DE291823C

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Publication number: DE291823C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVi 291823 KLASSE 21 c. GRUPPE- JVi 291823 CLASS 21 c. GROUP

Dr. PAUL MEYER A.-G. in BERLIN.Dr. PAUL MEYER A.-G. in Berlin.

Drosselvorrichtung zum Schutz gegen Wanderwellen.Throttle device for protection against traveling waves.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Oktober 1914 ab.Patented in the German Empire on October 17, 1914.

Die Drosselspulen, welche zum Überspannungsschutz verwendet werden, beruhen darauf, daß die in der Spule fließende Strömstärke in derselben ein Magnetfeld erzeugt, welches den auftretenden Überspannungswellen ein Hindernis bietet. Das Magnetfeld ist abhängig von der Stromstärke, welche die Spule durchfließt, also von der Belastung des betreffenden Stromkreises. Ist die Belastung gering, so ist auch das Magnetfeld gering, mithin die Schutzwirkung der Spule nicht ausreichend. Fig. ι zeigt schematisch die gewöhnliche bekannte Drosselspule. In Fig. ι a ist der zeitliche Verlauf des magnetischen Flusses an einer beliebigen Stelle der Drpsselspule dargestellt, und zwar stellt die ausgezogene Linie den magnetischen Fluß bei voller Stromstärke, die strichpunktierte Linie bei geringer Stromstärke und die Grundlinie der Wellenlinie, also die Abszissenachse, bei verschwindender Stromstärke dar.The reactors used for overvoltage protection are based on that the current strength flowing in the coil generates a magnetic field in the same, which the occurring surge waves offers an obstacle. The magnetic field depends on the Amperage that flows through the coil, i.e. the load on the circuit in question. If the load is low, the magnetic field is also low, hence the protective effect of the Insufficient coil. Fig. Ι shows schematically the ordinary well-known choke coil. In Fig. Ι a is the time course of the magnetic Flux is shown at any point on the throttle coil, namely when it is pulled out Line the magnetic flux at full current strength, the dash-dotted line at lower Current strength and the baseline of the wavy line, i.e. the abscissa axis, with vanishing Current strength.

Es sind nun für andere Zwecke Drosselspulen verwendet worden, welche noch einen zweiten magnetischen Fluß besitzen, der von einer Fremderregung erzeugt wird, also von der betreffenden Hauptstromstärke unabhängig ist. Derartige Vorrichtungen sind zur Regulierung elektrischer Netze benutzt worden, indem man durch die zusätzliche Erregung die Selbstinduktion, d. h. den induktiven Widerstand des betreffenden Körpers, veränderte.Choke coils have now been used for other purposes, including a second Have magnetic flux that is generated by an external excitation, so from the relevant Main current strength is independent. Such devices have been used to regulate electrical networks by self-induction through the additional excitation, d. H. the inductive resistance of the affected body, changed.

Nach der Erfindung wird nun für die Zwecke des Überspannungsschutzes eine ähnliche Drosselvorrichtung verwendet, deren Magnetfluß bis zu einem gewissen Grade vom Nutzstrom unabhängig.ist, indem eine zusätzliche Magnetisierung vorhanden ist. Die zusätzliche Magnetisierung kann dadurch erzeugt werden, daß ein Permanentmagnet verwendet wird; sie kann auch durch Fremderregung hergestellt werden, z. B. mittels einer Gleichstromquelle, oder durch eine dem zu schützenden Netz entnommene Spannung.According to the invention, a similar throttle device is now used for the purposes of overvoltage protection are used, whose magnetic flux is to a certain extent independent of the useful current, by means of an additional magnetization is available. The additional magnetization can be generated in that a permanent magnet is used; she can can also be produced by external excitation, e.g. B. by means of a direct current source, or by a voltage drawn from the network to be protected.

Es wird also in der Drosselspule ein von der zusätzlichen Erregung (bzw. vom Permanentmagnetismus) erzeugtes Grundfeld vorhanden ⁴^ sein, zu.dem sich das vom Nutzstrom herrührende Feld gesellt. Das letztere wird man auch bei voller Stromstärke in gewissen, im Vergleich zum Grundfeld mäßigen Grenzen halten, damit das Gesamtfeld durch Veränderungen in der Belastung wenig beeinflußt wird.It will be so in the inductor a signal generated by the additional excitation (or by the permanent magnetism) basic field available ⁴ ^, the originating from the useful current field zu.dem joined. The latter will be kept within certain limits compared to the basic field, even at full current strength, so that the overall field is little influenced by changes in the load.

