DE700634C - Vorrichtung zur Einstellung bestimmter Phasenwinkel zwischen den Laeufern mehrerer synchron laufender elektrischer Maschinen, insbesondere solcher, die mit hin und her gehenden Teilen (Pumpen) gekuppelt sind - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Einstellung bestimmter Phasenwinkel zwischen den Läufern mehrerer synchron laufender elektrischer Maschinen, insbesondere solcher, die mit hin und her gehenden Teilen (Pumpen) gekuppelt sind Es hat sich vielfach als notwendig gezeigt, zwischen den Läufern mehrerer synchron laufender elektrischer Maschinen, die mit hin und her gehenden Massen (z. B. Kolbenkompressoren) gekuppelt sind, bestimmte Phasenwinkel einzuhalten. Diese Forderung wird gestellt, um den Einfluß der durch die hin und her gehenden Massen erzeugten Schwingungen auf die benachbarten Gebäudeteile herabzusetzen, oder auch, um den stoßweisen Leistungsbedarf der Maschinen gleichmäßiger zu verteilen. Um bestimmte Phasenbeziehungen einzustellen, ist bereits vorgeschlagen worden, von den elektrischen Maschinen, welche zum Antrieb der Maschinen mit hin und her gehenden Teilen dienen, Impulse abzuleiten und die zeitliche Lage der Impulse je zweier Maschinen miteinander zu vergleichen. Die elektrischen Maschinen werden dann so lange beeinflußt, bis die Impulse zeitlich die gewünschte Lage einnehmen. Bei Synchronmaschinen kann dies durch abwechselndes Umpolen der Erregerivicklungen geschehen, wodurch die Phasenlage der Maschinen schrittweise um je eine Polteilung verändert wird. Um beispielsweise die Phasenlage von vier Maschinen räumlich gleichmäßig zu verteilen, muß man die Impulsgeber an den einzelnen Maschinen der Kurbelstellung so zuordnen, daß die Kurbeln bei Synchronismus um 9o' gegeneinander versetzt sind. Die bereits vorgeschlagenen Einrichtungen haben den Nachteil, daß bei Außerbetriebsetzung einer oder mehrerer Maschinen die Bewegungen der hin und her gehenden Massen zeitlich nicht mehr gleichmäßig verteilt sind.
• Um diesen Nachteil zu beseitigen, werden gemäß der Erfindung Bezugsimpulse verschiedener einstellbarer Phasenlage mit Hilfe eines besonderen Impulsgebers erzeugt. Das hat den Vorteil, daß man bei der Änderung der Zahl der laufenden Maschinen die den neuen Verhältnissen angepaßten Phasenwinkel leicht einstellen kann, indem man nämlich an dem Geber für die Bezugsimpulse die räumliche bzw. zeitliche Lage der den einzelnen Maschinen zugeordneten Bezugsimpulse verändert und dann die Maschinen entsprechend den neu eingestellten Bezugsimpulsen beein-

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  1Co@np1C@@UrI'11 bC@CSC1b@ sein mögen. Die "/.11n1

