DE1438444B2 - Anordnung zum ausgleich von belastungsabhaengigen spannungsschwankungen eines wechselspannungsnetzes - Google Patents

Anordnung zum ausgleich von belastungsabhaengigen spannungsschwankungen eines wechselspannungsnetzes

Info

Publication number
DE1438444B2
DE1438444B2 DE19611438444 DE1438444A DE1438444B2 DE 1438444 B2 DE1438444 B2 DE 1438444B2 DE 19611438444 DE19611438444 DE 19611438444 DE 1438444 A DE1438444 A DE 1438444A DE 1438444 B2 DE1438444 B2 DE 1438444B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
load
choke
winding
network
saturable
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.)
Granted
Application number
DE19611438444
Other languages
English (en)
Other versions
DE1438444C (de
DE1438444A1 (de
Inventor
Erich Siegfried; Parton Kenneth Charles; Birmingham Warwickshire Friedlander (Großbritannien)
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.)
General Electric Co PLC
Original Assignee
General Electric Co PLC
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 General Electric Co PLC filed Critical General Electric Co PLC
Publication of DE1438444A1 publication Critical patent/DE1438444A1/de
Publication of DE1438444B2 publication Critical patent/DE1438444B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1438444C publication Critical patent/DE1438444C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00Heating by electric discharge
    • H05B7/02Details
    • H05B7/144Power supplies specially adapted for heating by electric discharge; Automatic control of power, e.g. by positioning of electrodes
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/12Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/32Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/04Regulating voltage or current wherein the variable is ac
    • G05F3/06Regulating voltage or current wherein the variable is ac using combinations of saturated and unsaturated inductive devices, e.g. combined with resonant circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/10Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
    • H02M5/12Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion of voltage or current amplitude only
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Ausgleich von belastungsabhängigen Spannungsschwankungen eines Wechselspannungsnetzes, bei der
eine im Sättigungsbereich arbeitende sättigbare Drossel parallel zu der die Netzspannungsschwankungen hervorrufenden Last an das Netz angeschlossen und derart betrieben ist, daß der von ihr aus dem Netz aufgenommene Strom die Netzspannungsschwankungen ausgleicht.
Derartige Anordnungen sind bekannt. So beschreibt z. B. die deutsche Patentschrift 724 223 eine derartige Anordnung mit einem geschlossenen Regelkreissystem, das eine an das Netz angeschlossene Reihenschaltung aufweist, die aus einer weiteren gesättigten Drossel und einem Kondensator besteht und über Gleichrichter eine Gleichstromvormagnetisierungswicklung der oben zuerst genannten, die Netzspannungsschwankungen ausgleichenden sättigbaren Drossel speist.
Ein derartiges geschlossenes Regelkreissystem befriedigt jedoch in der Praxis nicht infolge der unvermeidlichen Ansprechverzögerung eines jeden beliebig gearteten geschlossenen Regelkreissystems.
Ein anderes in der deutschen Patentschrift 353 868 offenbartes Steuersystem macht von einem Prinzip Gebrauch, das neuerdings als Entkoppler bezeichnet wird und bei dem der im primären Speisesystem verursachte Spannungsabfall aus dem Reaktanzabfall einer Hilfsdrossel reproduziert und in den Teil der Schaltung eingeführt wird, der vor durch eine schwankende Last verursachten Schwankungen geschützt werden soll. Auch dieses System leidet aber daran, da es nur zum Schutz eines bestimmten Teils der Schaltung dient, jedoch nicht imstande ist, den Rest des Speisenetzes vor den durch die schwankende Last verursachten Schwankungen zu schützen.
