DE539955C

DE539955C - Device for regulating the voltage or another electrical quantity of dynamo machines

Info

Publication number: DE539955C
Application number: DES96048D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1930-01-23
Filing date: 1931-01-10
Publication date: 1931-12-03

Description

Einrichtung zum Flegeln der Spannung oder einer anderen elektrischen Größe von Dynamomaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln der Spannung oder einer anderen elektrischen Größe von Dynamomaschinen und besteht darin, daß in Abhängigkeit von der Spannung an der Erregerwicklung der Dynamomaschine Kondensatoren parallel zu den Teilwiderständen im Feldstromkreis der Erregermaschine gelegt werden, die durch vom Regler betätigte Relais in den Erregerstromkreis ein-' geschaltet oder kurzgeschlossen werden. Die Kondensatoren, die zu schon vorhandenen zu den Teilwiderständen parallel liegenden Kondensatoren hinzugeschaltet werden, haben den Zweck, durch Vergrößerung der Kapazität die Lichtbogen an den Relaiskontakten auch dann zu unterdrücken, wenn die Erregung der Dynamomaschine über ihren normalen Spannungs- und Belastungszustand hinaus gesteigert wird. Erfindungsgemäß erfolgt das Hinzuschalten von Kondensatoren zu den schon vorhandenen mit den im Erregerstromkreis liegenden Teilwiderständen parallel geschalteten Kondensatoren in Abhängigkeit von der Spannung an der Erregerwicklung der Dynamomaschine stufenweise.Device for leveling the voltage or another electrical one Size of dynamo machines The invention relates to a device for regulating the Voltage or any other electrical quantity of dynamo machines and consists of that depending on the voltage on the field winding of the dynamo, capacitors be placed parallel to the partial resistances in the field circuit of the exciter, which is switched on by the relay actuated by the controller in the excitation circuit or short-circuited. The capacitors to the already existing ones Partial resistors are connected in parallel capacitors the purpose, by increasing the capacity, the arcing at the relay contacts also suppress when the excitation of the dynamo is above its normal Stress and stress state is increased. Takes place according to the invention the connection of capacitors to the already existing ones with those in the excitation circuit lying partial resistances capacitors connected in parallel depending on the voltage on the excitation winding of the dynamo gradually.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Die Wechselstromdynamo 2 besitzt eine Ankerwicklung 3, die mit den Netzleitern 4, 5 und 6 verbunden ist, und eine Erregerwicklung 7. Der Anker g der Erregermaschine 8 der Dynamomaschine ist über einen einstellbaren Widerstand zo mittels der Leitungen ix und 12 mit der Erregerwicklung 7 verbunden. Die Feldwicklung =3 der Erregermaschine 8 liegt am Netz 14, 15. In dem Stromkreis der Feldwicklung 13 sind ein einstellbarer Widerstand =6 und Teilwiderstände 17 und 18 vorhanden. Die Teilwiderstände 17 und 18 werden durch die Relais z9 und 2x eingeschaltet und kurzgeschlossen. Die Relais z9 und 21 werden vom Regler 22 betätigt, der über den Spannungsumformer 23 an der Spannung des Netzes 4, 5, 6 liegt.In the figure, an embodiment according to the invention is shown. The alternating current dynamo 2 has an armature winding 3, which is connected to the mains conductors 4, 5 and 6, and an excitation winding 7. The armature g of the excitation machine 8 of the dynamo is connected to the excitation winding 7 via an adjustable resistor zo by means of lines ix and 12 . The field winding = 3 of the exciter 8 is connected to the network 14, 15. An adjustable resistor = 6 and partial resistances 17 and 18 are present in the circuit of the field winding 13. The partial resistors 17 and 18 are switched on and short-circuited by the relays z9 and 2x. The relays z9 and 21 are actuated by the controller 22, which is connected to the voltage of the network 4, 5, 6 via the voltage converter 23.

