Regelungseinrichtung, angewandt zur Entregung von Generatoren. Es sind Einrichtungen zur Entregung von Generatoren bekannt, bei denen ein Relais im Bedarfsfalle einen Entregungswiderstand einschaltet, der eine Schwächung des Feldes bewirkt. Dieses Einschalten geschieht im all gemeinen plötzlich, so dass dabei leicht äusserst unangenehme grosse Funken- und Lichtbogen- bildungen auftreten können, zumal, da die Entregung an - sich schon vielfach wegen anormaler Betriebszustände herbeigeführt wird.
Dies bekannte Verfahren zur Entregung hat ferner insofern einen grossen Nachteil, als durch seine Anwendung ein besonderer Ent- regungswiderstand erforderlich wird, der in bezug auf Anordnung, elektrische Beinflussung der Gesamtanlage und Kosten als ungünstig anzusehen ist.
Erfindungsgemäss werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass zur vollständigen Entregung von Generatoren ein selbsttätiger Steuerregler einen Feldregler des Generators betätigt. Als selbsttätige Steuerregler für diese Zwecke eignen sich besonders hydrau lische Schnellregler. Die vier Figuren zeigen Teile von vier verschiedenen beispielsweisen Ausführungs formen der Erfindung, die als hydraulische Steuerregler ausgebildet sind und den Feld regler des Generators mit Hilfe eines Arbeits kolbens (Servomotor) steuern, wie es z. B. Fig. 1 der schweizerischen Patentschrift 108348 der Klasse 106 zeigt.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist an genommen, dass zur Regelung eines Generators, etwa zur Konstanthaltung seiner Spannung oder Stromstärke, bereits ein selbsttätiger Steuerregler verwandt wird, der nun mit Hilfe einer besonderen Steuerung gleichzeitig für die Durchführung der Entregung bezw. Gegen erregung benutzt werden soll. Dieser Regler kann entsprechend dem vorgenannten Patent 108348 auch als Stromregler verwendet werden.
Er besitzt in bekannter Weise einen Steuer schieber (Schwebekolben) Z, der in dem Fut ter D eines Steuerzylinders zur Steuerung des Arbeitskolbens sitzt und unter dem Einfluss des Druckes einer Feder F und einer Druck flüssigkeit steht, die in der durch Pfeil an- gegebenen Richtung strömt. Der Druck dieser Flüssigkeit hängt in bekannter Weise davon ab, wie weit eine Vorsteuerhülse H den Durch. fluss der Flüssigkeit gestattet. Die Höhe der Einstellung der Hülse H wird durch die vom Magneten 1'f1 auf den an der Hülse ange brachten Anker- A ausgeübten Kräfte bestimmt. Die Stärke des blagrretes hängt von dem in der Leitung L fliessenden Strom ab.
Die bisher genannten Teile des Reglers dienen zum Regeln des Generators während des Betriebes und werden im allgemeinen unabhängig von der Einrichtung der #'rrt- regung vorhanden sein. Für die Entregung ist nun im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ein besonderer Alagrret 161e vorgesehen, der auf einen Ankerale wirkt, all dem eine Steuer hülse He befestigt ist. In dem Befestigungs arm B mündet eine Abzweigung des Druck flüssigkeitsrohres.
Die Öffnung dieses Flüssig keitsrohres wird bei nicht eingeschalteter Entregung von derSteuerhülseHe verschlossen. In diesem Fafl wird die Leitung L" im all gemeinen stromlos sein. Sobald ein Entregungs- relais in Tätigkeit gesetzt wird, fliesst durch die Leitung L8 ein starker Strom, der Mag net M8 zieht den Anker tle an, wobei die Hülse H, die Öffnung in dein Abzweigrohr freigibt.
Auf diese Weise vermindert sich der Druck der Flüssigkeit über dem Kolben des Steuerschiebers Z, so dass sich dieser unter dem Einfluss der Feder I' nach oben bewegt. Durch diese Aufwärtsbewegung des Steuer schiebers wird in bekannter Weise die Er regung des Generators allmählich bis auf den Wert Null herabgesetzt.