Auch die deutsche Patentschrift 592 510 zeigt nur. daß die ein Spannungsflackern verursachenden Last-Stromschwankungen durch sättigbare Drosseln rasch absorbiert werden können, jedoch müssen bei diesen Anordnungen die Drosseln mit Reihenkondensatoren und möglicherweise auch mit Pufferdrosseln verbunden werden, um eine genügend wenig ansteigende Strom-Spannungskennlinie im Sättigungsbereich zu erzielen. Außerdem verbleibt infolge des zwar geringen, jedoch stets vorhandenen Kennlinienanstieges ein merklicher Restschwankungsbereich der Netzspannung.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine einfache Anordnung zu schaffen, die ein praktisch augenblickliches Ansprechen durch Auswertung der zwischen der Flackerhöhe des Netzes und der Lasthöhe auftretenden Spannungsschwankungen gewährleistet und die Spannungsschwankungen vollkommen ausgleicht.
Eine erste Lösung nach der Erfindung besteht bei einer Anordnung der eingangs genannten Art darin, daß in R.eihe mit der Last zwischen dem Netz und der Last eine lineare Drossel angeordnet und die sättigbare Drossel an eine derart bemessene Anzapfung der linearen Drossel angeschlossen ist, daß der von der Last und der sättigbaren Drossel aufgenommene Gesamtstrom bei Laststromschwankungen annähernd konstant ist.
Eine zweite Lösung besteht darin, daß in Reihe mit der Last eine lineare Drossel liegt und in Reihe mit der sättigbaren Drossel eine gleichsinnig zur Netzspannung wirkende Zusatzwechselspannung vorgesehen ist, die transformatorisch mit derartigem Übersetzungsverhältnis an der Last abgegriffen ist, daß der von der Last und der sättigbaren Drossel aufgenommene Gesamtstrom bei Laststromschwankungen annähernd konstant ist, und eine dritte Lösung darin, daß in Reihe mit der Last eine lineare Drossel liegt und auf dem Kern der sättigbaren Drossel eine parallel zur Last angeschlossene Hilfswicklung in derartiger Anordnung und mit derartiger Windungszahl vorgesehen ist, daß der von ihr erzeugte magnetische Fluß den Arbeitspunkt der Drossel im Sättigungsbereich so bestimmt, daß der von der Last und der sättigbaren Drossel aufgenommene Gesamtstrom bei Laststromschwankungen annähernd konstant ist.
Eine derartige Anordnung führt zur Erzielung eines praktisch sofortigen Ansprechens des praktisch einen offenen Regelkreis darstellenden Systems, das ungeachtet einer rasch schwankenden Last einen im wesentlichen konstanten Strom im Primärnetz gewährleistet.
Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun als Beispiel in Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 bis 3 schematische Schaltbilder von Anordnungen nach der ersten erfindungsgemäßen Lösung für kleine elektrische Lichtbogenofen,
F i g. 4 bis 6 schematische Schaltbilder von Anordnungen nach der zweiten erfindungsgemäßen Lösung, die für größere elektrische Lichtbogenofen geeignet sind, und
F i g. 7 bis 11 schematische Schaltbilder von Anordnungen gemäß der dritten erfindungsgemäßen Lösung.
Gemäß F i g. 1 wird ein eletkrischer Lichtbogenofen 1 vcn einem Dreiphasenversorgungsnetz 2 über einen Speisetransformator 3 gespeist. Der Transformator 3 hat eine im Stern geschaltete Primärwicklung 4, die an das Netz angeschlossen ist, und eine Sekundärwicklung 5, die mit den Elektroden des Ofens 1 verbunden ist. In Reihe mit jeder Phase der Primärwicklung 4 liegt zwischen den Transformatoren und dem Versorgungsnetz eine lineare Drossel 6, die einen Abgriff hat. Zwischen den Abgriffen und dem Sternpunkt der Primärwicklung sind drei im Stern geschaltete sättigbare Drosseln 7 vorgesehen.
Die Abgriff punkte an den Drosseln 6 sind so gewählt, daß bei Stromschwankung an dem Transformator 3 infolge Lichtbogenlöschung eine Spannungsschwankung zwischen den Enden der sättigbaren Drossel 7 erhalten wird, und diese Schwankung ist ausreichend groß, um die Drossel zu veranlassen, sich ohne Verzögerung mehr oder weniger zu sättigen. Auf diese Weise werden von den Stromschwankungen an dem Transformator entgegengesetzt ausgebildete Stromschwankungen in der sättigbaren Drossel erzeugt, so daß sich ein annähernd konstanter Gesamtstrom und damit ein Ausgleich der von dem Ofenstrom an sich verursachten Netzspannungsschwankungen ergibt.
