In einer elektrischen Stromverteilungsanlage angeordnete Einrichtung zur Konstanthaltung der Verbraucherspanuung trotz schwankender Netzspannung. Um die Spannung von Xbii-lim"#i@ii hon- stant, zu Balten, ist bereits vorgeschlagen worden, einen dreisehenkligen Transformator zii verwenflen, dessen erster Schenkel die Primärwicklung trägt,
dessen zweiter Schen- lel gesättigt ist und dessen dritter Schenkel einen Luftspalt besitzt, wobei die konstant zu haltende Abnehmerspannung sich aus einer Schenkelspannung und mindestens einem Teil einer zweiten Schenkelspannung zusammensetzt.
Gemäss der Erfindung besitzt der gesät- i igte Schenkel eine Wicklung, an welche ein Kondensator angeschlossen ist.
Man erreicht dadurch unter anderem den Vorteil, dass die Primärwicklung nicht mehr für die gesamte Blindleistung des gesättig- ien Schenkels bemessen zu werden braucht und dass auch die durch diese Sättigung auf tretenden Oberwellen gut unterdrückt wer den. Die Zeichnung veranschaulicht. Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbei spiel dargestellt. Auf dem ersten Schenkel des dreischenkligen Eisenkerns liegt die Primärwicklung 1, auf dem im Sättigungs bereich arbeitenden Mittelschenkel liegt die Wicklung 2, welcher ein Kondensator .I parallel geschalt--t ist. Der dritte Schenkel besitzt einen Luftspalt und eine Wicklung 3, die in solcher Weise mit der Wicklung 2 verbunden ist, dass die Differenz der Span nungen der -\ÄTicl,:lunge#-i 2 und 3 die kon stant zu haltende Abnehmerspannung E" ergibt.
In Fig. \? sind die Spannungen in Ab hängigkeit vom Blindstrom der Wicklung 1 dargestellt. Links der Ordinatenaebse ist der Blindstrom kapazitiv, rechts davon in duktiv. Die Spannung E., der Wicklung 2 hat den in der Abbildung dargestellten Ver- lauf. E; ist die Spannung in der Wicklung 3.
Sind die ZVindungszahlen der Wicklun gen 1 und 2 gleich, und ist das Verhältnis der Windungszahl der Wicklung 1 zur Windungszahl der Wicklung 3 gleich k, so erhält man die Netzspannung E", wenn man zur Spannung E" die Spannung k <I>.</I> E, hinzufügt. Die Differenz der Spannungen E" und E3 ergibt die konstant zu haltende Verbraucherspannung Ev. Wie die Fig. 2 zeigt, kann sich die Netzspannung in weiten Grenzen ändern, ohne dass sieh die Verbrau cherspannung ändert.
Der Vorteil der An ordnung besteht darin, dass man in einem Bereich von<I>A</I> bis B - wie bereits erwähnt, ist links der Ordinatenachse der aufgenom mene Strom kapazitiv, rechts davon induk tiv - arbeiten kann, in welchem die Span nung konstant gehalten wird, ohne dass der Leistungsverbrauch der Einrichtung zur Konstanthaltung der Verbraucherspannung zu gross wird. Dies wird dadurch erreicht, dass der Kondensator parallel zur gesamten Wicklung 2 oder zu einem Teil derselben geschaltet ist.
Durch geeignete Wahl der Windungszahl der auf dem dritten Schen kel liegenden Wicklung kann man erreichen, dass die Neigung der Kurve E, mit der Nei gung der Kurve E2 übereinstimmt. Man kann aber auch die Einstellung durch ent sprechende Wahl des Luftspaltes vorneh men.
Statt die konstant zu haltende Spannung aus der Spannung, die vom Fluss des gesät tigten Schenkels und aus der Spannung, die vom Fluss des mit Luftspalt versehenen Schenkels erzeugt wird, zusammenzusetzen, könnte man sie auch zusammensetzen aus der Spannung, die in der Wicklung 3 er zeugt wird und einem Teil der Primärspan nung. Man könnte aber auch die Abneh merspannung zusammensetzen aus der Span nung der Wicklung 2 und einem Teil der Primärspannung.
Ein Ausführungsbeispiel der letzten Art zeigt die Fig. 3. Der dreischenklige Trans formator besitzt eine Primärwicklung 1 und eine Wicklung 2. 3 ist der als Jochneben- schluss ausgebildete dritte Schenkel. Paralli#1 zur Wicklung 2 liegt wiederum ein Konden sator 4. Während sich bei der Anordnung nach Fig. 1 die konstant zu haltende Ab nehmerspannung zusammensetzt aus der Spannung der Wicklung 2 und der Spannung in der Wicklung 3, setzt sich bei der An ordnung nach Fig. 3 die Verbraucherspan nung zusammen aus der Spannung der Wicklung 2 und einem Teil der Spannung der Wicklung 1.
Die Anzapfung der Wick lung 1 wird in entsprechender Weise wie die Windungszahl der Wicklung 3 bei der Ausführungsform nach Fig. 1 so gewählt, dass die Spannung im untern Teil der Wick lung 1 in Abhängigkeit vom Primärstrom die gleiche Neigung zeigt wie die Spannung E@, so dass die Abnehmerspannung Ev kon stant bleibt.
