DE2030222A1

DE2030222A1 - Schaltungsanordnung zur Kopplung von elektrischen Netzen beliebiger Phasenzahl, Spannungsamplitude und frequenz

Info

Publication number: DE2030222A1
Application number: DE19702030222
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr Ing χ 2500 Rostock Hennings Erich Dipl Ing χ 2500 Rostock Lutten Klein H01f3 10 Thamm
Original assignee: Institut fuer Schiffbau
Current assignee: Institut fuer Schiffbau
Priority date: 1970-06-19
Filing date: 1970-06-19
Publication date: 1971-12-23

Description

Schaltungsanordnung zur Kopplung von elektrischen Netzen beliebiger Phasenæahl, Spannungsamplitude und -frequenz Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kopplung von elektrischen Netzen beliebiger Phasenzahl, Spannungsamplitude und -frequenz, beispielsweise zur Stellung von Moment, Spannung und Drehzahl elektrischer Maschinen, zur steuerung und Regelung Temperatur, Helligkeit, Kräften etc. durch elektrische Geräte.
Es ist bekannt, zur Kopplung von vorhandenen und ggf. zu schaffenden elektrischen Netzen unterschiedlicher Strangzahl, Spannungsamplitude und -frequenz außer Transformatoren und rotierenden elektrischen Maschinen statische Stromrichter ( Gleichrichter, Wechselrichter, direkte oder indirekte Umrichter) zu verwenden.
Bei statischen Stromrichtern lißt sich bekannterweise die Größe der Spannung des zu schaffenden Netzes, im folgenden stets mit 2 gekennzeichnetes Netz, zwischen Null und einem Maximalwert, der durch die Größe der Spannung des vorhandenen Netzes, im folgenden stets mit 1 gekennzeichnetes Netz, bestimmt ist, durch periodisches Ein- und Ausschaiten - soP. Pulsen - jeweils leitender Ventilzweige stellen.
Weiterhin ist bekannt, daß bei Anwendung geeigneter Steuerverfahren auch die Frequenz des Netzes 2 durch derartiges Pulsen variiert werden kann.
Der Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin; daß ein Energietnansport vom Netz 1 zum Netz 2 nicht möglich ist, wenn die Spannung des vorhandenen Netzes kleiner oder gleich der Spannung des Netzes 2 ist.
Der Zweck der Erfidnung liegt darin, bei beliebigen Para metern der vorhandenen Netze bzwO des vorhandenen und zu schaffenden Netzes einen Energietransport zwischen ihnen zu ermöglichen bzw. in das zu schaffende Netz zu bewirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu entwickeln, mit einem elektrischen Netz be liebiger Strangzahl, Spannung und Frequenz ein zweites elektrisches Netz zu koppeln, das andere, auch zeitvari able Parameter besitzt, wobei die Spannung des vorhandenen Netzes nicht nur größer sondern auch kleiner der des zu koppelnden ggf. zu schaffenden Netzes ist.
Erfindungsgemäß wird die Auf gabe dadurch gelöst, daß eine Stromrichteranordnung, bestehend aus beliebig stsuerbaren Stromtoren, zwischen ein vorhandenes und ein zu schafffendes elektrisches Netz derart geschaltet ist, daß mittels Stromtore durchgeführtes, periodisches Kurzschließen und -Öffnen zwischen zwei oder mehreren Strängen des Netzes 1 in deren Streuinduktivitäten und in ggfO mit diesen in Reihe geschalteten Zusatzinduktivitäten Energie gespeichert und dann in das Netz 2 transportiert wirdO Die zeitveriablen Parameter des zu schaffenden Netzes 2 werden durch geeignetes Umschalten des Energie transportes von den Strängen des Netzes 1 aui? die Stränge des Netzes 2 sowie durch Wahl der Öff nungs-und Schließungszeit der Stromtore realisiert.
Anhand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näber erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt ein Block schaltbild der Anordnung.
Das vorhandene Netz 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Spannung U1, die Eraquenz f1, die Streninduktivitäten Le1 und die Strasgsahl m1 ist über die Stränge 7 (7.1. bis 7 m1,.) und die in Reihe mit den Streuinduktivitäten (gebildet durch Streuinduktivitäten der Transformatoren und/oder rotiereuden elektrischen Maschinen bzw. die Längsinduktivitäten der Leitungen des Netzes 1, geschalteten Zusatzinkuktivitdem 8(3.1. bia 3.m1.) mit der Eingangsseite des Stromrichters 4 verbundene Mit der Ausgangaseite des Stromrichters 4 sind die Stränge 6 (6.1.bis 6.m2.) des Netzes 2, charakterisiert durch die Spannung U2, die Frequenz f2 und die Strangzahl m2 verbunden. Elemente des Stromrichters 4 schließen zwischen allen oder bevorzugten Strängen des Netzes 1 an der Eingangsseite des Stromrichters 4 periodisch kurz, so daß in den Streu- und Zusatzinduktivitäten 7 und 3 des Netzes 1 Energie während des Kurzschlußes gespeichert wird, die während der Öffnungszeit wegen einer dabei zur Spannung U1, des Netzes 1 zusätzlich entstehenden Selbstinduktiionsspannung in das Netz 2 transportiert wird. Eine an sich bekannte Löschanordnung 5 erlaubt die Löschung der jeweils kurzschließenden Stromtore zu beliebigen Zeiten inrerhalß des variablen Schließungs-Öffnungs-Rhythmos, so daß das Verhältnis von Schließungs- und öffnungsz'eit £rei wählbar ist und nach an.sich bekannten Steujer-Verfahren verändert werden kann.
Auf' diese Weise wird die Realisierung beliebiger Parameter (U2,f2) des Netzes 2 ermöglicht0

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Schaltungsanordnung zur Kopplung von elektrischen Metzen beliebigen Phasenzahl, Spannungsamplitude und Froquenz mit statischen Umrichternm d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß beliebig steuerbare Stromtore eines Stromrichters (4) poriodisch zwischen zwei oder mehreren Strängen (7), eines vorhandenen, energieliefernden Eetzes ( (1) karzgeschlossen und geöffnet werden, wodurch Energie in Streuinduktivitäten (Lg1) des Netzes (1) gespeichert und mittels weiterer Stromtore des Stromrichters (4) gerichtet in ein anderes vorhandenes Netz oder in ein zu schaffendes Netz (2) trausportiert wird.
2 Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß in Reihe mit den Streuinduktivitäten (L01) der Sträuge (7;7.1;7.2;... 7 m1) des Netzes (1) Zusatzinduktivitäten (3;3.1;3.2;... 3m1) geschaltet sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die zeitvarisblen Parameter des Netzes (2) durch Unal des Verhältnisses von Öffnungs-und Schließungszeit der die Stränge (7;7.1; ... 7m1) des Umrichters (4) kurzschließenden und öffnenden Stromtore beeinflußt werden0
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g ekennzeichnet, daß die zeitvariablen Parameter des Netzes (2) durch Variation der Frequenz des Schließungs-Öffnungs-Rhythmas beeinflußt worden.

wo Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitvariablen Parameter des Netzes (2) durch Variation des Umschaltens derjenigen Stromtore des Uarichters (4) beeinflußt werden, die den Energietransport auf verschiebene Stränge (6;6.1;...6 m des Netzes(2) gerichtet übernehmen.