DE647765C - Anordnung zur Regelung der Frequenz von elektrischen Maschinen - Google Patents

Anordnung zur Regelung der Frequenz von elektrischen Maschinen

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DE647765C
DE647765C DES105344D DES0105344D DE647765C DE 647765 C DE647765 C DE 647765C DE S105344 D DES105344 D DE S105344D DE S0105344 D DES0105344 D DE S0105344D DE 647765 C DE647765 C DE 647765C
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DE
Germany
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frequency
dependent
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constant
curve
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DES105344D
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English (en)
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Dr-Ing Erich Friedlaender
Dipl-Ing Oskar Schmutz
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Siemens Schuckertwerke AG
Siemens Corp
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Siemens Schuckertwerke AG
Siemens Corp
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/42Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output to obtain desired frequency without varying speed of the generator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

  • Anordnung zur Regelung der Frequenz von elektrischen Maschinen ' Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Regelung der Frequenz einen F requenzregler zu benutzen, der nicht nur von der Frequenzabweichung, d. h. dem Unterschied der Frequenz .von dem Sollwert, sondern auch von dein ersten Differentialquotienten der Frequenzabweichung nach der Zeit abhängig ist. Zu diesem Zweck ist beispielsweise vorgeschlagen worden, finit Hilfe von Resonanzgreisen und Gleichrichtern eine Gleichspannung oder einen Gleichstrom zu erzeugen, welche der Abweichung der Frequenz vom Sollwert proportional sind und vorzugsweise beim Durchgang der Frequenz durch die Sollfrequenz ihr Vorzeichen umkehren. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise die Ströme zweier Resonanzkreise gleichrichten. Die Differenz dieser beiden Ströme ist proportional der Frequenzabweichung, wenn die Abstimmung der Resonanzkreise so getroffen wird, daß sich ihre Charakteristiken bei der Sollfrequenz im Wendepunkt schneiden. Uni nun eine Spannung zu erhalten, welche von der Änderungsgeschwindigkeit der Frequenzabweichung abhängig ist, hat man diese Gleichspannung oder den Gleichstrom über einen Ohmschen Widerstand auf die Primärwicklung eines Transformators zur Einwirkung gebracht, dessen Sekundärwicklung dann eine von der Änderungsgeschwindigkeit der Frequenzabweichung abhängige Spannung liefert. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, mit Hilfe von Kondensatoren und Widerständen eine Spannung zu erzeugen, die dem ersten Differentialquotienten nach der Zeit der Frequenzabweichung proportional ist. Auf das Frequenzrelais, beispielsweise auf ein polarisiertes Relais, wird dann eine Gleichspannung zur Einwirkung gebracht, die sich aus einer von der Frequenzabweichung abhängigen und einer vom ersten Differentialquotienten der Frequenzabweichung abhängigen Gleichspannung zusammensetzt. Auf das Relais wirkt also eine Spannung ein, die der Größe gg + a # entspricht, wobei #o die Frequenzabweichung und a eine Konstante bedeutet.
  • Gemäß der Erfindung wird bei einer Anordnung zur Regelung der Frequenz von elektrischen Maschinen unter Verwendung eines normalen Drehzahlreglers und eines diesen zusätzlich beeinflussenden Frequenzreglers, der von der Frequenzabweichung vom Sollwert und dem ersten Differentialquotienten der Frequenzabweichung nach der Zeit gemäß dem Ausdruck p + a # abhängig ist, die Konstante a so bemessen, daß sie gleich oder annähernd gleich der Zeitkonstanten der Exponentialkurve ist, durch welche die Kurve ersetzt werden kann, nach der sich die Frequenzabweichung bei plötzlicher Vergrößerung der Netzbelastung um einen bestimmten Wert bei alleinigem Eingreifen des Drehzahlreglers ändert. 'Man erreicht dadurch, wie folgende Betrachtung zeigt, daß keine Überregelung auftritt.
