DE2026269B2

DE2026269B2 - MACHINE SET FOR EMERGENCY POWER GENERATION

Info

Publication number: DE2026269B2
Application number: DE19702026269
Authority: DE
Inventors: Erich 5000 Köln Meiwes
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1970-05-29
Filing date: 1970-05-29
Publication date: 1971-10-14
Also published as: DE2026269A1; CA930022A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Maschinensatz zur Notstromerzeugung, bei dem ein netzgespeister Elektromotor mit einem Drehstromgenerator und einem Speicherschwungrad gekuppelt ist und über eine schaltbare Kupplung mit einer Brennkraftmaschine verbunden ist. The invention relates to a machine set for generating emergency power, in which a mains-fed electric motor with a three-phase generator and a storage flywheel is coupled and connected to an internal combustion engine via a switchable clutch is.

Bei Maschinensätzen zur Notstromerzeugung ist es bekannt, als Energiespeicher zur Überbrückung der Zeit zwischen Netzausfall und Lastaufnahme durch die Brennkraftmaschine Speicherschwungräder, Batterien, Druckbehälter u. dgl. zu verwenden. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß Speicherschwungräder bezüglich des Bauaufwandes, der Betriebssicherheit und der Wartung besonders vorteilhaft sind. Der Einsatz solcher Maschinensätze in der Fernmeldetechnik und Datenverarbeitung bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten deswgen, weil infolge der geringen zulässigen Frequenz- und Spannungsabweichungen während der Umschaltspanne große Speicherschwungräder notwendig sind. Ihre Lagerkräfte sind bei Drehzahlen von ungefähr 1500 U/Min. kaum zu beherrschen. Ferner können wegen des großen Trägheitsmomentes die Speicherschwungräder nicht mehr mit einem Dieselmotor aus dem Stillstand hochgefahren werden. It is known as an energy store for machine sets for generating emergency power to bridge the time between the power failure and the load being taken up by the internal combustion engine To use storage flywheels, batteries, pressure vessels and the like. In practice It has been found that storage flywheels in terms of construction costs, the Operational safety and maintenance are particularly advantageous. The use of such Machine sets in telecommunications and data processing prepares however considerable Difficulties because of the small permissible frequency and voltage deviations large storage flywheels are necessary during the switchover period. Your bearing forces are at speeds of around 1500 rpm. hardly controllable. Furthermore can Because of the large moment of inertia, the storage flywheels no longer have a Diesel engine can be started up from standstill.

Zwecks Einhaltung der geforderten Frequenzkonstanz von + 1 0/o ist es bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 1 488 939), zwischen einem ungeregelten Elektromotor und dem Drehstromgenerator ein Getriebe vorzusehen, durch das der Drehstromgenerator im Normalbetrieb an der oberen Toleranzgrenze betrieben wird. Ferner ist es bekannt,Zum gleichen Zweck als Elektromotor einen drehzahlgeregelten Motor vorzusehen, dessen Drehzahl an der oberen Toleranzgrenze geregelt wird. Während die erste Anordnung ein stabildes Stromversorgungsnetz mit nur geringen Frequenzschwankungen voraussetzt, ist die zweite Anordnung sehr aufwendig und führt nur zu einer geringen Verkleinerung des Speicherschwungrades. In order to maintain the required frequency constancy of + 1 0 / o it is known (German Offenlegungsschrift 1 488 939), between an unregulated Electric motor and the alternator to provide a transmission through which the alternator is operated in normal operation at the upper tolerance limit. It is also known to the same purpose as an electric motor to provide a speed-controlled motor, its Speed is controlled at the upper tolerance limit. During the first arrangement requires a stable power supply network with only minor frequency fluctuations, the second arrangement is very complex and only leads to a slight reduction in size of the storage flywheel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Maschinensatz für die Notstromerzeugung zu schaffen, der bei verhältnismäßig kleinem Speicherschwungrad eine ausreichend große Frequenzkonstanz aufweist. The invention is based on the object of a machine set for to create emergency power generation with a relatively small storage flywheel has a sufficiently high frequency constancy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Maschinensatz der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Drehstromgenerator mit seinen Anschlußklemmen über einen Gleichrichter, einen Wechselrichter und eine Siebkette an einem Verbraucherstromkreis angeschlossen ist. According to the invention, this object is achieved in the case of a machine set at the beginning described type solved in that the alternator with its terminals Via a rectifier, an inverter and a filter chain on a consumer circuit connected.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird der vom Drehstromgenerator gelieferte Wechselstrom- durch den Gleichrichter in Gleichstrom umgewandelt und in dem nachgeschalteten Wechselrichter in einen Wechselstrom der gewünschten Frequenz umgeformt. In the arrangement according to the invention, the three-phase generator supplied alternating current converted into direct current by the rectifier and converted into the downstream inverter into an alternating current of the desired frequency reshaped.