In Fig. 4 ist die Einrichtung nach Fig. 3 nochmals räumlich ohne Kondensator darge stellt. Soweit die Teile mit denen der Fig. 3 übereinstimmen, sind dieselben Bezugszei chen gewählt. Der Jochnebenschluss 3 kann mittels Druckplatten 5 und in der Abbil dung nicht dargestellten Schrauben mit dem eigentlichen Transformator verbunden wer den. Zur Einstellung des Luftspaltes wird . Isoliermaterial zwischen Jochnebenschluss und eigentlichen Transformator eingefügt.
Die Einrichtung nach der Erfindung kann beispielsweise verwendet werden, um die Spannung von Kleinabnehmern, wie Glühlampen, welche in den Ausläuferleitun- gen grosser Netze mit starker Spannungs schwankung liegen, zu speisen. Man kann sie aber auch verwenden zur Speisung von grösseren Abnehmern. Man kann sie also auch beispielsweise verwenden zur Speisung von Relais, deren Spannung konstant gehal ten werden soll, beispielsweise von Zeit relais.
Man kann die Einrichtung auch verwen den zur Speisung von Röntgenapparaten oder andern medizinischen Bestrahlungs lampen, bei denen die Dosis stark von der Spannung abhängt, oder zur Heizung von Glühventilen, Sende- oder Verstärkerröhren.
Device arranged in an electrical power distribution system to keep the consumer voltage constant despite fluctuating mains voltage. In order to keep the voltage of Xbii-lim "# i @ ii constant, it has already been proposed to use a three-legged transformer zii, the first leg of which carries the primary winding,
whose second leg is saturated and whose third leg has an air gap, the consumer voltage to be kept constant being composed of a leg tension and at least part of a second leg tension.
According to the invention, the saturated leg has a winding to which a capacitor is connected.
This has the advantage, among other things, that the primary winding no longer needs to be dimensioned for the entire reactive power of the saturated leg and that the harmonics that occur due to this saturation are also well suppressed. The drawing illustrates. Ausfüh approximately examples of the subject matter of the invention.
In Fig. 1, a first Ausführungsbei is shown game. The primary winding 1 lies on the first leg of the three-legged iron core, and the winding 2, which is connected in parallel with a capacitor. The third leg has an air gap and a winding 3, which is connected to the winding 2 in such a way that the difference in the voltages of the - \ ÄTicl,: lung # -i 2 and 3 results in the constant consumer voltage E " .
In Fig. \? the voltages are shown as a function of the reactive current of winding 1. The reactive current is capacitive to the left of the ordinate axis, and inductive to the right of it. The voltage E., the winding 2 has the course shown in the figure. E; is the voltage in winding 3.
If the number of turns of the windings 1 and 2 are the same, and the ratio of the number of turns in winding 1 to the number of turns in winding 3 is k, then the line voltage E "is obtained if the voltage k <I>. < / I> E, adds. The difference between the voltages E ″ and E3 results in the consumer voltage Ev to be kept constant. As FIG. 2 shows, the mains voltage can change within wide limits without the consumer voltage changing.
The advantage of the arrangement is that in a range from <I> A </I> to B - as already mentioned, the current consumed is capacitive on the left of the ordinate axis and inductive on the right - in which the Voltage is kept constant without the power consumption of the device for keeping the consumer voltage constant. This is achieved in that the capacitor is connected in parallel to the entire winding 2 or to a part thereof.
By suitable choice of the number of turns of the winding lying on the third leg, one can achieve that the slope of the curve E coincides with the slope of the curve E2. But you can also make the setting by choosing the appropriate air gap.
Instead of combining the voltage to be kept constant from the voltage generated by the flow of the saturated leg and the voltage generated by the flow of the leg provided with an air gap, it could also be combined from the voltage generated in the winding 3 and part of the primary voltage. But you could also compose the consumer voltage from the voltage of the winding 2 and part of the primary voltage.
An embodiment of the last type is shown in FIG. 3. The three-legged transformer has a primary winding 1 and a winding 2. 3 is the third leg designed as a yoke shunt. Paralli # 1 to winding 2 is in turn a capacitor 4. While in the arrangement of Fig. 1, the constant to be kept from taker voltage is composed of the voltage of winding 2 and the voltage in winding 3, is in the order after 3 shows the consumer voltage together from the voltage of winding 2 and part of the voltage of winding 1.
The tapping of the winding 1 is selected in the same way as the number of turns of the winding 3 in the embodiment of FIG. 1 so that the voltage in the lower part of the winding 1 shows the same slope as the voltage E @, depending on the primary current, so that the consumer voltage Ev remains constant.
In Fig. 4, the device of FIG. 3 is again spatially without a capacitor Darge provides. To the extent that the parts match those of FIG. 3, the same reference characters are chosen. The yoke connection 3 can be connected to the actual transformer by means of pressure plates 5 and screws (not shown in the figure). To adjust the air gap is. Insulating material inserted between the yoke shunt and the actual transformer.
The device according to the invention can be used, for example, to feed the voltage of small consumers, such as incandescent lamps, which are located in the branch lines of large networks with strong voltage fluctuations. But they can also be used to feed larger customers. You can also use them, for example, to power relays whose voltage is to be kept constant, for example, time relays.
The device can also be used to power X-ray machines or other medical radiation lamps, where the dose depends heavily on the voltage, or to heat glow valves, transmitter or amplifier tubes.