DE1638407B2 - Anordnung zur statischen Erzeugung steuerbarer sinusförmiger Blindströme - Google Patents

Anordnung zur statischen Erzeugung steuerbarer sinusförmiger Blindströme

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DE1638407B2 DE19671638407 DE1638407A DE1638407B2 DE 1638407 B2 DE1638407 B2 DE 1638407B2 DE 19671638407 DE19671638407 DE 19671638407 DE 1638407 A DE1638407 A DE 1638407A DE 1638407 B2 DE1638407 B2 DE 1638407B2
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Description

„ solcher Aufwand ist nur dann gerechtfertigt, ι es unbedingt erforderlich ist, die S. und 7. Harte bei jedem Betriebszustand, d. b. bei jeder «gnetislerung, zu vermeiden. Dies ist nur dann g wenn im Netz, i» dem die Anordnung zum Einkommt, eine Resonanzgefahr für diese Oberspannung in ihrer Größe bestimmte primäre Fiußgrundschwingung die magnetische SHttigungsgrenze Γη einem Bereich überschreitet, dessen Breite zwischen etwa 2 β = 90° el. Breite und 2 β = 90° el. ϊ Breite, bezogen auf die Grundschwingung, liegt, wo-
amnu, β»«? ÄoouHtuuigonuM ι«» uiwo vjucr- bei β der halbe Winkelbereicb ist, in dem ein f^0 Bjjjgungeu besteht Da dies meist nicht zu erwar- sich in Sättigung befindet, indem der magnetische ist, genügt eine einfachere Ausfübrungsart, die in Fluß die Sättigungsgrenze überschreitet. Es wird naratruktiver Hinsicht der herkömmlichen Transfor- lieh die Summe aller auf den erzeugten Blindstrom irbauart besser entspricht. Diese Ausfuhrungsart io bezogenen Ströme am kleinsten im Bereich vor im folgenden beschrieben. /i = 45 bis 135° (insbesondere bei ß = 90°), nam-
™< ist ferner nicht sinnvoll, einen solchen Aufwand lieb Zi = 2, was dem Kupferaufwand für einen -betreiben, wenn der Kompensationseffekt, der den Transformator entspricht, wenn man die doppelte iten Schaltungen zugrunde liegt, nur bei sym- Anzahl von Wicklungen unberücksicbtig läßt, ober Speisimg gilt. Immer dann, wenn durch 15 Bei kleineren Werten von β ist die Ausnutzung >hlcr (Kurzschlüsse, Unterbrechungen in den schlecht, weil die Oberschwingungen relativ groß - ■ ' · · · sind; bei größeren Winkeln für β ist der Gleichstrom
relativ groß. Damit rückt die praktische Anwendung in ganz überraschender Weise in erreichbare Nähe, ao Neben dieser günstigen Auslegung ergibt sich in diesem Bereich eine überraschende Abnahme der den
t,TiB zur verwendung im »,ι« c.wr^ii.^..^ .,iw.i,- Primärstrom verzerrenden Oberschwingungen. Bei TJtenversorgungsnetz bekannt, das eine verär.der- kleinen Sättigungswinkeln ß, die bisher nur betracn-P Belastung z.B. einen elektrischen Lichtbogen- tet worden waren, ist der Oberschwingungsgehalt soeist bestehend aus einer Anzahl Transduk- 25 relativ sehr hoch, so daß die bereits erwähnten kom-, die 'an die Stromquelle derart angeschlossen plizierten Kompensationsschaltungen fur notwendig 'Zl daßί die Einstellung der Speisespannung durch erachtet wurden, um die 5. und 7. Oberschwingung ÄnHemnu der Reaktanzen der Transduktoren bewirkt im Primärstrom zu beseitigen. .
