DE1513855B2 - Filterstufe für Energieversorgungsnetze - Google Patents
Filterstufe für EnergieversorgungsnetzeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Filterstufe für Energie-Versorgungsnetze
zur Unterdrückung von Oberwellen mit einem induktivreaktiven Abschnitt, der, entsprechend
seinem Induktivitätswert, einen induktiven Blindwiderstand liefert, und mit einem kapazitivreaktiven
Abschnitt, der entsprechend seinem Kapazitätswert einen kapazitiven Blindwiderstand liefert, und
mit einer Steuereinrichtung, die den Blindwiderstand wenigstens eines Abschnitts automatisch in Abhängigkeit
von der Spannung über oder dem Strom in der Filterstufe verändert.
Derartige Filter werden beispielsweise zur Unterdrückung der in Wechselstrom-Gleichstrom-Umformern
erzeugten Oberwellen benutzt, und zwar insbesondere bei Dreiphasenbrücken-Umformern, die in
Gleichstrom-Hochspannungs-Übertragungsnetzen angeordnet sind. Diese Oberwellen werden sowohl auf
der Wechselstromseite als auch auf der Gleichstromseite des Umformers erzeugt, und es ist deshalb erforderlich,
Filterstufen vorzusehen, die diese Oberwellen abschwächen und verhindern, daß sie in die
zugeordneten Wechselstrom- oder Gleichstromnetze übertragen werden.
Derartige Filter können Reihenschaltungen oder Parallelschaltungen von LC-Kreisen sein, die je auf
eine bestimmte Oberwelle abgestimmt sind, die zu erwarten ist, z. B. die 5., 7., 11., 13., 15., 19. Harmonische
usw. In der Praxis wird ein abgestimmtes Filter wenigstens f ür jede der niedrigeren harmonischen
Frequenzen vorgesehen, da diese die größte Amplitude haben. Ein Nachteil derartiger abgestimmter Filterkreise
besteht jedoch darin, daß die Temperaturkoeffizienten der benutzten Schaltungselemente und
Änderungen der Wechselstromfrequenz die Filterkreise verstimmen und die Wirksamkeit des Systems
vermindern.
Wenn diese Filter verstimmt werden, dann steigt ihre Impedanz, an und sie können teilweise in Resonanz
mit der Impedanz der zugeordneten Wechselstromschaltung sein, was dazu führt, daß ein großer Strom
einer Harmonischen durch diesen Kreis fließt. Da die Spannung der Harmonischen bzw. Oberwellen in
diesem zugeordneten Kreis abhängig ist von dem Strom der Oberwellen und von dem Widerstand, ist es
häufig notwendig zur Vermeidung derartiger Resonanzen die Güte, d. h. den g-Wert eines jeden Filters zu
verschlechtern, indem der Widerstandswert des Kreises bewußt über jenen Wert erhöht wird, der durch die
ohmsche Komponente der Drosseln und Kondensatoren bestimmt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden ind die Resonanz der Filterstufe
im Betrieb auch dann aufrechtzuerhalten, wenn einzelne Schaltungselemente im Betrieb z. B. durch
Temperatureinfluß ihre elektrischen Werte ändern.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Filterstufe der eingangs genannten Bauart dadurch
gelöst, daß die Steuereinrichtung auf den Strom in und auf die Spannung über der Filterstufe anspricht,
um automatisch die Induktivitäts- bzw. Kapazitätswerte der reaktiven Abschnitte so einzustellen, daß
die Filterstufe bei einer vorbestimmten Frequenz in Resonanz bleibt.
Während bei den bekannten Filtern, bei denen die automatische Steuerung nur auf die Spannungsamplitude
anspricht, eine konstante Ausgangsspannung angestrebt wird, besteht das Wesen der Erfindung
darin, den Impedanzwert der Filterstufe ständig so einzustellen bzw. nachzuregeln, daß eine Resonanz
bezüglich einer bestimmten Oberwelle erhalten bleibt.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der
Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen Umformer mit einer herkömmlichen, wechselstromseitig angeschlossenen Filterstufe,
F i g. 2 eine gemäß der Erfindung ausgebildete Filteranordnung,
F i g. 3a einen Schnitt einer variablen Drossel, die bei der Anordnung gemäß F i g. 2 Verwendung finden
kann,
Fig. 3b eine Stirnansicht der Drossel gemäß Fig. 3a,
F i g. 4 ein Schaltbild einer speziellen Ausbildungsform der Filteranordnung gemäß F i g. 2,
F i g. 5 ein Schaltbild einer weiteren Ausbildungsform gemäß der Erfindung,
F i g. 6 eine Schaltung, die in Verbindung mit der Anordnung na;h F i g. 2 und 5 Anwendung finden
kann.
