DE1015533B

DE1015533B - Saugdrosselanordnung mit grossem Stabilitaetsbereich

Info

Publication number: DE1015533B
Application number: DES45566A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Orel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-09-15
Filing date: 1955-09-15
Publication date: 1957-09-12

Description

Saugdrosselanordnung mit großem Stabilitätsbereich Saugdrosseln sind bekanntlich so geschaltet, daß sich die Gleichstromdurchflutungen bei symmetrischer Stromverteilung der beiden zugehörigen Systeme gegenseitig aufheben. Eine vollkommene Gleichheit der beiden Systemströme ist jedoch in der Praxis im allgemeinen ohne besondere Maßnahmen nicht zu erreichen, vor allem nicht bei mechanischen Gleichrichtern, z. B. bei Kontaktumformern. Als Folge der Unsymmetrie der Systemströme heben sich die Gleichstromdurchflutungen nicht mehr auf, und die resultierende Gleichstromerregung bewirkt eine Vormagnetisierung, die die Wirksamkeit der Saugdrossel beeinträchtigt und insbesondere bei niedriger Aussteuerung und gleichzeitiger geringer Gleichstrombelastung zu Instabilität führt.
Gegenstand der Erfindung ist eine Saugdrosselanordnung, die auch unter den obengenannten ungünstigen Voraussetzungen in einem weiten Stabilitätsbereich ihre Wirksamkeit beibehält. Die Lösung besteht darin, daß die Saugdrossel in an sich bekannter Weise zwei parallele magnetische Kreise mit wesentlich verschiedenen magnetischen Widerständen aufweist. Der Kern der Drossel ist in an sich bekannter Weise als dreischenkliger Mantelkern mit wesentlich verschiedenem magnetischem Widerstand der beiden durch den mittleren und die äußeren Schenkel gebildeten magnetischen Kreise ausgeführt. Der Unterschied der magnetischen Widerstände in den beiden Kreisen kann z. B. in an sich bekannter Weise dadurch erreicht sein, daß der eine der beiden Kreise einen Luftspalt oder beide Kreise einen verschieden großen Luftspalt aufweisen. An Stelle von Luftspalten können die beiden Kreise oder der eine von ihnen mit Isthmen ausgeführt sein.
Bei der Drossel, die bei der Saugdrosselanordnung gemäß der Erfindung verwendet wird, ist im Bereich kleiner Vormagnetisierungen im wesentlichen nur der Kreis mit dem kleineren magnetischen Widerstand wirksam, und die Drossel wirkt wie eine der bisher gebräuchlichen Saugdrosseln mit geschlossenem Eisenkreis; man erreicht also bei kleinem Magnetisierungsstrom eine hohe Induktivität. Mit zunehmender Gleichstromnerregung wird der geschlossene Eisenkreis gesättigt, während der Kreis mit dem größeren magnetischen Widerstand der Drossel auch in diesem Gebiet noch eine für ihre Aufgabe ausreichende Induktivität verleiht. Dadurch wird der schädliche Einfluß einer durch Unsymmetrien der zugehörigen Systeme auftretenden Vormagnetisierung der Saugdrossel in einem in bezug auf die bisherigen, mit geschlossenem Eisenkern ausgeführten Saugdrosseln verhältnismäßig großen Bereich ausgeschaltet. So kann z. B. der kritische Strombereich eines Stromrichters so weit herabgedrückt werden, daß labile Verhältnisse im praktischen Betrieb nicht mehr auftreten.
Drosselkernausführungen der vorgenannten Art sind für andere Anwendungszwecke und zur Erreichung anderer Ziele bereits bekannt.
