Vorrichtung zur Regelung von Betriebsgrössen. Es ist bekannt, Betriebsgrössen in der Weise zu regeln, dass in Abhängigkeit von dem augenblicklichen Wert der Betriebs grösse ein bewegliches Glied angetrieben wird, das im folgenden als Zwischenglied bezeichnet ist, und dass die Regelbewegung vom Unterschiede der Geschwindigkeit des Zwischengliedes und eines zweiten beweg lichen Gliedes, Vergleichsglied genannt, ab- ,Teleitet wird.
Gemäss der Erfindung wird das Zwi schenglied in Abhängigkeit von dem aixgen- blicklichen Wert der Betriebsgrösse durch eine Folge von Impulsen schrittweise ange trieben, die von einem Messgerät für die zu regelnde Grösse geliefert werden und deren Häufigkeit von dem augenblicklichen Wert der Betriebsgrösse abhängt.
Die Impulse können irgendwelcher Art sein, zum Beispiel elektrischer oder mecha nischer Art. S=e ergeben den Vorteil, dass auch grössere Entfernungen oder fremde Ein flüsse auf die Leitungen die Sicherheit der Regelung nicht beeinträchtigen können; denn da jeder Impuls einen Bewegungsschritt veranlasst, kommt es nur auf die Zahl der Impulse an, nicht aber auf hre Intensität. Während die Intensität übertragener Ener gien leicht Änderungen unterliegt, wird die Häufigkeit von Impulsen im wesentlichen immer unverändert bleiben.
Abb. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung gemäss der Erfindung. Durch diese Vorrichtung soll die Energie in einer Wecbselstromleitung 25 konstant gehalten werden, und zwar durch Verstellung des Ventils 2 (Abb. 2) für die Antriebsmaschine eines die Leitung speisenden Stromerzeugers. Die Verstellung dieses Dampfventils beim Steigen oder Fallen der konstant zu halten den Leistung in der Leitung 25 ist d:e Auf gabe, die mit den Mitteln gemäss der Erfin- dung zu lösen ist.
Der Wattstundenzähler 26 läuft mit einer der Energie in Leitung 25 entsprechenden Geschwindigkeit und treibt einen Kommutator 27 an, der in die Leitung 28 abwechselnd positive und negative Strom stösse aus der Stromquelle 29 sendet. Diese Stromstösse erregen zwei Spulen 9' und 30, die mit gekreuzten Achsen angeordnet sind, und in deren Felde ein Z-Anker 31 dreh bar angeordnet ist, wie dies vom Antriebs mechanismus der Nebenuhren her bekannt ist. Bei jedem Stromstoss macht der Z-Anker eine Viertelumdrehung, und zwar immer in derselben Drehrichtung. Er treibt über die Schnecke 32 und das Schneckenrad 33 das Zwischenglied 34 an.
Das Zwischenglied be steht aus einem Arm, dessen Ende, wie Abb. 2 in seitl-'cher Ansicht zeigt, gegabelt ist und mit zwei Kontaktschrauben 35 und 36 ausgerüstet ist. Diese sind mit dem positiven und negativen Pol der Stromquelle 29 verbunden. Zwischen den Kontakten 35 und 36 liegt ein Kontakt 37, der ebenfalls an einem umlaufenden Arm 3.8 befestigt ist. Dieser ist als Vergleichsglied bezeichnet und wird bei dem beschriebenen Ausführungs beispiel ebenfalls von einem Z-Anker 39 über die Schnecke 40 und das Schneckenrad 41 angetrieben. Der Z-Anker 39 macht seine schrittweisen Umdrehungen im Felde der kreuzweise gelagerten Spulen 42 und 43.
Da die Energie in der Leitung 2,5 auf einen konstanten Wert geregelt werden soll, muss auch das Vergle=chsglied 38 eine konstante Geschwindigkeit besitzen, der Z-Anker 39 muss also durch Stromstösse konstanter Häu figkeit bewegt werden. Zu diesem Zweck wird von der Stromquelle 29 die Scheibe eines Gleichstromzählers 44 angetrieben, und zwar über einen Regelwiderstand 45; diE; Erregerwicklung ist mit 46 bezeichnet. Die Wirbelstrombremse 47 ist nicht, wie ge wöhnlich, ein permanenter Magnet, sondern ein Elektromagnet, dessen Erregung von der Spannung der Stromquelle 29 abhängig ist.
Bei sinkender Spannung der Stromquelle wird also das Bremsmoment schwächer, die Zählerscheibe nimmt höhere Geschwindigkeit an. Dadurch wird der Geschwindigkeitsab fall ausgegl#chen, der durch Nachlassen der Spannung am Anker entstehen würde. Inner halb gewisser Grenzen ist es jedenfalls auf diese Weise möglich, die konstante Ge schwindigkeit der Zählerscheibe 44 auch bei nicht ganz konstanter Antriebsspannung auf recht zu erhalten.
Durch die beiden Z-Anker 31 und 39 werden das Zwischenglied 34 und das Ver gleichsglied 38 schrittweise angetrieben. Der Spielraum des Kontaktes 37 zwischen den Kontakten 35 und 36 kann durch Verdre hung der Schrauben 39 eingestellt werden, um die Empfindlichkeit der Regelung zu be einflussen: - Der Spielraum muss auf alle Fälle genügend gross' sein, um nicht schon dadurch einen Kontaktschluss herbeizufüh ren dass die Schritte der Z-Anker nicht gleichzeitig erfolgen. Solange die durch diese Schritte erzielten mittleren Geschwin digkeiten des Zwischengliedes 34 und des Vergleichsgliedes 38 dieselben bleiben, soll kein Kontaktschluss eintreten.