  • Eine plötzliche Vermehrung der Netzbelastung um einen konstant bleibenden Betrag AN., verursacht bei alleinigem Eingreifen der Drehzahlregler eine Frequenzabweichung W von der Netzfrequenz nach Fig. i, wie durch Versuche festgelegt wurde. Wie die Kurve zeigt, sinkt unter der Mehrbelastung des Netzes die Frequenz zunächst mit annähernd konstanter Neigung ab und stellt sich schließlich infolge der -Statik der Drehzahlregler auf einen konstanten Wert ein. Es besteht nämlich ein annähernd linearer Zusammenbang zwischen der Frequenzabweichung ¢a von der Sollfrequenz und der vom Generator abgegebenen Leistung Nm, wie z. B. die Kurve 01 in Fig. z zeigt, so daß die Generatoren bei sinkender Frequenz mehr Leistung an das Netz -abgeben. Die in Fig. i dargestellte Kurve, nach der sich die Frequenzabweichung bei einem plötzlichen Belastungsstoß ändert, wenn nur die Drehzahlregler eingreifen, läßt sich angenähert durch die Exponentialkurve rp" ersetzen, welche dieselbe Anfangstangente und denselben Endwert wie . die ff,-Kurve besitzt. Die Zeitkonstante dieser Kurve ist 7'. Diese Netzzeitkonstante T hängt von der Art des Netzes ab. Sie ist abhängig von der Anlaufszeit der Maschine, d. h. der Zeit, welche die Maschine braucht, um mit dem Nenndrehmoment vorn Leerlauf bis zur normalen Drehzahl hochgefahren zu werden, wobei die gesamte Leistung zur Beschleunigung beiträgt. Sie ist ferner abhängig von der Unempfindlichkeit der Drehzahlregler. Sie kann durch Rechnung oder experimentell bestimmt werden. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise die Netzbelastung plötzlich ändern und mittels eines Oszillographen die Kurve der Frequenzabweichung aufnehmen.
  • Bei konstant bleibender Netzbelastung läßt sich die frequenzabweichung W ändern, wenn durch Betätigung des Dreh7ahlverstellmotors die Drehzahlcharakteristik von 01 einer Maschine in Fig. z horizontal um die regulierte Leistung AN, verschoben wird und so die Leistungsabgabe Nm der Maschine durch die neue Charakteristik (P., bestimmt wird. Nimmt inan diese Verschiebung um d 11T, plötzlich vor, so stellt sich nach derselben Exponentialfunktion mit derselben Zeitkonstanten T die neue Netzfrequenz ein.
  • Die allgemeine Gleichung für die Frequenzabweichung' lautet also nach der gemachten Annäherung 7' ist Bierbei die oben definierte Netzzeitkonstante, I, ein konstanter Faktor, A'" die Netzbelastung, I N, die Summe der waagerechten Verschiebungen der. Drelizalilcharakteristik von o (Fig. a) aller Netzgeneratoren.
  • Ist dauernd NR = Nr, also die Netzbelastung gleich der regulierten Leistung N, aller Generatoren, so ist die Frequenzabweichung(p gleich Null. Sind YAT, und N" nicht gleich, so stellt sich eine Frequenzabweichunggemäß Gleichung (i) ein. Wird der Drehzahlverstellniotor eines Generators oder mehrerer Generatoren nach der einen oder anderen Richtung je nach den Vorzeichen von k (- N" -1- Y N,) = tp -1- T betätigt,. so findet eine Frequenzregelung unter Vermeidung einer Überregelung statt, da dann der Frequenzregler je nach der Ausgeglichenheit zwischen Netzbelastung und regulierter Leistung in Tätigkeit tritt.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, .sind Anordnungen zur Frequenzregelung vorgeschlagen worden, bei denen der Frequenzregler von der Größe qg + a abhängig ist. Gemäß der Erfindung wird nun die Konstante a so gewählt, daß sie gleich der obenerwälviten Netzzeitkonstanten T ist. Die Größe a. kann beispielsweise, wenn die Bildung des ersten Differentialquotienten mittels eines Transformators vorgenommen wird, durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses gles Transformators eingestellt werden. Die Einstellung kann beispielsweise auf Grund von Rechnungen erfolgen. Man kann die Einstellung jedoch auch experimentell vornehmen, indem man die auf das Relais einwirkende Spannung (p + a mißt, wenn eine plötzliche Belastung auftritt, wobei die vom Relais ausgehenden Steuerleitungen unterbrochen sind, so daß lediglich die Drehzahlregler eingreifen. Man muß dann die Einrichtung so lange verstellen, bis die osziilographisch aufgenommene Spannung bei einer plötzlichen Belastung annähernd Rechteckform erreicht. Die Zeitkonstante T ist von der Art der Maschinen- und Drehzahlregler abhängig. Wenn daher nicht lauter gleiche Maschinen verwendet werden, so wird sich die Zeitkonstante T etwas ändern, wenn eine Maschine ab- oder zugeschaltet wird. Man wird daher die Konstante-a auf den Mittelwert der Zeitkonstanten T einstellen oder aber ,auch, je nach der Maschinenzahl, die eingeschaltet ist, verändern.
