DE1516965A1 - Stromstufenkompensator - Google Patents

Description

efegexempiar

werden

Siemens & Halske 8 München - 2 ? 8. AFR. 196

.Aktiengesellschaft Wittelshacherplatz 2 ;

Stromstufenkompensator

In der Patentanmeldung S 91 92'! IXd/21ev/ird ein Kompensator vorgeschlagen, der eine der Zahl der Xonpensatordeka&en entsprechende Anzahl von Stromv/andlern enthalt, deren Primärwicklungen abgestuft sind. Die Abgriffe der Stufen sind Schalterkontakten zugeführt und können durch Schalter wahlweise eingestellt v/er den. Zv/1-schen den Primärv/icklungen der einzelnen Stromwandler jeder Dekade sind andere Stromwandler mit einem Übersetzungsverhältnis von T : 10 geschaltete Die gesamte

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31.3.1966 li/Kls

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Anordnung wird aus einer Konstantstroraquello -rit einem -eingeprägten Strom gespeist, Der Stromwandler,.für. die höahste Dekade wird von dem eingeprägten Stron aus der Konstantstromquelle direkt gespeist. Die Primärwi-'.-klun-- · gen der Stromwandler der folgenden Dekaden v/erden dagegen nur vom zehnten Teil.des Primäretromes eines jeweils vorausgehenden Wandlers durchflossen. Sekundärwicklungen der primärseitig abgestuften Wandler sind■über Gleichrichter parallel geschaltet. Der Gleichstrom speist einen Präzisionswiderstand, an den die Koxnpensationsspannung abgegriffen wird. Die Korapensati'onsspannung wird durch die Einstellung des Primärstror-es-jedes Spannungswandlers bestimmt. Die vorgeschlagene Anordnung kommt mit einem sehr geringen Aufwand an teuren Präzisionswiderständen aus. Zudem können Stromwandler in besserer Präzision hergestellt v/erden, als Widerstände. Dies erbringt auch einen Vorteil, falls die schon vorgeschlagene Anordnung als Wechselstrorc-Stufenkompensator benutzt wird.

Die Erfindung betrifft eine weitere Vereinfachung der vorgeschlagenen Anordnung. Ihr liegt der Gedanke zugrunde, Stromwandler mit abgestufter Primärwicklung mehrfach auszunutzen, so daß die Ziffern einer dekadischen Zahl durch die Abstufung-eingestellt v/erden kör.r.er., während der Stellenwert der Ziffern durch dekadisch abgestufte

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Erregerströme für ein und dieselbe Primärwicklung ausgedrückt wird. Ein Stromstufenkompensator, der diesen Gedanken verwirklicht, ist gemäß der Erfindung dadurch ."■ gekennzeichnet> daß in-Reihe geschaltete Stufen einer unterteilten Primärwicklung eines sekundärseitig den Korapensationsstrom liefernden Stromwandler mit Hilfe von Schaltmitteln mili einer Klemme einer Konstant stromquelle, deren andere Klemme an einem Ende der Primär-. "wicklung liegt, verbindbar und gleichzeitig über andere Schaltmittel an eine Sekundärwieklung mindestens eines

: primärwicklungsseitig vom Strom der Konstantstromquelle . - erregten Untersetzungsstromwandlers ansehließbar sind.

In seiner einfachsten Ausführung kann der Kompensator nach der Erfindung also aus einem Stromwandler mit unter- _:teilter Primärwicklung bestehen, die durch dekadisch untersetzte Ströme erregt werden kann. Der Kompensationsstrom ist der Sekundärwicklung zu entnehmen. Man kommt¹ bei dieser lösung mit -einem primärseitig genau unterteilten Stromwandler und mehreren nicht unterteilten einfacheren Untersetzungswandlern aus.