Die zweite in F i g. 2 dargestellte Anordnung entspricht im wesentlichen der Anordnung nach Fig. 1. Jedoch sind die sättigbaren Drosseln 7 in einer primären Dreieckschaltung angeordnet.
Die in F i g. 3 gezeigte Schaltung ist im wesentlichen identisch mit der Schaltung nach Fig. 1, jedoch zur Vereinfachung als Einphasenschaltung dargestellt. In dieser Schaltung wird eine Last, wie z. B. ein elektrischer Lichtbogenofen 1, von einem Versorgungsnetz 2 über einen Transformator 3 gespeist. Der Transformator hat eine Primärwicklung 4 und eine Sekundärwicklung 5, die an die Elektroden des Ofens 1
geschaltet ist. in Reihe mit der Primärwicklung 4 liegt eine Luftspaltdrossel 6, und eine sättigbare Drossel 7 ist über einen Schalter 11 zwischen eine Leitungsklemme und den Abgriff der Drossel geschaltet. Der Abgriff an der Drossel 6, der zwecks optimaler Abstimmung mittels Abgriffumschaltung eingestellt werden kann, ist so gewählt, daß die Spannung zwischen den Enden der sättigbaren Drossel 7 veranlaßt wird, Lastschwankungen ohne Verzögerung zu folgen, wodurch ein gegenüber den Stromschwankungen an dem Transformator 3 gegenläufig schwankender Strom aufgenommen wird.
Die F i g. 4 zeigt zur Vereinfachung wiederum eine Einphasenschaltung, kann jedoch auch eine Dreiphasenschaltung sein.
Gemäß F i g. 4 ist die sättigbare Drossel 7 in Reihe mit der Sekundärwicklung eines Transformators 12, dessen Primärwicklung parallel zu der Last 1 geschaltet ist, an das Netz angeschlossen. Die Last 1 wird über eine lineare Drossel von der Sekundärwicklung 5 des Transformators 3 gespeist. Das Verhältnis von Ausgangsspannung zu Eingangsspannung des Transformators 12 vermag die Bedingung für optimale Verminderung des Spannungsflackerns zu erfüllen. Diese Bedingung setzt voraus, daß sich die Drossel 7 am Knick der Sättigungscharakteristik befindet, wenn die Elektroden des Ofens kurzgeschlossen sind, und daß die Zeitkonstante der gesättigten Drossel für Schaltoder Ausgleichsvorgänge kleiner als 10 ms ist. Erforderlichenfalls kann ein zusätzlicher Widerstand in Reihe mit der gesättigten Drossel vorgesehen werden, um dies zu erreichen.
Bei sehr großen Öfen ist die Streureaktanz des Ofentransformators gewöhnlich so groß, daß äußere lineare Drosseln entfallen können. In diesem Fall ist, ausgehend von der Anordnung nach F i g. 4, die Ausbildung einer speziellen Wicklung in einer solchen Lage zwischen der Sekundärwicklung und der Primärwicklung des Transformators 12 der Fig.4 erforderlich, daß der gleiche Effekt eintreten würde, wie wenn sich ein merklicher Teil der Streureaktanz des Transformators außerhalb des Transformators befinden würde, was der der Last vorgeschalteten linearen Drossel der F i g. 4 gleichwertig ist.