  • Das Frequenzgerät, das auf die Steuergröße p + T anspricht, läßt sich auch bei Anschluß von Synchronuhren an das Netz verwenden. Bei genügender Größe des Fehlintegrals f p - d t, das durch Vergleich der Netzzeit mit der astronomischen Zeit gewonnen wird, kann je nach seinem Vorzeichen das Frequenzgerät auf einen über oder unter der Mittelfrequenz liegenden Wert umgeschaltet werden. Es kann auch in Abhängigkeit von dem Fehlintegral eine stetige Veränderung vorgenommen werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise der Resonanzkreis,- welcher die frequenzabhängige Spannung oder den frequenzabhängigen Ström liefert, verschieden abgestimmt werden.
  • Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann man, um Überregelungen zu vermeiden, den Frequenzregler nicht nur von der Frequenzabweichung und dein ersten Differentialquotienten der Frequenzabweichung nach der Zeit, sondern auch noch von dem zweiten Differentialquotienten der Frequenzabweichung nach der Zeit abhängig machen. Man kann dadurch noch vollkommener erreichen, claß Überregelungen vermieden werden. .
  • Wie obenerwähnt, ist bei einer plötzlichen Änderung der Netzbelastung um einen bestimmten Betrag AN die Frequenzabweichung (p in erster Annäherung eine Exponentialfunktion. Es war dabei -angenoninien, daß zwar die Drehzahlregler der Kraftmaschinen in normaler Weise eingreifen, aber noch keine Nachregelung der Frequenz erfolgt. Die Frequenzinaschine muß nun eine Mehrleistung AN liefern, um eine dauernde Frequenzabsenkung des Netzes zu vermeiden. Das Frequenzsteuerreläis muß daher zweckmäßig auf die Leistung d N oder auf did Frequenzabweichung und ihren ersten Differentialquotienten (ip + T # nach der Zeit ansprechen. Die Zeitkonstante T ist dabei, wie erwähnt; eine Konstante des Netzes, auf welches das Relais abgestimmt ist.
  • Fig. 3 gibt nun den genaueren-Verlauf der Frequenzabweichung bei einem Leistungsstoß an, wenn nur die Drehzahlregler eingreifen. Die Frequenzabweichung ist durch die Gleichung zweiter Ordnung - . bestimmt; ' - welche 'eine gedämpfte Schwingung darstellt,' die in Fig. 3 dargestellt ist. Die Netzkonstante T1 ist ein Maß für die Dämpfung und die Netzkonstante T2 ein Maß für die auftretende Schwingungsdauer: Auf diese beiden Konstanten soll das Fre-#quenzsteuerrelais abgestimmt werden. Diese beiden Konstanten T1 und T2 können rechnerisch aus 'den Maschinenkonstanten und den Konstanten der Drehzahlregler bestimmt werden, sie können auch experimentell aus der oszillographisch aufgenommenen Kurve der Frequenzabweichung ermittelt werden, die man erhält bei einem plötzlichen Belastungsstoß, wenn lediglich die Drehzahlregler eingreifen.
  • Bezeichnet man in der Fig.3 mit T4 die Schwingungsdauer und -mit T3 die Zeitkonstante der Exponentialkurve, welche die gedämpfte Schwingung einhüllt, so ist, wie die Rechnung ergibt: Bei bekannten T3 und T4 kann also aus der Gleichung (3) die Konstante T2 ausgerechnet werden und hierauf aus-Gleichung (4.) di`: Konstante T,.