Die Phasensymmetrie und die Oberwelligkeit werden durch die nachgeschaltete Siebkette erreicht. Da die Maschinen des Maschinensatzes in der Regel für eine Oberlastbarkeit von 10 0/o ausgelegt werden, wird durch die erfindungsgemäße Anordnung die Einhaltung einer hohen Frequenzkonstanz trotz eines relativ kleinen Speicherschwungrades möglich. Die Praxis hat gezeigt, daß bei Maschinensätzen größerer Leistung der Bauaufwand des gesamten Maschinen satzes verringert wird.The phase symmetry and the harmonics are controlled by the downstream Sieve chain reached. Since the machines of the machine set are usually for an overload capacity of 10 0 / o are designed, compliance is ensured by the arrangement according to the invention a high frequency constancy possible despite a relatively small storage flywheel. Practice has shown that the construction effort is greater in the case of machine sets with greater performance of the entire machine set is reduced.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Maschinensatzes schematisch dargestellt. In the drawing is an embodiment of an inventive Machine set shown schematically.

Ein Elektromotor 1, der in üblicher Weise ein Asynchron-, Synchron- oder Gleichstrommotor sein kann und an ein Versorgungsnetz 2 angeschlossen ist, ist einerseits mit einem Drehstromgenerator 3 gekuppelt und andererseits über ein Spreicherschwungrad 4 und einer Schaltkupplung 5 mit einer Brennkraftmaschine6 kuppelbar verbunden. Der Drehstromgenerator 3 ist mit seinen Anschlußklemmen 7 über einen Gleichrichter 8, einen Wechselrichter 9, eine Siebkette 10 und einen Schalter 11 mit einem nicht näher dargestellten Verbraucherstromkreis verbunden. Im normalen Betrieb wird der Drehstromgenerator 3 vom Elektromotor 1 angetrieben. Der Umrichtersatz, bestehend aus dem Gleichrichter 8, dem Wechselrichteer 9 und der Siebkette 10, sorgt für die Frequenzkonstanz. Bei Ausfall des Versorgungsnetzes 2 wird die Schaltkupplung 5 eingerückt. Durch die Energie des Speicherschwungrades 4 wird die Brennkraftmaschine 6 aus dem Stillstand auf Drehzahl gebracht und übernimmt in kürzester Zeit die volle Last. Der Umrichtersatz sorgt auch in diesem Fall für die Frequenzkonstanz, wobei das Speicherschwungrad 4 nur so groß zu werden braucht, daß die Generatordrehzahl während der Umschaltspanne nicht mehr als ungefähr 10 0/o abfällt. An electric motor 1, which is an asynchronous, synchronous or can be a DC motor and is connected to a supply network 2, is coupled on the one hand to a three-phase generator 3 and on the other hand via a Spicher flywheel 4 and a clutch 5 can be coupled to an internal combustion engine6 tied together. The alternator 3 is with its terminals 7 via a Rectifier 8, an inverter 9, a filter chain 10 and a switch 11 connected to a consumer circuit not shown. In normal In operation, the alternator 3 is driven by the electric motor 1. The converter set, consisting of the rectifier 8, the inverter 9 and the sieve chain 10, provides for the frequency constancy. If the supply network 2 fails, the clutch will 5 indented. The internal combustion engine is powered by the energy of the storage flywheel 4 6 brought from standstill to speed and takes over the full speed in a very short time Load. In this case too, the converter set ensures the frequency constancy, whereby the storage flywheel 4 only needs to be so large that the generator speed does not decrease more than about 10% during the switching period.

Claims

Claim:

Machine set for generating emergency power with a mains-fed electric motor is coupled to a three-phase generator and an accumulator flywheel and over a switchable clutch is connected to a burning machine, characterized in that that the three-phase generator (3) with its terminals (7) via a rectifier (8), an inverter (9) and a filter chain (10) on a consumer circuit connected.