Eine solche Anordnung der Transformatorwicklungen ist in F i g. 5 gezeigt, die im einzelnen einen Schnitt durch einen Teil des Transformators zeigt, wobei die Zwischenwicklung 8 in dem »Streuraum« zwischen der Primärwicklung 9 und der Sekundärwicklung 10 angeordnet ist und die Wicklungen 8 und 9 so plaziert sind, daß eine möglichst große Streureaktanz entsteht. Die Wicklungen 8 und 10 sind vorzugsweise eingeschichtet angeordnet, so daß die Streureaktanz zwischen diesen Wicklungen auf einem Minimum gehalten wird. F i g. 6 zeigt die elektrischen Verbindungen für eine solche Anordnung, die zur Vereinfachung als Einphasenanordnung dargestellt ist. In Fig. 6 ist die sättigbare Drossel 7 in Reihe mit der Zwischenwicklung 8 an das Versorgungsnetz 2 angeschlossen. Die Primärwicklung 9 ist ebenfalls mit dem Versorgungsnetz 2 verbunden, und die Sekundärwicklung 10 ist zu den Ofenelektroden geführt. Diese Anordnung kann auch in Schaltungen verwendet werden, wie sie z. B. in Fig. 10 und 11 gezeigt sind.
Ein Vorteil der vorgeschlagenen Anordnung liegt darin, daß die beträchtliche Reaktanz in Reihe mit der sättigbaren Drossel 7 verhindert, daß die Drossel Oberschwingungen übermäßiger Amplituden erzeugt.
Erwartungsgemäß haben diese Oberschwingungen die Größenordnung der von dem Ofen selbst erzeugten Harmonischen.
Andererseits kann sich ein gewisser Vorteil bei der Verwendung von isotropem Stahl ergeben, da dies ermöglicht, daß die sättigbaren Drosseln weiter weg von dem Ofen angeschlossen werden können, so daß sie in diesem Fall die Stabilität des Lichtbogens weniger beeinflussen können.
ίο In bestimmten Anwendungsfällen können die sättigbaren Drosseln selbst die Wahrscheinlichkeit der Lichtbogenlöschung vergrößern. Diese Gefahr kann dadurch auf ein Minimum verringert werden, daß der Netzfrequenzversorgung eine Hochfrequenzschwingung überlagert wird, um die zu irgendeinem Zeitpunkt erforderliche erneute Zündspannung in gleicher Weise wie bei bestimmten Verfahren der Lichtbogenschweißung herzustellen.
F i g. 7 veranschaulicht eine andere Schaltung unter Verwendung des gleichen Prinzips, wobei jedoch die »Abstimmung« der sättigbaren Drossel 7 dadurch erreicht wird, daß die Flüsse in den Kern der Drossel anstatt die Spannungen zwischen den Enden der Drossel einander überlagert werden.
An dieser Schaltung hat die Drossel 7 einen dreischenkügen sättigbaren Kern. Ein Schenkel trägt eine Wicklung 15, die parallel zu der Last 1 geschaltet ist, und ein anderer Schenkel trägt eine Wicklung 16, die parallel zum Netz geschaltet ist. Die Windungszahlen dieser Wicklungen sind so gewählt, daß der resultierende Fluß in den dritten Kernschenkel nur einen bestimmten Wert erreicht.
Eine ausgleichende Wicklung in Form einer im Dreieck geschalteten Wicklung 17, die alle drei Schenkel des Kerns verkettet, dient dabei zur Vermeidung großer magnetischer Kräfte zwischen den Kernjochen, die zu übermäßigen Verlusten in dem Drosselbehälter führen könnten.
F i g. 8 zeigt eine andere Schaltung, die der SchaJ-tung nach F i g. 7 sehr ähnlich ist, jedoch einige Abänderungen enthält. Anstatt eines getrennten Transformators 3 wird bei dieser Schaltung eine zusammengesetzte Anordnung verwendet, die den Transformator und die sättigbare Drossel bildet. Die Last 1 wird von einer Wicklung 18 auf einem der Schenkel des Drosselkerns geleitet und diese Wicklung bildet die Sekundärwicklung des Transformators 7. Die auf den gleichen Kernschenkel gewickelte Primärwicklung 19 des Transformators ist mit dem Versorgungsnetz verbunden und hat die gleiche Funktion wie die Wicklung 16 in F i g. 7. Auf den zweiten Schenkel ist eine Wicklung 15 gewickelt, die parallel zu der Last 1 geschaltet ist. Die Ausgleichswicklung 17 ist hierbei nicht als eine im Dreieck geschaltete Wicklung dargestellt, sondern als eine einfache Wicklung, die alle drei Kernschenkel umschließt.
