142984. lajstromszámú szabadalom • Berendezés és eljárás szinkrongépek, különösen generátorok stabilitásának védelmére, illetőleg növelésére
2 142.984 általában a terhelésnek megfelelően e vektorhoz képest generátornál előresiet, míg motornál késik. Induláskor célszerű a szinkrongép terheletlen állapotának megfelelő helyzetben felékelt érintkezőt a segédszinkrongép tárcsájának szinkronforgáskor az érintkezővel fedésben levő részével azonos helyzetbe hozni, például a segédszinkrongép könnyen elforgatható forgórészének elforgatásával, és ehhez képest a segédszinkrongép tárcsáján levő érintkezőt a terhelési szög határértékén kell rögzíteni. Ezután oldható tengelykapcsolóval kell egymással a két gép tengelyét összekötni és csak szinkron fordulaton szétkapcsolni. Ekkor a segédszinkrongép tárcsájához képest a szinkrongenerátor tárcsája a terhelési szögnek megfelelően fog előresietően beállani, illetve ilyen relatív helyzetben szinkron forogni. A találmányt közelebbről, valamint annak további kiviteli példáit a csatolt rajz alapján magyarázzuk. Az 1. ábra egy induktív terhelésű szinkrongenerátor vektorábrája,; a 2. ábra egy generátor teljesítmény-szögdiagramja különböző terhelési viszonyok mellett; a 3. ábra a találmány egy kiviteli példájának vázlatos előnézete; a 4. ábra a 3. ábra szerinti kiviteli példa oldalnézete; 5. ábra a találmány egy másik kiviteli példája, melynél a forgórész által forgatott tárcsán periodikusan megvilágított rés van; a 6. ábra az 5. ábra szerinti példa oldalnézete, illetve hosszmetszete. Az első ábra alapján megmagyarázzuk a s terhelési szög értelmezését. Ez ábra szerint a generátor Ufc kapocsfeszültségének vektorához képest a terhelési áramerősség I vektora ip fázisszöggel késik. Ha a generátor szórási reaktanciájának, valamint az armaturareakciónak összegét együttesen X reaktanciával jelöljük, akkor a pólusfeszültség Up vektorát úgy szerkesztjük meg, hogy az Uft vektorhoz az I vektorra merőlegesen IX vektort hozzáadjuk. Az így kapott Up és U fc vektorok között a á szög a terhelési szög. Amit a vektorábráfoól világosan látható, a pólusfeszültség Up vektora s szöggel siet a kapocsfeszültség U^ vektorához képest. Ez a terhelési szög jellegzetes a generátor terhelésére, mert állandó gerjesztés esetén ennek a szögnek a szinusa arányos a generátor terhelésével. Az ábrán láthatjuk még az Indukált feszültség Uc vektorát, melyet úgy kapunk, ha a kapocsfeszültség U/Í vektorához hozzáadjuk a szórási reaktancián létrejövő feszültségesés IX s vektorát, A 2. ábra valamely generátor teljesítménygörbéje a terhelési szög fügvényében, tehát szinusgörbéket mutat. Px turbinateljesítmény mellett az egyensúlyi helyzet —a— pontnál áll be meghatározott gerjesztésnél és reaktanciánál. Az energiaátvitel tehát ekkor az I. görbe szerint történik. Zár-Lat következtében a generátor által leadott teljesítmény leesik a II. görbe b pontjáig és akkor az átvitel már a II. görbe szerint történik. Tekintettel arra, hogy a turbinateljesítmény gyakorlatilag változatlan marad a generátor forgórésze gyorsulni fog és a terhelési szög s j-ről s 2 -re növekszik, amidőn —c—• pontban bekövetkezik a lekapcsolás, amidőn az átvitt teljesítmény nullára esik. Ha •—d—• pontban bekövetkezik a gyorsvisszakapcsolás és a zárlat már megszűnt, akkor a további energiaátvitel ismét az I görbe szerint folytatódik, annak —f— pontjában. Ha az a—e vízszintes alatti sraffozott terület kisebb, mint e vízszintes feletti sraffozott terület, akkor a stabilitás megmarad. A találmány szerint ezt úgy kell biztosítani, hogy amikor a terhelési szög már eléri pl. a s2 értéket, akkor a találmány szerinti berendezés működésbe lép, a turbina töltését csökkenti, tehát az nem marad állandó Pi értéken, és ekkor természetesen az a—e vonal alatti sraffozott terület is kisebb lesz mint előbb, tehát a stabilitás biztosan megmarad. A 3. ábra szerinti berendezésnél, melynek oldalnézete a 4. ábrán látható, az —1— tárcsa a szinkrongenerátor forgórészének tengelyére van erősítve és a rajta rögzített —3— érintkező lehetőleg az egyik mágnespólus szimmetriavonalába esik. A —2— tárcsa az —5— segédszinkronmotor tengelyére van erősítve és ez a motor a generátor kapocsfeszültségéről van transzformáció útján táplálva, pl. egy háromfázisú feszültségváltó szekunder kapcsaira van kapcsolva, hiszen ez egész kicsire, 100—300 watt teljesítményű motor lehet, melynek forgórésze permanens mágnes. A találmány 3. és 4. ábra szerinti példaképpeni kiviteli alakjánál a—-—2— tárcsára az eltolható —4—érintkező úgy van rögzítve, hogy az -—1— tárcsa —.3—• érintkezőjével a megengedhető legnagyobb 5 terhelési szöget zárja be. A relatív szöghelyzet úgy állítható be, hogy a —2— tárcsán levő —4—. érintkezőnek a szinkrongép terheletlen állapotában azzal a sugárral kell a s szöget bezárnia, mely terheletlen állapotban éppen az —1—• tárcsán levő —3—• érintkezővel szemben fekszik. E sugárnak megfelelő kerületi pontot a —3— tárcsán üres szinkron járásban meg kell jelölni. Lehet a felgyorsításhoz a szinkrongép tengelye és a segédszinkronmotor tengelye között tengelykapcsolót is alkalmazni, mely akkor oldandó, ha a két gép már szinkronfordulaton van. A 8 szög elektromos fokokat jelent, melyet a gép pólusszámának és fázisának megfelelően valóságos térbeli szöggé kell átszámítani és a —2— érintkezőt a kezdeti helyzethez képest ennek megfelelően kell eltolva rögzíteni. Ha gyakorlati okok miatt szükséges, hogy a s szöget nagyobbra lehessen választani, illetőleg a gyorsan lefolyó jelenségeket szét lehessen húzni, az —1— tárcsát lassító áttétel segítségével lehet a szinkrongenerátor tengelyéről hajtani, és ugyanilyen lassító áttétellel a —3— tárcsát a segédszinkronmotor tengelyéről. A találmány egy másik kiviteli változatát példaképpen az 5. ábrán mutatjuk be, melynek oldalnézetét illetve metszetét a 6. ábra szemlélteti. A szinkrangép tengelyére fel van erősítve, illetőleg ezzel van sebességáttétel útján forgásban tartva a —6— tárcsa, a terheletlen állapotnak megfelelő helyen, tehát az egyik pólus szimmetriatengelyének körzetében van e tárcsán a —7— nyílás, a nyílás mögött a legnagyobb terhelési szögnek megfelelően elforgatva van rögzítetten egy —8— fotocella, a nyílás előtt pedig, tehát a tárcsa másik oldalán van a —9—• parázslámpa, mely táplálását a szinkrongép kapocsfeszültségéről transzformáció útján kapja. Parázslámpa helyett szikraköz is alkalmazható. Terheletlen állapotban a pólusfeszült-
