DE1638567C - Verfahren zur Siebkreissteuerung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

durch eine zu hohe Oberwellenspannung wird also sicher verhindert. Dieser Überlastungsschutz ist vor allem für Siebkreise wesentlich, die zur Kompen-

In Energieverteilungsnetzen werden in vielen Fäl- sation der Oberwellen eines Stromrichters eingesetzt len Siebkreise angewendet, um Oberwellenströme 55 werden, weil das zusätzlich an den Stromrichter an- bzw. Oberwellenspannungen von dem Netz fernzu- geschlossene Drehstromnetz eine vom Betriebszuhalten. Diese Siebkreise bestehen aus der Reihen- stand abhängige zusätzliche Oberwellenspannung schaltung einer Drossel mit einem Kondensator, liefert, die in weiten Grenzen schwanken kann. Um deren Widerstände so bemessen sind, daß sie für je- Beschädigungen an den Siebkreiselementen zu verwcils eine bestimmte Oberwelle einen kleinen Wi- 60 meiden, wären ohne die gegen Überlastung derstand darstellen. schützende Wirkung der Siebkreissteüerung erheb-

Die Kapazität bzw. die Induktivität der für der- liehe Überdimensionierungen der Siebkreiselemente artige Siebkreise verwendeten Kondensatoren oder vorzunehmen.

Drosseln unterscheiden sich in der Praxis immer Ein Ausführungsbeispiel der neuen Anordnung ist

von ihrem Nennwert. Neben den durch einmaligen 65 im Prinzip in Fig. 1 dargestellt.
Abgleich auszugleichenden Fertigungstoleranzcnbe- Fig. 2 zeigt das Diagramm des Phasenwinkels

sitzt beispielsweise die Kapazität eines Hochspan- zwischen dem Oberwellenstrom und der Oberwelnungskondensators noch einen bestimmten Tempe- lenspannung am Siebkreis und des zugehörigen

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3 (

Oberwellenstromes in Abhängigkeit von der Größe Strom fließt, der .<>" 22£Ken » ^{und 20 ent}'

de" induktivität der im Siebkreis verwendeten Dros- Ströme in den GlecbncnterDnn.

«•1 während in Fig. 3 ein Vektordiagramm für die spricht. . _Hi(>· schaltung ist aus

charakteristischen Größen der in Fig. 1 dargestell- Die ^Ρυη^ΤΓ Vom FUter 13 wird der Meß-

S l hl i F3 u ersehenV™ £^hl8

charakteristischen Größen der in Fig. 1 dargestell Die ^ΡΤΓ Vom

Sn Vergleichsschaltung enthalten ist. 5 Fig.3 zu ersehen. V™ £^^_lvorrichtungl

i Fig 1 zu ersehen ist besteht der Sieb strom/, und von der ™asen _{Ströme/i u}nd

Vergg £^^ Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, besteht der Sieb- strom/, und von der ™asen _Ströme/i ,„eis aus einer Drossel L und einem dazu in Reihe · wird ^.M^™'^^ gpzdchnetea Fall einen geschalteten Kondensator C, der zwischen einer /„schließen im ausgezogeng Gleichrichter-Erdleitung I und der Phasenleitung R angeschlossen Winkel von etwa 45 em-υ ^ _fe. _{w ;} £ Ahnliche Siebkreise sind für die übrigen Phasen- i. brücken 19 undI 20 1fließende,a ^ leitungen und möglicherweise auch für andere Ober- ^zeichneten Strome ergeben ^ _w Sienfrequenzen vorgesehen, jedoch nicht darge- bzw der ^D^^/^_t unterscheiden sich beide Slit Die Drossel L des Siebkreises ist so einge- leicht zu «kennen ist un _voneinander, so richtet, daß ihre Induktivität von einer Verstellvor- Strome in den fragen er _Ausgleichsstrom

Sie Fremd- und Eingangscpannung erhält. Im Ein- Z₁ und '* «°«™™^0° zwischen der Oberwel-™kreis5, der aus einem an das Hilfsnetz4 an- 20 einem ^phasenwl"X¹ _m ^Vnu_erweli_enstrom des SiebkreiganfcMire» a, r.i-iphrirhter 7 lenspannung und dem Oberwe«««» . „ , _{t die}.

