DE2446985A1

DE2446985A1 - Verfahren und schaltung zum stabilisieren von wechselspannungen

Info

Publication number: DE2446985A1
Application number: DE19742446985
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Phys Walter
Original assignee: GIESENHAGEN KG
Current assignee: GIESENHAGEN KG
Priority date: 1974-10-02
Filing date: 1974-10-02
Publication date: 1976-04-15

Description

Verfahren und Schaltung zum Stabilisieren von Wechselspannungen Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Schaltung zum Stabilisieren von Wechselspannungen, bei denen einer Grundspannung vermindernde oder erhöhende Korrekturspannungen zugeschaltet werden.
Es ist aus der Technik bekannt, wie z.B. in Figur 1 dargestellt, Wechselspannungen 1 zum Zwecke der Stabilisierung Korrekturspannungen 2 in jeder Halbwelle einmal zuzuschalten, wobei der Zeitpunkt, in dem die Korrekturspannung zugeschaltet wird, abhängig ist von der Abweichung des Ist-Wertes vom Sollwert. Im Ergebnis ist das Integral über die so veränderte Halbwelle gleich dem Integral iiber die ideale angestrebte Halbwelle 3. Diese Verfahren haben zwar gegenüber der üblichen Anschnittssteuernag bereits einen beträchtlich verringerten Oberwellengehalt. Er ist aber immer noch von einer Größenordnung, die die Brauchbarkeit solcher Stabilisierungsvorrichtungen für bestimmte Zwecke mindert oder unmöglich macht. Außerdem resultiert bei diesen Schaltungen eine störende Verschiebung der Grundwelle gegenüber der Netzspannung.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltung zum Stabilisieren von Wechselspannungen anzugeben, bei dem der Gehalt an Oberwellen niedriger Ordnung vermindert wird, und das eine netzsynchrone Grundwelle aufweist.
gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Stabilisieren einer Wechselspannung9 bei dem der Eingangswechselspannung für einen Teil einer jeden Halbwelle eine phasengleiche Wechselspannung als Korrekturspannung im spannungserhöhenden oder -vermindernden Sinne zugeschaltet wird, wobei der Zeitpunkt der Zuschaltung vom Ist-Wert der Ausgangsspan nung abhängt. Die Erfindung wird dabei darin gesehen, daß die Korrekturspannungen alternierend während einer Halbwelle symmetrisch zum Scheitelpunkt der Halbwelle einmal oder mehrmals zu- und abgeschaltet werden. Die Figuren 2 bis 4 zeigen den Spannungsverlauf beim Verfahren nach der Erfindung mit jeweils einmaligem, zweimaliger und dreimaligem Zu- und Abschalten der Korrekturspannung7 wobei jeweils beim Null-Durchgang in der Variante b mit einer spannungserhöhenden Korrekturspannung und in der Variante a mit einer spannungsvermindernden Korrekturspannung begonnen wird Dem erfindungsgemäßen Verfahren ist insbesondere der Vorteil eigen, daß durch die mehrfache Umschaltung zwischen zwei Spannungen unterschiedlicher Höhe sich gegenüber Schaltungen nach Figur 1 eine weitgehendere Verlagerung des Oberwellengehaltes zu höheren Frequenzen hin ergibt. Da darüber hinaus die Ubergänge von einer Spannung auf die andere symmetrisch zum Scheiteilpunkt der Halbwelle liegen, gibt es auch bei Veränderungen des Regelzustandes keine Phasenverschiebung der Grundwelle gegen die Netzspannung. Durch diese Symmetrie des Korrekturvorganges ergibt sich bei Verwendung einer dreiphasigen Schaltung mit nachfolgender Gleichrichtung durch eine Drehstrombrücke, etwa zum Zweck der Senderversorgung, der entscheidende Vorteil hinsichtlich der Gleichspannungswelligkeit, daß bei netzseitiger Spannungssymmetrie die Welligkeit der mittels eines Siebes geglätbien Gleichspannung an der Ausgangsseite des Siebes kaum merklich zunimmt. Weiterhin ist haiZ Verfahren nach dem Stande der Technik, wie allgemein auch bei normaler Anschnittssteuerung, die Regelzeitkonstante vom Aussteuerungszustand abhängig, da eine bestimmte Verschiebung der Flanke in der Gegend des Null-Durchganges die Ausgangs spannung nur wenig verändert, in der Gegend des Scheitelpunktes dagegen wesentlich stärker. Beim erfindungsgemäßen Verfahren etwa nach Figur 2 verschiebt sich*eine Flanke zu dem Gebiet größerer Verstärkung hin, die andere in das Gebiet kleinerer Verstärkung.