««ten kann und aus Vorrichtungen zum Erregen Bei normaler Auslegung ergeben sich nämlich, ins-
Luenvicklung an jedem Transduktor, unab- 30 besondere auch bei kleinen Einheitsleistungen, wie 1 d»r Speisespannung, so daß die erwähnte sie meist zu Versuchszwecken ausgeführt wurüen bewirkt wird, wobei jeder Transduktor ein relativ kleine Sättigungswinkel bei Nennstrom, trst itswicklungen aufweist, die mit Bezug auf eine berechenbare Anpassung des Kernquerscnnittes. die Steuerwicklung so angeordnet sind, daß indu- der Windungszahlen «^^^"^"^,J'^S"-■Srter Strom von der Frequenz der Stromquelle in 35 lungen, eine Einfuhrung kunst icher Abstande zw, oerter btrom verhind 4 ert ^ bei we]c H her jede schen dem Kern und den Wicklungen oder zwischen
den Wicklungen, die Anwendung zusätzlicher Vorschaltdrosscln, die in ihren Induktivitäten auf die Wicklungsinduktivitäten abgestimmt sein müssen, eraer 4o geben je nach Leistungsbereich in ihrer em^nen^oder
in den Arbeitswicklungen Null gemeinsamen Anwendung die gev--
nämlich bei Nennstrom einen hohe Anordnungen ist der Aufwand zu erzielen und damit einen geringen
ztehlcr (Kurzschlüsse, Unterbrechungen in den isen) an der Anordnung ein unsymmetrisches nuaassystem zur Wirkung kommt, treten bei den nten Lösungen ebenfalls schädliche Ober-Emmaen im Primärstrom auf.
Fs ist weiter bereits eine Spannungsstellvorricht,ne zur Verwendung für ein elektrisches Mehr-TJt d i d
lung j
tueSwung de? Transduktoren mit den genannten VoSungTüber eine Drosselspule verbunden ist,
abgab.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, mit welcher auf statische Weise sinusförmige Blindströme mit einem Mindestmaß an Oberschwingungen in elektrischen Drehstromnetzen erzeugt werden können, wobei der notwendige Aufwand ausreichend wirtschaftlich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung gelöst, bei welcher Kern, Primärwicklung, Dreieckwicklung und Gleichstromwicklung in ihren Abmessungen und Daten so aufeinander abgestimmt sind, daß der verkettete Leitwert der Gleichstromwicklung bei gesättigtem Kern und der zusatzlich mit der Primärwicklung verkettete Streuleitwert bewirken, daß für einen bestimmten, gewünschten priraären Netzstrom, der der Grundschwingung der Durchflutung entspricht, und damit für eine bestimmte Vormagnetisierung, die dem Mittelwert der Durchflutung entspricht, die durch die primäre Netz-
Nähe eines dieser Betriebspunkte legen.
Ein weiterer Grund, warum man die Anwendung hoher Sättigungswkikel scheute, war das Ansteigen der Eisenverluste bei Vormagnetisierung. Es zeigte
sich jedoch. iiaß bei höheren Votmagnetisierungen die Eisenverluste wieder sehr stark abnehmen, da infolge des Streuflusses der Primärwic· lung die Amplitude des Flusses im Eisenkern abnimmt und damit trotz der Verlagerung durch den GleichflulJ auch die Eisen Verluste zurückgehen.
Die Anordnung und Schaltung der einzelnen Wicklungen kann auf verschiedene Art c.rfulgen. Beispielsweise enthalten die Stränge der Primärwicklung jeweils eine Reihenschaltung der beiden Teilwicklun-
gen. Die Primärschahung kann dabei im Stern oder im Dreieck geschaltet sein und enthält für die Sternschaltung vorteilhaft eine weitere Dreieckwicklung, deren Einzelheiten weiter unten noch genauer be-
5 6
schrieben sind. Die Stränge der Gleichstromwicklung einander geschaltet sind, sind in Reihe geschaltet. Di«
sind für diese beiden Fälle parallel angeordnet, wo- Gleichspannung ist an die beiden Enden diese;
bei eine Gleichstromquelle über die beiden Stern- Reihenschaltung angeschlossen. Die Dreieckwicklunj
punkte einspeist. kann über eine lineare Drossel Av geschlossen sein
Sie können aber auch nach Art eines offenen Poly- 5 die durch einen Schalter S zu überbrücken ist. Füi
gons geschaltet sein, in das eine Gleichstromquelle die Vorschaltdrossel gilt die Bemessungsregel, dai
einspeist, deren Leistung beispielsweise über Gleich- ihr Leitwert das Zwölffache des mit der Gleichstrom
richteranordnungen aus dem Drehstromnetz bezogen wicklung verketteten magnetischen Leitwerts eine:
werden kann. gesättigten Kernes beträgt.