Bei einem anderen, bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei unterteilte Primärwicklungen auf einem Wandler vorgesehen, deren gegenseitiges Vicklungsverhältnis 1 : 10 ist. Die Abgriffe dieser Wicklungen können einer-

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seits direkt aus einer Konstantstromquelle mit einem eingeprägten Strom beschickt v/erden, andererseits können sie gleichzeitig unabhängig davon über einen vom eingeprägten Strom gespeisten Untersetzungsstromwandler mit einem durch den Faktor 100 geteilten Strom beschickt werden. An Schaltern, welche die Wicklungsstufen mit dem erstgenannten Stromkreis verbinden, können so zwei höhere Dekaden, und mit Schaltern, welche die Ftüfen der Primärwicklung mit dem untersetzten Strom zu speisen ge- | 10 statten, können zwei niederere Dekaden eingestellt werden. Der Kompensationsstrom ist einer einzigen Sekundärwicklung zu entnehmen. Je zv/ei weitere, noch niedrigere Dekaden können sinngemäß, über einen zusätzlichen Untersetzungsstromwandlef gespeist, angefügt v/erden.

Die unterteilten Primärwicklungen werden zweckmäßig durch Verseilung einzelner Stränge hergestellt.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen Kompensationsgleichstrom liefert, ist an der Sekundärwicklung des primarseitig unterteilten Stromv;andlers eine Gleichrichteranordnung angeschlossen. Gibt die Sekundärwicklung nur einen niederen Strom ab, so besteht die Gefahr, daß die Gleichrichteranordnung nicht bis in ein Gebiet ausgesteuert wird, in dem der Durchlaßwiderstand

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der Gleichrichter mehrere Größenordnungen kleiner ist, als der Sperrwiderstand. Dieser Umstand: würde zu Fehlern im Kompensationsstrom führen» Er kann vermieden !werden," durch eine zusätzliche Primärwicklung, die in der Sekundärwicklung einen Vorstrom hervorruft, der die Gleichrichter genügend weit aussteuert. Der Vorstrora wird im Sekundärkreis durch einen genau gleichgroßen . Strom kompensiert, der mit Hilfe eines Stromwandlers und eines v/eiteren Gleichrichters erzeugt wird. Der Strom wandler liegt primärseitig im Stromkreis des eingeprägten Stromes für den dekadisch unterteilten Stromwandler.

Die Erfindung wird durch zwei Figuren verdeutlicht, die Ausführungsbeispiele darstellen. Die Figur 1 stellt einen Stromstufenkompensator zur Erzeugung eines Kompensationsv/eehselstromes bzw- einer Kompensationswechselspännung dar. In Figur 2 ist eine gleichartige Einrichtung dargestellt, die jedoch einen Kompensationsgleichstrom t)zv/o eine Kompensationsgleichspannung liefert.

In Figur 1 trägt ein Stromwandler Tr 1 zwei 9-fach seilte Primärwicklungen W.... Die Seilwindungszahlen der beiden Wicklungen verhalten sich wie 10 : 1. Mit der verseilten Wicklung wird eine minimale Streuinduktivität erzielt. Eine Sekundärwicklung V/v,- des Stromwandlers Tr 1 hat eine von der jeweiligen Dimension!erung bestimmte

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Windungszahl. Die Stränge jedes Seiles der Primärwicklungen sind, wie aus der Figur ersichtlich, in Serie geschaltet. Die Verbindungsstellen der einzelnen Stränge sind als Anzapfungen herausgeführt und an Stufenschalter S^, S2, S, und. S, gelegt, die sinngcmäi3 auch aus Relaiskontakten oder elektronischen Schaltstrecken gebildet sein können. Gleichzahlige Stufenkontakte der Stufenschalter,S₁ und S, bzw. der Stufenschalter S₂ und S^ sind jeweils parallel geschaltet und an die zugehörige Anzapfung der gestuften Primärwicklung des Stronwandlers angeschlossen. Über die Stufenschalter S. und S2 können die hintereinandergeschalteten Stränge der verseilten Wicklungen in den Stromkreis eines von einer Konstantstromquelle erzeugten-, eingeprägten Stromes eingeschaltet v/erden. Mit Hilfe der Stufenschalter S₁ und Sg kann auf die,se Weise der eingeprägte Strom ein belie-■ biges ganzzahliges Vielfaches eines einfachen V/icklungsstranges zwischen 0 und 99 durchfließen. Im Stromkreis des eingeprägten Stromes liegt außerdem ein Strorowandler Tr 2, der den Strom im Verhältnis 1 : 100 herabsetzt. Der herabtransformierte Strom steht sekundärseitig potentialfrei zur Verfugung. Mit Hilfe der Stufenschalter S, und S. kann der herabtransformierte Strom dem eingeprägten Strom in den einzelnen V/icklungssträngen additiv überlagert v/erden. Er ist ebenfalls in jedes beliebige ganzzahlige Vielfache eines einfachen V/icklungs-