Die Gesamtverstärkung und damit auch die Regelzeitkonstante ist deshalb über das gesamte Gebiet praktisch konstant, d.h.
gleichbleibende Ausregelzeiten auch an den Enden des Regelbereiches, ohne ein anpassendes Regelsystem einsetzen zu müssen.
*bei Änderung des Regelzustandes Weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens mit einem Transformator, dem die Eingangsspannung entnommen wird. Die Erfindung besteht darin, daß in der einen Zuleitung zur Last die Sekundärwicklung eines Korrekturtransformators liegt, der zwei Primärwicklungen hat, deren Enden von Zwischenabgriffen des Transformators über parallel liegende Dioden gespeist werden und deren jede einen Mittelanschluß aufweist, der symmetrisch zu den Zwischenabgriffen an dem Transformator über ein Stellglied liegt und daß beide Stellglieder an einem Steuersatz alternierend aus- und eingeschaltet werden, wobei die Zeitpunkte jeder dieser Schaltungen abhängig vom Ist-Wert der Ausgangsspannung sind.
Ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung gemäß der Erfindung ist in Figur 5 dargestellt. Die Netzspannung wird über 4, 5 dem Transformator 6 zugeführt. Die zu stabilisierende Spannung gelangt über 7, 8 an die Last 9. In der Leitung zwischen 7 und 9 liegt die Sekundärwicklung eines Korrekturtransformators 11. Die Primärwicklungen 12 und 13 des Korrekturtransformators 11 liegen mit ihren Enden 14 und 15 bzw. 16 und 17 über -;oarallele Dioden 18 und 19 bzwo 20 und 21 an sekundarseitigen Zwischenabgriffen des Transformators 6. Ein zu diesem symmetrischer zweiter Zwischenabgriff führt über Stellglieder 22 und 23 der beiden Primärwicklungen. Die Stellglieder 22 und 23 werden von einem Steuersatz alternierend aus- und eingeschaltet, wobei der Zeitpunkt dieser Schaltung abhängig ist von dem an der Last 9 liegenden Ist-Wert der Spannung.
Da bei der angegebenen Ausführungsform der Schaltung die Stellglieder unabhängig von der Richtung des Stromflusses an der ihm zugeorineten Wicklung des Korrekturtransformators immer in derselben Richtung vom Strom durchflossen werden, ist unter jeder Bedingung ein Stromfluß möglich. Sowohl ein- wie dreiphasig ist die Schaltung deshalb uneingeschränkt induktiv wie kapazitiv belastbar. Eine unsymmetrische Dreieckslast ist ebenfalls möglich.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Stabilisieren einer Wechselspannung, bei dem der Eingangswechselspannung für einen Teil einer jeden Halbwelle eine phasengleiche Wechselspannung als Korrekturspannung im spannungserhöhenden oder - vermindernden Sinne zugeschaltet wird, wobei der Zeitpunkt der Zuschaltung vom Ist-Wert der Ausgangsspannung abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur spannungen alternierend während einer Halbwelle und symmetrisch zum Scheitelpunkt der Halbwelle einmal oder mehrmals zu- und abgeschaltet werden.

2. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,mit einem Transformator, dem die Eingangsspannung entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen Zuleitung zur Last die Sekundärwicklung eines Korrekturtransformators liegt, der zwei Primärwicklungen hat, deren Enden von Zwischenabgriffen des Transformwtors über parallel liegende Dioden gespeist werden und deren jede einen Mittelanschluß aufweist, der symmetrisch zu den Zwischenabgriffen am Transformator über ein Stellglied liegt und daß beide Stellglieder von einem Steuersatz alternierend aus- und eingeschaltet werden, wobei die Zeitpunkte jeder dieser Schaltungen abhängig vom Ist-Wert der Aussangsspannung sind.

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