In dieser Ausführung der Gleichstromwicklung io As
können die Teilwicklungen der Primärwicklung auch Schaltung 5 (t ι g. 4)
vorteilhaft einander parallel geschaltet sein, wobei Die Primärwicklung PW ist im Dreieck geschaltet
dann die parallelgeschalteten Wicklungen wiederum Im Zuge der Wicklung PW kann in jeder Phase j<
als Ganzes im Stern oder im Dreieck angeordnet sein eine Drossel Av liegen, die durch Schalter S über
können. 15 brückt werden können. Die Gleichstromwicklung GW
Die beschriebenen Schaltungsvarianten sollen an ist wie in Schaltung 4 angeordnet. Die Leitwerte de:
Hand der Figuren noch näher erläutert werden, wo- Vorschaltdrosseln betragen hier das Vierfache de!
bei immer vorausgesetzt ist, daß alle Teilwicklungen mit der Gleichstromwicklung verketteten Leitwert!
und die Vordrosseln gleiche Windungszahlen be- eines gesättigten Kernes, vermindert um das Doppelt!
sitzen. Diese vereinfachende Annahme bedeutet je- ao des mit der am Netz liegenden Primärwicklung zu
doch keine Einschränkung auf den damit beschrie- sätzlich verketteten Leitwerts pro Kern.
benen speziellen Fall. „ , , , ._. „.
* Schaltung 6 (Fig. 3)
Schaltung 1 (Fig. 1) Gegenüber Schaltung 4 entfällt die Dreieckwick
Die am Netz liegende Primärwicklung PW ist im as lung DW mit der Drossel Av und dem Schalter S.
Stern geschaltet. Die Anordnung besitzt eine Drei- Anstelle der primären Sternwicklung kann in dei
eckwindung DW und eine im Stern geschaltete SchaJ'ungem 1, 3, 4, 6 auch eine Zickzackschaltunj
Gleichstromwickluttg GW, wobei zwei zur gleichen verwendet werden.
Phase gehörende Teilwicklungen gegeneinander ge- Die bisher beschriebenen Schaltungen waren se
schaltet sind (Gegenreihenschaltung). An den beiden 30 aufgebaut, daß die beiden zu einer Phase gehörendei
Sternpunktett der Gleichstromwicklungen liegt die Teilkerne auf der Wechselstromseite in Reihe ge
Gleichspannung U_. Gemäß einer besonderen Aus- schaltet sind. Es ist auch möglich, die beiden Teil·
gestaltung der Erfindung kann die Anordnung mit kerne parallel zu schalten. Da dann die geradzahliger
einer Vorschaltdrossel entweder im Primärkreis, im Harmonischen innerhalb dieser Parallelschaltung
Kreis der Dreieckwicklung oder im Gleichstromkreis 35 fließen können, kann man dabei die Phasensträngf
zur weiteren Eliminierung der Stromharmonischen der Gleichstromwicklung in Reihe schalten wie be
ausgerüstet sein. In der Schaltung 1 befindet sich den Schaltungen 4, 5, 6. Es sind dann folgende Schal·
diese Drossel Av im Gleichstromkreis und ist so aus- tungen möglich:
gelegt, daß ihr magnetischer Leitwert das Vierfache „ , . _ m. .
des mit der Gleichstromwicklung verketteten magne- 40 Schaltung 7 [t ig. 5)
tischen Leitwerts eines gesättigten Kernes beträgt. Die am Netz liegende Wicklung PW ist im Sten
Parallel zur Drossel Av ist ein Überbrückungsschal- geschaltet. Die Anordnung besitzt eine Dreieckwick
terS angeordnet. lung D W. Hier können die zu einer Phase gehören-
e ... _. o. den Teilwicklungen in Reihe oder parallel geschalte
Schaltung Z (t 1 g. I) 45 werden Die Gleichstromwicklung GW ist im Dreied
Die Primärwicklung PW ist im Dreieck geschaltet. geschaltet. Im Zuge der Dreieckschaltung liegt di<
Die Gleichstromwicklung GW ist im Stern geschaltet Gleichspannungseinspeisung t/_.
