DE1176751B

DE1176751B - Kippschwingungsfreier Spannungswandler oder Transformator

Info

Publication number: DE1176751B
Application number: DER29300A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Ritz
Original assignee: HANS RITZ DR ING
Current assignee: HANS RITZ DR ING
Priority date: 1960-12-16
Filing date: 1960-12-16
Publication date: 1964-08-27

Description

Kippschwingungsfreier Spannungswandler oder Transformator Transformatoren, Übertrager und Wandler mit eisengeschlossenen Magnetkreisen, die in Reihen-oder in Parallelschaltung mit Kondensatoren betrieben werden, z. B. kapazitive Spannungswandler, einpolig geerdete induktive Spannungswandler und Wandler bzw. Transformatoren in Kompensationsanordnungen, neigen zu Kippschwingungen, zu deren Vermeidung in bekannter Weise nach F i g. 1 Funkenstrecken 1, Drosseln 2, Transistoren oder Relais 3 in Verbindung mit Ohmschen Widerständen 4, die spannungsabhängig sein können, verwendet werden.
Nach der Erfindung (F i g. 2, 3, 4) sollen die Transformatoren und Spannungswandler in sich, also ohne die genannten Hilfsmittel kippschwingungsfrei dadurch gemacht werden, daß von dem geschlossenen magnetischen Kreis ein gegebenenfalls mit Luftspalt oder Isthmus versehener Parallelteil abgezweigt ist, der mit einer direkt oder über einen Ohmschen Widerstand kurzgeschlossenen Dämpfungswicklung versehen ist. In letzterer fließt dann ein Ohmscher Dämpfungsstrom (I3), der proportional dem Magnetisierungsstrom (I.) des übrigen (aktiven) Magnetkreises (Kern q1, q2) ist, so daß bei Eintritt der Eisensättigung sofort und ohne äußere Hilfsmittel eine starke Ohmsche Dämpfung wirksam wird, wodurch Kippschwingungen je nach der Bemessung der Einzelteile nach Wunsch bedämpft werden (F i g. 4).
Bei Parallelschaltung ist: Der Ohmsche Dämpfungsstrom ist - anders als bei der Parallel- oder Reihenanschaltung einer Ohmschen Bürde in einer Kippanordung - nicht unmittelbar von der Spannung bzw. vom Strom abhängig, und es werden im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen keinerlei Schaltmittel oderTeile außerhalb des Wandlers verwendet.
Die Bemessung der Einzelglieder (q3, w3, R3, Luftspalt l3) erfolgt nach vorstehenden Beziehungen so, daß die Rückkippspannung URK (F i g. 4) oberhalb der betrieblich vorkommenden Wechselspannungen liegt, so daß Kippschwingungen keinesfalls aufrechterhalten werden können.
Es ist zwar bekannt, zwei parallele Eisenwege mit verschiedenem magnetischen Widerstand und mit zwei gegengeschalteten Wicklungen vorzusehen, während nach der Erfindung ein Parallelteil des Eisenkreises mit einer kurzgeschlossenen Wicklung versehen ist, wobei die Wicklung auch über einen Widerstand kurzgeschlossen und gegebenenfalls ein Luftspalt vorgesehen sein kann.
Es handelt sich also bei dieser bekannten Ausführung um zwei gegengeschaltete Wicklungen auf zwei Magnetkreise verschiedenen Widerstandes, nach der Erfindung dagegen um eine Kurzschlußwicklung auf einen Parallelteil des Haupteisenkreises.
Bei der bekannten Ausführung wird daher im Störungsfalle das Gleichgewicht zwischen den zwei Kreisen stark gestört, bei der Erfindung dagegen fließt im Störungsfalle einfach ein großer Strom in der Wicklung des Parallelteiles, der nicht die Gleichgewichtsbedingung erfüllt.
Es handelt sich also um zwei verschiedene Wege zur Lösung des gleichen Problems. Ferner ist es bekannt, Parallelteile eines magnetischen Kreises mit Abgleichwindungen zu versehen. Diese Abgleichwindungen dienen zum Abgleich und liegen galvanisch in Reihe mit der Primär- oder Sekundärwicklung, während nach der Erfindung eine zur Dämpfung dienende Dämpfungswicklung verwendet wird, die unmittelbar oder mittelbar kurzgeschlossen ist. Diese Dämpfungswicklung führt im Gegensatz zu den bekannten Abgleichwindungen im Normalbetrieb praktisch keinen Strom, bei Spannungsüberhöhungen jedoch einen großen Därnpfungsstrom.
Es ist auch bereits bekannt, einen Parallelteil des magnetischen Kreises mit einer eigenen Wicklung zu versehen, an die ein Kondensator zur Blindstromkompensation angeschlossen ist. Im Gegensatz zur Erfindung fließt in der Wicklung ein kapazitiver Strom in linearer Abhängigkeit von der Regelspannung und der Belastungsimpedanz; es handelt sich bei dieser Ausführung also nicht um einen Kurzschlußstrom, der bei Spannungsüberhöhungen schroff einsetzt, sondern um einen linear mit der Regelspannung und Belastung veränderlichen Kompensationsstrom.
Nach der Erfindung setzt, im Gegensatz zum Stand der Technik - ohne jedes Schaltelement wie Funkenstrecken, Relais od. dgl. und ohne zusätzliche Wandler oder Übertrager -, bei Überspannungen, insbesondere bei Kippschwingungen, schroff ein großer Ohmscher Dämpfungsstrom ein.
Keine der bisher bekannten Lösungen hat somit das Ziel der Dämpfung von Kippschwingungen in so einfacher, wirtschaftlicher und betriebssicherer Weise gelöst.

Claims

Patentanspruch: Transformator oder Spannungswandler mit eisengeschlossenem magnetischem Kreis und mit Mitteln zur Vermeidung von Kippschwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß von dem geschlossenen magnetischen Kreis ein gegebenenfalls mit Luftspalt oder Isthmus versehener Parallelteil abgezweigt ist, der mit einer direkt oder über einen Ohmschen Widerstand kurzgeschlossenen Dämpfungswicklung versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 723 290, 721449; Deutsche Auslegeschrift Nr. 1068 808.