F i g. 9 veranschaulicht eine Dreiphasen-Schaltungsanordnung, die in anderen Beziehungen mit der Schaltung nachFig.7 identisch ist. Drei getrennte Sättigungskerne werden verwendet, und zwar ein Kern für jede Phase. Jede der beschriebenen Anordnungen kann zur Verwendung in einem Dreiphasensystem modifiziert werden.
Bei Anwendung auf einen elektrischen Lichtbogen-
ofen hat es sich zur Beibehaltung der Lichtbogenstabilität als möglich erwiesen, eine Spannung höherer Frequenz zur Sicherung leichter erneuter Zündung des Lichtbogens dadurch zu erzeugen, daß man die von
der sättigbaren Drossel selbst erzeugten Oberschwingungen vorteilhaft ausnutzt. Die mathematische Berechnung des Stromkreises zeigt, daß eine flache Sättigungscharakteristik, die zu einem hohen »Abgriffverhältnis« führt, eine maximale Spannungswellenverzerrung zu erzeugen sucht und umgekehrt. Bei einer flachen Sättigungscharakteristik können die erzeugten harmonischen Spannungen mit Vorteil zur Erzeugung einer sehr großenLeerlaufspannungharmonischerGrößenordnung benutzt werden. Es ist jedoch erforderlich, die Spannung an den Netzsammeischienen mittels an diese angeschlossene Oberwellenfilter so sinusförmig wie möglich zu halten. Unter diesen Bedingungen wird die Spannung an dem Abschnitt, durch den der harmonische oder sinusförmige Strom bei Leerlauf des Lichtbogenofens fließt, in einem Verhältnis vervielfacht, das den zuvorgenannten Werten entspricht.
Auf diese Weise kann eine große Leerlaufspannung höherer Frequenz ohne Einführung von Hochfrequenzgeneratoren erzeugt werden.
F i g. 10 zeigt eine abgeänderte Form des in F i g. 8 dargestellten Schemas. Gemäß Fig. 10 wird die Last 1, z. B. ein Einphasen-Lichtbogenofen, von einem Netz 2 über einen Transformator 7 gespeist. Der Kern des Transformators hat Mantelkonstruktion und umfaßt einen Hauptflußschenkel 20, einen Flußverschiebungsschenkel 21 und einen ungesättigten Schenkel 22, der in zwei auf jeder Seite der Schenkel 20 und 21 angeordneten Teile unterteilt ist und einen ungesättigten Rückflußpfad bildet. Die Primärwicklung 19 und die Sekundärwicklung 18 des Transformators umschließen den Hauptflußschenkel 20 und den Flußverschiebungsschenkel 21. Eine weitere oder Hilfswicklung 15 umschließt nur den Flußverschiebungsschenkel 21 und ist parallel an die Last 1 angeschlossen.
Diese Anordnung ist der in F i g. 8 dargestellten Anordnung sehr ähnlich, unterscheidet sich jedoch hinsichtlich der Konstruktur des Transformators und der Anordnung seiner Wicklung. Bei dieser Anordnung besteht keine Notwendigkeit zur Verwendung einer Ausgleichswicklung, da sowohl während des Kurzschlußzustandes als auch während des Leerlaufzustandes der Fluß in demselben Schenkel konzentriert wird, während das Joch und der den Rückflußpfad bildende Schenkel ungesättigt bleiben. Das wesentliche Merkmal dieses Schemas besteht darin, daß der Fluß in dem Schenkel 21 dem Fluß in dem Schenkel 20 entgegenwirkt, so daß die Anlegung einer Fluß-Verschiebungsspannung an den Schenkel 21, wenn der Gesamtfluß durch die Schenkel 20 und 21 durch die Netzspannung festgelegt ist, den Fluß durch den Hauptschenkel 20 auf den Sättigungswert treibt, wenn die von dem Ofenlichtbogen abgeleitete Flußverschiebungsspannung groß ist.