—kreis 5, £r au einem an das Hilfsnetz 4 an- *> einem P^^f^^eUens ^m des Siebkrei-Sd iossene'n Wandler 6, einem Gleichrichter 7, Anspannung und dem Ob ™^ell^_onamfall. _Ist die-Sn Kondensator 8, Widerstand 9 und einer Span- .ses und kennzeümet afco de ^„^ nungsbegrenzungsröhre 10 besteht, ist ein Einstell- ser Zustand erreicht so s«" _{M flie}ßt kein

Srstand 11 eingeschaltet, dessen Widerstandswert gleich groß undüber_ den M ^ ^ _k

von einem Meßmotor M verändert werden kann. Der *5 Strom mehJ-JJgV^^_{3 bleibt damit} unverändert, Widerstandll bes-timmt also den einzustellenden ^to-Ä^S^Änderung in der Induktivität Wert an der Drossel L des Siebkreises. Als Eingangs- so daß keine weitere-.κ β _Def ._{n den} p_ia

orokn für die in Fig. 1 dargestellte Meßschaltung ^^^^^,^^"CGkichrichterbrücken 19 und Ken der über den Siebkreis fließende Oberwellen- nalkreis^»nJg^jJSSS M besitzt gleichzeitig ^roni, der in einem Wandler 12 mit nachgeschalte- 30 20' emgescha ete^MJ _{der EinsteUung kein}

m Filter 13 nachgebildet wird. Der Ausgang des gWj^J Sfund eine zusätzliche Steuerschal-Filters 13 ist an je eine Wicklung eines Summen- f^fj^Hesonderen Integrationsmotor mcht wandlers 14 und eines Summenwandlers 15 ange- tung tür «nen

An. In gleicher Weise wird die Oberwellen- mehrerforieArih«^ _{nach Fig lf} die aus

spannung des Siebkreises an einem Spannungswand- 35 In der ™rgwcn _{und 20 und a}u_S dem

er 16 gebildet, an dessen Sekundärwicklung ein FiI- den Gleich nc hterbrucKe .^ _MeBwlder-

£ 17 Lr Aussiebung der betreffende:, Ob,r,,lle Meßmotor M besteh ,^ ^ _ß

angeschlossen ist. _.. „ . , __ ^"1 „_nmitt_elbar mit den einen (positiven) An

des Fi.ters 17 ist noch ,eine 3««5Ä^^

Ausgang ein Strom abgenommen w,rd, der propor- (^ηε|™^Χ _ist. _Durch diese Widerstände an-

tional der Siebkreisspannung ist und dessen Phasen- und ZH^ ^ver^ⁿ _SpannUng am Meßmotor M nicht

age sich von der Phasenlage der Siebkreisspannung dert »ch ri d J P _hter^_{rücke 19} Hegt weiterhin

SffÄÄÄSÄ Ädiode in Durchlaßrichtung kein Strom n.e-• Spannung und Oberwellenstrom des Siebkreises Ben kann Reihenschaltung "ießt normalerweise um 90° unterscheidet. Die Phasendrehvorrichtung 18 50 Über^e abhängig von den Widers anändert die Phasenlage des Ausgangsstromes arn F.l- kern Strom br _von der Oberwellenterl7 also um einen Wert, der sich aus der D.ffe- den Zl^ una Oberwellenstrom, die Spannung enz zwischen 90° und der Summe der durch die A^^richterbrUcke 19 die Zenerd.odenspan-FflterlS und 17 und die Wandler 12 und 16 auf- ar^ ^d« ^GX_schrdtet, _fließt ein Stromante.J über tretenden Phasenwinkel ergibt. Der Ausgang der 55 nung^J _enschai_tUnp. Durch diesen über die p^rSndiehvorrichtun_g18 ist ebenfalls; mit Je einer ^SJSSt Zenerdiode 23 und to Spenj Wicklung des Summenwandlers 14 und des bum Ke ; 5 fließenden Strom wird erreicht, tlali m nwandlers 15 verbunden. Die geklungen der gtochncMeni _{or M} ^ _{s nieDt sc}l« Summenwandler 14 und 15 sind dabej so geschaltet auch über ^ ^^^^ ^d /„einander daß sich in einem der ^iden Wandler d.eSurnrne wenn ü S^ ^^ ^_n Meßmotor Λί der und im anderen der beiden Wandler die Differenz puaen^ _mU ^ _{InduktIVI at} der Drosder Eingangsströme ergibt Dj, e^^U^ ™£^η^ _{s0 daß} der Siebkreis mcht mehr in

i5ffl?Ä^M^^ ob die Reihenschaltun, ν on

2SS3ÄP-« « wi. - induktivität der

Drossel L auf einen unter bzw. über 100% liegenden Wert eingestellt. Wie aus der mit / bezeichneten Resonanzkurve des über den Siebkreis fließenden Oberwellenstromes in F i g. 2 zu ersehen ist, vermindert sich in beiden Fällen der über den Siebkreis fließende Strom, so daß eine Überlastung der Bau

elemente des Siebkreises bei gleichzeitig maximaler Ausnutzung des Siebkreises verhindert wird. Wenn durch Erniedrigung der Siebkreisspannung die Überlastungsgefahr nicht mehr gegeben ist, stellt sich der Siebkreis automatisch wieder auf den Resonanzpunkt ein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

ratureinfluß, der dazu führt, daß nicht immer eine Patentansprüche: optimale Abstimmung des Siebkreises vorhanden ist. Diese Änderungen der Kapazität eines Konden-

