der drei Spannungsteile 33, 34. 35 über die Ventile 36, 37 und 38 geregelt, und zwar von Reglern, die sehr kleine Ströme langsam, aber sehr genau beherrschen. Die Regler selbst sind nicht dargestellt, sondern nur durch die verschiebbaren Kontakte angedeutet. Der Kontakt des Spannungsteilers 33 wird durch die Spannung der Hauptmaschine 22, der Kontakt des Spannungsteilers 34 durch den Strom der Hauptmaschine 22 und der Kontakt des Spannungsteilers 35 durch die Leistung der Hauptrnasclvine 22 gesteuert. Die Ausgangskreise dieser Regler enthalten; nicht nur den Spannungsteiler 33 bzw. 34 bzw. 35, sondern auch das elektrische Ventil 36 bzw. 37 bzw. 38. Diese elektrischen Ventile wirken derart zusammen, daß jeweils nur der Stromkreis mit der höchstem. Spannung die Feldwicklung 32 speist. Die Wicklungen 28 und 26 übewnehmen die Grundregelung. Sie regeiln auf konstante Stromstärke. Die Gegenspannungsmaschine 39 wandelt da= infolge der elektrischen Ventile 36, 37, 38 und der Spannungsteiler 33, 34 35 die Kennlime U =-f (1) in der gewünschten, Weise ab.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Schnellregelung elektrischer Maschinen mit einer Querfeldmaschine der Amplidynebauart als Erregermaschine, bei der zur Erzielung einer schnell ansprechenden Grobregelung großer Stabilität die Amplidyne durch eine Differenzerregung gesteuert wird, in der die zu regelnde elektrische Größe in Gegenwirkung zu willkürlich einstellbaren Sollwerten gebracht wird, und eine die Grobregelung beeinflussende Hilfserregung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfserregung durch mindestens einen den magnetischen und elektrischen Gleichgewichtszustand der Grobregelung verschiebenden langsam, aber sehr genau nach dem Prinzip des Soll-Istwert-Vergleiches arbeitenden Feinregler kleiner Leistung geregelt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch, gekennzeichnet, daß ein Widerstand (13) parallel zur Kompensationswicklung (ii) und zur Feldwicklung (5) der Folgemaschine (3) geschaltet ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, d@aß ein in, dlem gleichstromgespeisten Ankerkreis des. Hauptgenerators (22) liegender induktiver Widerstand (29) zur Speisung der einen Feldwicklung (28) dient und äaß diese Spannung außerdem an den Kurschlußbürs.tenkreis (30, 31) gelegt ist. q.. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet dä.ß zur Erzielung einer praktisch geknickten. Kennlinie mindestens zwei von verschiedenen. Betriebsgrößen gesteuerte Feinregler vorgesehen sind, deren Ausgangskreise (33, 34 35) .elektrische Ventile (36, 37, 38) enthalten, die bestimmen, welcher Feinregler gerade wirksam sein soll. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 675 835, 730 717; deutsche Patentanmeldung S 38o8 VIIId/2i d2 (bekanntgemacht am 16. 11.1939) französische Patentschriften Nr. 864 929. 834163, 793689, 711478: USA.-Po,tentschriften Nr. 2270708, 2252-145, 2 24.7 166, 2:238 811; E. Rosenberg, »Die Gleichstrom-Querfcldmaschine«, 1928, S. 31, 32. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 932 3 19.