Erst wenn die Energie in 25 beispielsweise zu gross wird, erfolgen die Schritte des Z-Ankers 31 zu häufig, die mittlere Geschwindigkeit des Zwischengliedes 34 wächst, so dass sein Kon takt 35 den Kontakt 37 des Vergleichsglie des 38 einholt. Dadurch erhält der Motor 15 Strom und treibt über die Schnecke 1.6 das Schneckenrad 17 an. Dieses ist mit einem Anschlagstift 18 versehen, der bei jedem Umlauf das Schaltrad 19 um einen Zahn weiter schiebt. Dieser greift in das Zahnseg ment 20 ein, durch das das Ventil 2 weiter geschlossen wird. Ist umgekehrt die Energie in 25 zu gering, so wird der Kontakt 36 des Zwischengliedes vom Kontakt 3 7 des Vergleichsgliedes eingeholt, der Motor 25 er hält Strom umgekehrter Richtung und ver stellt das Dampfventil 2 im Sinne grösserer Öffnung.
Um die Wechselstromenergie in der Leitung 25 auf verschiedene Werte ein stellen zu können, wird die mittlere Ge schwindigkeit des Vergleichsgliedes '38 ein stellbar gemacht. Zu diesem Zweck ist der Regelwiderstand 45 vorgesehen, der die kon- stante Geschwindigkeit der Zählerscheibe 44 einzustellen gestattet.
Abb. 4 zeigt eine Ausführung des Zwi schengliedes, die in vielen Fällen eine noch bessere Regelung gewährleistet. Hiernach besteht das Zwischenglied aus sechs federn den Kontaktträgern, von denen die Kontakt träger 61, -62, 63 an einer Nabe 64 befestigt sind, während die drei Kontaktträger 64, 65, 66 auf einer dahinterliegenden Nabe, die in der Abbildung nicht zu sehen ist, sitzen. Die beiden Naben lassen sich gegenseitig verdre hen, damit der Spielraum für den Kontakt 37 des Vergleichsgliedes 38 eingestellt wer den kann. Im Betriebe sind dann aber die beiden Naben mit ihren federnden Kontakt trägern fest miteinander verbunden.
Hat das Vergleichsglied das Zwischenglied eingeholt, so berührt es zunächst den Kontakt des Kon taktträgers 63. Der Stromkreis der Strom quelle 29 wird zwar geschlossen, es liegen aber noch die Widerstände 67 und 68 darin. Der Regelmotor 15 läuft daher nur langsam. Wenn die dadurch erzielte Verstellung des Dampfventils 2 nicht ausreicht, und die Ge schwindigkeit des Vergleichsgliedes 38 immer noch überwiegt, wird der federnde Kontaktträger 63 so weit durchgebogen, dass er mit seinem Kontakt auch den Kontakt des Kontaktträgers 62 berührt. Dadurch wird der Widerstand 67 kurzgeschlossen und der Motor läuft schneller.
Wenn dies immer noch nicht ausreicht, wird auch der Widerstand 68 infolge der Durchbiegung des Kontakt- t.räger@ 62 kurzgeschlossen, so dass die Ge schwindigkeit des Motors 15 noch weiter er höht wird. Natürlich kann auch das Zwi- chenglied starr ausgebildet werden und das Vergleichsglied federnd; auch beide Glieder können mit federnden Kontakten ausgerüstet sein.
Den bekannten Regeleinrichtungen gegen über, bei; denen die Leistung oder die son stige zu regelnde Grösse durch ein Fallbügel gerät gemessen wird und der Fallbügel den Zeiger absatzweise zu Kontaktschlüssen ver- anlasst, hat die Erfindung den Vorteil, dass der gesamte Verlauf der wechselnden Lei stung auf die Regelung von Einfluss ist. Bei der bekannten Anordnung dagegen werden Leistungsänderungen, die zufällig nur in der Zwischenzeit zwischen zwei Fallbügelbewe- gungen aufgetreten sind, bei der Regelung überhaupt nicht berücksichtigt.
Ausserdem gestattet die Erfindung den Bau einer sehr wohlfeilen Einrichtung, da fast alle Teile bereits seit langer Zeit Gegenstand der Mas senfabrikation sind, vor allem die Zähler, die Umschalter und die Z-Anker als Antriebs werke für Nebenuhren. Ein anderer kon- struktiver Vorteil besteht darin, dass zwi schen den Kontaktstücken 35, 36 und 37 stets ein .guter Kontakt mit Sicherheit er zielt werden kann. Denn die Zwischenräume zwischen den Kontakten ändern sich nicht kontinuierlich, sondern absatzweise, und zwar jedesmal um eine Entfernung, die einem Schritt der Z-Anker entspricht.
Die Kontakte können leicht gegenseitig so einge stellt werden, dass entweder überhaupt kein Kontakt entsteht, oder bei einem weiteren vollen Schritt eines Z-Ankers ein sicherer Kontakt. Durch die vorgesehenen Selinecken- radübersetzungen werden auch genügend grosse Kontaktkräfte entwickelt.
Wenn die Messstelle, in welcher der Zäh ler 26 aufgestellt ist, und die Regeleinrich tung in grösserer Entfernung voneinander lie gen, so kann es unbequem sein, dass vom Kommutator des Zählers drei Leitungen zu den Antriebsvorrichtungen führen. Das lässt sich, wie in Abb. 3 gezeigt ist, vermeiden. Der Zähler 26 nach Abb. 3 treibt einen Unterbrecher an, welcher periodisch den Stromkreis des Relais 53 und der Batterie 52 unterbricht. Das Relais 53 steuert. den Kontakt 54, der über eine beliebig lange Leitung 55 den Stromkreis der Stromquelle 56 schliesst und öffnet.