  Antr:e'il dienenden cicktrischcn 'Maschinen

  sind der LI>ersiclltlichlceit halber nicht dar-

  gestc'llt. Die Schwungrüder .;find iuit Marken

  und G ersc'hcn, in t deren IIilfc die von

  clcn Lämpen 7, S u11(1 9 erzeugten Licht-

  sti"aliiCil, \l@'1Clle die L1chtz.ellen io, 11 1111d 13

  tleli@n, bt'sie@lert 1`:Cr"Clei1. DI.-Se MarkC'n kUIl-

  llen entweder I3oln"ung:n sein, durch welche

  dis Licht der Lampe :1uf die Lichtzellen

  Lilien lcaii;l. 'Inn 1c:11111 a lie@r auch Spiegel

  \e-clellc 1:L11- i11 einer 11:'j1LIil111tCI1

  L;<i;e d@1" Räder i bis 3 (las Licht der Lampen

  nach den Liclltzclleti rc!lclctieren. -Man kann

  auch Blcndcn verwenden. die die Licht-

  ,

  str:;h:ctl untcrl:rechcn. Die LiWtze,len sind

  a'1 CI"@tal"kl_'r 13. 14 wld 13 a'lg@9chlossen,

  dis: 1I1 ih."elil ,I:1lgill:@sk:"C_s Iilll)Lllse crZCngCll,

  dcrcu zeitliche Folg(, der r;iulnlichen Labe

  der @I:trken 4 bis 6 entspricht. Anstatt die

  Impulse von de'll Schicllilgr-iderll abzuleiten,

  kai-ui man auch hin und her gehende Teile

  der 'I:iscilinen zur Ahlcitung der Iinpuls-

  frcduc'ilz benutzen. 'Inn kann z. B. die Ven-

  tile, den 1iretizkopf oder damit in Verbin-

  du@r@@ stehende 'I'cile benutzen.

  Die l3'eZLlbsliilptllie werden durch die KoIl-

  taktcillriclittilib 1(, ci"zclibt. Diese clitli:ilt eine

  Welle 17, die ül)cr ein L@bcrSetzungsbctricbc

  i ss von, S\- llclll"oilinotoi" 1 9 @l17betr:u17U11 1l ird.

  Die Polzahl dieses _ei.oiclrs 11zit-. die l'llcr-

  setzunb ist so gcle-ü'1_t. daf') die Umlaufs-

  geschttindigkeit der Weile i,- der Drehzahl

  der Räder i bis 3 clitspricht. Auf der Welle

  t7 sind \ockcnsi licillcii 2o und 21 befestigt,

  die in einem bcstilnniten Augenblick die Kon-

  .t@kte 22 und 2-1 üiincn. Der Augenblick der

  KChiltak;öffnung entspricht dem Bezugsimpuls.

  Ati die @crst;irkcr 13, 1 4 uns 1 5 sind Relais

  k25, 26 und 27 angeschlossen. Durch den

  Kontakt des Relais 25 wird mit Hilfe des

  Elektroniagnctcn 2S der Anlauf der Welle 17

  so gesteuert, daß die Phasenlage dieser Welle

  in einem bestimmten Verhältnis zur räum-

  lichen Lage des P'ades i steht. Nach dem

  Anlauf halt sich die Sperrvorrichtung über

  den Selbs 1=altelcontalct 29. Durch den Kon-

  takt-25 wird ferner das Zeitrelais 3o erregt,

  das den Stromkreis für die zur Einstellung

  einer bestinlinten Phac,enbczie;ltnig der Räder 2

  und 3 bestimmte Schaitaliordnung schließt.

  Diese Schaltanordnung cilili_ilt die zum Um-

  polen der Ei"i-c'gcrlticklungcti dienenden Ein-

  richtungen 31 und 32, die von den Schützen

  3 ; und 3- gesteuert tt erden. I: in Hilfsschütz

  35, das mit Zcitvcrzügcrting arbeitet, sorgt

  dafür, claß nur jel':c'ils eine Maschine in die

  richtige I'llasen la"e gebracht werden kann.

  Dadurch soll verhütet @\crdcil, daß bei mehre-

  ren Maschiricu die @rrcgertl-ickiungen gleich-

  zeitig unigeschaltet \t erden und dadurch große

  Laststöf e entstellen. Der Kontakt 22 bzw.

  2.1 ist mit dem Kontakt des Relais 26 bzw.

  27 in Reihe geschaltet und ist über die oberen

  Kontakte der Rciais 3o und 35 an die Wick-

  lung der Schütze 33, 3I angeschlossen. Das

  Rcl@iis 35, dessen Lrregort\-icklung von den

  unteren Kontakten des Relais 33 gespeist

  wird, schließt seine Kontakte nur darin, wenn

  das Relais 33 abgctallen ist, d. h. wenn über

  den Kontakt des Relais 26 und den Kontakt

  22 kein Strornkrcis zustande kommt. Das ist

  der Fall, «'eile die gcte ünschtc Phasenbeziehung

  zwischen dem Rad i und 2 herrscht. So-

  lange das Relais 35 nicht ci"-egt ist, wird dem

  Itclais 34 kein Strom zugeführt, so daß dieses

  Relais die \'erstcllcinr:clitullg 32 nicht beein-

  flussen kann. Bei bl"ößer er 'Maschinenzahl als

  darge-stullt, wird die Schaltung sinngemäß

  erweitert in der Wcisu daß die mit 36 und

  37 bezeichneten Leitungen zu Relais führen,

  die (1c11 Relais 3 i und 35 entsprechen.