(3 Phasen parallel). Die Gleichspannung ist an die c 1, 1 rc-
beiden Stempunlae angeschlossen. In Reihe zur Schaltung 8 (Fig. 6)
Gleichspannungsquelle kann eine lineare Drossel Av s° Die Primärwicklung PW ist im Dreieck geschaltet
mit parallelem Überbrückungsschalter 5 liegen. Diese Die Gleichstromwicklung GW ist wie bei Schaltung"
Drossel ist so bemessen, daß ihr magnetischer Leit- ausgeführt
wert das Vierfache des mit der Gleichstromwicklung c u 1 a rc·
verketteten magnetischen Leitwerts eines gesättigten Schaltung 9 (Fig. 5)
Kerns plus dem Zweifachen des mit der am Netz 55 Gegenüber Schaltung? entfällt die Dreieckwick
liegenden Primärwicklung zusätzliche verketteten wicklung DW.
Leitwerts pro Kern beträgt. Anstelle der primären Sternschaltung kann bei dei
Schaltung 2 (Fig. 1) SÄKÜS ' ""* ** ^^™** Gegenüber Schaltung 1 entfallen die Dreieckwick- 6e In bekannter Weise können die sechs erforder hingen DPF sowie die Drossel Λρ und der Schalter S liehen magnetischen Kreise durch sechs Teilkenif im Gleichstromkreis. konstruktiv ausgeführt werden. Die Fig. 7 bis 1: c 1,-,If ™ λ π? · „ ΐΛ zeigen dazu einige Möglichkeiten.
Schaltung4 (Fig.3) Fig.7 zeigt einen Teilkern in Zweischenkel-Aus· Die am Netz liegende Wicklung PW ist im Stern 65 führung, wobei ein oder beide Schenkel Wicklunger geschaltet. Die Anordnung besitzt eine Dreieckwick- tragen können. Fig. 8 zeigt eine Dreischenkel-Aus lung D W. Die Phasenstiränge der Gleichstromwick- führung. Hier kann der mittlere Schenkel die Wicklung GW, deren beide Wicklungen pro Phase gegen- lungen tragen, die äußeren Schenkel dienen als Rück
7 8
Schlüsse. Bei den Anordnungen nach F i g. 7 und 8 bestehen für die Schaltungen 1 und 2 bzw. 4 und 5
bilden sechs solcher Kerne eine Einheit. Sie können bzw. 7 und 8. Der gemeinsame Netzstrom einer sol-
für alle erwähnten Schaltungen angewendet werden. chen Kombination enthält nur noch die Oberschwin-
Fig. 9 zeigt einen Dreieckschenkelkern. Die gungen der Ordnungszahl >■= 11, 13, 23, 25,..., beiden äußeren Schenkel tragen die Wicklungen 5 wenn die Vormagnetisierung für beide Einheiten
zweier Teilkerne. Der Mittelschenkel dient als Rück- gleich ist und die einzelnen Gruppen der Harmoni-
schltii? entweder für den Wechselfluß oder für den sehen etwa gleiche Bedingungen vorfinden. Gleichffuß. Unter den gleichen Voraussetzungen kann man drei
Fig. 10 zeigt eine Anordnung, bei der die bewik- und mehr Einheiten zu einer Gruppe zusammenketten Schenkel zusammengefaßt sind. Die Gleich- io fassen, indem man den Einheiten entsprechende Pn-
stromwicklungen sind um je eine Schenkelhälfte ge- märwicklungen gibt, die bei η Einheiten eine jeweilige
führt. Die gemeinsame Wechselstromwicklung um- „, . , 60° ... ^ , «
schließt beide Schenkelhälften. Der dritte Schenkel Phasenverdrehung um —- bewirken. Das kann z. B.
dient als Rückschlußschenkel. durch entsprechende Zickzackschaltungen erreicht
In F i g. 11 ist dieser Rückschlußschenkel ebenfalls 15 werden.