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stranges zwischen O und 99 einspeisbar. Der Kompensationsstrom kann sekundärseitig aus der Wicklung W₂ ent- [ nomraen v/erden.

·. ^: Im .StrOißv/andler ;Tr 1 findet jeder Strömpfad in allen ; Dekaden die gleichen magnet is ehren und elektrischen Verhältnisse vor, so daß■sich temperaturbedingte Änderungen oder Alterungen auf alle 4 Dekaden gleichartig auswirken und so nur zu Fehlern zweiter Ordnung führen.

Die Schalter S^ his S, können auch durch Relais oder elektronische Schalter verwirklicht sein. Der Stufenkonipensator nach der Erfindung läßt sich dann in Verbindung mit einer bekannten automatischen Abgleicheinrichtung als selbsttätiger Kompensator verwenden«

Zu einer Erweiterung des Komp ensat or s um 2 Dekaden wird. nur ein zusätzlicher Stromwandler mit einer Übersetzung von 1 : 100 und zwei weitere Stufenschalter benötigt.

In Figur 2 sind, gleichartige Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen. Das Ausführunga-

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beispiel n?ch Figur 2 ist gegenüber dem Beispiel nach , ■

!■ Fdgur 1 für die Erzeugung eines KompensationsgleichiBtroines

bestimmt. Der Stromv;andler Tr 1 trägt aus diesem Grunde eine zusätzliche Primärv/icklung W,, die in der Sekundär-

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wicklung \Ip einen Vor strom erzeugt. Der Vorstroni bezweckt die ausreichende Aussteuerung eines Gleichrichters Ο., auch "bei kleinen, dem Kompensator entnommenen Kompensationsströmen. Dieser Vorstrom, der auch im Korn-'pensationsstrorokreis fließen würde, wird für diesen unwirksam gemacht durch einen entgegengesetzt gerichteten Strom, der von einem zusätzlichen Stromwandler Tr 3 über einen Gleichrichter G₂ in den Kompensationsstromkreis eingespeist wird.

Die Kompensation des Vorstromes im Kompensatorausgang kann gegebenenfalls auch vorteilhaft dadurch erfolgen, daß der sekundäre Strom des Wandlers Tr 3 gleichgerichtet über einen gesonderten Festwiderstand geleitet wird und an diesem eine Spannung hervorruft, die gleich ist der Spannung des Vorstromes an einem Korapensationsv/id erstand R^-. Durch gegensinnige Serienschaltung beider Widerstände wird so die Wirkung des Vorstromes auf den Ausgang des Kompensators ebenfalls eliminiert.

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3 late^anspruche

2 Bl. Zeichnungen ·

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Claims (3)

PA 9/510/1957 Pa t e Ji t a η s ρ r ü ehe

1. Stromstufenkompensator, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe geschaltete Stufen einer unterteilten Primärwicklung eines sekundärseitig den Xompensations- _ strom liefernden, Stronnvandlers (Tr T) mit Hilfe von Schaltmitteln (S 1) mit einer Klemme einer Konstantstromquelle, deren andere Klemme an einem Ende der Primärwicklung liegt, verbindbar und.gleichzeitig über \ andere Schaltmittel (S 2) an eine Sekundärwicklung mindestens eines primärwicklungsseitig vom Strom der Konstantstromquelle erregten Untersetzungsstromwandlers (Tr 2) anschließbar sind.

2. StrOmstufenkompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen aus jeweils zwei unterteilten^Wicklungen besteht, deren Wicklungsverhältnis 1 G : 1 ist. ,

3. Stromstufenkompensator nach .Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen verseilt sind.

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