DE1231804B - Ruhender Frequenzvervielfacher - Google Patents

Ruhender Frequenzvervielfacher

Info

Publication number
DE1231804B
DE1231804B DE1958J0014290 DEJ0014290A DE1231804B DE 1231804 B DE1231804 B DE 1231804B DE 1958J0014290 DE1958J0014290 DE 1958J0014290 DE J0014290 A DEJ0014290 A DE J0014290A DE 1231804 B DE1231804 B DE 1231804B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency multiplier
reactances
frequency
capacitors
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1958J0014290
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Robert Bruederlink
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JUNKER FA O
Original Assignee
JUNKER FA O
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JUNKER FA O filed Critical JUNKER FA O
Priority to DE1958J0014290 priority Critical patent/DE1231804B/de
Publication of DE1231804B publication Critical patent/DE1231804B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/02Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation
    • H01F38/04Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation for frequency changing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

  • Ruhender Frequenzvervielfacher Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, schädigende Auswirkungen von solchen Oberwellen auf die Spannungskurve des speisenden Drehstromnetzes zu verhindern, wie sie bei der Stromaufnahme eines bekannten statischen Frequenzvervielfachers auftreten.
  • Bei der bekannten Schaltung zur Erzeugung von Einphasenstrom höherer Frequenz aus Drehstrom niederer Frequenz, der mit Hilfe einer Kombination von sättigbaren Einphasendrosseln ermöglicht wird, ist der hohe Gehalt von Oberwellen im Primärstrom eine lästige Begleiterscheinung. Wenn diese Oberwellen, die keine Leistung übertragen, aus dem Primärnetz gedeckt werden müssen, dann wird die Kurvenform der Spannung durch die Spannungsabfälle dieser Oberströme in unzulässiger Weise verzerrt. Soll ein statischer Frequenzvervielfacher größerer Leistung, der die Spannungskurve zwangläufig erheblich verzerren würde, an ein öffentliches Versorgungsnetz angeschlossen werden, dann können die unerwünschten Auswirkungen auf sonstige parallelliegende Stromverbraucher und auf die Versorgungsquelle selbst zum Verbot des Anschlusses führen.
  • Die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung beseitigt diese Nachteile.
  • An Hand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erklärt. Bekanntlich beruht die Wirkung eines statischen Frequenzvervielfachers auf der nichtlinearen Abhängigkeit der magnetischen Induktion von der magnetischen Feldstärke bei höheren Induktionen, und zwar insofern, als bei sehr hoher Induktion die primäre Magnetisierungs-Stromaufnahme der einzelnen sättigbaren Drosseln nicht der sinusförmigen Spannungskurve folgt, sondern eine stark verzerrte, d. h. oberwellenhaltige Kurve darstellt. Die künstlich erzeugte Verzerrung des Stromes ist um so stärker, je mehr sich die Magnetisierungskurve der angestrebten Rechteckform nähert. Dies ist insbesondere bei kaltgewalzten Blechen der Fall, die der Technik seit einiger Zeit zur Verfügung stehen. Auf diese Weise läßt sich eine höhere Modellausnutzung und eine Verbesserung des Wirkungsgrades erzielen.
  • In F i g. 1 ist die Schaltung zur Frequenzverdreifachung, beispielsweise von Dreiphasenstrom der Frequenz 50 Hz auf Einphasenstrom der Frequenz 150 Hz dargestellt. Es ist üblich, diese Anordnung als Triduktor zu bezeichnen. Beim Triduktor sind drei sättigbare Einphasendrosseln, deren Kerne mit K bezeichnet sind, notwendig. Die primären Wicklungen P sind in Stern geschaltet und an das Drehstromnetz RST angeschlossen. Die sekundären Wicklungen S speisen in offenem Dreieck die Belastung B. Hier ist beispielsweise als Belastung ein Induktionsofen angenommen. Ein Induktionsofen ist ein Widerstand mit einer starken induktiven Komponente. Es ist erforderlich, dieselbe durch Kondensatoren zu kompensieren, oder sogar überzukompensieren. Im Interesse einer guten Ausnutzung des Triduktors ist es auch zweckmäßig, dessen sekundäre Streureaktanz zu kompensieren. In F i g. 1 dienen die Kondensatoren Cl, C., und C3 an den Klemmen 4, 5 diesem doppelten Zweck. Unter Umständen kann auch einer oder zwei dieser Kondensatoren fehlen. Dies ist hauptsächlich eine Frage der zweckmäßigen Steuerung des Schmelzprozesses. , Trotz dieser Kompensation auf der Sekundärseite ist die mit hoher Induktion betriebene Anordnung für das Netz ein sehr großer induktiver Blindleistungsverbraucher. Zur Entlastung des Netzes von den Blindströmen sind an den Primärklemmen weitere Kondensatoren C mit passend bemessener Kapazität angeschlossen. Zwischen das speisende Netz und die Klemmen 1, 2, 3 des Triduktors sind Blindwiderstände geschaltet, die man auch als Vorwiderstände bezeichnen kann. Im Fall des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 handelt es sich um Drosseln UX, VY, WZ. Diese frequenzabhängigen Vorwiderstände bewirken, daß auch bei sinusförmiger Spannung des Netzes RST die verkettete Spannung an den Klemmen 1, 2, 3 des Triduktors nicht mehr sinusförmig ist. An Stelle des Netzes werden dann die Kondensatoren C mit den Oberwellen des Triduktors belastet.