gespalten und trägt die entsprechenden Wicklungen. Alle besprochenen Einheiten können durch eine
: Je drei Kerne nach F ig. 9, 10, 11 bilden eine Dreh- oder mehrere entsprechende Zusatzwicklungen zu Stromeinheit. Die Kernformen nach diesen Figuren einem Transformator ergänzt werden und so der können für die Schaltungen 1 bis 6 verwendet werden, Energieverteilung und der Ladestrom-Kompensation Kernform nach F i g. 9 auch für die Schaltungen 7 ao dienen,
bis 9. Die Anordnung gemäß der Erfindung kann direkt
F i g. 12 zeigt einen Achtschenkelkern. Die beiden an die Leitung angeschlossen werden und verbleibt äußeren Schenkel dienen als Rückschluß. Die sechs an der Leitung, auch wenn der Transformator abgemittleren Schenkel tragen die entsprechenden Wick- schaltet wird. Sie kann natürlich auch an eine entlungen so, daß zwei nebeneinanderliegende Schenkel as sprechende Tertiärwicklung eines Hochspannungsentgegengesetzt vormagnetisiert sind. Diese Kernform, transformators angeschlossen werden, die eine komplette Drehstromeinheit darstellt, kann Mit Hilfe der Anordnung nach der Erfindung kön-
fiir alle Schaltungen verwendet werden. nen parallele Kondensatorbatterien geregelt werden,
In Fig. 13 sind je zwei der entgegengesetzt vor- ohne daß hierzu komplizierte und teure Schaltvormagnetisierten Teilschenkel zusammengefaßt und 30 richtungen benötigt werden. Die Kondensatorbatterie tragen eine gemeinsame Wechselstromwicklung. Diese kann entweder an die Tertiärwicklung eines Hoch-Ausführungsform kann für die Schaltungen 1 bis 6 Spannungstransformators angeschlossen sein, oder an Anwendung finden. eine geeignete vorhandene oder zusätzliche Mittel-
Läßt man bei den Schenkelformen nach Fig. 12 Spannungswicklung der regelbaren Drosselanord- und 13 die Rückschlußschenkel weg, so können 35 nung.
Schaltungen Anwendung finden, die eine Dreieck- Der Blindstrom kommt dadurch zustande, daß
wicklung haben. Es sind dies bei der Kernform nach durch die Vormagnetisierung ein Gleichfluß erzeugt Fi g. 12 die Schaltungen 1, 2, 4, 5, 7, 8 und bei der wird, der den Wechselfluß in die Sättigung treibt. Da-Anordnung nach Fig. 13 die Schaltungen 1, 2, 4, 5. durch entstehen Flußkuppen oberhalb der Sättigungs-
Die in den F i g. 7 bis 13 gezeigte Wicklungsanord- 40 "renze. Diese Flußkuppen sind der Kerndurchflutung nung entspricht der Schaltung 2, die eine Wechsel- über den Leitwert des geättigten Kernes proportional, strom- und eine Gleichstromwicklung enthält. Zusatz- Durch harmonische Analyse dieser Durchflutungs-Iich vorhandene Dreieck- oder Sekundärwicklungen kuppen ergeben sich die einzelnen Harmonischen der sind entsprechend der Wechselstromwicklung anzu- Durchflutung, ordnen. 45 Tn den Schaltungen 1, 2, 7, 8 sind keine Ober-
Die erfindungsgemäße Anordnung ist mit einer schwingungen unterdrückt. Die Flußkuppe besteht Gleichspannungsquelle versehen, für die alle bekann- aus einer Sinuskuppe, da der Flußverlauf auch unter ten Einrichtungen Anwendung finden können, die Berücksichtigung des Streuflusses praktisch keine z. B. zur Erregung von Phasenschiebern dienen. Die Oberschwingungen enthält und sinusförmig bleibt. Erregung kann über entsprechende Meßglieder in Ab- 50 Bei steigendem Gleichfluß wird die Sinuskuppe immer hängigkeit von Spannung, Strom, cos φ, Wirk- und breiter und schließlich zur Sinushalbschwingung Blindleistung selbsttätig beeinflußt werden, so daß (F i g. 14).
bei Änderung einer oder mehrerer dieser Größen ein Hierbei verläuft die eine Flußhalbschwingung im
selbsttätiger Regelvorgang eingeleitet wird. Eine ent- ungesättigten, die andere im gesättigten Teil der Masprechend dimensionierte Stoßerregung kann das dy- 55 gnetisierungskennlinie. Eine solche Durchflutungsnamische Verhalten verbessern. halbschwingung enthält keine ungeraden Oberschwin-
Die einzelnen Teilkerne können mit einem oder gungen, d. h., der Primärstrom ist für die Vormagnemehreren Luftspalten versehen sein. Damit entsteht tisierung sinusförmig.