Dadurch wird ein Empfangsrelais 57 gesteuert, dessen Anker 58 die Antriebsspulen 29 und 30 des Z- An kers 31 mit Stromstössen abwechselnder Rieh- tung erregt. Die weiteren Teile der Regel anordnung können ebenso, wie in Abb. 1 und 2 dargestellt ist, ausgeführt werden. Die Erfindung ermöglicht es auch, in einfachster Weise Betriebsgrössen auf variab len Wert einzustellen und insbesondere von irgendwelchen für die Regelung massgeben den Grössen abhängig zu machen. Dabei kann das Vergleichsglied fortlaufend oder schritt weise bewegt werden.
Man kann beispiels weise mit Hilfe des Schaltrades 19 (Abb. 2) ein Lufteinlassventil verstellen, das die Ver brennungsluft in irgendeinen Verbrennungs raum eintreten lässt, zum Beispiel in den Explosionsraum einer Gasmaschine oder in den Feuerraum eines Dampfkessels. Man kann in diesem Falle die Luftzufuhr in Abhängigkeit von dem zugeführten Brennstoff verändern. An Stelle des Zäh lers 26 tritt dann ein Luftmengenmesser. Die Geschwindigkeit des Vergleichsgliedes 38 wird von der Menge des zugeführten Brennstoffes abhängig gemacht.
Zu diesem Zweck kann man das Vergleichsglied ent weder von derjenigen Vorrichtung aus an treiben, die den Brennstoff zuführt, zum Beispiel von dem Wandrost des Dampfkes sels oder man kann den Zähler 44 (Abb. 1) durch einen Geschwindigkeitsmesser für das zuströmende brennbare Gas ersetzen.
Wenn es sich um die Regelung der Fre quenz eines Wechselstromes handelt, so kann man das Vergleichsglied 38 (Abb. 1), anstatt durch ein 2-Ankersystem, durch ein Uhr werk antreiben, dessen Geschwindigkeit durch ein je nach der einzuregelnden Fre quenz genau abgestimmtes Pendel bestimmt wird. Das Pendel liefert schrittweise Be wegung unmittelbar, die auf das Zwischen glied 38 übertragen wird.
Auch der cos. p eines Wechselstromes lässt sich mit Hilfe der Einrichtung gemäss der Erfindung in einfacher Weise regeln. Da der Zähler 26 (Ahb. 1) sich entsprechend E X J X cos. cp bewegt, entspricht auch die Geschwindigkeit des Zwischengliedes 34 die ser Grösse. Wenn nun das Vergleichsglied 38 mit einer Geschwindigkeit entsprechend dem Produkt aus Spannung und Stromstärke angetrieben wird, so bleiben die beiden Grö- ssen ohne Einfluss auf die Regelung, da sie die beiden umlaufenden Glieder gleichmässig beeinflussen.
Der gewünschte konstante Lei stungsfaktor cos. 99 wird durch Bemessung der mechanischen Übersetzungsglieder oder durch elektrische Einregelung der Geschwin digkeit des Zählers eingestellt. Da zum An trieb des Vergleichsgliedes 38 ein Zähler, der nur vom Produkt aus Spannung und Stromstärke abhängig ist, nicht ohne wei teres zur Verfügung steht, kann man auch einen Zähler für E X J X sin. p verwenden und den konstanten Wert sin. <B>99</B> durch rich tige Wahl der elektrischen Verhältnisse oder mechanischen Übersetzungen herausbringen.
In diesem Falle muss also für die Wahl der Übersetzungen sowohl der sin. cp wie der cos. cp berücksichtigt werden, was rechnerisch auf dasselbe hinauskommt, wie eine Bemessung der Übersetzungen gemäss einer Tangenten funktion.
Um ein Überregeln zu vermeiden, kann man sich der auch bei andern Regelungs arten bekannten Vorsichtsmassregeln bedie nen, zum Beispiel kann man den Regelstrom nach einiger Zeit durch ein wärmeempfind liches Glied unterbrechen. Ein Überregeln kann man auch dadurch vermeiden, dass man bei jeder Regelbewegung gleichzeitig die Ge schwindigkeit eines der beiden Glieder des Zwischengliedes oder Vergleichsgliedes vor übergehend so verändert, dass die die Regel bewegung auslösende gegenseitige Lage der beiden Glieder wieder rückgängig gemacht wird.
Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in den Abb. 5 und 6 dargestellt. Als Bei spiel ist eine Einrichtung gewählt, durch welche die Frequenz einer Wechselstrom leitung 125 auf einer bestimmten Höhe ge halten werden soll, und zwar durch Verstel lung des Ventils 12 (Abb. 6) für die An triebsmaschine eines zusätzlichen Stromer zeugers. Ein Synchronmotor 171 läuft mit einer der Frequenz in Leitung 125 entspre chenden Geschwindigkeit und treibt einen Kommutator 127 an, der in die Leitung 128 abwechselnd positive und negative Strom stösse aus der Stromquelle 129 sendet.
Diese Stromstösse erregen zwei Spulen 109 und 130, die mit gekreuzten Achsen angeordnet sind, und in deren Felde ein Z-Anker<B>131</B> dreh bar angeordnet ist, wie dies vom Antriebs mechanismus der Nebenuhren her bekannt ist. Bei jedem Stromstoss macht der Z-Anker eine Viertelumdrehung, und zwar immer in derselben Drehrichtung. Er treibt über die Schnecke 132 und das Schneckenrad 133 das Zwischenglied 134 an. Dieses ist in Abb. 6 vergrössert und in achsialer Richtung gese hen dargestellt.