  • Die Grundwelle der Spannung erleidet natürlich in den Vorwiderständen ebenfalls einen Spannungsabfall. Dieser bleibt aber in mäßigen Grenzen, weil durch die Kondensatoren C die Anlage im allgemeinen ungefähr auf cos phi = 1 kompensiert wird und dann die Spannung an den vorgeschalteten Drosseln senkrecht zur Phasenspannung steht. Den Spannungsabfall der Grundwelle an den Vorwiderständen kann man aber auch ganz oder teilweise dadurch vermeiden, daß man erfindungsgemäß nach F i g. 2 in an sich bekannter Weise als Vorwiderstände Kondensatoren und Drosseln in Reihenschaltung verwendet, die einen auf die Grundfrequenz abgestimmten Schwingkreis darstellen.
  • Kennzeichnend für die Wirkungsweise des Triduktors ist die sehr scharf ausgeprägte Abhängigkeit aller Eigenschaften von der Induktion in den sättigbaren Drosselkernen. In F i g. 1 sind daher an den Wicklungen der sättigbaren Drosseln Anzapfungen vorgesehen, welche ein einfaches Nachstellen auf den optimalen Zustand gestatten. Die gleiche Wirkung kann man dadurch erzielen, daß man erfindungsgemäß die Vorwiderstände veränderbar macht. Bei Drosseln kann die Induktivität durch an sich bekannte Maßnahmen geändert werden, z. B. durch Ändern der Windungszahl mit Hilfe von Wicklungsanzapfungen, durch verstellbare Luftspalte in den Eisenkernen oder durch Vormagnetisieren mit Gleichstrom.
  • Wenn der Triduktor durch einen eigenen Transformator in Blockschaltung gespeist wird, kann man die nach der Erfindung vorgesehenen induktiven Vorwiderstände auch in die abnorm groß gehaltene Streuung dieses Transformators legen. Schon eine Zickzackschaltung, die an sich nicht notwendig wäre, da kein belastbarer Nullpunkt verlangt wird, hat eine etwas größere Streureaktanz als andere Schaltungen.
  • In gleicher Weise wie eine Änderung der vorgesehenen Vorwiderstände wirkt in Verbindung mit diesen Vorwiderständen eine Veränderung der Kapazität der primären Kondensatoren C, die erfindungsgemäß mit Hilfe an sich bekannter Schalteinrichtungen vorgesehen werden kann. Diese Maßnahme kann ohne nennenswerte Nachteile angewendet werden; denn es ist unerheblich, ob der Triduktor das Netz mit cos phi = 1 oder etwa mit cos phi = 0,9 induktiv oder cos phi = 0,9 kapazitiv belastet.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. Ruhender Frequenzvervielfacher mit mehrphasigem Eingang und einphasigem Ausgang für große Ausgangsleistung mit je Phase des speisenden Netzes einer sättigbaren Drossel mit Primär-und Sekundärwicklung, -bei dem eingangsseitig der im Stern geschalteten Primärwicklungen Kondensatoren angeschlossen und bei dem alle Sekundärwicklungen im offenen Polygon geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (C) im-_Dreieck geschaltet -sind und daß zwischen das speisende Netz (RST) und die Primärwicklungen (1') eingangsseitig (Klemmen 1, 2, 3) Blindwiderstände (UX, VY, WZ) ge- schaltet sind, die derart beschaffen sind, daß sie Strömen höherer Frequenz einen wesentlich größeren Widerstand bieten als dem Strom der Grundfrequenz.
  2. 2. Frequenzvervielfacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blindwiderstände Drosseln (UX, VY, WZ in F i g. 1) sind.
  3. 3. Frequenzvervielfächer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blindwiderstände aus Reihenschaltungen von Induktivitäten und Kapazitäten (UX, VY, WZ in F i g. 2) bestehen, die für die Netzfrequenz auf Resonanz abgestimmt sind.
  4. 4. Frequenzvervielfacher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blindwiderstände (UX, VY, WZ) verstellbar sind.
  5. 5. Frequenzvervielfacher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrieb in Blockschaltung mit eigenem Transformator die Blindwiderstände ganz oder teilweise durch eine künstlich vergrößerte Streureaktanz dieses Transformators ersetzt sind.
  6. 6. Frequenzvervielfacher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität der im Dreieck geschalteten Kondensatoren (C) verstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 589 724; britische Patentschrift Nr. 656 499; Elektrotechnische Zeitschrift, 1950, H. 8/9, S. 185 bis 188; AIEE-Transactions, Part I, Juli 1955, S. 298; AIEE-Transactions, Part I, November 1956, S. 590 bis 593.
DE1958J0014290 1958-01-23 1958-01-23 Ruhender Frequenzvervielfacher Pending DE1231804B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1958J0014290 DE1231804B (de) 1958-01-23 1958-01-23 Ruhender Frequenzvervielfacher