eine Kombination einer linearen Drossel mit einer Wenn der Primärstrom sinusförmig ist, und die
regelbaren Drossel. 60 Durchflutung aus einer Sinushalbschwingung beWerden in einem Netz mehrere Einheiten der be- steht, beträgt der Sättigungswinkel eines Kernes schriebencn Ausführungsarten benötigt, so kann man 2/3= 180°. Die harmonische Analyse der Durchfluzusätzlich die bekannte Tatsache ausnutzen, daß die tungskuppen ergibt nun ganz allgemein bei den Schal-Oberschwingungen der Ordnungszahl γ = 5, 7, 17, tungen 1, 2, 7, 8, daß mit steigendem Gleichstrom 19,... aus dem gemeinsamen Primärstrom zweier 65 (Mittelwert der Kuppe) der relative Oberschwingungs-Einheiten herausgefallen, wenn die Grundwellen- gehalt des Primärstromes kleiner wird, wenn bei konflüsse der Kerne gleich groß, aber um 30° gegenein- stanten Leitwerten der Sättigungswinkel größer wird ander phasenverschoben sind. Solche Möglichkeiten und die Durchflutungskuppen sich verbreitern. Bei
Sättigungswinkeln größer als 2 β = 180° ist der OberschwinguDgsgehalt des Primärstromes nur noch sehr gering, so daß ein Betrieb in diesem Bereich äußerst vorteilhaft ist.
Die Durchflutung eines Kernes nun ist über den Leitwert der Flußkuppe proportional, die die Sättigungsgrenze übersteigt, wenn der Wechselfluß durch einen Gleichfluß angehoben wird. Das Flußmaximum liegt bei ω / = 0. (In F i g. 14 ist β = 60° zur Veranschaulichung eingezeichnet; β ist, anders ausgedrückt, der halbe Winkelbereich, über den ein Kern in Sättigung ist.)
In Fig. 14 sind diese Zusammenhänge dargestellt. Rechts im Bild ist die idealisierte Magnetisierungskennlinie als Abhängigkeit des Flusses Φ von der Durchflutung V gezeigt. Mit Φ3 ist der Sättigungsfluß und mit A der magnetische Leitwert des gesättigten Kernes bezeichnet.
Links im Bild ist für zwei verschiedene Gleichflüsse Φ .(no·) und Φ_ (ΐ8ο·) der Flußverlauf Φ (πο·) bzw. Φ(ΐβο·) in Abhängigkeit des Zeitwinkels ω · t dargestellt Der Index 120 bzw. 180° bezieht sich dabei auf den mit Hilfe des entsprechenden Gleichflusses erreichten Sättigungswinkel 2ß.
Die Durchflutung eines Kernes V ist nun über den Leitwert A der Flußkuppe Φ = A. V porportional, die die Sättigungsgrenze Φί übersteigt, wenn der Wechselfluß durch einen Gleichfluß angehoben wird. Das Flußmaximum liegt bei ω/ = 0° (in Fig. 14 ist β = 60° zur Veranschaulichung eingetragen; β ist anders ausgedrückt der halbe Winkelbereich, über den ein Kern in Sättigung ist. Die oberhalb der Sättigungsgrenze liegenden Flußkuppen sind in Fig. 14 schraffiert dargestellt).
In allen Fällen, in denen Obersdhwingungen unterdrückt sind (Schaltungen 3, 4, 5, 6, 9), entstehen Durchflutungsgebilde, die sich aus mehreren phasenverschobenen Kuppen so zusammensetzen, daß die Durchflutung die unterdrückten Oberschwingungen nicht enthält, dafür treten sie im Fluß und damit in
S der Kernspannung auf. Für eine bestimmte Vormagnetisierung (Gleichstrom) haben die Durchflutungsgebilde einen bestimmten Mittelwert, der auch erhalten bleibt, wenn man die unterdrückten Oberschwingungen über entsprechende fiktive Wicklungen kurzschließen würde, wobei diese Oberschwingungen in diesen Wicklungen sich als Ströme ausbilden. Die Durchflutung bestünde dann wieder aus einer einzigen Kuppe. Bei einem solchen gedachten Kurzschluß der in den wirklichen Schaltungen unterdrückten Oberschwingungen soll der nunmehr praktisch sinusförmige Flußverlauf, dessen Grundschwingung auch hier von der Netzspannung bestimmt wird, in den gleichen bereits genannten Zeitintervallen die Sättigungsgrenze überschreiten, wobei die Eindeutigkeit
der Definition über den Mittelwert der Durchflutung gewahrt ist, der in der wahren und in der fiktiven Schaltung erhalten bleibt.
