DE1081560B

DE1081560B - Einrichtung zur Speisung von Magnetverstaerkern

Info

Publication number: DE1081560B
Application number: DES42159A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ingemar Neuffer; Dr-Ing Joachim Wetzger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-12-31
Filing date: 1954-12-31
Publication date: 1960-05-12

Description

Einrichtung zur Speisung von' Magnetverstärkern . Die Erfindung bezieht sich auf Speiseeinrichtungen, bei welchen mit magnetischen Verstärkern: gearbeitet wird. Bei solchen Einrichtungen ist es auch üblich geworden, um eine große Empfindlichkeit des Magnetverstärkers und gegebenenfalls einer damit arbeitenden Regeleinrichtung zu erreichen, die Speisung des Magnetverstärkers vorzugsweise von einer Wechselspannungsquelle höherer Frequenz (von z. B. etwa 1000 Hz) als der Frequenz der üblichen Verbrauchernetze (von z. B. SO Hz) vorzunehmen. Für das Arbeiten eines Magnetverstärkers mit großer Empfindlichkeit wird vorzugsweise eine solche Schaltung verwendet, daß die von ihm aufgenommene Stromkurve eine möglichst steile Anstiegsfläche besitzt. Aus diesem Grunde wird in diesen Fällen vorzugsweise mit Magnetverstärkern gearbeitet, die nach dem sogenannten Sättigungswinkelprinzi"p arbeiten, d. h. bei denen je eine Teildrossel in Reihe mit je einem Ventil für jede der Halbwellen verschiedener Polarität des Wechselstromes geschaltet ist. Wegen des von dem Magnetverstärker aus der ihn beliefernden Spannungsquelle bezogenen Stromes ergibt sich aber eine starke Verzerrung der Kurve der vom Speisegenerator gelieferten Spannung. Diese ist aber unerwünscht, denn er soll nach Möglichkeit eine sinusförmige Spannung liefern, insbesondere wenn von der gleichen Wechselspannungsquelle verschiedene Magnetverstärker mit Energie versorgt werden, denn diese würden dann in ihrer Speisung in nachteiliger Weise durch die verzerrte Spannungskurve beeinflußt werden. Es ist nun eine solche Anordnung erwünscht, bei der trotz des Zusammenwirkens eines Magnetverstärkers mit Stromkurven steiler Anstiegsflanke mit einer Wechselspannungsquelle diese jeweils trotzdem nur eine im wesentlichen sinusförmige Spannung liefert. ' Erfindungsgemäß läßt sich dieser Effekt dadurch erreichen, daß in einer Einrichtung zur Speisung von Magnetverstärkern - vorzugsweise bei Anwendung einer Wechselspannungsquelle höherer Frequenz als der Frequenz der landesüblichen Versorgungsnetze -zwischen dem Generator und der Arbeitswicklung bzw. den Arbeitswicklungen des bzw. der Magnetverstärker Blindwiderstandsglieder eingeschaltet sind und bzw. oder der Generator selbst derart geschaltet ist, daß Abweichungen der Spannungskurve des Generators von der Sinusform am Magnetverstärkereingang ausgeglichen bzw. ausgesiebt werden. Es werden alerbel die in der vom Generator gelieferten Spannungskurve enthaltenen Oberwellen ausgeliefert. Zu diesem Zweck haben sich für die Oberwellen niederer Frequenz bereits Kondensatoren als geeignete Blindwiderstands- bzw. Filterglieder erwiesen, die dem Generator parallel geschaltet sind. Derartige Filterglieder sind auch in anderen Zusammenhängen schon bekannt. So hat man beispielsweise in Freileitungen zur Verhinderung von Resonanzschwingungen und Unterdrückung der Oberwellen bereits aus Kondensatoren und Drosselspulen zusämmengesetzte abgestimmte Schutzschwingkreise vorgesehen. Weiter ist auch im Zusammenhang mit einem Regler für elektrische Maschinen, bei dem ein Mittelfrequenzgenerator über einen Röhrengleichrichter einen Gleichstromwert bildet, zwischen Generator und Gleichrichter ein derartiges Filter bekanntgeworden, das die erzeugte Frequenz bis zu einem bestimmten Grenzwert ohne Schwierigkeit durchläßt, bei höheren Frequenzen aber begrenzend wirkt.
Bei der praktischen Ausführung der Erfindung hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die Filterglieder je aus einer Reihenschaltung von Kondensatoren und Drosselspulen auszuführen. Diese sind dabei vorzugsweise auf die zu erwartenden verschiedenen Oberwellen abgestimmt und bilden somit Reihenresonanzkreise bzw. Wege geringen Widerstandes. Bei einer solchen Einrichtung kann sich auch ergeben, daß eventuell für bestimmte Oberwellen keine besonderen Ausgleichskreise bzw. Filterglieder vorgesehen zu werden brauchen, falls durch eine geeignete generatorseitige Schaltung bereits eine Unterdrückung der entsprechenden Oberwellen stattfindet. Das ist z. B. der Fall, wenn bei einer Dreiphasenschaltung von einer Dreieckschaltung aus gespeist wird. Die Erfindung ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn als Wechselspannungsquelle für die Speisung des bzw. der Magnetverstärker ein Maschinengenerator benutzt wird, vorzugsweise ein solcher nach Art der sogenannten Mittelfrequenzmaschinen, bei welchen mit einem Rotor nach Art eines Zackenankers gearbeitet wird. Ein solcher Generator weist an sich bereits eine relativ große Streuung auf, wodurch die Verzerrung der Spannungskurve des Generators begünstigt wird. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf solche Anordnungen, bei welchen der bzw. die Magnetverstärker von einer Wechselspannungsquelle mit einer höheren Frequenz gespeist werden, als sie die üblichen Verbrauchernetze führen, sondern sie kann auch dann bedeutungsvoll sein, wenn die Speisung des Magnetverstärkers mit der üblichen Netzfrequenz erfolgt, jedoch gleichzeitig aus besonderen anderen Gründen dafür Vorsorge getroffen werden muß, daß die Wechselspannungsquelle bzw. der Generator mit Rücksicht auf die Erreichung einer bestimmten Kurzschlußspannung mit relativ großer Streuung ausgeführt werden muß.
Die Erfindung ist ferner bei einem Netz beliebiger Phasenzahl anwendbar, d. h. insbesondere also sowohl bei einphasiger Speisung des Magnetverstärkers als auch bei dessen Speisüng z. B. über ein dreiphasiges System.
Einige Ausführungsbeispiele für die Anwendung der Erfindung veranschaulichen die Figuren der Zeichnung.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung, in welcher 1 den Generator bezeichnet, der über die Leitungen 2 und 3 den Magnetverstärker 4 speist. An den Generator 1 ist in diesem Falle parallel zum Magnetverstärker 4 ein Kondensator 5 geschaltet, welcher die Aufgabe hat, für .die Erhaltung einer möglichst sinusförmigen Spannungskurve zur Speisung des Magnetverstärkers zu sorgen.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 sind die bereits in Fig. 1 vorhandenen Teile wieder mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ass weitere Ergänzung einen Reihenresonanzkreis aus der Drosselspule 6 und dem Kondensator 9. Dieser Kreis ist beispielsweise auf die fünfte Oberwelle der Grundwelle der vom Generator 1 gelieferten Spannung abgestimmt.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist eine Anordnung gezeigt mit einem Generator 1, der den Magnetverstärker 4 speist über ein Siebglied in Form eines -i-Gliedes aus den Kondensatoren 8 und 9 sowie der Drosselspule 10: Fig. 4 zeigt eine Anordnung, wobei der Magnetverstärker 4 von dem Generator 1 dreiphasig über die Leitungen 11, 12, 13 gespeist wird. Zwischen die einzelnen Leitungen 11-12, 12-13, 13-11 ist jeweils ein entsprechendes Blindleistungselement eingeschaltet. Die Schaltung zeigt zunächst eine Dreieckschaltung I aus den Kondensatoren 14 bis 16 als erstes Filterglied für die Glättung der Grundwelle, dann je eine Dreieckschaltung II und III, wobei jeweils in jeder Dreieckseite eine Reihenschaltung aus einer Drosselspule und einem Kondensator vorgesehen ist. Das Glied II ist beispielsweise auf die fünfte Oberwelle abgestimmt, das Glied III auf die siebente Oberwelle der von dem Generator 1 gelieferten Spannungskurve. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist unterstellt, daß der Generator eine solche Schaltung besitzt, durch welche die dritte Oberwelle an dem System bereits unterdrückt wird. Sollte das nicht der Fall sein, so würde man sinngemäß zur Unterdrückung der dritten Oberwelle auch noch ein entsprechendes Filterglied an der Anordnung vorsehen,.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur Speisung von Magnetverstärkern, dadurch gekennzeichnet, daß - vorzugsweise bei Anwendung einer Wechselspannungsquelle höherer Frequenz als der Frequenz der landesüblichen Versorgungsnetze - zwischen dem Generator und der Arbeitswicklung bzw. den Arbeitswicklungen des bzw. der Magnetverstärker Blindwiderstandsglieder eingeschaltet sind und bzw. oder der - Generator selbst derart geschaltet ist, daß Abweichungen der Spannungskurve des Generators von der Sinusform am Magnetverstärkereingang ausgeglichen bzw. ausgesiebt werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kondensatoren als Blindwiderstands- b@zw. Filterglieder eingeschaltet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß_ Glieder aus je einer Reihenschaltung von Kondensator und Drosselspule eingeschaltet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Glieder aus einem Kondensator und aus einer Reihenschaltung von Kondensator und Drosselspule eingeschaltet sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerwicklung des Wechselstromgenerators in Dreieckschaltung ausgeführt ist und daß dadurch unmittelbar am Generator Oberwellen in der Spannungskurve unterdrückt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 330 669, 433 673, 514 398, 577, 060; USA.-Patentschrift Nr. 2 241832; G. O b e r d o r f e r , »Lehrbuch der Elektrotechnik«, I, 4. Auflage, Verlag von R.- Oldenbourg, München und Berlin (1944), S. 460.