Die Fig. 2, 3 und 4 stellen schematisch derartige Drosselspulen mit Permanentmagnet, mit Erregung durch eine fremde Gleichstromquelle und mit Erregung durch eine Spannungswicklung des eigenen Netzes dar. Dabei ist in Fig. 4 als Beispiel eine Drosselspule dargestellt, deren Kern die zwei Hauptstromwicklungen in den beiden Polen eines Einphasennetzes und eine Spannungswicklung trägt.2, 3 and 4 schematically represent such inductors with permanent magnets, with Excitation by an external direct current source and with excitation by a voltage winding of its own network. It is shown in Fig. 4 as an example, a choke coil whose Core the two main current windings in the two poles of a single-phase network and one Voltage winding carries.

Die Fig. 2 a, 3a und 4a zeigen die zeitliche Veränderung des Kraftflusses an einem bestimmten Punkte des Magneten analog zur Fig. ia. In den Fig. 2 a und 3 a ist also ein gleichgerichteter Kraftfluß vorhanden, der um seine mittlere Stromstärke in geringen Grenzen schwankt, und zwar um so mehr abweicht, je größer die Belastung ist, wobei aber doch die Abweichungen gering bleiben. In Fig. 4a ist bei verschwindender Belastung der magnetische Fluß eine Sinuslinie (gestrichelt), während bei größerer. Belastung infolge der Phasenverschie-FIGS. 2a, 3a and 4a show the change in the flow of force over time on a particular one Points of the magnet analogous to Fig. Ia. In Figs. 2 a and 3 a is therefore a there is a rectified flow of force, which is around its mean current strength within small limits fluctuates, and the more it deviates, the greater the load, but the Deviations remain small. In Fig. 4a, the magnetic load is negligible Flow a sine curve (dashed), while at larger. Load due to the phase shift

bung zwischen Spannungs- und Stromwicklungen eine Deformation der Sinuslinie eintritt.between voltage and current windings, a deformation of the sinusoid occurs.

Die Kurven la bis 4a stellen den zeitlichen Verlauf des Magnetfeldes in der Drosselspule dar, wenn keine Überspannungswelle auftritt, sondern wenn nur das Hauptfeld und das von der Hauptstromwicklung herrührende Zusatzfeld vorhanden sind. Tritt eine Überspannungswelle auf, wobei es gleichgültig ist, ob es sich um eine einfache Wanderwelle oder um oszillatorische Wellen handelt, so würden diese Wellen die nach den Fig. ia bis 4a schwingenden magnetischen Energiemengen zu stören suchen und, da diese wie ein schwingendes schweres Pendel oder wie eine mechanische Masse, die sich in Ruhe befindet, den störenden Einflüssen Widerstand leisten, zurückgeworfen werden.The curves la to 4a represent the temporal Shows the course of the magnetic field in the choke coil if no surge wave occurs, but if only the main field and the additional field originating from the main current winding available. If a surge wave occurs, it does not matter whether it is If it is a simple traveling wave or oscillatory waves, these waves would seek to interfere with the amounts of magnetic energy oscillating according to FIGS. 1 a to 4 a and, since this is like a swinging heavy pendulum or like a mechanical mass, the is at rest, resisting the disturbing influences, being thrown back.

Die gezeichneten Beispiele stellen nur einige prinzipielle Lösungen des allgemeinen Problems dar; denn nach besonderen Wünschen werden Abweichungen in Frage kommen, so z. B. wenn man für Drehstrom die drei Hauptwicklungen auf ein gemeinsames Eisengestell bringt nach Art eines Drehstromtransformators, ferner, wenn man der Drosselvorrichtung eine einseitige Wirkung geben will, derart, daß die Wicklung von dem einen Ende zum anderen einen allmählich ansteigenden Kraftfluß umfaßt und an dem zweiten Ende plötzlich der Kraftfhiß auf »or abfällt. Alle derartigen Lösungen lassen sich an Hand des Vorheraufgeführten ohne weiteres ableiten.The examples shown represent only a few basic solutions to the general problem dar; because, according to special requests, deviations will come into question, B. if for three-phase current, the three main windings are brought onto a common iron frame Type of a three-phase transformer, further if you have a one-sided throttle device Want to give effect, such that the winding includes a gradually increasing power flow from one end to the other and at the second end suddenly the power foot falls up or down. All such solutions can easily be deduced from the above.

Claims

Patent claim:

Throttle device for protection against traveling waves, characterized in that in the throttle device in a manner known for other purposes, one of the load Magnetic force flow independent of the main current winding (permanent magnet, external excitation, mains voltage winding) merges with the flux generated by the main current winding.

1 sheet of drawings.