Ein Umformer 1 (Fig. 1) ist zwischen die Gleichstromleitung
und die Wechselstromleitung geschaltet. Filter 2 für die Harmonischen, von denen nur einer
dargestellt ist, sind an die Wechselstromleitungen und die äquivalente Schaltung der zugeordneten WechselStromkreise
angeschaltet, die an diesen Leitungen liegen, wie schematisch durch das Kästchen 3 angedeutet.
Der Filterkreis 2 kann aus den vorstehend erwähnten Gründen verstimmt werden.
In F i g. 2 ist eine gemäß der Erfindung ausgebildete Filteranordnung dargestellt, bestehend aus einem abgestimmten
Harmonischen-Filterkreis, mit einem Kondensator C, einer veränderbaren Drossel L und einem
Widerstand R, die in Reihe an die Wechselspannungsseite eines Umformers geschaltet sind. Eine Spannung
oder ein Strom proportional zu der harmonischen Spannung V über dem Harmonischen-Filter wird über
einen Hilfsfilterkreis 4 erlangt. Eine Spannung oder ein Strom proportional zu dem Harmonischen-Strom 1
in dem Filter wird von einem Stromwandler 5 über einen zweiten Hilfsfilterkreis 6 erhalten. Die Ausgänge
dieser beiden Hilfsfilter 4 und 6 werden dem Kreis 7 zugeführt, um den Phasenwinkel φ zwischen V und /
zu messen oder die Blindleistung V ■ 1 sin · φ des
Hauptfilters.
Der Grund für die Anordnung der Hilfsfilter 4 und 6 besteht darin, daß wesentliche Strom- und Spannungskomponenten
in der Harmonischen des Hauptfilters bei Frequenzen (z. B. der Grundfrequenz) auftreten,
die von der Nennresonanzfrequenz abweichen. Die Hilfsfilter 4 und 6 sperren diese unerwünschten Komponenten
und lassen durch die Schaltung 7 nur die gewünschten Signale proportional zu V und / durchtreten.
Der Eingang des Hilfsfilters 4 kann in Praxis von der Sekundären eines Spannungswandlers abgeleitet
werden, und sowohl der Hilfsfilter 4 als auch der Hilfsfilter 6 können dann von geringer Größe und
geringen Kosten sein.
Einem bezüglich der Drehrichtung umkehrbaren Motor 8 wird der Ausgang des Meßkreises 7 zugeführt,
und er dient dazu, die Induktivität der Drossel L z. B. über eine mechanische oder hydraulische
Kupplung zu verändern, um den Filter für die Harmonischen in Resonanz zu halten. Die Korrektur
der Abstimmung des Filters ist demgemäß automatisch, und die maximale Korrekturgeschwindigkeit kann
verhältnismäßig klein sein, weil die meisten Verstimm-
Wirkungen gemäß langsamen Temperaturänderungen oder langsamen Änderungen der Frequenz in dem
zugeordneten Wechselstromkreis auftreten. Demgemäß genügt die Anordnung eines verhältnismäßig
niedrig untersetzten Motors auch für Filter hoher Leistung.
Da der Harmonischen-Filter deshalb praktisch immer abgestimmt ist, überschreitet die harmonische
Spannung auf der Wechselstromleitung niemals IR, und der Widerstand R kann jener Widerstand sein,
der L und C allein eigen ist, und dieser ist sehr niedrig, so daß die Güte des Filters Q — 100 oder sogar
größer sein kann, wobei Q definiert ist als O)LjR und ω — 2 π · Resonanzfrequenz.