  Die beschriebene Einrichtung wirkt in fol-

  gender Weise:

  Es sei davon ausbegaiigen, daß sich alle

  Maschinen bereits in Betrieb befinden. Zwecks

  Einsteilung cincr bestimmten Phasenbeziehung

  wird durch Schließen dc's Schalters 33 der zur

  Einstellung einer bestimmten Phasenlage

  d:encnden Einrichtung Spannung zugeführt.

  Gleichzeitig wird auch der Motor 19 in Gang

  gesetzt. Durch eine gee#gtiete Einrichtung

  (z. B. Zeitrelais) wird dafür gesorgt, daß das

  Relais 13 erst dann Impulse abgeben kann,

  'renn der Motor i9 die synchrone Drehzahl erreicht hat. Dann wird durch die von der 3:Iarlte ?. ausgelösten Impulse, die über den Vc r stäri-ser 13 und das Relais e 5 auf die Ma-net::-iclzltuig 28 einwirken, die Klinl>e 39 ausgelöst, so daß die Welle 17, die mit dem Getriebe i 8 über die Rutschkupplung lo gektippelt ist, sich in Gang setzen kann. Gleichzeitig wird das SChütz3o erregt. Es schließt seine Kontakte. Dadurch wird durch den oberen Kontakt des Schützes der Stromkreis für das Relais 33 vorbereitet. Über den unteren Kontakt des Relais 3o souie den unteren Kontakt des Relais 33 erhält auch das Schütz 35 Strom. Seine Verzögerung ist aber so groß, daß es erst dann seine Kontakte schließen kann, wenn es eine geniigznd lange Zeit dauernd erregt ist. Diese Erregung kommt aber zunächst nicht zustande, wie im folgenden gezeigt wird:, Solange das Rad 2 nicht in der gewünschteii Phasenlage ist, werden die von der Marke 5 erzeugten Impulse dann gegeben, wenn der Kontakt 22 geschlossen ist. Das Schlitz 33 öffnet den unteren Kontakt und unterbricht dadurch die Erregung des Schützes 35. Mit seinem oberen Kontakt gibt es der Einrichtung 31 das Kommando, die Erreger-:r icklun- der dem Rad e zugeordneten Maschine umzupolen, so daß diese Maschine um eine Polteilung schlüpft. Dieses Spiel wiederholt sich so lange, bis von der Marke 5 ein Innpuls in dem Augenblick gegeben wird, in denn der Kontakt 22 öffnet. In diesem Falle kommt ein Stromkreis über das Relais 33 nicht zustande, so daß es keinen Impuls zur U mpolung gibt und dem Relais 3 5 dauernd Strom zuführt. Nach Ablauf einer gewissen Zeit schließt dieses Relais seine Kontakt und bereitet dadurch den Stromkreis des Schützes 3.1. vor. Dann wiederholt sich bezüglich des Rades 3, der Kontakte des Relais 27 und des Kontaktes 24. sinngemäß das gleiche Spiel, wie weiter oben hinsichtlich des Rades und der zugehörigen Schalteinrichtung beschrieben.
• Wenn die Zahl der laufenden Maschinen geändert wird, dann kann man leicht durch Verdrehen der Nockenscheiben 2o, 21 auf der S.'elle 17 die Phasenlage auf einen neuen gewihischten Wert einstellen. Man kann dann durch Schließen des Schalters 38 in der beschriebenen Weise von neuem die- selbsttätige Einstellung der Phasenlage der Schwungräder herbeiführen. Bei der beschriebenen Einrichtung bestimmt das Rad i die P Hasenlage der vom Impulsgeber 16 erzeugten Impulse. Man kann aber auch in der Weise arbeiten, daß das Rad i in der gleichen Weise gesteuert wird wie die Räder 2 und 3. In diesem Falle ist die Klinke 3g entbehrlich. In

  diesem Falle wird der Vorteil erz=ei_t, daß

  man in der V,Tahl der laufenden :Maschinen

  noch freier ist als bei d-r haus=üliruns-

  beispiel dargestellten F.iiiriclitur@g.