Es besteht aus einem gega- belten Arm, der mit zwei Kontaktschrauben <B>135</B> und 136 ausgerüstet ist. Diese sind mit dem positiven und negativen Pol der Strom quelle 129 verbunden. Zwischen den Kon takten 135 und 136 spielt ein Kontakt 137, der an einem umlaufenden Arm 138 befe stigt ist. Dieser Arm, der hier Vergleichs glied genannt wird, wird von einem Z-Anker 139 über die Schnecke 140 und das Schnek- kenrad 141 angetrieben (Abb. 5). Dieser Z- Anker macht seine schrittweisen Umdrehun gen im Felde der kreuzweise gelagerten Spu len 142 und 143.
Zur Erzeugung der Strom stösse für diese Spulen dient ein Gleichstrom zähler 144, der von der Stromquelle-129 an getrieben wird, und zwar über einen Regel widerstand 145; die Erregerwicklung des Zählers ist mit 146 bezeichnet. Die Wirbel strombremse 147 ist nicht - wie gewöhn lich - ein permanenter Magnet, sondern ein Elektromagnet, dessen Erregung von der Spannung der Stromquelle 129 abhängig ist, damit der Geschwindigkeitsverlust infolge Nachlassens der Spannung der Stromquelle nach Möglichkeit ausgeglichen wird. Der Regelwiderstand 145 ist sowohl von Hand durch einen Kontakthebel 177 einstellbar, als auch von einem gesteuerten Kontakthebel 178.
Durch die beiden Z-Anker- 131 und 13,9 werden das Zwischenglied 134 und das Ver gleichsglied 138 schrittweise angetrieben. Der Spielraum des Kontaktes<B>137</B> zwischen seinen Gegenkontakten kann durch Verdre- hung der Schrauben 135 und 136 eingestellt werden, um die Empfindlichkeit der Rege lung zu beeinflussen. Der Spielraum muss auf alle Fälle genügend gross sein, um nicht schon dadurch einen Kontaktschluss herbei zuführen, dass die Sehritte der Z- Anker nicht gleichzeitig erfolgen.
Solange die durch diese Schritte erzielten mittleren Clcschwindigkei- ten des Zwischengliedes 13-1 und des Ver- gleiehsgliedes 138 dieselben bleiben, soll kein Kontaktschluss eintreten. Wenn aber die Frequenz in 125 beispielsweise zu gross wird, erfolgen die Schritte des Z- Ankers 131 zu häufig, die mittlere Geschwindigkeit des Zwischengliedes 134 wächst, so dass sein Kon takt<B>135</B> den Kontakt<B>137</B> des Vergleichs gliedes 138 einholt. Dadurch erhält ein Mo tor 115 (Abb. 6) Strom und treibt. über die Schnecke 116 das Schneckenrad 117 an.
Die ses ist mit einem Anschlagstift 118 versehen. der bei jedem Umlauf das Schaltrad 119 um einen seiner Schaltarme<B>181</B> weiterschiebt. Dieses greift in das Zahnsegrnent 120 ein, durch welches das Ventil 12 weiter geschlos sen wird. In der Bahn der Schaltarme 181 des Schaltrades<B>119</B> liegt aber ausserdem der Anschlagstift 179 des zweiarmigen Hebels 178, der auf dem Regelwiderstand 145 glei tet (Abb. 5). Durch die Bewegung des Kon taktarmes 178, die durch das Schaltrad 119 hervorgerufen wird, wird der Regelwider stand 145 verringert, die Geschwindigkeit des Zählers 144 also vergrössert.
Infolgedes sen werden vorübergehend die Schritte des Z-Ankers 1'39 beschleunigt, und damit wächst die mittlere Geschwindigkeit des Vergleichs gliedes<B>138,</B> so dass der Kontakt zwischen beiden Gliedern wieder aufgehoben wird. Der Kontaktarm 178 wird, nachdem das Schaltrad 119 .seinen Schritt. beendet hat. von den Federn 180 wieder in seine Mittellage gezogen, so dass der Zähler 1-1-1 und damit. auch das Vergleichsglied 138 ihre normalen Geschwindigkeiten wieder annehmen.
Ist umgekehrt die Frequenz in 125 zu gering, so wird der Kontakt des Zwischen gliedes vom Kontakt 137 des Vergleichsglie des eingeholt, der Motor 115 erhält Strom in umgekehrter Richtung und verstellt das Dampfventil 12 im Sinne .grösserer Öffnung. Auch der Kontaktarm 178 wird dabei vor übergehend verstellt, diesmal aber nach der andern Seite, so dass die Geschwindigkeit des Zählers 144 und des Vergleichsgliedes 188 vorübergehend verringert wird, um da durch den Kontakt 186 und 137 wieder auf zuheben.
Oft ist die Empfindlichkeit der Rege lung verschieden, je nachdem, ob das Regel organ - im beschriebenen Beispiel also das Dampfventil 12 - nahe seiner SchlussstPl- lung oder nahe seiner Stellung grösster Öff nung ist. Um aber schnell und doch sicher regeln zu können, ist es zweckmässig, dass jeder Regelschritt denselben Einfluss hat, gleichgültig, ob die Maschine in der Nähe des Leerlaufes oder in der Nähe der Vollast arbeitet. Das lässt sich auch erreichen, wenn man die Grösse der Regelschritte abhänr;ig macht von der Stellung des Regelorganes.
In Abb. 6 sind zu diesem Zweck die Schaltarme 181 des Schaltrades 119 mit verschiedenem Abstande angeordnet. Wo ihr Abstand gross ist, ist jeder Regelschritt entsprechend län ger, wo der Abstand klein ist, entsprechend kürzer.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung lässt sich vorteilhaft anwenden, wenn es sich darum handelt, .die Belastung auf mehrere Energieerzeuger zu verteilen.