1. Verfahren zur Siebkreissteüerung zum sators oder der Induktivität einer Drossel bewirken, Selbstabgleich bei Kapazitäts- oder Induktivitäts- 5 daß die Abstimmung des Siebkreises zumindest zeitschwankungen unter Verwendung von Oberwel- weise unter dem optimal erreichbaren Wert liegt, so lenstrom und Oberwellenspannung des aus einer daß die zu kompensierenden Oberwellen nicht immer Drossel und einem Kondensator bestehenden in ausreichendem Maße durch den Siebkreis abgelei-

, Siebkreises als Eingangsgrößen einer Meßschal- tet werden. Dieser Nachteil macht sich besonders in tung, dadurch gekennzeichnet, daß die io Netzen sehr hoher Spannung bemerkbar. Dies gilt Eingangsgrößen in Meßströme umgewandelt vor allem, wenn wie bei der Höchstspannungswerden, deren Beträge den Eingangsgrößen pro^ Gleichstrom-Übertragung an ein Drehstromnetz ein portional sind und die einen Phasenwinkel ein- Stromrichter angeschaltet ist, der ja bekanntlich erschließen, der sich von dem Phasenwinkel swi- hebliche Oberwellenspannungen und Ströme abgibt, sehen den Eingangsgrößen um 90° unterschei- 15 Es besteht daher die Aufgabe, durch eine selbstdet, und daß die vektorielle Summe und die vek- tätige Veränderung der Induktivität oder der Kapatorielle Differenz der Meßströme einer Ver- zität im Siebkreis sicherzustellen, daß bei allen Begleichseinrichtung zugeführt werden, die abhän- triebsverhältnissen die optimale Abstimmung des gig von der Differenz der Beträge der vektoriel- Siebkreises erhalten bleibt. Die vorliegende Erfinlen Summe und der vektoriellen Differenz der ao dung betrifft nun ein Verfahren zur Siebkreissteue-Meßströme eine Verstellvorrichtung für die Dros- rung zum Selbstabgleich bei Kapazitäts- oder Induksel oder den Kondensator des Siebkreises be- tivitätsschwankungen unter Verwendung von Obereinflußt. wellenstrom und Oberwellenspannung des aus einer

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfah- Drossel und einem Kondensator bestehenden Siebrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 95 kreises als Eingangsgrößen einer Meßschaltung. Das daß die Vergleichseinrichtung (14, 15, 19, 20) Neue besteht erfindungsgemäß darin, daß die Einfür die vektorielle Summe und die vektorielle gangsgrößen in Meßströme umgewandelt werden, Differenz der Meßströme (/,, I₂) aus zwei anti- deren Beträge den Eingangsgrößen proportional sind parallelgeschalteten Gleichrichterbrücken (19,20) und die einen Phasenwinkel einschließen, der sich besteht, die ihrerseits parallel zu einem Meß- 30 von dem Phasenwinkel zwischen den Eingangsgrömotor (M) geschaltet sind, und daß der Meß- ßen um 90° unterscheidet, und daß die vektorielle motor (M) die Verstellvorrichtung (2) für die Summe und die vektorielle Differenz der Meßströme Drossel (L) oder den Kondensator (C) des Sieb- einer Vergleichseinrichtung zugeführt werden, die kreises beeinflußt. abhängig von der Differenz der Beträge der vekto-

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- 35 riellen Summe und der vektoriellen Differenz der kennzeichnet, daß zwischen jeder Gleichrichter- Meßströme eine Verstellvorrichtung für die Drossel brücke (19, 20) und dem Meßmotor (M) ein oder den Kondensator de.s Siebkreises beeinflußt.
Widerstand (21, 22) eingeschaltet ist und daß Darüber hinaus ist es bei Verwendung des erfinparallel zu einer Gleichrichterbrücke (19) eine dungsgemäßen Verfahrens ohne wesentlichen Mehr-

• Zenerdiode (23) in Reihe zu einem Sperrgleich- 40 aufwand möglich, eine Überlastungsschutzeinrichrichter (24) zur Sperrung der Durchlaßrichtung tung für den Siebkreis mit der Siebkreissteüerung zu der Zenerdiode (23) liegt, so daß bei zu hohem verbinden. Diese Überlastungsschutzeinrichtung be-Oberwellenstrom über die Zenerdiode (23) ein wirkt, daß bei zu hoher Oberwellenspannung —· wie Teil des sonst über den Meßmotor (M) fließen- sie beispielsweise durch das an einen Stromrichter den Stromes abgeleitet und der Siebkreis nicht 45 angeschlossene Netz auftreten können — der Siebmehr auf den Resonanzpunkt eingestellt ist. kreis nicht mehr auf dem Resonanzpunkt gehalten

wird, so daß sich der über den Siebkreis fließende Oberwellenstrom trotz Erhöhung der Oberwellenspannung nicht weiter erhöht. Eine Überlastung des

50 Siebkreises und der in ihm enthaltenen Bauelemente