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1958J0014290 DE1231804B (de) 1958-01-23 1958-01-23 Ruhender Frequenzvervielfacher

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1231804B true DE1231804B (de) 1967-01-05

Family

ID=7199337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1958J0014290 Pending DE1231804B (de) 1958-01-23 1958-01-23 Ruhender Frequenzvervielfacher

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1231804B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0017099A1 (de) * 1979-04-04 1980-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Ruhender magnetischer Frequenzvervielfacher

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE589724C (de) * 1929-05-26 1933-12-12 Ernst Hueter Dr Ing Anordnung zur Frequenzwandlung in ruhenden Frequenzwandlern
GB656499A (en) * 1947-10-18 1951-08-22 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to electric frequency transformation systems

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE589724C (de) * 1929-05-26 1933-12-12 Ernst Hueter Dr Ing Anordnung zur Frequenzwandlung in ruhenden Frequenzwandlern
GB656499A (en) * 1947-10-18 1951-08-22 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to electric frequency transformation systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0017099A1 (de) * 1979-04-04 1980-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Ruhender magnetischer Frequenzvervielfacher

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3787335T2 (de) Schema zum schnellen einstellen der netzimpedanz.
EP0152002B1 (de) Phasenschieber
DE2401663A1 (de) Frequenzselektiv daempfende schaltungsanordnung
DE1763018C3 (de) Verfahren zur verzögerungsfreien Regelung der Blindleistung in elektrischen Netzen
DE1231804B (de) Ruhender Frequenzvervielfacher
DE1538176A1 (de) Stromversorgungsvorrichtung,die eine Umwandlung der elektrischen Wellenform verwendet
DE589724C (de) Anordnung zur Frequenzwandlung in ruhenden Frequenzwandlern
DE2852066C2 (de)
DE2260226C3 (de) Induktionsheizanlage
DE877935C (de) Anordnung zur Stabilisierung der Steuerfrequenzspannung in tonfrequenzueberlagerten Verbrauchernetzen
DE667093C (de) Einrichtung zur Erhoehung der Stabilitaet von Wechselstromfernleitungen oder von parallel arbeitenden Maschinen oder Netzen
AT234223B (de) Spannungsregler
DE2329287B2 (de) Einrichtung zur verbraucherparallelen Kompensation von Blindleistung in Wechselspannungsnetzen
DE3045574A1 (de) Statischer blindleistungskompensator
DE642888C (de) Einrichtung an Kondensatoren, welche zur Verbesserung des Leistungsfaktors an Wechselstromnetze angeschlossen sind
DE949425C (de) Dreiphasiger Lichtbogenofen
DE684857C (de) Anordnung zur Konstanthaltung der Spannung an Verbrauchern, welche ueber Gleichrichter, insbesondere Trockengleichrichter, gespeist werden
DE959294C (de) Anordnung zur Regelung des Leistungsfaktors eines ueber einen oberwellenfreien Drehstromtransformator mit festem UEbersetzungs-verhaeltnis, dessen Magnetisierungsstrom durch Gleichstrom-vormagnetisierung regelbar ist, angeschlossenen kapazitiv belastetenNetzes
AT286458B (de) Dreiphasige Drosselspulenanordnung zur Kompensation der kapazitiven Ladeleistung großer Versorgungsnetze
DE590553C (de) Einrichtung zur Starkstromuebertragung von Wechselstromenergie zwischen ein- oder mehrphasigen Stromkreisen
DE572370C (de) Anordnung zur Konstanthaltung der Spannung bei an elektrische Verteilungsnetze angeschlossenen Kleinabnehmern
DE892148C (de) Modulator
DE559847C (de) Sparschaltung (Rueckarbeitsschaltung) zur Belastungspruefung von Ein- und Mehrphasentransformatoren
DE638122C (de) Einrichtung zum selbsttaetigen Konstanthalten der Verbraucherspannung trotz schwankender Netzspannung
DE2655003C2 (de) Verfahren und Anordnung zum Betrieb eines Zwischenkreisumrichters zur Speisung schnellaufender Drehstrom- Hysteresemotoren über eine Koppelinduktivität