Bei Verwendung eines solchen Harmonischen-Filters kann die Verminderung der maximalen harmonischen
Spannungen wenigstens viermal größer sein als bei Benutzung der nominell festen Komponenten im
Filter. Die Nennwertgenauigkeit der Schaltungselemente kann dabei vermindert werden, da keine
Vorsorge getroffen werden muß, um einer möglichen Vergrößerung infolge einer partiellen Resonanz mit
der Impedanz des zugeordneten Wechselstromkreises zu vermindern. Statt dessen können Größe und
Kosten der benutzten Schaltungselemente im gleichen Maße der Harmonischen-Ausfilterung vermindert
werden im Vergleich mit festen Schaltungselementen.
Der Meßkreis 7 kann so ausgelegt werden, daß er auf den Phasenwinkel φ zwischen V und / anspricht.
Dies ist das gleiche wie der Impedanzphasenwinkel des zugeordneten Harmonischen-Filters. Der Phasenwinkel
ist bei Resonanz Null und positiv oder negativ bei einer Abweichung nach der einen oder anderen
Seite. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß in Praxis dieser Phasenwinkel aus Spannung V und
Strom / bestimmt werden muß und beide Größen in ihrem Wert abnehmen, wenn der Umformerstrom bei
seiner normalen Steuerung auf Null reduziert wird. Demgemäß ist es zweckmäßiger, die Blindleistung zu
messen,d.h. V- /-sin φ gemessen bei der Harmonischen-Frequenz
oder statt dessen I -ύηφ oder V- ύηφ.
Wenn die Drehzahl des Motors proportional einer dieser Größen gemacht wird, dann kommt das System
zur Ruhe, wenn der Filter abgestimmt ist.
F i g. 3a und 3 b veranschaulichen eine spezielle Art
der Veränderung der Induktivität der Drossel L. Im einzelnen besteht diese Drossel aus einer Hauptspule 9
in Form eines Elektromagneten mit einer kleinen Hilfsspule 10, die in Reihe geschaltet ist, und diese
Hilfsspule ist drehbar innerhalb des Elektromagneten gelagert, um den Grad der Kopplung verändern zu
können. Statt dessen kann die Induktivität auch durch Bewegung eines Kupferzylinders oder eines Ringes
in der Nähe der Spule geändert werden. Statt dessen kann auch der Luftspalt im Magnetkreis der Drossel
verändert werden.
Bei einer anderen erfindungsgemäßen Anordnung wird die Induktivität durch Abgriffe auf einer induktiven
Wicklung geändert, und zwar gesteuert durch vom Motor betätigte Schalter, wodurch die wirksame
Zahl von Windungen der Wicklung wie bei einer gewöhnlichen Abgriffsumschaltung geändert wird.
In F i g. 4 ist ein Zweiphasenmotor 11 dargestellt, bei dem eine Wicklung mit der Harmonischen-Spannung
V über einen Transformator 12 und den Hilfsfilter 4 gespeist wird und dessen andere Wicklung
mit dem Harmonischen-Strom über einen Hilfsfilter 6 gespeist wird. Das Motordrehmoment ist demgemäß
annähernd proportional V-I- sin φ, d.h. proportional
der Blindleistung.
Eine weitere Möglichkeit zur Erlangung der gewünschten Steuerfunktion besteht darin, elektronische
Multiplikationsschaltungen vorzusehen, und zwar auf der Grundlage von Zerhackerkreisen mit bestimmtem
Impuls-Pause-Verhältnis bei einer Frequenz, die beträchtlich über der Harmonischen-Frequenz liegt.