  • Um ein Frequeiizsteuerrelais zu erhalten, welches auf die Frequenzabweichung und den ersten und zweiten Differentialquotienten der Freqtlenzabweichung'anspricht, kann beispielsweise die Anordnung nach Fig..l verwendet werden. i ist das Relais, «-elches den Drehzahlverstellmotor betätigt. Es wird vom Anodenstrom einer Röhre 2 erregt. 3 ist ein Transformator, der an das Netz angeschlossen ist. An eine Sekundärwicklung des Transformators sind ein- Kondensator 4 und ein Transformator 5 angeschldssen, der die Gleichrichteranordnung 6 speist. Die Abstimmung des Resonanzkreises ist dabei so getroffen - (der Transformator 5 dient als Drosselspule), daß man innerhalb der zu erwartenden Frequenzäbweielilingen auf - dem geraden Ast der Resonanzkurve arbeitet. Eine zweite Wicklung des Transformators 3 speist die Gleichrichteranordnung 7, die eine Gleichspannung am'- Widerstand 9 liefert. Der Widerstand 8 ist an die, Gleichrichteranordnung 6 angeschlossen: Die an den beiden Widerständen 8 und 9 erzeugten. Gleichspannungen sind 'über die Widerstände io; 12, 13 und i i gegeneinandergeschaltet, wobei die Anordnung zweckmäßig so beinesseti wird, daß :bei der Sollfrequenz diese beiden Gleichspannungen gleich groß sind. 18 und i9 sind zwei Kondensatoren zur Kurvenglättun-. Parallel zu einem Teil des W?derstandes 12 sind ein Kondensator 16 und zwei Ohmsche Widerstände 14 und 15 angeschlossen. Parallel zu einem Teil des Widerstandes 14 liegt . ein Kondensator 17 und ein Widerstand 2o. Das Gitter der Elektronenröhre ist an einem Abzweigpunkt des Widerstandes 2o angeschlossen, während der Heizfaden an dem Verbindungspunkt der Widerstände 13 und 11 liegt. An den Widerständen 12 und 13 entsteht eine Gleichspannung, die von der Frequenzabweichung abhängig ist. Die am Widerstand 15 herrschende Spannung ist dem Ladestrom des Korden-Bators 16 und damit der Änderung der Frequenz nach der Zeit proportional, während die am Widerstand 2o herrschende Spannung bei geeigneter Bemessung' des Kondensators 17 proportional <lern zweiten Differentialquotienten der Frequenzabweichung nach der Zeit ist. Auf das Gitter der Röhre wirkt also eine Spannung (p + a, Das Relais 1 ist zweckmäßig ein Differentialrelais, dessen eine Spule vom Anodenstrom und dessen andere von einem konstanten Gleichstrom einer Batterie -21 beeinflußt wird, dessen Größe so gewählt ist, daß bei der Sollfrequenz das Relais in der Ruhelage steht. Ändert sich die Frequenz, so spricht <las Relais an. Schließt man <las Gitter der Clektronenrölire an den Widerstand 15 an, so erhält man ein Frequenzrelais, <las von der Größe c;. + a # abhängig ist.
  • An Stelle der dargestellten Schaltung, bei der die Erzeugung der vom ersten und zweiten Differentialquotienteiß abhängigen Spannungen mittels Kondensatoren und Widerständen erfolgt, kann man diese auch mittels Widerstände und Transformatoren erzeugen. Man kann auch die frequenzabhängige Gleichspannung in anderer Weise, als wie im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, herstellen. Durch Veränderung des Anzapfpunktes am Widerstand 12 kann dieKonstante a, und durch Änderung des Anzapfpunktes am- Widerstand 14 die Konstante a2 eingestellt werden.
  • Man kann av-b Pin FrPn,ienzsteuerrelais, das auf (p -I-- ä, - anspricht, auf mechanische Weise herstellen. Zwei Ausführungsbeispiele zeigen die Fig. 5 und 6.