Zu diesem Zwecke kann man Einzelgrö ssen, deren jede die Leistung eines Energie erzeugers eindeutig beeinflusst, von einem gemeinsamen Regelglied beeinflussen, das den Istwert der gesamten abgegebenen Lei stung mit dem Sollwert vergleicht.
Diese Art der Regelung kann für eine beliebige Zahl parallel arbeitender Energie erzeuger angewendet werden. Sie lässt sich besonders vorteilhaft in der Form durchfüh ren, wenn als. Einzelgrössen Geschwindigkei ten verwendet werden. Dabei wird nämlich der Energieerzeuger gesteuert von dem Un terschied der für ihn massgeblichen Einzel geschwindigkeit und einer von seiner jewei- ligen Leistung abhängigen zweiten Geschwin digkeit. Der Geschwindigkeitsunterschied lässt sich leicht zeitlich integrieren, so dass schon die geringsten Abweichungen Regel vorgänge auslösen.
Die Regelung ist also sehr empfindlich. Ausserdem hat die Ver wendung von Geschwindigkeiten als Einzel grössen noch den Vorteil, dass sich Geschwin digkeiten in sehr bequemer Weise, zum Bei spiel mit, Hilfe von Stromimpulsen fern übertragen lassen. Dadurch ist es möglich, auch beliebig weit auseinanderstehende Energieerzeuger parallel mit einer gewünsch ten Lastverteilung arbeiten zu lassen.
Handelt es sich um mehrere nahe bei-ein- ander stehende Energieerzeuger, dann kann man unter Umständen das Regelglied und Glieder, von denen die Einzelgrössen erzeugt. bezw. dargestellt werden, mechanisch mit einander kuppeln.
Eine den heutigen Bedürfnissen der Ener gieverteilung besonders entgegenkommende Anwendungsmöglichkeit der Erfindung be steht in der Regelung auf eine konstante Übergabeleistung seitens einer Energiequelle an wenigstens zum Teil von einer andern Energiequelle belieferte Verbraucher, wobei von den die Übergabeleistung liefernden Energieerzeugern unter Umständen auch noch eine schwankende Grundbelastung auf gebracht werden muss. In diesem Falle braucht man nämlich nur das Regelglied durch die Übergabeleistung zu beeinflussen.
In der Abb. 7 ist ein Ausführungsbei spiel einer solchen Regelung auf konstante Übergabeleistung mit Hilfe der Vorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt. Mit A ist die Zentrale eines Netzes bezeichnet, dem von einem zweiten Netz mit den Zentralen <I>B</I> und C über eine Verbindungsleitung<I>L</I> eine einstellbare Übergabeleistung zugeführt werden soll. 91 ist ein umlaufender Zähler, auf dessen Achse ein Kollektor 92 befestigt ist.
Die einander gegenüberliegenden S @g- mente dieses Kollektors sind über Schleif ringe, und Bürsten an je einen Pol einer Stromquelle 93 angeschlossen. 94 ist eine auf dem Kollektor schleifende Bürste. 95 und 96 sind die Fernleitungen, welche von der Übergabestelle L, zum Beispiel zu der Zentrale B führen mögen, die die Deckung der Spitzenlast ihres Netzes zu übernehmen hat, während die Zentrale C eine konstante Grundbelastung deckt. 97 und 98 sind Wick lung und Z-Anker eines normalen Neben uhrtriebes. 99 ist ein Schneckentrieb, der die Bewegung des Z-Ankers 98 auf eine Welle 910 überträgt.
Ein an der Welle 910 befestigter Arm 911 trägt einen Doppelkon takt<B>912,</B> der leitend mit einem Schleifring 913 verbunden ist. Gleichachsig zu der Welle 910 ist eine Welle 914 angeordnet, die einen Arm 915 mit zwei dem Kontakt 912 gegen überstehenden Kontakten 916 und 917 trägt. Die Kontakte sind mit zwei auf der Welle 914 sitzenden Schleifringen 918 und 919 leitend verbunden. Ausserdem ist auf der Welle 914 das Schneckenrad 920 eines Schneckentriebes befestigt, dessen Schnecke über einen zweiten Schneckentrieb 921 von einem Motor 922 aus angetrieben wird. 923 ist der Anker eines polarisierten Relais, des sen Wicklung mit 924 bezeichnet ist.
Der Anker trägt an seinem frei beweglichen Ende einen Doppelkontakt 925, dem zwei feste Kontakte 926 und 927 gegenüberstehen. 928 ist eine Batterie und 929 ein Motor, der eine Spindel 930 betätigt. 931 ist eine mit Hilfe der Spindel 930 längsversehiebliche Spindel mutter, an der eine Kontaktbürste 932 befe stigt ist. 933 ist .ein Widerstand, der mit Hilfe der Kontaktbrücke 932 mehr oder weniger kurz geschlossen werden kann. E, F und G sind drei parallel arbeitende Strom erzeuger, deren Sammelschienen mit 934 und 935 bezeichnet sind. 936e, 936f,<B>9369</B> sind Leistungszähler, auf deren Ankerachsen Kollektoren 937e, 937f und<B>9379</B> befestigt sind.
Diese Kollektoren sind ebenso aus gebildet wie der Kollektor 92. Über zwei Schleifbürsten und Schleifringe fliesst ihnen der Strom einer Batterie 938 zu. 9,9e, 939f, 939g sind Schleifbürsten, von denen bei dem Umlauf der Kollektoren Stromimpulse wechselnder Richtung abge nommen und den Wicklungen 940e, 940f, 9409 zugeführt werden. Diese Wicklungen 940 mit den zugehörigen Z-Ankern 941e, 941f, 9419 sind wiederum Nebenuhrwerke. Die Z-Anker betätigen über Schnecken triebe 942e, 942f, 9429 Wellen 943e, 9.13f. 9439, die in Aufbau und Wirkungsweise der Welle 910 derselben Abbildung entsprechen.
