DE697057C - Schaltanordnung zum selbsttaetigen Konstanthalten der Spannung elektrischer Generatoren mittels Hochvakuumelektronenroehren - Google Patents

Description

• Schaltanordnung zum selbsttätigen Konstanthalten der Spannung elektrischer Generatoren mittels Hochvakuumelektronenröhren Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zur Verwendung bei Anlagen, bei denen die Spannung eines elektrischen Generators mittels Hochvakuumelektronenröhren geregelt wird. Es ist bekannt, daß auf diese Weise eine genaue und praktisch trägheitslose Regelung erreichbar ist und mechanische Kontakte vermieden werden, die stets in ziemlich großem Maße der Abnutzung ausgesetzt sind.
• Nach einer bekannten Ausführungsform wird die Feldwicklung der Maschine oder, wenn ein besonderer Erreger vorgesehen ist, die Feldwicklung dieses Erregers mit der Endröhre einer Kaskade in Reihe geschaltet. Das Gitter der ersten Röhre wird von einer Spannung beeinflußt, die von der zu regelnden Größe abhängt. Bei dem sog. Zweielektrodenröhrenregler beeinflußt die zu regelnde Größe die Temperatur der Kathode, während der Anodenstrom den Feldstrom der Maschine oder des Erregers beeinflußt.
• Ein Nachteil der üblichen Anordnung zum Konstanthalten der Spannung elektrischer Generatoren mittels Hochvakuumelektronenröhren besteht darin, daß die Spannung der Maschine, die unmittelbar von der in ihrem Erregerkreis eingeschaltetenHochvakuumelektranenröhre beeinflußt wird, zur Speisung des Anodenkreises meistens nicht ausreicht, da bekanntlich eine ziemlich hohe Anodenspannung erforderlich ist. Dieser Nachteil könnte zwar -dadurch behoben werden, daß man den Erregerstrom von einer fremden Stromquelle genügend hoher Spannung liefern läßt, jedoch muß man in diesem Falle mehrere Röhren parallel schalten oder die Maschine mit einer ganz besonderen Wicklung mit vielen Windungen versehen. Es leuchtet ein, daß eine in dieser Weise ausgebildete Schaltung sehr verwickelt wird.
• Die Erfindung gibt eine einfache Maßnahme an, um ohne Beeinflussung der Regelwirkung die Röhre an eine höhere Spannung zu legen. Gemäß der Erfindung wird der Strom der Nebenschlußwicklung teils von der Maschine selbst, teils von einer fremden Stromquelle geliefert, deren Spannung höher ist als die an der Nebenschlußwicklung, während die Hochvakuumelektronenröhre nur in demjenigen Stromkreis eingeschaltet ist, der von der fremden Stromquelle gespeist wird. Es sind Schaltanordnungen, bekannt, bei denen der Erregerstrom teils von der Maschine selbst, teils von einer fremden Stromquelle geliefert wird, jedoch ist bei diesen Schaltungen eine Oüecksilberdampfröhre in den von der fremden Stromquelle gespeisten Kreis geschaltet und die Maschine mit zwei besonderen Wicklungen und nicht mit einer Nebenschlußwickhing ausgebildet. Die Erfindung ist in der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Fig. i ist eine Schaltung der bisher üblichen Art.
• Fig.2 ist eine Schaltanordnung nach der Erfindung unter Verwendung einer Dreielektrodenröhre.
