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2) DIE PARALLELVORRICHTUNG "PD"
Die PD ist eine auf einen ferromagnetischen Kern
aufgewickelte Spule, mit konstantem und vom Gene-
ratortyp abhängigen Luftspalt. Wenn der Kern von einer
Sinusphase durchflossen wird, die beispielsweise vom
Strom einer Phase des Drehstromgenerators erzeugt
wurde, entsteht an den Spulenenden eine Spannung
Vpd, deren Amplitude proportional zum Strom ist, wohin-
gegen die Phaselage um 90
voreilt. Die PD ist also ein Strom-Spannung-Wandler
Iu-Vpd, mit Vpd =j Kpd Iu (man achte hier auf die Analo-
gie zwischen den Beziehungen Vz= j X Ic und Vpd
=j Kpd Iu). Kpd ist eine direkt zur Anzahl der Spiralwin-
dungen der Nebenspule (vom Hersteller vorgegeben)
sowie der Hauptspule (festgelegt während der Montage)
proportionale Konstante und umgekehrt proportional
zum Luftspalt in den Kernen (siehe Tabelle 5.1). Die PD
wird so angeschlossen, dass sie vom Strom einer Gene-
ratorphase durchströmt wird; die gleiche Phase muss
auch vom elektronischen Regler als Bezug für die Rück-
kopplung verwendet werden. Die Ausgangsnebenspule
wird seriell am gleichen Anschluss angebracht und ver-
ursacht somit einen "Fehler" innerhalb der Regelanlage.
Die Anschlussspannung entspricht somit nicht mehr je-
ner der Klemmen Vu, sondern Vu+Vpd, die daher vom
elektronischen Regler konstant gehalten wird (Abbildung
2.1).
Ungeladen ist Vpd gleich null. Mit einer rein indukti-
ven Last kompensieren sich die Phasenungleichheit um
90° im Vorlauf Vpd gegenüber I
gleichheit um 90° im Nachlauf des Stromflusses I
genüber Vu, so dass Vu und Vpd sich exakt phasen-
gleich untereinander aufsummieren. Der Regler verrin-
gert die Erregung und somit Vu, sobald eine Zunahme
der Bezugsspannung gleich Vpd wahrgenommen wird
und führt Vu+Vpd auf den voreingestellten Wert wieder
zurück. Mit kapazitivem Strom Ic, Vu und Vpd stehen sie
untereinander genau in Gegenphase (Vpd negativ) und
deshalb ist Vu+Vpd kleiner als Vu. In diesem Fall erregt
der Regler den Generator.
Dies führt, je nach Situation, zu den folgenden
Verhaltensmöglichkeiten:
⇒
im Einzelbetrieb wird man bei der Schaltung einer
induktiven Last (kapazitiv) eine Verringerung
(Zunahme) der Generatorspannung Vu um den
eigenen Wert Vpd feststellen können, d.h. propor-
tional zur Last (Abbildung 1.3.2).
im Parallelbetrieb wird bei einem Netz mit fixer
⇒
Spannung Vn, die kleiner (größer) als jene der am
Generator Vu voreingestellten Spannung ist, ein
Umlauf von induktivem Blindstrom (kapazitiv) vom
Synchrongenerator in Richtung Netz erzeugt, wel-
cher die im PD induzierte Spannung erhöht und
somit den Regler zwingt, die Maschine zu unterer-
regen (zu übererregen) bzw. den Stromfluss ein-
zuschränken.
0
gegenüber dem Strom
und die Phasenun-
L
L
2) THE PARALLEL DEVICE (PD)
The PD is a coil wound up around a ferromagnetic
core with a constant air gap and depending on the
generator type. As it is known, when the core is crossed
by a sinusoidal flow resulting, for instance, from the
current of one of the generator's phases, the ends of the
coil show a voltage V
to the current, whereas the phase is at right angle
leading with respect to the current itself. The PD is
therefore a transducer of current-voltage lu-Vpd, where
V
=j K
lu (see the analogy between V
pd
pd
= j K
l
).
pd
u
K
is a constant which is proportional to the
pd
number of turns of both the secondary coil (specified by
the manufacturer) and the primary one (specified during
the assembly phase), whereas it is inversely proportional
to the air gap inserted in the cores (see tab. 5.1).
The PD is connected in such a way so as to be
crossed over by the current of the synchronous genera-
tor's phase which is itself used by the electronic regula-
tor as a sensing for the voltage feedback. The output
secondary coil is connected in series to the sensing itself
so as to introduce an 'error' in the regulation system. As
a result, the sensing voltage will no longer be the termi-
nal voltage V
u
kept constant by the electronic regulator (picture 2.1).
At no-load condition, the voltage V
void.
Under a merely inductive load, the V
right angle lead with respect to I
being at right angle lagging with respect to V
ge-
compensate, and V
together in phase. The regulator, perceiving an increase
in the sensing voltage equalling V
excitation and V
previously set in a no-load condition.
With a leading current I
phase opposition (negative V
to V
. In such a case the regulator overexcites the
u
generator.
Depending on the situation, this leads to the fol-
lowing patterns:
⇒
in the case of stand-alone operation , when a
purely inductive (leading) load is connected, the
generator's voltage V
an amount corresponding to V
fore proportional to the load (picture 1.3.2.)
⇒
in the case of operation in parallel with a fixed line
voltage network (V
comparison with the generator's previously set
one (V
u
(leading) current is generated from the synchro-
nous generator to the network causing an in-
crease in the voltage induced in the PD in phase
(or counterphase) with V
tor to underexcite (overexcite) the machine and
limiting the extent of the current itself.
8
whose amplitude is proportional
pd
but rather V
+V
, which will therefore be
u
pd
, and the current I
L
and V
therefore perfectly sum up
u
pd
pd
so as to lead V
u
u
, V
and V
c
u
), so V
pd
will decrease (increase) by
u
), which is smaller (larger) in
n
), a circulation of reactive inductive
, thus forcing the regula-
u
=j X l
and V
z
c
pd
is of course
pd
, having a
pd
,
L
, mutually
u
, reduces both the
+ V
to the level
pd
are exactly in
pd
+ V
is inferior
u
pd
, and it is there-
pd
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