  • Das Frequenzsteuerrelais nach Fig.5 besteht aus zwei elastisch durch eine Feder 23 gekuppelten Systemen 3>_ und 32. Jedes System ist mit dem Gehäuse durch eine Feder 24 bzw. 25 verbunden. Das untere System ist durch einen Magneten 27 gedämpft und hat ein großes Trägheitsinoment. Das Trägheitsmoment des Systems 31 soll vernachlässigbar sein. . Die Ferrarisscheibe 31 wird mittels eines Triebmagneten 26 mit einem der Frequenzabweichung proportionalen Drehmoment angetrieben. Der Triebmagnet =6 ist nur schematisch dargestellt. Er kann beispielsweise so ausgebildet sein wie der Triebmagnet eines Zählers mit einer Strom- und Spannungswicklung, wobei die Spannungswicklung über einen Ohmschen Widerstand von der Netzspannung erregt wird, während die gleichfalls von der Netzspannung erregte Stromwicklung einen Teil eines Resonanzkreises bildet. Die Abstimmung des Resonanzkreises wird dabei so getroffen, daß bei der Sollfrequenz kein Drehmoment auf die Scheibe ausgeübt wird, während bei Abweichung der Frequenz von der Sollfrequenz nach der einen oder anderen Richtung ein positives oder negatives Drehmoment auf die Scheibe 31 ausgeübt wird. Die Erzeugung des frequenzabhängigen Drehmomentes kann auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise könnten die Drehmomente zweier auf die Scheibe 31 einwirkender Triebmagnete einander entgegenwirken, von denen das 1)rehnnonrent des einen frequenzabli:ingig ist. An Stelle eines FerrarissYsteins 31 kann auch beispielsweise eine dynamometrisches System Anwendung finden. Mit dein oberen System ist ein Kontaktaren 28, mit dem unteren Svstein sind die Kontakte 29 und 30 verbunden. Je nachdem, mit welchem Kontakt 29 oder 30 der Kontaktarm 28 in Berührung kommt, wird der Drelizalrlverstellnrotor in der einen oder anderen Richtung angetrieben. Man kann auch mit dem oberen System die Gegenkontakte 29 und 30 und mit dem unteren den Mittelkontakt 28 verbinden.
  • Bezüglich der Abstimmung und der Bemessung der einzelnen Teile gilt folgendes: Es sei M, (las der Frequenzabweichung proportionale, auf die Scheibe 31 ausgeübte Drehmoment, b die Bremskonstante, O das Trägheitsmoment der Scheibe 32, a, der Weg des oberen Systems, x2 der Weg des unteren Systems und. a,2 - a, - a2. Die Federkonstanten der Federn 24, 23 und 23 sind c" c2 und c,2. Das Trägheitsmoment des oberen Systems soll vernachlässigbar sein. Die Bewegungsgleichungen lauten: Setzt man an Stelle von x, in Gleichung (i) ein a12 + a2, so ergibt sich folgende Gleichung: a1._> (C1 1- c12) -f- a., # cl =Ml . (3) Löst man diese Gleichung nach a= auf, so erhält man Differenziert man diese Gleichung, so erhält lnan
    Dividiert man die linke Seite durch
    C.2 (cl j- ci_) + c @_, die rechte Seite durch -@.j-
    und differenziert man diese Gleichung noch einmal, so erhält .man folgende Gleichung Setzt man nun in Gleichung (2) ix, - a1 _ -2l, und ersetzt man a2 durch den Weri, aus Gleichung (4.), -durch den Wert aus Gleichung (5)@ und durch den Wert aus Gleichung ((i), so ergibt sich folgende Gleichung: und setzt aian an Stelle des Gleichheitszeichens das Proportionalitätszeichen, so erhält rnan folgende Gleichung Die konstanten Koeffizienten werden in neue Konstante zusainmengefaßt. Fis ergibt sich dann folgende Gleichung: Aus den Gleichungen (8) und (9) folgt Um zu erreichen, daß die Winkeldifferenz 212 der beiden Systeme- ungefähr proportional der Frequenzabweichung und ihrem ersten und. zweiten Differenzialquotienten ist, muß gemacht werden, was man durch geeignete *Wahl der, Federkonstanten cl, c2 und c12 erreichen kann. Es sind dann die zweiten und dritten Glieder der linken Seite der Gleichung (9) vernachlässigbar, so daß Das Drehmoment A,11 ist proportional der Frequenzabweichung. Die Konstanten werden entsprechend der Netzkonstanten T, und T2 eingestellt, wobei die erste beispielsweise durch Einstellung der Dämpfung G und die zweite durch Wahl des Trägheitsmontentes O eingestellt werden kann. Die Einstellung kann berechnet werden, sie kann aber auch experimentell erfolgen.