Eine Gefahr für das einwandfreie Arbeiten der Entregung bestellt darin, dass die Strom und Spannungsverhältnisse in den vom Gene rator gespeisten Stromkreisen meist nicht in normalem Zustande sind, wenn die Entregung erfolgen soll.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird daher im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 der Strom zur Betätigung der Entregung aus einem besonderen Stromkreis entnommen, der entweder durch Abzweigung vom (xenerator hergestellt werden kann, oder aber, was eine ganz besondere Sicherheit bedeutet, durch eine Hilfsbatterie gespeist werden kann, die beispielsweise unter dein Einfluss des Über stromes eingeschaltet wird.
Während in dein Ausführungsbeispiel der Fig. 1 für die Entregung eine besondere Steuerung vorgesehen ist, so kann diese auch vermieden werden. Eine solche Ausführungs form ist in Fig. \?.. dargestellt. Der bei dieser Ausführungsform verwendete Regler ist in derselben Weise ausgebildet wie irr Fig. 1.
Die Entregung erfolgt jedoch durch ein elektromagnetisches Relais R. Der durch die Leitung L" fliefäende Strom beeirrfluf,)t einen unter der Gegenwirkung einer kleinen Feder stehendem Magnetanker, der einen Hebelarm betätigt.
Wird die Leitung L, von Strom durchflossen, so drückt der Hebel die Steuer hülse H nach oben, die Druckflüssigkeit strömt nach aussen, so dala der Steuerschieber Z unter dem Einfluss der Feder Z' gehoben wird. Durch die Aufwärtsbewegung des Steuerschiebers erfolgt wieder die Entregung.
Bei dieser Ausführung wird also der Re gler durch den Anker des Entregungsrelais mechanisch beeinflusst. Bei dieser mechanischen Beeinflussung ist am besten jede starre Ver bindung zwischen Relais und Regler zu vermeiden. Durch die in Fig. 2 dargestellte Hebelübertragung erreicht man, dass derRegler durch das Entregungsrelais nur beeinflusst wird, wenn die Entregung wirken soll.
Statt der Einschaltung eines Hilfsstromes zur beschleunigten Entregung kann selbst redend auch genau so gut dieselbe Steuer wirkung durch Ausschalten des Hilfsstromes erfolgen, wenn das Hilfsrelais in seiner Bauart und Bewegung des Ankers entsprechend um gekehrt wird.
Die mechanische Beeinflussung des Steuer reglers durch das Errtregungsrelais, kann auch durch eine elekty ische ersetzt werden. Eine solche Ausführungsform zeigt Fig. 3. Von dem Regler selbst sind diesmal nur der Magnet tTI, sein Anker A und die Steuerhülse H angedeutet, alles übrige kann wie in Fig. 2 wirken. Bei dieser Ausführungsform erhält der Magnet 1l1 zur betriebsmässigen Regelung des (äenerators seinen Strom aus einem Drei phasennetz L.
Die Enden der Wicklung des 1V1agnetes M liegen gleichzeitig über einen Schutzwiderstand 1T-8 und ein Entregungs- relais E an einer andern Leitung L", die ihren Strom von einer besonderen Stromquelle be zieht.
Sobald das Entregungsrelais E in Tätigkeit gesetzt ist, wird der Magnet 111 an die Leitung L0 angeschlossen, der Anker unter der Wirkung der erhöhten Anziehungskraft des Magnetes gehoben und auf diese Weise der Feldregler in eine extreme Lage gebracht, so dass die Generatorerregung auf Null geht.
Bei dieser Ausführungsform muss durch besondere Schutzschaltungen (Widerstände, Kondensatoren oder Spulen) dafür gesorgt werden, dass der Strom des Entregungsrelais nicht oder nur unwesentlich auf den Generator stromkreis übergeht und umgekehrt. Kommen zwei verschiedene Stromarten in Betracht - etwa wenn Wechselstrom erzeugt und durch eine besondere Batterie Gleichstrom für die Zwecke der Erstregung verwandt wird so lässt sich durch Einschalten eines Konden sators W in die nur für Wechselstrom be stimmte Leitung zum Generator, und durch Einschalten einer geeigneten Spule W" in die nur für Gleichstrom bestimmte Leitung zur Hilfsbatterie ein ungewolltes Übergreifen der beiden Ströme vermeiden.
Die direkte Beeinflussung durch den elektrisahen Strom hat auf diese Weise gegen über der mechanischen Beeinflussung den Vor teil, dass eine einfachere Konstruktion erzielt wird, dagegen den Nachteil, dass erst durch besondere Massnahmen die Unabhängigkeit der beiden Stromkreise voneinander hergestellt werden muss.