Die F i g. 15 bis 20 zeigen jeweils von oben nach unten den Fluß oberhalb der Sättigungsgrenze (der
»5 über die Leitwerte der Durchflutung proportional ist), den Fluß unterhalb der Sättigungsgrenze und den Primärstrom für verschiedene Sättigungswinkel β von 30 bis 120° el. in Schaltung 2. Die Zusatzdrossel Ay ist hierbei noch nicht angewendet worden. Es ergibt
sich z. B. mit Zusatzdrossel bei β — 60° ein einwandfreier Sinusstrom, und die noch vorhandene geringe Restwelligkeit verschwindet.
Aus den Figuren läßt sich ersehen, daß die Anordnung gemäß der Erfindung einen einwandfreien Sinusstrom zur Kompensation der kapazitiven Blindleitung liefert.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

  1. J w»
    * ses, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Strang Patentansprüche: der im Dreieck geschalteten Primlrwicklwg (PHO ^ eine Vorscbaltdirassel ν) angeordnet ist, deren X. Anordnung zur statischen Erzeugung Steuer- Leitwert das Vierfache.des ^/er Gleichstrombarer sinusförnöger Blindströme in Drebstrom- S wicklung (GW) verketteten magnetischen Leitnetzen mittels einer gleichstromvormagnetisierten werts eraes gesättigten KeTO, vermindert um das Drosselanordnung, bei welcher jeder Strang einer Doppelte des nut der am Netz liegenden Prunärin Stern oder Dreieck geschalteten einspeisenden wicklung (PW) zusätzlich verketteten Leitwerts Primärwicklung in zwei gleich große Teflwicklun- pro Kern, beträgt
    gen aufgeteilt ist, die je für sich einen getrennten w 5. Anordnung nach Anspruch 1 n*rt zusatzh-
    magnetiscben Kreis erregen, der außer der Pri- eher Wechselstrom-Dreieckswicklung und in
    märwicklung eme Gieichstrorawicklung enthält, Reihe geschalteten Phasenstrangen des Gleich-
    die jeweils ebenfalls in zwei gleich große Teilwick- Stromkreises, dadurch gekennzeichnet, daß die
    W lungen unterteüt ist, die einem Phasenstrang ent- Dreieckwicklung mit einer Vorscbaltdrossel (Ay)
    sprechen, jeweDs zu zweit in Reihe geschaltet, is ausgestattet ist, deren Leitwert das Zwolffache
    aber gegensmnig gewickelt sind, und wobei die des mit der Gleichstromwicklung (GRO verkette-
    drei Phasenstrange des Gleichstromkreises ent- ten magnetischen Leitwerts eines gesättigten Kerns
    weder in Reihe oder parallel geschaltet sind und beträgt
    von einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle
    erregt werden und im Falle der Sternschaltung der ao
    Teilwicklungen der Primärwicklung zusätzlich
    jeder magnetische Kreis mit einer von zwei pro Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung Phase Serien- oder parallelgeschalteten Teilwick- zur statischen Erzeugung steuerbarer sinusförmige lungen einer Wechselstrom-Dreieckswicklung ver- Blindströme in Drehstromnetzen mittels einer gleich sehen sein kann, dadurch gekennzeich- »5 stromvormagnetisierten Drosselanordnung, bei weinet, daß Kern, Primärwicklung (PWO, Dreieck- eher jeder Strang einer in Stern oder Dreieck gewicklung (DW) und Gleichstromwicklung (GW) schalteten einspeisenden Primärwicklung in z\\„i in ihren Abmessungen und Daten so aufeinander gleich große Teilwicklungen aufgeteilt ist, die je fur abgestimmt sind, daß der verkettete Leitwert der sich einen getrennten magnetischen Kreis erregen, der Gleichstromv/icklung (GW) bei gesättigtem Kern 30 außer der Primärwicklung eine Gleichstromwicklun- und der zusätzlich mit der Primärwicklung (PW) enthält, die jeweils ebenfalls in zwei gleich große Tei!