Der Spannungsumformer 23 besteht aus zwei Spannungstransformatoren 2o und 20a, die in offener Dreieckschaltung mit den Leitern 4, 5 und 6 verbunden sind. Die beiden sekundären Wicklungen 24 und 25 der Spannungstransformatoren sind so geschaltet, daß sie Spannungen entwickeln, die um rgo elektrische Grade gegeneinander verschoben sind. Die Wicklungen 24 und 25 sind am einen Ende miteinander verbunden. Das andere Ende der Wicklung 24 ist mit einem Widerstand 26 und einer Impedanz 27 und das andere Ende der Wicklung 25 mit einem Widerstand 28 verbunden. Diese beiden Stromkreise vereinigen sich in der Leitung 29, welche durch die Reglerspule 31 und durch eine Leitung 32 über einen regelbaren Widerstand 33 nach dem Verbindungspunkt der Wicklungen 24 und 25 führt. Von der Wicklung 24 geht ferner ein Stromkreis aus, der über den Widerstand 34 und die Impedanz 35 führt und sich mit dem von der Wicklung 25 kommenden und über den Widerstand 36 führenden Stromkreis vereinigt. Von da aus geht der Stromkreislauf über den Regulierwiderstand 37, die Reglerspule 38 und dann durch die Leitung 32 nach dem Verbindungspunkt der Wicklungen 24 und 25.The voltage converter 23 consists of two voltage transformers 2o and 20a, which are connected to conductors 4, 5 and 6 in an open delta connection are. The two secondary windings 24 and 25 of the voltage transformers are switched in such a way that they develop voltages which are roughly electrical degrees relative to one another are shifted. The windings 24 and 25 are connected to one another at one end. The other end of the Winding 24 is with a resistor 26 and an impedance 27 and the other end of the winding 25 is connected to a resistor 28. These two circuits are combined in line 29, which passes through the regulator coil 31 and by a line 32 via a controllable resistor 33 after the connection point the windings 24 and 25 leads. A circuit also emanates from the winding 24, which leads via the resistor 34 and the impedance 35 and is connected to that of the winding 25 coming and over the resistor 36 leading circuit combined. From there the circuit goes through the regulating resistor 37, the regulator coil 38 and then through line 32 to the junction of windings 24 and 25.

Der Regler 22 besteht aus einem Hebel 39, der an dem Zapfen 42 eines im festen Drehpunkt qq gelagerten Winkelhebels 43 sitzt und durch den Elektromagneten 41 bewegt wird. Der Hebel 39 trägt einen Kontakt 46, der durch den Regler so bewegt wird, daß er mit dem festen Kontakt 47 in und außer Berührung gelangt. Bei Berührung der Kontakte 46 und 47 wird der Stromkreis der Batterie 48 geschlossen und die Relais =g und 21 und 49 in Tätigkeit gesetzt. Beim Ansprechen der Relais =g und 21 werden die Widerstände 17 und 18 im Feldstromkreis der Erregermaschine 8 kurzgeschlossen. Beim Ansprechen des Relais 49 wird der Teil des Widerstandes 37 kurzgeschlossen, der in dem Stromkreis der Reglerspule 38 liegt. Infolgedessen wird die Reglerspule 38 stärker erregt, und der Kern des Elektromagneten 45 bewegt sich aufwärts, so daß bei einer Drehung des Winkelhebels 43 linksherum der Kontakt 46 außer Berührung mit dem Kontakt 47 gelangt.The regulator 22 consists of a lever 39 which sits on the pin 42 of an angle lever 43 mounted in the fixed pivot point qq and is moved by the electromagnet 41. The lever 39 carries a contact 46 which is moved by the controller so that it comes into and out of contact with the fixed contact 47. When the contacts 46 and 47 are touched, the circuit of the battery 48 is closed and the relays = g and 21 and 49 are activated. When the relays = g and 21 respond, the resistors 17 and 18 in the field circuit of the exciter 8 are short-circuited. When the relay 49 responds, that part of the resistor 37 that is in the circuit of the regulator coil 38 is short-circuited. As a result, the regulator coil 38 is more strongly excited and the core of the electromagnet 45 moves upwards, so that the contact 46 comes out of contact with the contact 47 when the angle lever 43 is rotated to the left.