Die Vorteile beider Einrich tungen können dadurch vereinigt werden, dass das Entregungsrelais <I>magnetisch</I> auf denselben Anker wirkt; der den Regler bei seiner normalen Reguliertätigkeit beeinflusst: Dazu sind die im Stromkreis des Entregungsrelais liegende Entregungsmagnetspule und die Regelungsmagnetspule so anzuordnen, dass ihre magnetischen Kraftfelder auf den Anker summarisch einwirken, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen.
- A2it besonderem Vorteil zwecks Beschleu nigung der Erstregung und Beseitigung der Remanenzspannung, läss sich der Gegenstand der Erfindung bei solchen Generatoren an wenden, die in bekannter Weise mit Umkehr feldreglern für Gegenerregung oder Ossana- Erregermaschinen ausgestattet sind. Eine solche Ausführungsform zeigt Fig. 4, in der ebenfalls von dem Regler nur der Magnet 111, der Anker<I>A</I> und die Hülse<I>H</I> dargestellt sind. Die Einstellung der Steuerhülse H wird hier durch eine Rückführung V beeinflusst.
Auf der Regulierwelle des Reglers, mit der der Feldregler gekuppelt ist und welche vom Arbeitskolben über Zwischenglieder verdreht wird, ist eine Spirale angebracht, die durch Vermittlung einer Blattfeder, unter der Gegen Wirkung einer Schraubenfeder, gegen einen Ansatz an der Steuerhülse H drückt.
Während des- Normalbetriebes steht die Spirale so, dass die Blattfeder ohne Einwirkung auf die Steuerhülse H ist.
Sobald das EntregungsrelaisEeingeschaltet ist, wird unter dem Einfluss des Stromes in den Leitungen L und L0, d. h. also unter dem Einflusse der beiden sich addierenden Strom stärken, der Anker _. und die Steuerhülse H kräftig nach oben bewegt und dadurch der Steuerregler so gesteuert, dass die Regulier welle und der Feldregler bis zum Anschlag auf volle Gegenerregung und die Rückfüh rung V in die untere Endlage eingestellt werden. Die Blattfeder ist jetzt noch nicht in der Lage, bei der ,Erregung- Null den Anker A in die Mittelstellung herabzudrücken, da, wie erwähnt, die Erregung durch die Spannungen L und L0 erfolgt.
Infolge der durch die Gegenerregung hervorgerufenen Senkung der Generatorspannung an der Lei tung L vermindert sich die Kraft des Mag netes M. Unter dem Einfluss der Blattfeder wird der Anker A dann solange nach unten verstellt, bis sich die Zugkraft des Magnetes und die Spannung der Blattfeder,-- die von der Lage der Spirale, somit also von der Stellung des Feldreglers abhängt, das Gleich gewicht halten. Durch geeignete Einstellung wird erreicht, dass bei dieser Gleichgewichts- Lage der Feldregler bei Erregung Null be ziehungsweise schwacher Gegenerregung steht. Durch die Dimensionierung und Veränderung der Spannung der Blattfeder lässt sich die Stärke der Gegenerregung einstellen.
Die Entregung erfolgt in allen Fällen also so, dass bei Ansprechen des Entregungs- relais der Regler zunächst auf volle Gegen erregung eingestellt und im gleichen Masse, wie die Generatorspannung nachlässt, aus geschaltet wird. Diese nachträgliche Schwä chung der Gegenerregung kann ohne Nach teile durch Einschalten eines Widerstandes in den Erregerstromkreis erfolgen. Man kann auch ein zweites Relais zur Ausschaltung der Gegenerregung im gegebenen Zeitpunkt verwenden. Das aufeinanderfolgende Ein und Ausschalten der Gegenerregung kann besonders schnell geschehen, wenn man die !Gegenerregung stetig gegen Null gehen lässt.
Diesem Zweck dient, wie vorstehend erläutert, die Spirale in der Rückführung Y bei der Ausführung nach Fig. 4.
Sofern in der Patentschrift von "voll- ständiger" Entregung gesprochen wird, ge schah dies im Gegensatz zu einer unvollstän digen und nur ganz vorübergehenden Ent- regung im Laufe der gewöhnlichen Regel tätigkeit.