• Fig.3 ist eine Schaltanordnung nach der Erfindung unter Verwendung einer Zweielektrodenröhre. , In der bekannten Schaltung, die in Fig. i dargestellt ist, bedeutet i einen Hauptgenerator, dessen Spannung auf einem gleichbleibenden Wert zu halten ist. Die Feldwicklung3 des Generators i wird von einem besonderen Erreger 2 mit Strom versorgt. Die Feldwicklung q. der Erregermaschine 2 ist in Reihe mit einer Hochvakuumelektronenröhre 9 an eine nicht dargestellte Gleichstromquelle angeschlossen. Da der gesamte Feldstrom des Erregers auch die Röhre 9 durchfließt, muß diese eine ziemlich hohe Leistung haben, so daß auch die Spannung zwischen den Klemmen i i verhältnismäßig hoch sein muß. Zwecks Behebung dieses Übelstandes könnte man eine große Anzahl von Röhren parallel schalten, was jedoch eine verwickelte und unwirtschaftliche Schaltung ergeben würde. Das Gitter der Röhre 9 ist über eine Batterie io mit der Anode einer Röhre 8 verbunden. Die Klemmen der zu regelnden Maschine werden von einem Potentiometer 5 überbrückt, und der bewegliche Kontakt dieses Potentiometers ist über eine Batterie 7 mit dem Gitter der Röhre 8 verbunden. Die Batterien 7 und io sind derart bemessen, daß die Gitter ein negatives Potential gegenüber den zugehörigen Kathoden erhalten. Die Anode der Röhre 8 ist über den Kopplungswiderstand 6 mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle verbunden; als solche ist in diesem Fall die Hauptmaschine gewählt. Die Heizstrombatterien sind der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Schaltanordnung eine Steigerung der Spannung des Hauptgenerators ein Absinken des Erregerstroms zur Folge hat, so daß dadurch die Spannung innerhalb gewisser Grenzen gleichbleibend gehalten wird. Zwecks Vergrößerung der Empfindlichkeit kann eine weitere Anzahl von Röhren zwischengefügt werden, jedoch bleibt der erwähnte Nachteil nach wie vor bestehen. -Fig. 2 stellt eine Schaltanordnung nach der Erfindung dar, die derjenigen nach Fig. i ähnlich ist. Der Strom für das Feld q. der Maschine 2 wird jedoch bei dieser Schaltanordnung teils von der Maschine selbst über einen Widerstand i2, teils von dem besonderen Stromkreis, der an die Klemmen i i angeschlossen ist, über die Dreielektrodenröhre 9 geliefert. Es hat sich herausgestellt, dalS durch Anwendung dieser Schaltanordnung mit einer Endröhre von verhältnismäßig gei-mger Leistung eine sehr gute Regelung ere#chbar ist. Dadurch kann auch die zwischen -c> Klemmen i r zu legende Spannung niedriger-sein, und es kann als solche eine an der Verbrauchstelle verfügbare Spannung, z. B. die des Hauptgenerators, verwendet werden. Der erwähnte Vorteil tritt insbesondere dann auf, wenn die Maschine 2 schwach gesättigt ist.
• Die Erfindung ist nicht auf Anlagen beschränkt, bei denen der Hauptgenerator von einer besonderen Maschine erregt wird.
• Eine Schaltanordnung nach der Erfindung mit einer Zweielektrodenröhre ist in Fig.3 dargestellt. In Reihe mit der Wicklung q. ist im vorliegenden Fall eine Zweielektrodenröhre 13 geschaltet, deren Kathodentemperatur von der Spannung des Hauptgenerators beeinflußt wird. Die Kathode ist über die Batterie io an den Hauptgenerator angeschlossen. Die Spannung der Batterie muß etwas höher als die Klemmenspannung des Generators gewählt werden. Eine zunehmende Klemmenspannung wird dann ein Absinken der Kathodentemperatur bewirken, so daß der Sättigungsstrom abnimmt und die Klemmenspannung infolgedessen vermindert wird. Auch im vorliegenden Fall kann als zweite Stromquelle der Generator i gewählt werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltanordnung zum selbsttätigen Konstanthalten der Spannung elektrischer Generatoren mittels Hochvakuumelektro-. nenröhren, bei der die Maschine, die unmittelbar von der Hochvakuumelektronenröhre beeinflußt wird, eine Nebenschlußwicklung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom dieser Wicklung teils von der Maschine selbst, teils von einer fremden Stromquelle geliefert wird, deren Spannung höher ist als die an der Nebenschlußwicklung, und :daß die Hochvakuumelektronenröhre nur in denjenigen Stromkreis eingeschaltet ist, der von der fremden Stromquelle gespeist wird.
2. 2. Schaltanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldwicklung der Maschine in Reihe mit einem Widerstand an den Anker der Maschine und gleichzeitig in Reihe mit der Endröhre der thermionischen Einrichtung an eine fremde Spannungsquelle angeschlossen ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endröhre eine Dreielektrodenröhre ist, deren Gitterspannung gegebenenfalls über eine Verstärkungseinrichtung von der zu regelnden Spannung beeinflußt wird. q..
4. Einrichtung nach Anspruch i und a, . dadurch gekennzeichnet, daß die Endröhre eine Zw eielektrodenröhre ist, deren Heizstrom, gegebenenfalls durch Vermittlung eines Verstärkers, von der zu regelnden Spannung. beeinflußt wird.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Stromquelle eine -der vor.-.. handenen Maschinen dient.