In der Schaltung nach Fig. 11 wird die Last 1 von einem Dreiphasennetz 2 über einen Transformator 7 gespeist. Der Transformator ist so ausgebildet, daß er drei Schenkelpaare 20 und 21 aufweist, die den drei Phasen des Versorgungsnetzes entsprechend zugeordnet sind. Wie in der vorhergehenden Anordnung umschließt jede Phase der Primärwicklung 19 beide Schenkel, und an die Last 1 angeschlossene Hilfswicklungen 15 umschließen nur die Schenkel 21.
Diese Anordnung ist die dreiphasige Äquivalenz der Schaltung nach F i g. 10. Jedoch wird in diesem Fall der ungesättigte Rückflußpfad mit Bezug auf jede Phase von den Schenkeln gebildet, die den anderen zwei Phasen zugeordnet sind.
Im Betrieb ist der Fluß in den Schenkeln 21 unter Kurzschlußbedingungen Null, so daß der Transformator als üblicher Dreiphasentransformator wirkt. Unter Leerlaufbedingungen erzwingen jedoch die Wicklungen 15 eine Flußumkehr in den Schenkeln 21, und da der Gesamtfluß gleich bleiben muß, weil die Primärwicklung dies erzwingt, werden die Hauptflußschenkel gesättigt.
Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil nicht nur bei Lichtbogenofen, sondern auch bei Lichtbogenschweißeinrichtungen anwendbar. Dafür erscheint die in F i g. 11 gezeigte Anordnung besonders geeignet.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
209 539/54

Claims (14)

Patentansprüche:
1. Anordnung zum Ausgleich von belastungsabhängigen Spannungsschwankungen eines Wechselspannungsnetzes, bei der eine im Sättigungsbereich arbeitende sättigbare Drossel parallel zu der die Netzspannungsschwankungen hervorrufenden Last an das Netz angeschlossen und derart betrieben ist, daß der von ihr aus dem Netz aufgenommene Strom die Netzspannnungs-Schwankungen ausgleicht, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Last (1) zwischen dem Netz (2) und der Last (1) eine lineare Drossel (6) angeordnet und die sättigbare Drossel (7) an eine derart bemessene Anzapfung der linearen Drossel (6) angeschlossen ist, daß der von der Last (1) und der sättigbaren Drossel (7) aufgenommene Gesamtstrom bei Laststromschwankungen annähernd konstant ist (Fig. 1, 2, 3).
2. Anordnung zum Ausgleich von belastungsabhängigen Spannungsschwankungen eines Wechselspannungsnetzes, bei der eine im Sättigungsbereich arbeitende sättigbare Drossel parallel zu der die Netzspannungsschwankungen hervorrufenden Last an das Netz angeschlossen und derart betrieben ist, daß der von ihr aus dem Netz aufgenommene Strom die Netzspannungsschwankungen ausgleicht, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Last (1) eine lineare Drossel liegt und in Reihe mit der sättigbaren Drossel (7) eine gleichsinnig zur Netzspannung wirkende Zusatzwechselspannung vorgesehen ist, die transformatorisch mit derartigem Übersetzungsverhältnis an der Last (1) abgegriffen ist, daß der von der Last (1) und der sättigbaren Drossel (7) aufgenommene Gesamtstrom bei Laststromschwankungen annähernd konstant ist (F i g. 4, 5, 6).