Eine solche Schaltung könnte auch auf dem Halleffekt, der in Halbleiterkristallen auftritt, aufgebaut werden,
wodurch ein Gleichstromausgang proportional V-I-cos
φ für Eingänge von V und / bei dem relativen
Phasenwinkel φ erlangt wurden. Eine dieser zwei
Größen muß nunächst um 90° phasenverschoben werden, bevor die Einleitung in die Multiplikationsschaltung erfolgt. Der Meßkreis 7 (Fig. 6) kann
z. B. drei Stufen 20, 21 und 22 aufweisen. Die Stufe 20 ist eine i?C-Stufe, die eine Phasenverschiebung von
90° bei der Harmonischen-Frequenz bewirkt. Die Stufe 21 ist eine elektronische Multiplikationsstufe
bekannter Art, wie oben erwähnt. Die Spannungs- und Stromsignale der Filter 4 und 6 werden den beiden
Eingängen der Multiplizierstufe21 zugeführt, und das Spannungssignal wird in der Phase um 90° in dem
Kreis 20 verschoben. Der Ausgang der Schaltung 21 ist im wesentlichen proportional dem Augenblicksprodukt der beiden Eingänge und enthält demgemäß
zwei Komponenten, und zwar eine Gleichstromkomponente proportional zu V- /-sin φ und die
andere eine Wechselstromkomponente, welche die zweifache Frequenz hat. Eine .RC-Stufe 22 läßt im
wesentlichen nur die Gleichstromkomponente nach einem Verstärker 23 hindurchtreten, die dann nach
dem Anker des Motors 8 gelangt, der gemäß dem Ausführungsbeispiel ein Gleichstrommotor mit festem
Feld ist und ein kontinuierliches Servosystem, wie oben beschrieben, bildet.
An Stelle eines Servosystems der Ein-Aus-Bauart kann
z, B. ein dynamometrischer Wattmeter in der gleichen Weise benutzt werden wie die vorstehend beschriebene
Multiplikationsschaltung, wobei wiederum eine der Eingangsgrößen um 90° phasenverschoben wird und
wobei ein Kontaktpaar vorgesehen ist, um einen Wechselstrom- oder einen Gleichstrommotor über
zwei Relais anzutreiben. Der Motor wird dabei in der einen oder anderen Richtung zwecks Korrektur
der Abstimmung angetrieben. Gemäß einer anderen Ausführung kann ein elektronischer Multiplikationskreis benutzt werden, um zwei Gleichstromrelais zu
speisen, die in Tätigkeit treten, wenn die Blindleistung einen vorbestimmten positiven oder negativen Wert
überschreitet. Die Relais treiben dabei den Gleichstromoder Wechselstrommotor in der einen bzw. anderen
Richtung an, um die Abstimmung zu korrigieren.
Im folgenden wird auf F i g. 5 Bezug genommen. Diese Figur zeigt eine Schaltung, bei welcher die
Kapazität des Harmonischen-Filters geändert wird und nicht die Induktivität. Hierbei kann ein Kondensator
oder es können mehrere Kondensatoren Cl bis C4 wahlweise parallel zu dem Hauptfilterkondensator
C geschaltet werden, indem elektromagnetisch betätigte Schalter SWl bis SWA geschlossen werden.
Im einzelnen werden die Kontakte dieser Schalter SWl bis SW4 gemäß der Erregung bzw. Entregung
der Spulen 12 bis 15 betätigt, die mit Divisionsstufen mit den Divisoren 1, 2, 4, 8 in einem umkehrbaren
Binärzähler 16 verbunden sind. Die Werte der Kondensatoren Cl bis C4 stehen etwa im Verhältnis 1:2:4:8
zueinander, um eine Zuordnung zu den entsprechenden Stufen des Binärzählers zu haben. Die Zählstufe 16
hat einen ersten Eingang von einem Gatter 17, um die Zählung zu vergrößern, und außerdem besitzt sie
einen zweiten Eingang von einem Gatter 18, um die Zählung des Zählers zu vermindern. Diese Gatter
haben wiederum einen ersten Eingang, der gemeinsam mit einer Impulsquelle 19 verbunden ist, und jedes
Gatter hat einen zweiten Eingang, verbunden mit dem Meßkreis 7. Die von der Quelle 19 gelieferten Impulse
können in üblicher Weise eine stetige Kette von Impulsen niedriger Frequenz sein, z. B. mit einer
Frequenz von 1 Hz.