- verkettete Streuleitwert bewirken, daß für einen wicklungen unterteilt ist, die einem Phasenstrang ent bestimmten, gewünschter, p· mären Nennstrom, sprechen, jeweils zu zweit in Reihe geschaltet, abc; der der Grundschwingung der Durchflutung ent- gegensinnig gewickelt sind, und wobei die drei Pliaspricht, und damit für eine bestimmte Vormagne- 35 senstränge des Gleichstromkreises entweder in Reih, tisieruug, die dem Mittelwert der Durchflutung oder parallel geschaltet sind und von einer gemeinentspricht, die durch die primäre Netzspannung samen Gleichspanuungsquelle erregt werden und im in ihrer Größe bestimmte primäre Flußgrund- Falle der Sternschaltung der ^wicklungen der Pri schwingung die magnetische Sättigungsgrenze in märwicklung zusätzlich jeder magnetische Kreis mit einem Bereich überschreitet, dessen Breite zwi- 40 einer von zwei pro Phase serien- oder parallelgeschai sehen etwa 2y?=90° el. Breite und 2/?=27(Γ el. teten Teilwicklungen einer Wechselstrom-Dreieck-Breite, bezogen auf die Grundschwingung, liegt, wicklung versehen ist.
    wobei β der halbe Winkelbereich ist, in dem ein Derartige besonders erzeugte Blindströme dienen
    Kern sich in Sättigung befindet, indem der magne- der Kompensation der insbesondere in Netzen mit
    tische Fluß die Sättigungsgrenze überschreitet. 45 hohen Spannungen oder in Kabelnetzen auftretenden
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1 mit in Dreieck kapazitiven Ströme in Größenordnungen, die einen geschalteter Primärwicklung und parallgeschalte- beträchtlichen Aufwand herkömmlicher Mittel verten Phasenstrangen des Gleichstromkreises, da- langen
    durch gekennzeichnet, daß in der gemeinsamen Nun sind eine ganze Reihe von statischen Anord-Zuleitung des Gleichstromkreises eine Vorschalt- 5° nungen zur Erzeugung von Blindleistung in Wechseldrossel (Ay) angeordnet ist, deren Leitwert das stromnetzen bekannt. So ist beispielsweise eine Vierfache des mit der Gleichstromwicklung (GW) gleichstromvormagnetisierte oberwellenfreie Drosselverketteten magnetischen Leitwerts eines gesättig- spule bekannt, bei der jeder Schenkel eines an sich ten Kernes plus dem Zweifachen des mit der am in herkömmlicher Weise geblechten Kerns durch Netz liegenden Primärwicklung (PW) zusätzlich 55 Schlitze quer zur und längs der Schichtebene in vier verketteten Leitwerts pro Kern beträgt. Teilschenkel unterteilt ist. Das erfordert einen erheb-
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 mit zusätzli- liehen Aufwand für die konstruktive Auslegung dercher Wechselstrom-Dreieckwicklung und parallel- artiger Drosseln, und die Lösung hat denn auch im geschalteten Phasenstrangen des Gleichstromkrei- Elektromaschinenbau keine große Verbreitung geses, dadurch gekennzeichnet, daß in der gemein- 60 funden (DT-PS 849 580).
    samen Zuleitung des Gleichstromkreises eine Vor- Es ist ferner eine Lösung bekanntgeworden, die
    schaltdrossel (Ay) angeordnet ist, deren Leitwert vom gleichen Prinzip ausgeht, jedoch für jede Phase
    das Vierfache des mit der Gleichstromwicklung des Drehsiromsystems für den vormagnetisierenden
    (GHO verketteten magnetischen Leitwerts eines Gleichstrom und den zur Oberwellenkompensation gesättigten Kerns beträgt. 65 erforderlichen Hilfswechselstrom gemeinsame Wick-
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 mit im Dreieck lungen vorsieht.
  5. Auch bei dieser Lösung sind nach geschalteter Primärwicklung und in Reihe ge- wie vor vier Schenkel pro Phase erforderlich (DT-PS schalteten Phasenstrangen des Gleichstromkrei- 1000 510).
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