944e, 944f, 9449 sind drei Wellen, die der Welle 914 derselben Abbildung entsprechen. Sie werden über je zwei Schneckentriebe von Motoren 945e, 945f, 9459 angetrieben. Der Geschwindigkeitsunterschied der drei @@rel- lenpaare 943, 944 wird mit. den darüber für die Wellen<B>910</B> und 914 dargestellten Mit teln, das heisst also mit Hilfe an den Wel len befestigter Kontakte und eines polarisier ten Relais zur, Steuerung dreier Regelan- triebsmotore 946e, 946f, 9469 benutzt, von denen je einer die Leistung eines der Strom erzeuger E, F oder G beeinflusst.
Die Anker der - drei Antriebsmotore 945 , 9.15f, 9459 liegen unmittelbar an der Batterie 928, wäh rend die Felder in Reihe unter Vorschaltung des Regelwiderstandes 933 an die Batterie spannung gelegt sind. Ausserdem ist. zu jedem Feld ein regelbarer Parallelwiderstand 947e, 9471, 9479 vorgesehen.
Die oben beschriebene Anordnung arbei tet wie folgt: Von der an der Übergabestelle L dem Netz A zufliessenden Leistung wird der Lei stungszähler 91 in Bewegung gehalten, so dass von dem Kollektor 92 Stromimpulse mit einer dem Istwert der Übergabeleistung ent sprechenden Häufigkeit in die Fernleitungen 95 und 96 gesandt werden. Durch diese Stromimpulse wird auf der Zentrale B durch das Nebenuhrwerk 97, 98 über den Sebnek- kentrieb 99 die Welle 910 gedreht, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die dem Istwert der Übergabeleistung entspricht.
Der Motor 922 treibt anderseits über die Schnecken triebe 921 und 920 die Welle 914 mit einer Geschwindigkeit, welche dem Sollwert der bei L abzugebenden Leistung entspricht. So lange Istwert und Sollwert gleich gross sind, drehen sich die beiden Arme<B>911</B> und 915 mit gleicher Geschwindigkeit, so dass eine Berührung zwischen den Steuerkonta-Irten 912 und<B>916</B> oder 917 nicht zustande kommen kann. Ändert sich jedoch der an der Über gabestelle L ,gemessene Istwert, dann verän dert sich dementsprechend die Geschwindig keit des Kollektors 2 und damit die Häufig keit der von ihr in die Fernleitung gesandten Stromstösse.
Die Welle 910 läuft also lang samer oder schneller als die Welle 914, so dass einer der Kontakte<B>916</B> oder 917 mit dem Doppelkontakt 912 in Berührung kommt. Unter der Voraussetzung, da.ss die Berührung zwischen den Kontakten 912 und 916 zustande kommt, wird folgender Strom kreis geschlossen : Von der Mitte der Bat terie 928 über die Wicklung 924 des polari sierten Relais, den Schleifring 913, die Kon takte 912 und 916, den Schleifring 918 zum Minuspol der Batterie 928. Dadurch wird der Anker 923 des polarisierten Relais nach rechts gelegt, so dass die Kontakte 925 und 927 miteinander in Berührung kommen. Über diese Kontakte ist der Anker des Mo tors 929 zwischen die Mitte der Batterie und den Pluspol der Batterie geschaltet.
Der Motor 929 verstellt jetzt mit Hilfe der Spin del 930 die Brücke 932 und verändert da durch den Widerstand desjenigen Stromkrei ses, in dem die Felder der Motore 945e bis 9459 liegen. Entsprechend der Änderung des Widerstandes 933 ändert sich die Dreh geschwindigkeit der Motore 945e bis c. Da durch wird ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen allen Wellen 943 und 944 erzeugt, von dem in der oben beschriebenen Weise eine Regelbewegung der Motore 946e bis; g eingeleitet wird.
Diese Motore verstellen sinngemäss die Geschwindigkeitsregler der drei Stromerzeuger E-G. Die Verstellung der Geschwindigkeitsregler hat eine entspre chende Änderung der Leistungsabgabe der einzelnen Maschinen zur Folge und die Ver änderung dieser Leistungsabgabe wirkt sich über die Leistungsmesser 936, die Kollek toren 937, die Antriebe 940, 941 auf die Wellen 94,3 aus, und zwar solange, bis die Wellen 943 wieder mit derselben Geschwin digkeit umlaufen, wie die Wellen 944. Die Leistungsabgabe der einzelnen Maschinen wird also solange erhöht bezw. erniedrigt, bis an der Übergabestelle wieder die ge wünschte Leistung gemessen wird.
Dann trennen sich die Kontakte<B>912</B> und 916 wie der. und dadurch wird die ganze Regelan ordnung stillgesetzt bis zum nächsten Kon- taktschluss zwischen dem Kontakt 912 und einem der beiden Kontakte 916 und 917.
Die Berührung der Kontakte 912 und 917 hat zur Folge, dass das polarisierte Relais in entgegengesetzter Richtung vom Strom durchflossen wird, dass sich infolgedessen der Anker 923 mit seinem Kontakt 925 gegen den linksliegenden Kontakt 926 anlegt, so dass der Motor 929 in entgegengesetzter Rich tung läuft. Der Widerstand 933 wird also im entgegengesetzten Sinne wie vorhin be schrieben, beeinflusst, so dass auch die Dreh geschwindigkeit der Motore 9.15e bis 9 sich entgegengesetzt ändert. Die Regelantriebe 946e bis b der drei Maschinen werden also ebenfalls im entgegengesetzten Sinne beein flusst.