Im Betrieb wird eines der Gatter geöffnet, wenn der Ausgang des Meßkreises 7 derart ist, daß er anzeigt,
daß der Wert der Blindleistung über einem vorbestimmten Wert liegt. In gleicher Weise wird das andere
Gatter geöffnet, wenn der Ausgang des Meßkreises 7 so ist, daß der Wert der Blindleistung unter diesem
vorbestimmten Wert liegt. Demgemäß werden, falls der Harmonische-Filter verstimmt ist, Impulse aus der
Quelle 19 entweder dem einen oder dem anderen Eingang der Zählstufe zugeführt, um diese im Sinne
einer Erhöhung oder Verminderung der registrierten Zählung zu betätigen und demgemäß einen entsprechenden
Kondensator Cl bis C 4 zu- oder abzuschalten. Die Gesamtkapazität, die dem Kondensator C in
Reihe geschaltet ist, kann demnach entweder Null sein oder sich in Vielfachen des Kapazitätswertes des
Kondensators Cl von 1 bis 15 ändern, um die Ab-Stimmung des Filters zu korrigieren.
Statt dessen können auch andere Kombinationen von Kapazitätswerten benutzt werden, z. B. eine
Dezimalanordnung oder eine Binär-Dezimalanordnung, wobei die Zählstufe auf eine entsprechende
Codierung dieser Kombinationen anspricht.
Es kann zweckmäßig sein, eine gewählte Zahl zusätzlicher Kondensatoren kurzzuschließen, die in
Reihe geschaltet sind, anstatt die Kondensatoren parallel zu dem Kondensator 10 zu schalten. Diese
zusätzlichen Kondensatoren können dann ihrerseits entweder in Reihe oder parallel zueinander geschaltet
sein.
Es ist eine weitere Ausführungsform denkbar, die jener nach F i g. 5 gleicht, außer daß Drosseln (deren
Werte aufeinander in vorbestimmter Staffelung abgestuft sind) parallel zu der Drossel L benutzt werden,
anstatt zusätzliche Kondensatoren Cl bis C4 parallel zu dem Kondensator C zu schalten.
Bei der beschriebenen Filteranordnung liegt der induktiv-reaktive Abschnitt in Reihe mit dem kapazitiven
Abschnitt. Es können jedoch auch entsprechende Filteranordnungen getroffen werden, bei denen der
induktiv-reaktive Abschnitt parallel zu dem kapazitivreaktiven Abschnitt liegt. Die vorstehend beschriebenen
Varianten, durch welche die Filteranordnungen in Resonanz gehalten werden, sprechen auf die harmonische
Spannung an, die an den parallelgeschalteten Abschnitten auftritt, und außerdem auf den Harmonischen-Gesamtstrom,
der in beiden Abschnitten fließt.
Claims (22)
1. Filterstufe für Energieversorgungsnetze zur Unterdrückung von Oberwellen mit einem induktiv-reaktiven
Abschnitt, der, entsprechend seinem Induktivitätswert
einen induktiven Blindwiderstand liefert, und mit einem kapazitiv-reaktiven Abschnitt, der,
entsprechend seinem Kapazitätswert, einen kapazitiven Blindwiderstand liefert, und mit einer Steuereinrichtung,
die den Blindwiderstand wenigstens eines Abschnitts automatisch in Abhängigkeit von der
Spannung über oder dem Strom in der Filterstufe verändert, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung (z. B. 7 in F i g. 2) auf den Strom (/) in und auf die Spannung (K) über der
Filterstufe anspricht, um automatisch die Induktivitäts- bzw. Kapazitätswerte der reaktiven Abschnitte
(L, C) so einzustellen, daß die Filterstufe bei einer vorbestimmten Frequenz in Resonanz
bleibt.
2. Filterstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Sekundärfilter (4, 6) aufweist, die
auf die vorbestimmte Frequenz abgestimmt sind, um die Steuereinrichtung (7 bzw. 11) nur auf
Spannungen und Ströme ansprechen zu lassen, die die vorbestimmte Frequenz haben.
3. Filterstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Anordnung
aufweist, die den Phasenwinkel zwischen Spannung und Strom feststellt und die Induktivitäts- bzw.
Kapazitätswerte der reaktiven Abschnitte derart einstellt, daß der Phasenwinkel auf Null zurückgeführt
wird.
4. Filterstufe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Anordnung
(z. B. 11 in F i g. 4) aufweist, die die Blindleistung mißt und die Induktivitäts- bzw. Kapazitätswerle
der reaktiven Abschnitte so einstellt, daß diese Blindleistung gegen Null geht.