  • In Fig. 6 ist ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei der der Winkelausschlag des oberen Systems die Kontaktgabe verursacht,, Das Relais besteht aus den beiden Systemen 40 und 41, die durch eine Feder 43 gekuppelt sind; das obere System 40 ist durch eine Feder 44, das- untere System 41 durch eine Feder 45 mit dem Gehäuse verbunden. 47 ist ein Bremsmagnet. Die obere und die untere Scheibe werden je durch ein frequenzabhängiges Antriebsmoment angetrieben, die ungleich groß und entgegengesetzt gerichtet sind. In der Figur ist dies schematisch durch die Triebmagnete 46 und 56 dargestellt, die beispielsweise so ausgebildet sein _können, wie bei der Anordnung nach Fig. 5 beschrieben. Das obere System 40 trägt einen Mittelkontakt 48, der zwischen den feststehenden Gegenkontakten 49 und 5o spielt. Wie man die Konstanten abstimmen muß, ergibt sich aus folgendem (das Trägheitsmoment des oberen Systems soll zu vernachlässigen sein) : Bezeichnet man wieder mit a1 und a2 die Winkelausschläge des oberen und unteren Systems und mit a.12 die Größe ml - a2, mit b die Bremskonstante, mit ƒ das Trägheitsmoment des unteren Systems und mit cl, c, und c12 die Federkonstanten der Federn 44, 45 bzw. 43 und mit Ml und M2 die der Frequenzabweichung proportionalen Drehmomente der oberen bzw. unteren Scheibe, so erhält man aus den beiden Bewegungsgleichungen
    a, cl + (a1 - a2) ei" = ml . (13)
    4
    a.= .o
    + (a._ - al) ei.. + d a.# b + d a,- 0 #- 16T.= . (I4)
    c.,
    dt d t:-
    Aus Gleichung (13) folgt
    a` - ai ... e i ?@ e i.2 - @T @@ . (15)
    ei .2 C12
    Durch einmalige bzw. zweimalige Difterenliation erhält nlan die Gleichungen (16) und (17),
    da-, da, ei + ci.= 1 dM1
    @t t -_ ä t . _ ci _ - - ei 'ü . d t , (16)
    d-a2 d.=ai ei + c12 1 d,M1 (17)
    d i2 -- -d t= ei ., ei .= d t=
    Die Gleichungen (15), (16) und (17) Werden in Gleichung (i-1) eingesetzt, und inan erll:iit
    dann
    a1 ei ei*-' (@` @_ ei") c,., + -da,- . ei -k. c!? . b
    C ` - d j2 c12
    Arli d M@ b d'=M) O
    __-. 167.= -@ _ (C_ + c -f-
    Ci . 1 2) d t C12 d t- C1:!
    Setzt plan M#, ---k # 11'1l, so erhalt inan folgende Gleichung: a _ e' + e'_'= - (c2 _@. ei ) ---- C121 e!_ + ei2__ , b _d a.=- . -cl-+ Cl.,-
    ' c, 2 + dt cl., + d t2 cl.*2
    M i + c1'= _ k d M1- . -b d1Mi._ . 0 . (19)
    i ( - ei ., _- ) + -- d t c," + - ä t= ci.=
    Dividiert man die linke Seite dieser Gleichuni; durch "'-± eil- (c2 -)- cl..,) -c1_ und die
    @'l2
    rechte Seite durch _f2_+-@#12 -k, dann ergibt sich unter Ersatz des Gleichheitszeichens durch
    C12
    das Proportionalitätswicllcn aus der Gleichung (i 9) die Gleichung (20)
    da, b d'-' a, U
    ei -f- c@ ei + c.=
    d M1 b d2M, O
    _ Mi + - d.i . __.C._ + ei,-) - C12 * k .i-' d tz__ . C..+ C1- - ei--,' k ( c)
    oder durch Zusammenfassung der konstanten Koeffizienten durch neue Konstante die Glei-
    chung (21)
    2 _
    al + t f- # Tab + d-t-- # Tä0 --- nq1- dd ' # T.ifa -@- dM' # Tdfe . (21)
    Aus den Gleichungen (20) und (21) folgt
    -TR@ _ Tä@> cz -i' clz - # -c12 ' k (22)
    T.Ifb T'f g _ C2
    G2 + C1 2 ,.
