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Elektrische Anlage mit mehreren Spannungen
Für manche Anwendungsfälle ist es erforderlich, einzelne in einer Anlage enthaltene Geräte mit von- einander abweichenden Spannungen zu speisen. Wenn hiebei ausserdem das Erfordernis einer Regelung der Spannungen auf genau vorgeschriebene Werte gestellt ist, beispielsweise eine Regelung auf konstante Werte mit sehr geringen zulässigen Abweichungen (etwa : zozo so bedingt eine solche Regelung für die beiden oder mehreren voneinander abweichenden Spannungen einen verhältnismässig hohen Aufwand. Sofern die erforderliche Leistung aus einem Netz über einen Transformator zugeführt wird, kann man die Regelung auf die Oberspannungsseite des Transformators legen und die einzelnen Verbraucherspannungen an Anzapfungen der Unterspannungsseite abnehmen.
Die Regelung wirkt sich dann auf die verschiedenen Verbraucherspannungen in analoger Weise aus, so dass beispielsweise durch Schwankungen der Netzspannung bedingte Abweichungen für alle Verbraucherzweige gemeinsam ausgeregelt werden können.
Die Erfindung bringt eine neue Lösung für die erwähnte Aufgabe, indem bei Anlagen mit eigenem Transformator, auf dessen Unterspannungsseite Anzapfungen für die verschiedenen Verbraucherkreise vorgesehen sind, ein von einem Regler steuerbares Ventil in einem für alle Verbraucher gemeinsamen Teil des Unterspannungskreises des Transformators angeordnet wird. Als Ventile können mit Vorteil steuerbare Ventile auf Halbleiterbasis (Stromtore), unter Umständen aber auch Transistoren oder auch Transduktoren, angewendet werden. Durch Änderung der Aussteuerung kann dann Spannung bzw. Leistung geregelt werden, wobei sich die Regelung auf alle verschiedenen Verbraucherspannungen verhältnisgleich auswirkt.
Ausführungsbeispiele, bei denen die Verbraucher über eine geregelte Gleichrichteranlage mit Eigentransformator aus einem Wechselstromnetz gespeist werden, werden im folgenden an Hand der Zeichnungen besprochen.
In Fig. 1 ist das Schaltbild einer Anordnung gezeigt, die aus einem Einphasenwechselstromnetz l gespeist wird. Der Transformator 2 hat eine Oberspannungswicklung 3 und zwei Unterspannungswicklungen 4 und 5, die miteinander zu einer Mittelpunktschaltung über ein steuerbares Halbleiterstromtor 6 verbunsind. Mit 7 und 7'sind Anzapfungen der Wicklungen bezeichnet, die über Gleichrichter 9 zu der Klemme 11 für den einen Anschluss, mit 8 und 8'die Endanschlüsse der Wicklungen, die über solche Gleichrichter zu der Klemme 12 für den andern Verbraucher führen :
Mit 13 ist ein Regler bezeichnet, 14 stellt eine Glättungsdrossel, 15 eine Strombegrenzungseinrichtung dar.
Der Regler ist hiebei einerseits von der Spannung zwischen den Klemmen 10 und 11, anderseits von dem Strom in der Mittelpunktsleitung beaufschlagt. In Abhängigkeit von diesen beiden Werten wird somit das Stromtor 6 über den Regler derart beeinflusst, dass beispielsweise die Spannung an den beiden Verbrauchern jeweils genau auf den gewünschten Wert gehalten wird. Hiebei wirkt sich die Regelung auf die beiden Verbraucherkreise ungeachtet der verschiedenen Spannungen völlig verhältnisgleich aus. Ein besonderer Vorteil besteht hiebei auch noch darin, dass auch die Spannungsabfälle mit berücksichtigt werden.
Eine analoge Anordnung bei einer in Sternschaltung ausgeführten Dreiphasenanlage ist in Fig. 2 dargestellt. Hiebei ist der Transformator mit drei in Stern geschalteten Unterspannungswicklungen 41, 42 und 43 ausgeführt. Der einen Phasenwicklung 41 ist hiebei ein nichtsteuerbares Ventil 21, den andern beiden Wicklungen je ein steuerbares Stromtor 22 bzw. 23 vorgeschaltet, so dass diese jeweils zwischen der Wicklung und dem gemeinsamen Sternpunkt liegen. Die Wicklungen sind hiebei mit Anzapfungen 71,72 und 73 versehen, an denen die Leitungen zu der Klemme 11 für den einen Verbraucherkreis angeschlossen
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sind, während die Klemme 12 für den zweiten Verbraucherkreis mit den Wicklungsenden verbunden ist.
In die Leitungen zwischen den Anzapfungen und Enden der Wicklungen 42 und 43sindhiebeinochnicht- steuerbare Ventile 18 gelegt.
Die neue Anordnung hat insbesondere auch den Vorteil, dass hiebei die Stromtore für verhältnismässig niedere Spannungen ausgeführt werden können, so dass derartige verhältnismässig billige Elemente auch in Fällen Anwendung finden können, in denen eine Regelung auf der Oberspannungsseite nicht oder wenig- stens nicht wirtschaftlich mit solchen Elementen durchführbar wäre.
Die Anwendung der Erfindung bringt insbesondere bei Anlagen grosse Vorteile, bei denen es wichtig ist, mit billigen Elementen auszukommen. Als bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Speisung von Anlagen mit konstanter Spannung und verschiedenen Spannungswerten zu nennen, insbesondere solche, bei denen gleichzeitig eine Reservebatterie zu versorgen ist. Als solche Anlagen sind insbesondere Fernsprech- anlagen sowie signaltechnische Anlagen, beispielsweise für Eisenbahnbetrieb und Verkehrssignale od. dgl. zu nennen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Anlage, in der mehrere Verbraucher mit voneinander abweichenden Spannungen versorgt werden, die mit Hilfe von steuerbaren Ventilen geregelt werden sollen und aus einem gemeinsamen, mit den verschiedenen Spannungen entsprechenden Anzapfungen ausgeführten Transformator gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung gemeinsam durch steuerbare Ventile erfolgt, die in einem für alle Verbraucher gemeinsamen Teil des Unterspannungskreises angeordnet sind.