5. Filterstufe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Phasenschieberkreis
(20 in Fig. 6) aufweist, um Strom oder Spannung um 90° zu verschieben, daß eine
elektronische Multiplikationsschaltung (21) vektoriell das phasenverschobene Signal (Strom oder
Spannung) und das andere nicht phasenverschobene Signal (Strom oder Spannung) multipliziert, um
ein Ausgangssignal zu erzeugen, das von der Blindleistung abhängt, und daß eine Ausgangsstufe
(8) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal die Induktivitäts- bzw. Kapazitätswerte der reaktiven
Abschnitte in der Weise einstellt, daß die Blindleistung auf Null zurückgeht.
6. Filterstufe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Multiplikationsschaltung eine Schaltung aufweist, die den Halleffekt in einem Halbleiterkristall benutzt.
7. Filterstufe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Phasenschieber
aufweist, um Strom oder Spannung um 90° zu verschieben, und daß eine dynamometrische
Anordnung auf das phasenverschobene Signal (Strom oder Spannung) und das andere nicht
phasenverschobene Signal (Strom oder Spannung) anspricht und daß die dynamometrische Einrichtung
einen mechanischen Bauteil aufweist, der gemäß der Blindleistung bewegt wird, und daß
zwei elektrische Kontaktanordnungen durch den mechanischen Bauteil betätigt werden, wenn die
Blindleistung einen von Null unterschiedenen Wert hat, und daß die Steuereinrichtung eine Ausgangsstufe,
z. B. (8 in F i g. 2) aufweist, die durch eine der Kontaktanordnungen gesteuert wird und die
Induktivitäts- bzw. Kapazitätswerte der reaktiven Abschnitte in einer Richtung einstellt, und daß
diese Ausgangsstufe durch die andere Kontakt-
anordnung gesteuert wird, um die Induktivitätsbzw. Kapazitätswerte der reaktiven Abschnitte in
Gegenrichtung einzustellen.
8. Filterstufe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Meßeinrichtung
aufweist, die den Wert der Komponente eines der Signale (Strom oder Spannung) feststellt,
das um 90° gegenüber dem anderen Signal phasenverschoben ist, und daß diese Einrichtung die
Induktivitäts- bzw. Kapazitätswerte der reaktiven Abschnitte in der Weise einstellt, daß die Komponente
Null wird.
9. Filterstufe nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
einen elektromechanischen Antrieb aufweist, der mechanisch mit einem der reaktiven Abschnitte
verbunden ist und deren Induktivitäts- bzw. Kapazitätswert in der Richtung einstellt, daß die
Filterstufe bei der vorbestimmten Frequenz in Resonanz verbleibt.
10. Filterstufe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der induktiv-reaktive Abschnitt zwei
gegenseitig induktiv gekoppelte Elemente (9, 10 in F i g. 3 a und 3 b) aufweist, die relativ zueinander
beweglich sind, um den Induktivitätswert des Abschnitts zu verändern, und daß der elektromechanische
Antrieb mechanisch mit einem der Elemente (10) verbunden ist.
11. Filterstufe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elemente des induktiv-reaktiven
Abschnitts von einer stationären röhrenförmigen Hauptspule (4) und einem beweglichen
Element (10) gebildet werden, das innerhalb der Hauptspule (9) gelagert ist.
12. Filterstufe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der induktiv-reaktive Abschnitt
eine Hauptspule aufweist, die einen Magnetkreis aus ferromagnetischem Werkstoff besitzt, und daß
eine Einstelleinrichtung den magnetischen Widerstand des Magnetkreises dadurch einstellt, daß ein
Luftspalt in diesem Kreis verändert wird, um den Induktivitätswert des reaktiven Abschnitts zu
verändern, und daß der elektromechanische Antrieb mechanisch mit der Einstel lei nrichtung gekoppelt ist.
13. Filterstufe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der induktiv-reaktive Abschnitt
eine Induktionsspule aufweist, die mehrere Abgriffe besitzt, und daß eine Schalteinrichtung wahlweise
betätigbar ist, um einen Kontakt mit jedem der Abgriffe hintereinander herzustellen, um verschiedene
Abschnitte der Induktionsspule in die Filterstufe zu schalten, und daß der elektromechanische
Antrieb (8, 11) mechanisch mit der Schalteinrichtung gekuppelt ist.