Die einstellbaren Widerstände 9:17e bis haben den Zweck, die gewünschte Lastvertei- lung zwischen den einzelnen Maschinen be quem einstellen zu können. Diese Wider stände ermöglichen nämlich das Verhältnis der Umlaufsgeschwindigkeiten der drei An triebsmotore 945e bis 9 innerhalb gewisser Grenzen zu verändern.
Stehen die .zu regelnden Maschinen E, F, G nicht in derselben Zentrale, sondern sind zum Beispiel auf drei verschiedene Zen tralen verteilt, dann ändert sich dadurch die im Ausführungsbeispiel dargestellte Anlage nur insofern, als an Stelle der einen Batterie 938 bei jedem Stromerzeuger eine besondere Batterie aufgestellt ist. Dabei kann die aus den Positionen 97 und 933 und 940 und 947 bestehende Regeleinrichtung an ein3r belie bigen Stelle untergebracht sein. An dersel ben Stelle kann auch eine einzige Batterie 938 aufgestellt werden, wenn man eine Ver mehrung der zu den einzelnen Stromerzeu gern führenden Leitungen mit in Kauf nimmt. Mit Hilfe des Erfindungsgegenstandes ist es schliesslich möglich, die bisher übliche Me thode des Zusammenarbeitens mehrerer Netze wesentlich zu verbessern.
Bisher konnte man nämlich zwei Netze nur an einem Punkte koppeln, so dass bei einer Störung der Ver bindungsleitung beide Netze völlig vonein ander getrennt wurden. Dadurch wurden meist sehr schwere Betriebsstörungen hervor gerufen, weil das die Grundlast deckende Netz dem Einfluss der Steuerfrequenz des, die Spitzenlast aufbringenden Netzes entzo gen war.
Dieser Nachteil der bisher übli chen Netzkopplung lässt sieh mit Hilfe des Erfindungsgegenstandes dadurch vermeiden, da.ss an mehreren Stellen Verbindungsleitun gen zwischen den Netzen vorgesehen werden, & n jeder Verbindungsleitung ein Messwerk für die Übergabeleistung angeordnet ist und Mittel vorgesehen sind, um die einzelnen Mess- werte zu addieren. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, aus denen vor allem besondere Mittel zur Addi tion der einzelnen Messwerte zu ersehen sind.
In den Abb. 8 und 9 sind mit 950 und 951 Leitungsteile, zum Beispiel zweier Ring netze bezeichnet. 952, 953 und 954 sind drei Verbindungsleitungen zwischen diesen beiden Netzen, die zweckmässig möglichst weit ent fernt voneinander angeordnet werden. Die drei; Übergabestellen sind mit A, B und C bezeichnet. Die durch die Verbindungslei tungen fliessende Übergabeleistung wird von Wattmetern 955 gemessen.
In dem in der Abb. 8 dargestellten Aus führungsbeispiel sind die Anker dieser Watt meter gekoppelt mit Kollektoren 956. Durch Bürsten 957 sind die Kollektorsegmente über einen Schleifring mit dem Pluspol einer Bat terie 958 über Relais 959 verbunden. Schleif bürsten 960, die auf dem Kollektorumfang aufliegen, stehen mit dem Minuspol der Bat terie 958 in Verbindung.
Die Batterie 958 mit den drei Relais 959, von diesen Re lais betätigte Kontakte und drei gleich grosse Kondensatoren 961 befinden sich zum Beispiel auf der Station B, die ungefähr in der Mitte zwischen den Stationen A und C liegen möge. 962 ist ein Gleichstromzäh ler und 963 ein Kollektor. der in seiner Aus bildung den Kollektoren 956 entspricht. Die beiden Bürsten 964 und 965 des Kollektors 963 stehen mit zwei Fernleitungen<B>951</B> und 96 in Verbindung. Diese Fernleitungen 95 und 96 entsprechen den mit den gleichen Bezugsziffern versehenen Fernleitungen der Abb. 7.
Die oben beschriebene Anordnung arbei tet wie folgt: Von dem Netz<B>951</B> soll an das Netz 950 eine bestimmte Übergabeleistung abgegeben werden. Diese Übergabeleistung kann sich beliebig verteilen auf die drei Übergabestel len A, B und C. An jeder dieser drei Über gabestellen wird der Zähler 955 mit. einer der Übergabeleistung entsprechenden Ge schwindigkeit umlaufen. Mit einer dieser Umlaufsgeschwindigkeit entsprechenden Häu figkeit werden die beiden Bürsten 957 und 960 durch den Kollektor kurz gescblossen. Dadurch wird von der auf der Station B be findlichen Batterie 958 ein Strom über das zu dem betreffenden Kollektor 956 gehörige Relais 959 gesandt.
Infolgedessen zieht das betreffende Relais 959 seinen Anker an und legt dabei die an dem Anker befestigten bei den Kontakte um. Dadurch wird der Kon densator 961 in umgekehrter Richtung in einen Kreis geschaltet, der aus der Batterie 958 den Gleichstromzähler 962 und den Kon densator 961 besteht. Infolgedessen wird der Kondensator umgekehrt aufgeladen und die ser Ladestrom fliesst über den Gleichstrom zähler 962. Bei Unterbrechung des Steuer stromkreises durch den Kollektor 956 fällt der Anker des Relais ab und schaltet da durch den Kondensator 961 wiederum in umgekehrter Richtung an den Batteriekreis, so dass der Zähler 962 seinen zweiten Strom kreis erhält.