3. Anordnung zum Ausgleich von belastungsabhängigen Spannungsschwankungen eines Wechselspannungsnetzes, bei der eine im Sättigungsbereich arbeitende sättigbare Drossel parallel zu der die Netzspannungsschwankungen hervorrufenden Last an das Netz angeschlossen und derart betrieben ist, daß der von ihr aus dem Netz aufgenommene Strom die Netzspannungsschwankungen ausgleicht, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Last (1) eine lineare Drossel liegt und auf dem Kern der sättigbaren Drossel (7) eine parallel zur Last angeschlossene Hilfswicklung (15) in derartiger Anordnung und mit derartiger Windungszahl vorgesehen ist, daß der von ihr erzeugte magnetische Fluß den Arbeitspunkt der Drossel im Sättigungsbereich so bestimmt, daß der von der Last (1) und der sättigbaren Drossel (7) aufgenommene Gesamtstrom bei Laststromschwankungen annähernd konstant ist (F i g. 7 bis 11).
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzapfung der linearen Drossel (6) verstellbar ist.
5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Last (1) über einen Speisetransformator (3) mit als linearer Drossel wirkender hoher Streureaktanz an das Wechselspannungsnetz (2) angeschlossen ist und der Speisetransformator (3) zur Lieferung der Zusatzwechselspannung eine magnetisch eng mit seiner Sekundärwicklung (5) gekoppelte Hilfswicklung (8) aufweist (F i g. 5, 6).
6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lieferung der Zusatzwechselspannung ein Hilfstransformator (12) vorgesehen ist, dessen Primärwicklung parallel zur Last (1) und dessen Sekundärwicklung in Reihe mit der sättigbaren Drossel (7) am Netz (2) liegt (Fig. 4).
7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß je Phase als sättigbare Drossel (7) eine solche mit dreischenkeligem Kern vorgesehen ist, dessen erster Schenkel die Drosselwicklung (16, 19) und dessen zweiter Schenkel die Hilfswicklung (15) trägt (F i g. 7 bis 9).
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Schenkel untereinander in einem geschlossenen Kreis in Reihe geschaltete Ausgleichswicklungen (17) tragen (F i g. 7, 8).
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schenkel außerdem eine mit der Drosselwicklung (19) als Speisetransformator für die Last zusammenwirkende Sekundärwicklung (18) trägt, an die die Reihenschaltung aus der Last (I) und der linearen Drossel angeschlossen ist (F i g. 8).
10. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselwicklung (19) der sättigbaren Drossel (7) einen Hauptschenkel (20) und einen magnetisch parallel dazu angeordneten Hilfsschenkel (21) umgibt und auf dem Hilfsschenkel (21) die Hilfswicklung (15) mit derartigem Wickelsinn angeordnet ist, daß der die Drosselwicklung (19) durchsetzende magnetische Gesamtfluß gleich der Differenz zwischen den magnetischen Flüssen in dem Hauptschenkel (20) und dem Hilfsschenkel (21) ist und daß der Kern der sättigbaren Drossel (7) außerdem eine mit der Drosselwicklung (19) als Speisetransformator für die Last zusammenwirkende Sekundärwicklung (18) trägt, an die die Reihenschaltung aus der Last (1) und der linearen Drossel angeschlossen ist (Fig. 10, 11).
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (18) den Hauptschenkel (20) und den Hilfsschenkel (21) umschließt (Fig. 10, 11).
12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11 zum Anschluß an ein Einphasennetz, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern der sättigbaren Drossel (7) einen dritten Schenkel (22) aufweist, der wicklungsfrei und nicht sättigbar ist (Fig. 10).
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Schenkel (22) aus zwei beidseitig der bewickelten Schenkel angeordneten Teilschenkeln besteht (F i g. 10).
14. Anordnung nach Anspruch 11 zum Anschluß an ein Mehrphasennetz, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern der sättigbaren Drossel (7) je Phase einen Hauptschenkel (20) und einen Hilfsschenkel (21) enthält, die auch als Rückschlußschenkel der jeweils anderen Phasen dienen (Fig. 11).