14. Filterstufe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der kapazitiv-reaktive Abschnitt
(C) mehrere Kondensatoren und eine Schalteinrichtung aufweist, die wahlweise betätigbar ist, um
einen oder mehrere der Kondensatoren in die Filterstufe zu schalten, und daß der elektromechanische
Antrieb mit der Schaltvorrichtung gekuppelt ist.
15. Filterstufe nach den Ansprüchen 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromechanische
Antrieb aus einem Elektromotor (8, 11) besteht.
16. Filterstufe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (11) ein
Zweiphasenmotor ist, von dem jeweils zwei Wicklungen gemäß der Spannung und dem Strom erregt
werden, so daß das von dem Motor erzeugte Drehmoment von der Blindleistung abhängig ist.
17. Filterstufe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der reine reaktive Abschnitt
mehrere Blindwiderstandselemente (Cl, C2, C3, C 4 in Fig. 5) aufweist, deren Werte aufeinander in
einer vorbestimmten Staffelung abgestimmt sind, und daß eine Schalteinrichtung (12 bis 19) die
erforderliche Zahl von Widerstandselementen (Cl, C2, C3, C4) in die Filterstufe in einer vorbestimmten
Folge derart schaltet, daß der Blindwiderstand in Stufen ansteigt oder abfällt und daß
die Steuereinrichtung einen Detektor (7) aufweist, der auf Spannungs- und Stromsignale anspricht
und ein Ausgangssignal erzeugt, das davon abhängt und gegen Null geht, wenn die Filteranordnung
in Resonanz mit der vorbestimmten Frequenz gelangt, und daß die Schalteinrichtung
(12 bis 19) gemäß dem Ausgangssignal tätig wird, um den Blindwiderstand derart einzustellen, daß
die Filterstufe in Resonanz verbleibt.
18. Filterstufe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (12 bis 19)
mehrere elektromechanische Schalter (12 bis 19) aufweist, die erregbar sind, um die jeweils benötigten
Blindwiderstandselemente (Cl, C2, C3, C4) in den Kreis zu schalten und daß eine umkehrbare elektronische
Zählstufe (16) vorgesehen ist, die mehrere Stufen aufweist und gemäß der vorbestimmten
Reihenschaltung erregt wird, und daß jede Stufe die Erregung eines entsprechenden elektromechanischen
Schalters bewirkt und daß die Zählstufe (16) gemäß dem Wert des Ausgangssignals des Detektors
(7) erregt wird.
19. Filterstufe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählstufe (16) in einer
ersten Richtung durch ein UND-Gatter (17) mit zwei Eingängen gesteuert wird und daß die Zählstufe
(16) in der umgekehrten Richtung durch ein zweites UND-Gatter mit zwei Eingängen gesteuert
wird, daß ein Eingang des ersten UND-Gatters (17) durch das Ausgangssignal des Detektors (7) erregt
wird, wenn dessen Wert über einem vorbestimmten Wert liegt, und daß ein Eingang des zweiten
UND-Gatters (18) durch den Ausgang erregt wird, wenn der Wert unter dem vorbestimmten Wert
liegt, und daß der andere Eingang der UND-Gatter (17, 18) durch eine Quelle (19) erregt wird, die eine
Folge von Impulsen erzeugt, so daß die Zählstufe (16) in der ersten Richtung fortgeschaltet wird,
wenn das Ausgangssignal über einem vorbestimmten Wert liegt, und daß sie in der umgekehrten
Richtung fortgeschaltet wird, wenn das Ausgangssignal unter einem vorbestimmten Wert liegt.
20. Filterstufe nach den Ansprüchen 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte
Staffelung der Werte der Schaltungselemente binär ist.
21. Filterstufe nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte
Staffelung der Werte der Schaltungselemente dezimal ist.
22. Filterstufe nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte
Staffelung der Werte der Schaltungselemente binär-dezimal ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 009 529/109
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB4378/65A GB1105461A (en) | 1965-02-01 | 1965-02-01 | Improvements in and relating to electrical filters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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