    Macht man wieder durch geeignete Wahl der Konstanten, wobei man auch cl oder cz zu Null machen kann, die Größen.
    ilosolut genommen kleiner als i, so ist
    z
    U7 .r lyll -j- ad 1 - Tarn + d@l - T@sn)- (23)
    Die Konstanten
    werden «'ieder (furch die Wahl von h und O
    auf die Netzkonstaüten abgeglichen.
    @Vill man auf mechanischem Wege ein
    Relais hauen, welches von der Frequenzab-
    weichung und dem ersten Differentialquo-
    tienten der Frequenz abhängig ist, so muti
    nian bei der Anordnung nach Fig.5 und f)
    (las Trägheitsinonient der beiden unteren
    Scheiben sehr klein machen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Regelung der Fre- (luenz voll elektrischen Maschinen unter Verwendung eines normalen Drehzahl- reglers und eines diesen zusätzlich beein- fusscliden hre(lucnzreglers, der von der Frequcnzabweichung vorn Sollwert und dein ersten Differentialquotienten der Frc- (IL1Cilyab\\'(>ich1111g nach der Zeit gemäß dein Ausdruck (i) -f- a-!#-P- abhängig ist, da- durch gekennzeichnet, daß * die Größe d so gewählt ist, daß sie gleich oller an- nähernd gleich ist .der Zeitkonstanten der Lxponentialkurve, durch welche die Kurve ersetzt werden kann, nach der sich die Frequenzabweichung bei plötzlicher Vergrößerung der Netzbelastung um
    einen bestimmten Wert bei alleinigem Eingreifen des Drehzahlreglers ändert: a. Anordnung nach Anspruch i, da- durch gekennzeichnet, daß der Frequenz- regler auch vom zweiten Differentialquo- tienten der Frequenzabweichung nach der Zeit 'gemäß dein Ausdruck (p -j- al - a . abhängig ist und die Konstan- ten a, und a., voll denen die erste ein Maß für die Dämpfung und die zweite ein Maß für die Sch\v'ingungsdauer isst, so bemessen sind, daß sie mit den ent- sprechenden Konstanten der Kurve über- einstimmen, nach der sich die Prequenz- abweichung 'in( lert, wenn die Belastung des Netzes um ciiien konstanten Betrag geändcl't wird und lediglich die Drehzahl- regler eingreifen. 3. Anordnung flach Anspruch ?, ge- kennzeichnet durch ein Relais (hig.5), welches alls zwei elastisch geacuppelteil I)rchsvstcmcn (31, 3?) bestellt, die je für sich eIasti#Wll Init deln (@ChalISe verbull- den sind und \'(1l1 (lcllen (las eine (31) mit einrin der hrc<Iuenzalr@'richun pro- portionalen Drehnionirnt angetrieben und das andere (-2) von relativ großem Träg- heitsnionient mit einem voll der GeSCh\\'in- digkeit abhängigen Drehninnlellt ge- bremst wird, wol)ei mit deni einen Svstem ein Kontaktarm (28) und Illit dem an- deren z«'ci (@cgcnkontalcte (?(9, 30) ver- bunden sind. ( 4.. Anordnung= nach Anspruch z Und 3, dadurch gckcinizeichnet, (laß beide Dreh- sySteine (4o, 41, hig. 6) durch je ein voll der 1@ I'e(111('li@al)\\'C'il'hullg abhängiges Drehnlolllellt <uigctrict)cu «erden, wobei das eine (.:I1) von relativ großem T räg- heitsnionient nlit einem von seiner Ge- schwindigkeit abhängigen Drehnlonlent gebremst wird, und (laß das andere (d.o) den Kontaktarm (48) trägt, während die Gegenkontakte (4o, 5o) fest angeordnet sind.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE920394C (de) * 1952-02-05 1954-11-22 Wolfgang Christoffels Einrichtung zum Anzeigen der Drehzahlaenderung einer Welle, ins-besondere Beschleunigungs- und Verzoegerungsanzeiger fuer Fahrzeuge
DE947912C (de) * 1938-05-28 1956-08-23 Siemens Ag Anordnung zur Regelung der Frequenz in Wechselstromnetzen, bei der der Regler zwecks Unterdrueckung von Frequenzpendelnungen eine Rueckfuehrung aufweist
DE948893C (de) * 1938-11-26 1956-09-06 Siemens Ag Einrichtung zur automatischen Angleichung der Frequenz eines oder mehrerer Wechselstromgeneratoren an eine konstante Frequenz

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