Über die Leitungen 51, 52 und 53 sind ein Kondensator 54 parallel zum Widerstand 17 und ein Kondensator 55 parallel zum Widerstand 18 geschaltet. Diese Kondensatoren unterdrücken bei normalem Spannungs- und Belastungszustand der Dynamomaschine 2 den Lichtbogen an den Kontakten der Relais =g und 21. In Abhängigkeit von der Spannung an der Erregerwicklung 7 der Dynamomaschine werden bei Steigerung der Erregung der Dynamomaschine über den normalen Spannungs-und Belastungszustand hinaus mittels der Relais 56 und 67 weitere Kondensatoren zu den Kondensatoren 54 und 55 hinzugeschaltet.A capacitor 54 is connected in parallel via lines 51, 52 and 53 connected to resistor 17 and a capacitor 55 in parallel with resistor 18. These capacitors suppress the during normal voltage and load conditions Dynamo machine 2 the arc at the contacts of the relays = g and 21. Depending on of the voltage on the excitation winding 7 of the dynamo will be increased the excitation of the dynamo beyond the normal state of tension and load further capacitors to the capacitors 54 by means of the relays 56 and 67 and 55 switched on.

Die Magnetspule des Relais 56 ist über den Regulierwiderstand 57 an die Leitungen =i und 12 angeschlossen. Der Widerstand 57 ist so eingestellt, daß das Relais 56 anspricht, wenn die Spannung an der Feldwicklung 7 den normalen Wert übersteigt. Beim Ansprechen des Relais 56 werden die Magnetspulen der Relais 58 und 59 an die Batterie 61 gelegt. Es fließt dann ein Strom von der .Batterie 61 durch die Leitung 75 über die Kontakte des Relais 56, von da durch die Leitung 63, die Spulen der Relais 58 und 59 und die Leitung 76 zur Batterie 61 zurück. Beim Ansprechen des Relais 58 wird der Kondensator 65 zum Kondensator 55 und beim Ansprechen des Relais 59 der Kondensator 66 zum Kondensator 54 parallel geschaltet.The solenoid of the relay 56 is connected to the lines = i and 12 via the regulating resistor 57. The resistor 57 is set so that the relay 56 responds when the voltage on the field winding 7 exceeds the normal value. When the relay 56 responds, the magnetic coils of the relays 58 and 59 are connected to the battery 61. A current then flows from the battery 61 through the line 75 via the contacts of the relay 56, from there through the line 63, the coils of the relays 58 and 59 and the line 76 to the battery 61. When relay 58 responds, capacitor 65 is connected in parallel to capacitor 55 and when relay 59 responds, capacitor 66 is connected in parallel to capacitor 54.

Das Relais 67 arbeitet in gleicher Weise wie das Relais 56 und ist mittels der Leitungen 69 und 71 über den einstellbaren Widerstand 68 an die Leitungen =i und 12 angeschlossen. Der Widerstand 68 wird so eingestellt, daß das Relais 67 nach dem Relais 56 bei einer höheren Erregerspannung anspricht. Das Relais 67 schließt den Stromkreis der Magnetspulen der Relais 72 und 73, der von der Batterie 61 durch die Leitung 75, über die Kontakte des Relais 67, die Leitung 74, die Spulen der Relais 72 und 73 und die Leitung 76 zur Batterie führt. Beim Ansprechen des Relais 72 wird der Kondensator 77 zu den Kondensatoren 55 und 65 und beim Ansprechen des Relais 73 der Kondensator 78 zu den Kondensatoren 54 und 66 hinzugeschaltet.The relay 67 works in the same way as the relay 56 and is connected to the lines = i and 12 via the lines 69 and 71 via the adjustable resistor 68. The resistor 68 is set so that the relay 67 responds after the relay 56 at a higher excitation voltage. The relay 67 closes the circuit of the magnetic coils of the relays 72 and 73, which leads from the battery 61 through the line 75, via the contacts of the relay 67, the line 74, the coils of the relays 72 and 73 and the line 76 to the battery. When the relay 72 responds, the capacitor 77 is connected to the capacitors 55 and 65, and when the relay 73 responds, the capacitor 78 is connected to the capacitors 54 and 66.