Dieser Vorgang wiederholt. sich mit einer Häufigkeit, welche durch die Um- drehungSgeschwrindigkeit des Kollektors 956 gegeben ist. Die Batterie 958 und der Gleich stromzähler 962 sind allen drei Kondensa- torkreisen gemeinsam, so dass sämtliche Um ladestösse der drei Kondensatoren 961 über den Gleichstromzähler 962 fliessen. Die Drehgeschwindigkeit des Gleichstromzählers 962 entspricht also der Häufigkeit aller von den drei Kollektoren 956 in die Relais 959 gesandten Stromstösse. Demnach ist die Dreh geschwindigkeit des Gleichstromzählers ein Mass für die Summe der Übergabeleistungen in den Stationen A, B und C.
Von dem Gleichstromzähler 962 wird ein Kollektor 963 angetrieben, der in seiner Wirkungs weise dem Kollektor 92 der Abb. 7 ent spricht. Durch den Kollektor 963 werden in die Fernleitungen 95 und 96 seiner Dreh geschwindigkeit entsprechend Stromstösse ge schickt. Von diesen Fernleitungen aus wird dann der Regelvorgang in derselben Weise durchgeführt wie bei dem Ausführungsbei spiel gemäss Abb. 7.
In der Abb. 9 ist eine andere Ausfüh rungsform dargestellt, und zwar wird hier in der Übergabestelle A von dem Zähler 955 ein Kollektor 966 angetrieben, der über zwei Fernleitungen den Stromkreis einer auf der Station B stehenden Batterie 967 vor übergehend schliesst. In diesem Stromkreis liegt e,>n Relais 968, von dem das Feld eines Nebenuhrtriebes 969 bei Anzug und Abfall umgekehrt erregt wird. Der Z-Anker treibt -das eine Seitenrad 971 eines Planetentriebes an, dessen anderes Seitenrad 972. mit dem An ker 955 des zur Station B gehörenden Watt meters fest verbunden ist.
Das Planetenrad 973 ist gelagert auf einer Achse 974, auf der das Rad 972 mit dem Anker 955 lose drehbar gelagert sind. Ausserdem trägt die Welle 974 einen Kollektor 975, von dem aus der Stromkreis einer Batterie 976 perio disch geöffnet und geschlossen wird. Die Batterie 976 befindet sich auf der Station C. In ihrem über den Kollektor 975 geführ ten Stromkreis liegt ein Relais<B>977,</B> von des sen Anker das Feld 978 eines Nebenuhrtrie- bes periodisch in umgekehrtem Sinn an die beiden Hälften der Batterie 976 geschaltet wird.
Der Z-Anker 979 des Nebenuhrtriebes treibt das Seitenrad 980 eines Planeten- triebes an, dessen anderes Seitenrad 981 von dem Anker 955 des zur Station C gehören den Wattmeters in Drehung versetzt wird. Das frei drehbare Planetenrad 982 betätigt einen Kollektor 983, der einen über die Fern leitungen 95 und 96 führenden Stromkreis periodisch unterbricht.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ergibt sich aus folgender Überlegung: Es sei angenommen, dass die drei Watt meter 955 die gleiche Arbeitscharakteristik haben, dass ferner die Polzahl des Feldes 969 des Nebenuhrtriebes so gewählt ist, dass der Z-Anker 970 ebenso schnell rotiert wie der steuernde Kollektor 966 und dass schliess lich der Nebenuhrtrieb 978 ebenso wie der Nebenuhrtrieb 969 ausgebildet ist. Unter diesen Umständen wird die Drehung des Wattmeterankers 955 der Station A auf den Z-Anker 970 so übertragen, dass dieser mit derselben Geschwindigkeit wie der Anker des Wattmeters umläuft.
Bei stillstehendem Seitenrad 972 würde er also dem Planeten rad 973 die halbe Drehgeschwindigkeit er teilen. Der von dem Planetenrad 973 an getriebene Kollektor 975 hat aber die dop pelte Lamellenzahl wie der Kollektor 966, infolgedessen läuft der von dem Kollektor 975 gesteuerte Z-Anker<B>979</B> mit der doppel ten Geschwindigkeit wie der Kollektor 975, das heisst also, mit derselben Gesehwindig- k eit wie der Anker 955 des Wattmeters auf der Station A um.
Wenn nun auch der W attmeteranker 955 der Station C stillsteht, wird das Planetenrad 982 und damit der Kollektor 983 mit der halben Geschwindig keit des Z-Ankers 979, das heisst also auch mit .der halben Geschwindigkeit des Watt meterankers 955 der Station A angetrieben. Da deT Kollektor 983 die doppelte Segment zahl hat wie der Kollektor 966, werden, so lange nur das Wattmeter 955 angetrieben wird, in die Fernleitungen 95 und 96 ebenso viel Stromstösse geschickt, als von dem Watt meter 955 mit Hilfe des Kollektors 966 er zeugt werden.
Das Planetengetriebe 971, 972, 973 dient dann dazu, die Geschwindig keit des Wattmeters 955 auf der Station B zu addieren zu der Geschwindigkeit des Wattmeters 955' auf Station A und zu der Summe dieser beiden Geschwindigkeiten wird schliesslich durch das Planetengetriebe 981, 982, 983 die Geschwindigkeit des Watt meters 955 auf den Station C hinzugefügt. Die von dem Kollektor 983 auf die Fernlei tungen 95 und 96 gesandte Anzahl von Stromstössen entspricht also der Summe der Stromstösse, welche von den Wattmetern 955 der drei Stationen<I>A, B</I> und C ausgesandt würden, wenn jedes dieser Wattmeter einen Kollektor 966 betätigte.
An die Fernleitun gen 95 und 96 schliesst ebenso wie in derAbb.8 die in der Abb. 7 angegebene Regelanord nung an.