  Man kann auch L'rnschaltvorrichtunge n :-or-

  _ ,

  sehen, um die ge en-

  einander auszutanscl_en.

  Es kann

  sein, die Phasenlage

  der Räder i bis 3 o-tisch erkennbar 7_1L

  machen. :.Iah zu mit

  den hor._tal=ten der Relais 25, 26 und 27

  L ampeii -ji, .12 und z.3 steuern, die. bei

  richtiger Phasenlage der Räder nacheinander

  in gleichr#läßigeii z_ schnitten a1111P.1't''_hteil.

  3_an kann die @hasencl`e aticli akustisch

  hörbar machen, indem nian als Impulse

  Wecliselstromim-)tilse .-r_:rSCiliedei?er TüPhöh=-

  erzeugt. Dies kann man beispicla-,°.-eise in

  der Weise durchführen, daß man an den

  Rädern i bis 3 Zahnsegmente mit verschieden

  g_oP;ei- Zahnteihing befestigt, die s_ch an

  einem nach Art eines @e_eplions;-stcm_s g`-

  bauten Magrieisysteni .-orbeibe-#%-egen. wenn

  man die so erzeugten Ströme cerschie;l@n@r

  Frequenz einem Telephon bz-,7. ehi@in Laut-

  sprecher zuüihrt, dann müssen bei richtiger

  PIiasenfol,-e nacheinander Töne =.-erschic-d=iier

  Höhe in t bestimmten Zeitabständen liöi-L.ar

  sein.

Claims (4)

1. Pr1Ti's:,TAX$P1,ÜCIIE: i. Vorrichtung zur @irt@teil@tilg bcstimtiiter Phasen:ciilkel wischen den Läufern mehrerer synchron laufender elelstrisa@lier Maschinen, insbesondere solcher, die mit hin und hei- gehenden Teilen solcher-, gelztip polt sind, nlh Hilfe von Impulsen, die von den sind-, Teilen der Maschinensätze abgcleitei sind und deren z-itliche Lage mit der eines oder nalehr@rer Bezugsimpulse verglichen gekennzeichnet durch einen besonderen Impulsgeber, der Bezugsiinpuise versclüe@@@nc-r einstellbarer Phasenlage erzeugt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gehennzeirli let, d@. ß der @ni_@Lilsgeber aus einer Kontaktvorrichtung Lesteht, die durch einen vom gleichen Netz wie die elelztrischen Maschinen gespeisten Synchronmotor angetrieben wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechend der Lage der Bezugsimpulse geöl-#-neten oder geschlossnen Kontakte der Kontaktvorrichtung mit weiteren Kontakten in Reibe geschaltet sind, ;_: eiche von den von den -Maschinen angeleiteten Impulsen gesteuert werden.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Bezugsimpulse auf eine bestimmte Phasen- labe eines der Maschinensiitze einstellbar ist. 5. \-orrichtung nach Anspruch r, da- durch gekennzeichnet, (lal.', die der Phasen- lage der be«eäten Teile der Maschinen- sät>e entsprechenden Impulse von den hin und her gehenden Teilen dieser '-Maschinen- sätze (z. B. voni Kreuzkopf oder von den Gentilen) abgeleitet «-erden. 6. Vorrichtung nach Anspruch i oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Maschinensätzen abgeleiteten Impulse mit Hilfe von strahltutgstrahlungsempfindlichen Zellen, ii-:sl)es()ndere Lichtzellen. erzeugt werden. r . Vorrichtung nach Anspruch i oder eitlem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die den einzelnen Maschinensätzen zugeordneten, zur Einstellung bestimmter Phasenbeziehungen dienenden Mittel (Schalter zum Umpolen der Erregerwicklungen von Synchronmaschinen oder deren Steuerstromkreise) gegenseitig derart verriegelt sind, daß die Maschinensätze nur nacheinander in eine bestimmte Phasenbeziehung gebracht werden können. B. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Maschinensätzen abgeleiteten Impulse Wechselstromimpulse sind und sich durch ihre Frequenz unterscheiden.