Die Wirkungsweise der Regeleinrichtung ist folgende Bei Abnahme der Spannung im Netz 4, 5, 6 wird der Hebel 39 des Reglers 22 in der dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung um den Zapfen 42 gedreht, indem sich der Kern des Magneten 41 abwärts bewegt. Hierbei kommt der Kontakt 46 mit dem Kontakt 47 in Berührung, und die Spulen der Relais =g, 21 und 49 werden an die Batterie 48 gelegt. Während die Relais =g und 21 die Widerstände 17 und 18 im Feldstromkreis der Erregermaschine 8 kurzschließen, wird infolge des durch das Relais 49 kurzgeschlossenen Widerstandes 37 die Erregung der Reglerspule 38 verstärkt, so daß der Magnet 45 den Winkelhebel 43 linksherum dreht und die Kontakte 46 und 47 trennt, die sich darauf wieder unter Einwirkung des Magneten 41 berühren. Wird die Dynamomaschine 2 über ihren normalen Spannungs- und Belastungszustand hinaus erregt, so werden zunächst mittels des von der Erregerspannung abhängigen Relais 56 und der beiden von ihm gesteuerten Relais 58 und 59 die Kondensatoren 65 und 66 zu den zu den Widerständen 17 und 18 parallel liegenden Kondensatoren 55 und- 54 hinzugeschaltet. Bei höherer Erregerspannung werden mittels des Relais 67 und der von ihm gesteuerten Relais 72 und 73 noch die Kondensatoren 77 und 78 hinzugeschaltet, und dadurch wird erreicht, daß durch Vergrößerung der Kapazität der zu den Widerständen Z7 und 18 parallel geschalteten Kondensatoren an den sich öffnenden und schließenden Kontakten der Relais =g und 21 keine Lichtbogen auftreten,The mode of operation of the regulating device is as follows. When the voltage in the network 4, 5, 6 decreases, the lever 39 of the regulator 22 is rotated in the counterclockwise direction around the pin 42, in that the core of the magnet 41 moves downwards. The contact 46 comes into contact with the contact 47, and the coils of the relays = g, 21 and 49 are connected to the battery 48. While the relays = g and 21 short-circuit the resistors 17 and 18 in the field circuit of the exciter 8, the excitation of the regulator coil 38 is increased as a result of the resistor 37 short-circuited by the relay 49, so that the magnet 45 rotates the angle lever 43 to the left and the contacts 46 and 47 separates, which then touch again under the action of magnet 41. If the dynamo 2 is excited beyond its normal voltage and load state, first of all, by means of the relay 56 dependent on the excitation voltage and the two relays 58 and 59 controlled by it, the capacitors 65 and 66 are connected to the capacitors 65 and 66 lying parallel to the resistors 17 and 18 Capacitors 55 and 54 switched on. If the excitation voltage is higher, the capacitors 77 and 78 are switched on by means of the relay 67 and the relays 72 and 73 controlled by it closing contacts of the relays = g and 21 no arcing occurs,

Claims

PATI: CLAIM: i. Device for regulating the voltage or a Another electrical variable of dynamo machines, with the resistances in the excitation circuit are periodically short-circuited, characterized in that capacitors are arranged are dependent on the voltage on the excitation winding of the dynamo be placed parallel to the partial resistances in the field circuit of the exciter, which is switched on by the relay actuated by the controller in the excitation circuit or be short-circuited.

2. Device according to claim i, characterized in that that the parallel connection of the capacitors depending on the voltage at the Excitation winding of the dynamo takes place in stages.