Gemäß einer weiteren Erfindung sind die Widerstände der beeiden magnetischen Kreise in an sich bekannter Weise einstellbar, z. B. durch Veränderung des oder der Luftspalte. Dadurch ist eine Anpassung der beiden Kreise möglich und zu erreichen, daß die Drosseln über einen verhältnismäßig großen, vorgegebenen Durchflutungsbereich eine praktisch gleichbleibende Induktivität aufweisen. Ideal wäre dieses Ziel mit einer eisenfreien Drossel zu erreichen; sie scheidet jedoch aus wirtschaftlichen Gründen aus. Die bisher gebräuchliche zweischenkelige Saugdrossel mit geschlossenem Eisenkreis weist, wie schon vorher erwähnt wurde, für viele Fälle der Praxis eine zu hohe Empfindlichkeit gegen Gleichstromvormagnetisierung auf. Gegenüber diesen beiden Extremen besteht eine Kompromißlösung darin, daß eine Eisendrossel mit Luftspalt verwendet und dadurch der Einfluß der Vormagnetisierung weitgehend ausgeschaltet wird. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß man schon bei kleiner Gleichstromdurchflutung verhältnismäßig große Magnetisierungsströme in Kauf nehmen muß. Gegenüber diesen drei Möglichkeiten stellt die Lösung nach der Erfindung einen wesentlichen Fortschritt dar.
Einige Ausführungsbeispiele von Kernen für die Saugdrosselanordnung nach der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt; es zeigt: Fig. 1 einen Saugdrosselkern in bisher gebräuchlicher Ausführung, Fig. 2 einen Saugdrosselkern mit Luftspalt, Fig.3 bis 7 Beispiele für einen dreischenkeligen Mantelkern. für eine Saugdrossel nach der Erfindung. In den Fig. 3 bis 7 ist der dreischenkelige Kern jeweils mit 1 bezeichnet. Der Kern nach Fig. 3 weist bei 2 einen Luftspalt auf. Der Kern nach Fig. 4 besitzt zwei verschieden große Luftspalte, die bei 3 und 4 angegeben sind. Während in Fig. 4 die beiden Luftspalte in je einem der beiden parallel magnetischen Kreise liegen, sind in Fig. 5, deren Kern ebenfalls mit zwei, mit 5 und 6 bezeichneten Luftspalten ausgeführt ist, diese im gleichen magnetischen Kreis vorgesehen. Die Kerne nach den Fig. 6 und 7 weisen an Stelle eines Luftspaltes zur Vergrößerung des magnetischen Widerstandes in dem jeweiligen Kreis Isthmen auf; sie sind mit 7 und 8 angegeben.
Eine Anpassung der beiden parallelen Magnetkreise an vorgegebene Betriebsbedingungen kann in einfacher Weise dadurch ermöglicht werden, daß die Größe der Luftspalte bzw. Isthmen einstellbar ist. Dies ist in den Beispielen der Zeichnung nicht dargestellt und kann in beliebiger, an sich bekannter Weise ausgeführt sein, z. B. durch Einschieben von Eisenplatten in die Luftspalte.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Saugdrosselanordnung mit großem Stabilitätsbereich, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel in an sich bekannter Weise zwei parallele magnetische Kreise mit wesentlich verschiedenem magnetischem Widerstand aufweist.
2. Saugdrosselanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel in an sich bekannter Weise einen dreisc'henkeligen Mantelkern mit wesentlich verschiedenem magnetischem Widerstand der beiden durch den mittleren und die äußeren Schenkel gebildeten magnetischen Kreise aufweist.
3. Saugdrosselanordnung nach Anspruc'° 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden magnetischen Kreise der Drossel einen Luftspalt aufweist.
4. Saugdrosselanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide magnetischen Kreise der Drossel Luftspalte verschiedener Größe aufweisen.
5. Saugdrosselanordnung nach Anspruc'°", 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiedenheit der magnetischen Widerstände der beiden magnetischen Kreise der Drossel durch Isthmen erreicht ist.
6. Saugdrosselanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Größe und Verhältnis der magnetischen Widerstände der beiden magnetischen Kreise der Drossel in an sich bekannter Weise einstellbar ist, z. B. dadurch, daß die Größe der Luftspalte oder Isthmen einstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 484 266, 755 248; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1698 514.