DE19611438444 1960-09-09 1961-09-08 Anordnung zum Ausgleich von belastungsabhangigen Spannungs Schwankungen eines Wechselspan nungsnetzes Expired DE1438444C (de)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3115060 1960-09-09
GB31150/60A GB932549A (en) 1960-09-09 1960-09-09 Improvements in or relating to voltage regulating arrangements for reducing voltage flicker in an electric supply network
GB3242860 1960-09-21
GB3242860 1960-09-21
GB3479260 1960-10-11
GB3479260 1960-10-11
DEG0033089 1961-09-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1438444A1 DE1438444A1 (de) 1968-10-17
DE1438444B2 true DE1438444B2 (de) 1972-09-21
DE1438444C DE1438444C (de) 1973-04-05

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
JP3913851B1 (de) 1964-07-17
CA713213A (en) 1965-07-06
GB932549A (en) 1963-07-31
FR1299494A (fr) 1962-07-20
DE1438444A1 (de) 1968-10-17
CH433505A (de) 1967-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69510564T2 (de) Steuereinrichtung des leistungsflusses einer übertragungsleitung mit ungleicher phasenvoreilung und phasenverspätung des übertragungswinkels
DE1303667B (de) Anordnung zur Regelung einer Gleichspannung oder eines Gleichstromes
DE1438444C (de) Anordnung zum Ausgleich von belastungsabhangigen Spannungs Schwankungen eines Wechselspan nungsnetzes
DE941494C (de) Magnetischer Verstaerker
DE1538176A1 (de) Stromversorgungsvorrichtung,die eine Umwandlung der elektrischen Wellenform verwendet
DE1438444B2 (de) Anordnung zum ausgleich von belastungsabhaengigen spannungsschwankungen eines wechselspannungsnetzes
DE710978C (de) Einrichtung zur Erzeugung einer Wechselspannung spitzer Wellenform
DE1564093A1 (de) Roentagenstrahlerzeuger
AT234223B (de) Spannungsregler
DE1802901A1 (de) Rueckgekoppelter Halbleiter-Gegentaktoszillator
DE640956C (de) Schaltanordnung zum Spannungsausgleich in Dreileiteranlagen mittels Gleichrichter
DE652724C (de) Anordnung zur Verbesserung der Kommutierungsverhaeltnisse bei mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Wechselrichtern in Parallelanordnung
DE956145C (de) Gleichrichter-Schaltungsanordnung zur Speisung von Gleichstromverbrauchern mit elektrischem Lichtbogenbetrieb
DE1488286B2 (de) Schaltungsanordnung zur elektrischen Speisung von Vorrichtungen mit Schwellwertcharakteristik
DE677552C (de) Anordnung zur Gittersteuerung von Stromrichtern, insbesondere Umrichtern
DE644565C (de) Anordnung zur Regelung einer technisch-physikalischen Groesse mit Hilfe einer von dieser Groesse abhaengigen Gleichspannung
DE671186C (de) Anordnung zur Gittersteuerung von gittergesteuerten Entladungsgefaessen bei der unmittelbar wirkenden Frequenzumformung
DE642626C (de) Einrichtung zur Verstellung des Zuendzeitpunktes bei gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecken unter Verwendung eines gesaettigten Transformators sowie zweier Steuerkomponenten fester Phasenlage und veraenderlicher Amplitude
DE2329287B2 (de) Einrichtung zur verbraucherparallelen Kompensation von Blindleistung in Wechselspannungsnetzen
DE2020264A1 (de) Mehrphasennetzwerk-Spannungsstabilisieranordnung
DE925118C (de) Schaltumformer
DE1227935B (de) Impulsgenerator zur Umformung einer Gleich-spannung in eine Rechteck-Wechselspannung
DE657738C (de) Einrichtung zur Steuerung eines elektrischen Stromes mittels gittergesteuerter Dampfentladungsgefaesse
DE639960C (de) Anordnung zum Betrieb von als Gleichrichter oder Wechselrichter arbeitenden Umformungseinrichtungen
DE668157C (de) Einrichtung zur Speisung von Gleichstromflammenbogenoefen, bestehend aus einem von einem Wechselstromnetz gespeisten gittergesteuerten Quecksilberdampfgleichrichter

Legal Events

Date Code Title Description
SH Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee