DE3113178A1 - Asynchrongeneratorsystem mit geschalteter kondensatorsteuerung - Google Patents

Description

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The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Cambridge, Massachusetts o2139 V.St.A.

Asynchrongeneratorsystem mit geschalteter

Kondensatorsteuerung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektrischen Leistitngserzeugung und betrifft insbesondere Asynchrongenerator sy sterne.

Nahezu alle elektrischen Leistungsgeneratoren die derzeit verwendet werden, sind Synchronmaschinen. Derartige Generatoren sind typischerweise zur Bildung eines elektrischen Leistungs- oder Starkstromnetzes miteinander verbunden. In anderen Fällen werden Synchrongeneratoren als autonome elektrische Leistungsgeneratoren betrieben. Wenn auch derartige Synchronmaschinen wirksam die erforderlichen elektrischen Leistungserzeugungsanwendungen durchführen, sind solche Maschinen doch relativ kostspielig im Vergleich mit anderen üblichen Generatoren wie Induktionsoder Asynchronmaschine^die zum Betrieb in Leistungserzeugungbetriebsart ausgebildet sind_o

Trotz der relativ niedrigen Kosten von Asynchronmaschinen s i.nd jedoch herkömmliche autonome Asynchrongenerator systeme relativ kostspielig aufgrund der notwendigen elektronischen oder magnetischen Einrichtungen die zum Erreichen einer geregelten Spannung und Frequenz erforderlich, sind. Anders als bei einem Synchrongenerator ist es bei einem Asynchrongenerator der bei fester Spannung und Frequenz betrieben xtfird.nicht möglich dessen Wirkstrom und Blindströme unabhängig voneinander zu ändern. Bei fester Spannung und Frequenz kann sich der Wirkstrom von einem Asynchrongenerator von Null bis zum Maximalwert ändern bei einer Änderung der Schlupffrequenz,d.h. der Differenz zwischen der elektrischen Frequenz und der mechanischen Frequenz. Der bei fester Spannung und Frequenz erforderliche Blindstrom bleibt nacheilend und besitzt weiter beträchtliche Größe über den Generator-Leistungsbereich wobei er maximal bei maximaler Ausgangsleistung wird. Folglich ist eine externe Quelle voreilenden Blindstromes erforderlich_/um eine Ausgangsspannung in einem autonomen Asynchrongenerator zu erreichen. Diese Blindstrom-Quelle muß steuerbar oder veränderbar sein_ywenn die Ausgangsspannung unter*die Sättigung des Generators geregelt werden soll.

Der grundsätzliche Nachteil herkömmlicher autonomer Asynchrongeneratoren sind die hohen Kosten der Leistungselektronik und der zugeordneten magnetischen Einrichtungen die zum Erreichen der notwendigen Regelung erforderlich sind. Zusätzlich erfordert die Qualität des Ausgangssi^nalverlaufes herkömmlicher autonomer Asynchrongeneratorsysteme relativ kostspielige Leistungsfilter/ damit Soll-Spaktralanforderungen erfüllt werden.

Herkömmliche netζverbundene Asynchrongeneratoren werden kaum häufig verwendet, wegen des niedrigen Leistungsfaktors und der Stromstöße während des Anlaufes.

Wenn ein Asynchrongenerator mit einem Starkstromnetz zu verbinden ist, legt das Starkstromnetz die Asynchrongeneratorspannung und -Frequenz fest und wirkt als Sonlce für die Wirkleistung und als Quelle für die Blindleistung. Während des Generatorbetriebes wird die Asynchrongenerator-Welle etwas schneller gedreht als die Synchrondrehzahl mittels einer mechanischen Maschine oder einer anderen Antriebsmaschine· Der sich ergebende negative Schlupf der Asynchronmaschine erreicht eine Drehmomentbelastung der mechanischen Maschine und erreicht daß elektrische Wirkleistung erzeugt und an das Netz abgegeben wird, Bei derartigen Asynchrongeneratoren wird der zum Aufrechterhalten des Flusses des Asynchrongenerators erforderliche Blindstrom durch das Netz zugeführt, wodurch sich ein kleinerer als der optimale Leistungsfaktor ergibt·

Asynchrongeneratoren die einen Spannungsbetriebsart-Inverter zum Erregen eines Asynchrongenerators verwenden sind bekannt (TB-IB 3829758 und Abbondanti, Brennen, in "Static Exciters for Induction Generators ", IEEE IAS Transactions, Bd. LA-I3, Nr. 5, September/Oktober 1977)· Bei diesen bekannten Anordnungen wird ein großer fester Kondensator über den Ausgangs-Starkstromleitungen verwendet, um einen voreilenden Blindstrom zu erreichen· Gemäß derUS-P S verbinden zwangskommutierrte steuerbare Gleichrichterschalter den Kondensator von Phase zu Phase derart wieder, daß eine nominelle Konstant-Gleichspannung über dem Kondensator auftritt.

Gemäß der anderen Druckschrift wird der Blindstrom unter Verwendung fester Kondensator an jeder Ph_ase in Kombination mit großen steuerbaren oder nichtlinearen Drosseln gesteuert die den zu großen voreilenden Blindstrom, der nicht für die Asynchronmaschine oder Last erforderlich ist, vorbelasten bzw. abführen· Ein geschaltetes Drosselnetzwerk wird zusammen mit einem Netzwerk

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zum Modulieren der Zeitdauern verwendet, mit der die verschiedenen Drosseln in der Schaltung sind. Diese Anordnung verringert die Anzahl der Schalter jedoch sind die Kosten der Reaktanzen oder Blindwiderstände relativ hoch.

Bei anderen Ausführungsformen
439,US-PS 2881376) wird eine geschaltete Kondensatorsteuerung für Asynchronmaschinen angegeben. Diese Systeme erreichfea jedoch keine Spannungsregelung, sondern ermöglichen vielmehr eine Sättigung der Asynchronmaschine. ICs gibt dort keine Spannungsregelung,die von der Maschinendrehzahl unabhängig ist.

Herkömmlich werden auch entweder binäre Kondensatoranordnungen oder arithmetische Kondensatoranordnungen zum Steuern des Blindstromes in einem Asynchrongenerator verwendet. Binäre Kondensatoranordnungen verwenden eine schaltbare Folge von Kondensatoren mit binär gewichteten Werten (z.B. IC, 2C,4C, 8c.) und arithmetische Anordnungen verwenden schaltbare Kondensatoren die die gleichen Werte besitzen (z.B. IC, IC, IC...). Mit irgendeinem dieser beiden Systeme ist irgendein geradzahliger Kapazitätswert erreichbar durch selektives S.chalten der zugeordneten Kondensatoren, um den Soll-Wert zu erreichen.

Jedoch ist für die arithmetische Anordnung eine relativ große Anzahl von Kondensatoren erforderlich, um einen breiten Bereich an Kapazitätswerten zu erreichen. Bei der binären Anordnung ist zwar eine kleinere Anzahl an Kondensatoren erforderlich, jedoch erfordert die exponentielle Art der erforderlichen Werte für die Piondensatoren die Verwendung relativ großer Kondensatoren.was zum Systemfehler aufgrund der Toleranzwerte beiträgt, die herkömmlichen Formen von Lexstungskondensatoren zugeordnet sind«

Es ist daher Aufgabe dor Erfindung, ein verbessertes Asynchrongeneratorsystem anzugeben, das ein gesteuertes Reaktanznetzwerk besitzt.

Weiter soll ein verbessertes Asynchrongeneratorsystem angegeben werden ,das selektiv für Netzverbund oder autonomen Betrieb anpassbar ist. Weiter soll ein Asynchrongeneratorsystem angegeben werden, das selektiv

für Netzverbundjbetrieb anpassbar ist, wobei ein Leistungsini
faktor von wesentlichen Eins bei unabgeglichenen Leitung /

Leitungs- oder Leitung /Neutral-Lasten erreichbar ist.

Weiter soll ein Starkstromnetzwerk angegeben werden, das mindestens zwei parallel angeschlossene Asynchrongeneratoren enthält. Schließlich soll weiter ein verbessertes Leistungsfaktor-Korrektursystem angegeben werden, das ein gesteuertes Reaktanznetzwerk enthält.

Die Erfindung gibt im wesentlichen ein Generatorsystem elektrischer Leistung an, das eine Asynchronmaschine enthält.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Asynchronmaschine in Generator-Betriebsart ausgebildet und kann selektiv zum autonomen Betrieb angepasst werden mit gesteuerter Blind-Erregung_/die von einer elektronisch geschalteten Kondensatoranordnung erreicht ist, oder für Netzverbund-Betrieb mit Leistungsfaktorkorrektur unter Verwendung der gleichen geschalteten Kondensatoranordnnng« In der autonomen Betriebsart gibt das System Wirk- und Blindleistung bei geregelter Spannung und Frequenz an veränderbare Lasten ab oder in der Netzverbund-Betriebsart gibt es Wirk- und Blindleistung an das Starkstromnetz ab mit einem Leistungsfaktor von Eins bei der nominellen Spannung und Frequenz des Netzes.

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Das Asynchrongeneratorsystem gemäß der Erfindung enthält eine n-phasige Asynchronmaschine mit einer drehbaren Eingangswelle und mindestens η Ausgangsleitungen wobei η ganzzahlig ist, wie z. b. 1 oder 3· Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Maschine η unterschiedlich phasige Ausgangsleitungen aufweisen sowie zusätzlich eine neutrale Ausgangsleitung. Die Eingangswelle wird mit gesteuerter Frequenz durch eine Antriebsmaschine angetrieben. In der Praxis kann die Antriebsmaschine beispielsweise eiife Brennkraftmaschine in einer Drehmomentenschleife sei^so daß das Ausgangsdrehmoment von der Brennkraftmaschine, wie es auf die Eingangswelle der Asynchronmaschine ausgeübt wird, abhängig von der erfassten elektrischen Frequenz der Maschine gesteuert wird,*

Rine N-stufige geschaltete Kondensatoranordnung erreicht einen gesteuerten Blindstrom für die Ausgangsleitungen der Asynchronmaschine» Jede Stufe der Anordnung enthält ein Kondensatornetzwerk.das jeder der Permutationen von Paaren der η Ausgangsleitungen zugeordnet ist. nie Kondensatornetzwerke für jede Stufe zeichnen sich durch im wesentlichen die gleiche Kapazität aus. Jede Stufe enthält weiter ein zugeordnetes Schaltnetzwerk das jedem Kondensatornetzwerk zum selektiven Koppeln des Kondensatornetzwerks über dessen zugeordnetes Paar von Ausgangsleitungen zugeordnet ist.

Ein Rückkopplungsnetzwerk ist zwischen den Ausgatigs-f leitungen und der Kondensatoranordnung gekoppelt zum ad_aptiven Steuern des Schaltens der verschiedenen N Stufen in und außer Betrieb.

Bei Ausführungsformen der Erfindung,die für den Netzverbundbetrieb ausgebildet sind, enthält das Rückkopplungsnetzwerk einen Leistungsfaktordetektor zum

Erzeugen eines Signals, das den Leistungsfaktor an den Ausgangsleitungen der Asynchronmaschine wiedergibt» Das Rückkopplungsnetzwerk verwendet dieses Leistungsfaktorsignal zum Steuern der geschalteten Kondensatoranordnung zum adJaptiven Ändern der Netto- oder Gesarntkapazität über den Ausgangsleitungen des Asynchrongenerators derart,daß der Generator einem Leistungsfaktor von Eins für das Netz erreicht, trotz der unabgeglichenen Leitung /Leitungs- oder Leitung /Neutral-Ortslasten, die mit dem Generator gekoppelt sind. Bei einer Form erzeugt der Leistungsfaktorgenerator ein Leistungsfaktorsignal, das der erfassten Blindleistung entspricht, und ist das Rückkopplungsnetzwerk zum äußersten Verringern der Blindleistung ausgebildet, so daß der Leistungsfaktor auf oder nahe Eins optimiert wird» Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung können erfasste Strom- und Spannungssignale zur Bildung eines Leistungsfaktorsignals kombiniert werden, das dann zu Eins optimiert werden kann. Für die Zwecke der Erfindung sind alle diese Ausführungsformen so anzusehen, als ob sie Signale erreichen, die den Leistungsfaktor an den Ausgangsleitungen wiedergeben. Bei allen diesen Ausführungsformen kann der Leistungsfak±tJ?>detektor in offener Schleife angeschlossen sein, in der der Blindstrom, der durch die Ortslasten,die mit dem Asynchrongenerator verbunden sind, abgezogen wird, oder in einer geschlossenen Schleife angeschlossen sein in der die Blindleistung aufs äußerste verringert wird,die von dem Netz abgezogen wird«

Bei Ausführungsformen der Erfindung,die für den autonomen Betrieb ausgebildet sind, ist das Rückkopplungsnetzwerk zum Steuern oder Regeln soxfohl der Spannung als auch der Frequenz an den Ausgangsleitungen der Asynchronmaschine ausgebildet.

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-Jg-

In diesem Fall enthält das Rückkopplungsnetzwerk einen Detektory der mindestens ein Signal erzeugt, das die Amplitude der Spannung an den Ausgangsleitungen der Asynchronmaschine wiedergibt« Dieses Rückkepplungsnetzwerk verwendet die Amplitudensignale zum Steuern der geschalteten Kondensatoranordnung zum anpassenden Verändern der Netto- oder Gesamtkapazität über die Ausgangsleitungen des Asynchrongenerators· Bei dieser Ausbildung steigt, wenn mehr Kapazität als zum Ausgleich der nacheilenden Blindleistung des autonomen Generators und dessen Lasten erforderlich _t zugefügt wird, die Generatorspannung rarapenförmig. Die Spannung sinkt in ähnlicher Weise ab, wenn weniger als die erforderliche Kapazität über die Ausgangsleitungen geschaltet wird, Tm Dauerbetriebszustand bei der Soll-Betriebsspannung erreicht die hinzugefügte mittlere Kapazität eine voreilende Blindleistung zum genauen Ausgleich der nacheilenden Netto- oder Gesamt-Blindleistung des autonomen Systems·

In der autonomen Betriebsart wird die Frequenz mittels einer Rückkopplungsschleife geregelt bzw. gesteuert, die die ausgangsseitige elektrische Frequenz mit einem Bezugswert vergleicht und das sich ergebende Fehlersignal zum Einstellen der Antriebsmaschine z.B. der ärossel einer mechanischen Maschine.verwendet.

Im allgemeinen vergleicht in der autonomen Betriebsart das Rückkopplungsnetzwerk die Spannung an den Atisgangsleitxingen der Asynchronmaschine mit einem Bezugswert und abtastspeichert das sich ergebende Fehlersignal. Danach wird eine Kapazität proportional dem Fehler über die Ausgangsleitungen während des nächsten Zyklus geschaltet. Für ein 3-phasiges System kann eine verbesserte Bandbreite und Spannungsregelung dadurch erreicht werden, daß die erforderliche Kapazität einmal pro Zyklus

pro Phase addiert wird, wodurch sich eine effektive Geschwindigkeit von dreimal pro Zyklus ergibt.

Bei einer N-stufigen geschalteten Kondensatoranordnung, bei der mindestens X der Stuf en binärgewichtete Kapazitätswerte von Stufe zu Stufe besitzen, sind mindestens 2 verschiedene¹ Kapazitätswerte zur Schaltung über die Ausgangsleitungen pro Phase verfügbar.

Wenn X der Stufen binärgewichtete Kapazitäten besitzen und die verbleibenden N-X Stufen identische Kapazitätswerte besitzen, die dem maximalen Binärwert entsprechen, beträgt die Anzahl der verschiedenen Kapazitätswerte, die über die Ausgangsleitungen pro Phase schaltbar sind (N-(X - 1) 2 ^¹ + 2³^-¹' -1).

Bei einer derartigen Anordnung kann bei jedem oder jedem zweiten Zyklus der Betrag der Kapazität über den Ausgangsleitungen zwischen benachbarten Werten "zittern" mit geeignetem Tastzyklus derart₇daß in Mittel der exakte erforderliche Kapazitätswert über der Leitung liegt. Die Stufengröße der Blindstrom-Quantisierung ist proportional dem kleisten Kondensator in der Anordnung· Die kleine Zyklus/Zyklusänderung in dem Kondensatoranordnungs-Blindstrom_/der durch die endliche Anzahl der Kapazitätsschritte verursacht ist, beeinflußt die Ausgangsleitungsspannung nicht wesentlich, da der Luftspalt-Fluß und damit die Spannung der Asynchronmaschine relativ langsam, auf Änderungen in der Blindstrom-Erregung anspricht. Die Zeitkonstante der Spannungsantwort auf einen Blindstrom-Schritt ist annähernd gleich der Rotor-Zeitkonstante die typisch einige hundert Millisekunden oder einige zehn Zyklen beträgt. Daher filtert die Asynchronmaschine inhärent den größten Teil der Wirkung der geringen zitternden Erregungsstrom-Schritte heraus^die durch die endliche Kondensatorquantisierung verursacht sind.

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Bei einer Form der Erfindung zeichnen sich X der N Stufen der Kondensatoranordnung durch binärgewichtete Kapazitätstierte von Stufe zu Stufe aus (z.B. IC, 2C, 4C, 8C..^, wobei C ein Bezugs-Kapazitätswert ist, und zeichnen sich die Kondensatoren der N-X der N-Stufen durch im wesentliehen gleiche Kapazitätswerte von Stöfe zu Stufe aus, z.B. IC^ IC' _f IC' ,..., wobei C' ein Bezugs-Kapazitätswert ist und typischerweise beträgt C· =2 C„ Mit dieser hybriden . binär/arithmetischgewichteten Kondensatoranordnung sind relativ feine Stufungen der Kapazität in das Netzwerk bzw. aus diesem schaltbar unter Verwendung der'binär gewichte ten Teile der Anordnung_/ während der arithmetische Anteil der Anordnung gegebenenfalls relativ große Einheiten beiträgt.

Daher werden bei der Erfindung am besten die Beiträge der binären und der arithmetischen Anordnung miteinander kombiniert derart^daß relativ kleine Quantisierungsfehler erreicht werden können, wobei keine derart großen Kondensatoren erforderlich sind, daß die Toleranzwerte problematisch worden. Darüber kann ein modular erweiterbares •'-■>ystesn durch lediglich - weiteres Addieren großwertiger Kondensatorstufen erreicht werden, statt daß die gesamte Kondensatoranordnung xirie bei einer rein binärgewichteten Anordnung von neuem zu skalieren wäre.

Bei einer anderen Form der Erfindung enthält das Rückkopplungsnetzwerk sowohl einen Leistungsfaktordetektor als auch einen Amplituden-Detektor für die Spannungen an den Ausgangsleitungen der Asynchronmaschine. Bei dieser Ausführungsform enthält das Rückkopplungsnetzwerk einen Zweizustands-Ilegler oder -Schal ter der zur Wahl zwischen diesen beiden Detektoren umschaltbar ist, zusammen mit einem Schaltender selektiv die Ausgangs leitungen der „Asynchronmaschine entweder einem externen Starkstromnetz zuschaltet oder von diesem

ja -

abtrennt. Uenn das Rücltkopplungsnetzwerk in einem Zustand ist, ist das Asynchrongeneratorsystem mit dem externen Starkstromnetz; gekoppelt, wobei für die Ausgangsloitimgen ein Leistungsfaktor von Eins erreicht ist» In dem zweiten Zustand ist das Generatorsystem für autonomen Betrieb angeschlossen mit einer Steuerung der Frequenz und der Spannung an den Ausgangsleitungen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können zwei oder mehr Asynchrongeneratorsysteme parallel geschaltet werden, wobei das Rückkopplungsnetzwerk für das Gesamtsystem einen Spannungsdetoktor enthält, der zwischen den Ausgangsleitungen und der Kondensatoranordnung gekoppelt ist, so daß dc\s System ad_aptiv die Werte der Kondensatoren steuert, die über die Ausgangsleitungen des kombinierten Systems schaltbar sind.

Bekanntlich kann bei dem Flußerregen eines unerregten Asynchrongenerators von einer bestehenden Spannungsleitung die Spannung dieser Leitung sehr leicht augenblicklich zusammenbrechen (z.B. auf die Hälfte des Nominalwertes_/ wenn der hinzugefügte Generator identisch dem bereits laufenden Generator ist), was ein "blinken" oder "flackern" verursacht. Bei den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung zur parallelen Verbindung von Asynchrongeneratoren, entweder in einem Netz oder autonom, kann mindestens einer der Asynchrongeneratoren ein Leistungs-The-rmistornetzwerk enthalten, das mit mindestens einer deren Ausgangsleitungen gekoppelt ist* Das Ihermis tornetzwerk enthält eine Ihermis tor einrichtung die selektiv in die Ausgangsleitung einsch.aj.tbar bzxi. aus dieser abtrennbar ist. Im Betrieb wirkt dasThermistornetzwerk als Puffer zwischen der AusgangsleituEqg des magnetisch zu erregenden Generators und der entsprechenden Ausgangsleitung des erregten Generators. Wenn ein nicht erregter jedoch sich nahe der Synchrondrehzahl mechanisch drehender Asynchrongenerator parallel zu einem bereits

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ve, -

arbeitenden Asynchrongenerator gekoppelt werden soll, wobei das TSiermis tornetzwerk in. einer der Ausgangsleitujjgen gekoppelt ist, erreicht der !tier mi s t or anfänglich einen relativ hohen Widerstand in der Ausgangsleitung wodurch eine Überlastung des Systems verhindert wird_o Dieser Anfangsström au dem unerregten jedoch sich drehenden Generator erreicht das Aufbauen eines Flusses (einer Spannung) über dieser Maschine_β Der Strom wird im wesentlichen konstant gehalten dadurch, daß der Thermistor so gewählt ist, daß er im Widerstandswert abnimmt wenn er sich mit einer Geschwindigkeit erwärmt, die dem Spannungsaufbau nachfolgt _a Folglich ist die Zeitkonstante^,, die dem Spannungsauf bau zugeordnet ist, annähernd gleich der Hotor=Zeitkonstante, Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Strom annähernd gleich dem Dauerzustands-Magnetisierungsstrom^der für eine i~Phasenerregung einer 3~Phasenmaschine annähernd das dreifache des lastfreien Magnetisierungsstromes ist^, der durch eine Maschine abgeführt wird j die von einer abgeglichenen Quelle angesteuert bzwο angetrieben wirdo Wenn der anfänglich unerregte Asynchrongenerator vollkommen erregt ist, ist der Spannungsabfall über den dann relativ hohe Temperatur auf„ weisenden Thermistor vernachlässigbar und wird diese iDinrichtung dann aus der Leitung mittels eines Schalters abgetrennt der deziTSiiermistor im B^ypass umgibt« Bei dieser Anordnung wird magnetische Energie in dem anfänglich nicht erregten Generator in gesteuerter Weise aufgebaut,, so daß der Generator in die Leitung eingeschaltet wird ohne wesentlichem Stromstoß,d„h. in einer im wesentlichen "blinkⁿ-=£reien Weise« Bei einer anderen Ausführungsform werdenTh3rmistoren für jede Phase verwendet, wodurch ein n-tel des Stromes erforderlich wird, der für das Erregen des Generators notwendig ist_o

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Rückkopplungsnetzwerk ein Spannungspofiliernetzwerk aufweisen zum Steuern der Ausgan^sspannung zu Zeitpunkten relativ hoher Belastung. itfenn beispielsweise eine elektrische Wechselmotorlast an der Leitung zu starten ist, wird eine wesentliche Wirklast an der Antriebseinrichtung erzetigt, was eine Verringerung der Drehfrequenz bzw. Drehzahl der Eingangswelle des Asynchrongenerators verursacht, insbesondere bei einer ßrehmomenten-Begrenzung der Antriebseinrichtung«, Das SpannungprofiIxernetzwerk erfasst, wenn eine derartige Frequenzänderung auftritt_/ und erreicht ein abweichendes Signal um zu erreiche^daß die Asynchronmaschine eine relativ niedrige Ausgangsleitungsspannung erzeugt, beispielsweise das 0,707-fache der nominellen Spannung, für einen Frequenzbereich unmittelbar unter der nominellen Betriebsfrequenz· Als Ergebnis wird zu Zeiten hoher Last die Ausgangsleitungsspannung verringert^wodurch eine geringere Belastung für die Antriebseinrichtung erreicht wird, Als Folge kann die Antriebseinrichtung weiter mit hohem Leistungspegel nahe der nominellen Systemfrequenz arbeiten. Die elektrische Frequenz in der Rückkopplungsschleife der geschalteten Kondensatoren bleibt relativ hoch^ so daß die Kondensatoranordnung den erforderlichen Blindstrom erreichen kann, der in einem Transienten- oder Übergangsbereich ebenfalls hoch ist, mit einer Minimalzahl von Kondensatoren.Ein zweiter Vorteil dieser Anordnung ist, daß die Antriebseinrichtung mit höherer Drehzahl arbeiten kann als es sonst möglich wäre und so höhere Leistung in die Asynchronmaschine einführen kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindixng kann zusätzlicher voreilender Blindsirom während Zeiten relativ hoher Blindbelastung erreicht werden,

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beispielsweise das Leitungsstarten. eines Asynchronmotors, durch Einsetzen in. einen Teil der Kondensatoranordnung ■von Wechsel^lilektrolytkondensatosseiio Normalerweise sind die meisten der Kondensatoren in der Anordnung für kontinuierlichen Wechselbetrieb ausgebildet, Eine wirtschaft liche Möglichkeit zum Erzeugen, zusätzlichen Blindstromes zur* Vervjendung iffährend intermiSfeierender Überlastungen ist ss_s in die Anordnung V/echsel-Elektrolytkondensatoren einzuführen, die mitunter auch Motoranlaßkoadensatoren genannt werden, die für intermittierende Betriebsart besiranit sindo

Bei allen Ausfuhrungsformen kann das Rückkopplungsnetzwerk eine Schaltsteuerraig für die verschiedenen Kondensatorstufen in der Ko'ndensatoranordming enthalten« Dieses Schaltsteuernetswerk überwacht die Leitung / Leitungs^Sparniungesa dieser Leitungen^ Solche Spannungen können Transientea bzw_o Übergänge aufweisen, wie sie durch Gleichrichterlasten erzeugt werden, die Null bzw. den Nullpunkt kreusen_o Bei einer Ausführungsform der Erfindung enthält las Schaltsteuernetxwerk einen ersten Nullpunktkreuziingsdetektor^ d<sr mit den Aus gangs leitungen gekoppelt ist_o Dieses¹ erste Nullpunktkreuzungsdetektor ist seinerseits mit einem Integrator gekoppelt, der wiederum mit einera zweiten Nullpunktkreuzungsdetektor gekoppelt ist_o Das Ausgangssignal von dem zweiten NuIlpunktkreuzungsdetsktos." erx^eicht ein S cha It st euer signal. das in optimaler Weise zum Schalten der Kondensatoren in der Anordnung su solchen Zeiten geeignet ist, zu denen die Kondensatoren vollkosamsn ·. auf die Leitungsspannung aufgeladen sind₉ wodurch eine Quelle von Transientenfehlern an der Leitung entfällt_o

üie Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten 'Vusführungsbeispiele näher erläuterte

Es zeigen

Pig« 1 ein Blockschaltbild eines ^synehronganeratorBystom gemäß der Erfindung,

Fig. 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel der geschalteten Kondensatoranordnung des Systems gemäß Pig. 1,

Pig. 3 schematisch ein Kondensatornetzwerk und ein zugeordnetes Schaltnetzwerk der Anordnung gemäß Pig. 2,

Pig. 4 beispielhafte Signalverläufe zur Erläuterung des Betriebs der Anordnung gemäß Pig. 2,

Pig. 5 ein Blookschaltbild des Rückkopplungsfühlers des Systems gemäß Pig. 1,

Pig. 6 ein Blockschaltbild des Triggersignalgenerators des Systems gemäß Pig.1_}

Pig. 7 ein Blockschaltbild des Filters und des Nullpunktkreuzungsdetektorsdes Triggersignalgenerators gemäß Pig. β,

Pig. 8 ein Blockschaltbild des Prequenzreglers des Systems gemäß Pig. T,

Pig. 9 ein Blockschaltbild eines beispielhaften Spannungsprofiliernetzwerkes zur Verwendung bei dem System gemäß Pig. 1 _s

Pig. 10 ein Blockschaltbild eines beispielhaftenihermistornetzwerkes zur Verwendung bei dem System gemäß Pig. 1,

Pig. 11 ein tiberlast-Kondensaioranordnungsnetzwerk für das System gemäß Pig. 1,

Pig. 12 schematisch das Verzweigungsnetzwerk für das Netzwerk gemäß Pig. 11,

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13-18 AusfühsrusagsfoEznen des Systems gemäß 3Pig· 1, des gemäß der Eefindiiag ztä? Kor-relctur des Leistungsfaktors für tmabgeglichene Lasten aasgeMldet ist.

-ι ι .-

Fig. 1 zeigt ein Induktions- bzw. Asynchrongeneratorsystem 10 mit einer 3-Phasen-Induktions- bzw. -Asynchronmaschine mit drei Ausgangsleitungen,die mit einem zügenj-dm·ton Satz von drei Ausgangsanschlüssen 14, die kollektiv dargesteLlt sind, verbunden sind. Bei anderen Ausführungsformen kann eine vierte oder neutrale Leitung zusätzlich zu den drei Ausgangsleitungen Ik vorgesehen sein.

Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel können die Ausgangsanschlüsse Lk selektiv durch einen Schalter 16 gesteuert werden,so daß die Anschlüsse 14 mit einem externen Starkstromnetz gekoppelt werden können_/um Xiirk- und Blindleistung zu einem derartigen Netz zu führen bzw. von diesem zu empfangen, oder von diesem Netz für autonomen Betrieb abgekoppelt werdln. !Cine örtliche oder Eigenlast ist durch einen Block 18 dargestellt der mit den Ausgangsleitungen der Asynchronmaschine 12 verbunden ist. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung können verschiedenphasige Asynchronmaschinen wie beispielsweise eine 1-phasige Asynchronmaschine in ähnlicher Weise ausgebildet sein.

Eine drehmomentgesteuerte bzw.- geregelte Antriebsmaschine oder eine Antriebseinrichtung 20 (Treiber) ist so ausgebildet, daß sie die Eingangswelle der Asynchronmaschine 12 mit einer Frequenz antreibt,die mit einem Frequenzsteuersignal in Beziehung steht, das über eine Leitung 22 zugeführt wird. Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel ist die Antriebsmaschine 20 eine Brennkraftmaschine 24. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine 24 wird durch eine Drossel 21 gesteuert, die durch ein Signal auf der Leitung 22 angesteuert wird. Die Drossel oder Drosselklappe 21 steuert den Kraftstoffstrom von einer Kraftstoffversorgung 26. Bei anderen Ausführungsformen kann die Antriebsmaschine beispielweise eine Windmühle sein, deren Ausgangsdrehmoment bzw. deren Ausgangsdrehzahl durch Ändern der Neigung oder Schrittweite der Flügel gesteuert wird. Bei anderen Ausführungsformen kann die

Antriebsmaschine ein Gleichstrommotor sein, dessen Ausgangsdrehzahl mittels eines üblichen Motordrehzahlsteuersignals gesteuert wird.

Das Frequenzsteuersignal auf der Leitung 22 wird von einem Frequenzregler 28 zugeführt, der zur Ausgangsleitung von der Maschine 12 rückgekoppelt ist.

Eine geschaltete Kondensatoranordnung 30 ist ^so ausgebildet daß ein gesteuerter Blindstrom den verschiedenen Ausgangsleitungen der Asynchronmas chine 12 zugeführt wird. Die Kondensatoraiiordiiung 30 weist N Stufen auf, deren jede ein Kondensatornetzwerk enthält, das den verschiedenen Permutationen der Paare der Ausgangsleitungen der Maschine 12 zugeordnet ist. Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel, bei dem die Maschine 12 dreiphasig ist, enthält jede Stufe der Anordnung 30 drei identische Kondensatornetzwerke. Jedes Kondensatornetzwerk enthält mindestens einen Kondensator, der eine charakteristische Kapazität für diese Stufe erreicht, und besitzt ein zugeordnetes Schaltnetzwerk. Die Kapazitäten innerhalb jeder Stufe zeichnen sich durch im wesentlichen die gleiche Netto- bzw. Gesamtkapazität aus. Das Schaltnetzwerk koppelt abhängig von einem '.zugeführten Trigger signal pol olctiv din ICo rid ons atome tzworkc liiesor Stufe über das zugeordnete Paar der Ausgangsleitungen der Maschine 12.

Daher enthält bei dem bevorzugtem Ausführungsbeispiel die geschaltete Kondensatoranordnung 30 N Stufen, wobei jede Stufe in Delta-bz-w. Dreieck-Ausführung vorgesehen ist_;d.h.

jede Stufe einen Kondensator enthält, der selektiv zwischen rtinem zugeordneten Paar von Aussgangsleitungen der Maschine 12 gekoppelt ist. Andererseits kann äquivalent die Anordnung 30 N Stufen enthalten₍wobei jede Stufe in Y- oder Stern-Anordnung ausgebildet ist, d.h. jede Stufe einen Kondensator enthält, der selektiv zwischen einer zugeordneten Ausgangsleitung der Maschine 12 und einem gemeinsamen Potential

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auf einer neutralen Leitung gekoppelt ist. Die d arges to J J. to Dreieckausführung ermöglicht allgemein die Verwendung von Kondensatoren höherer Nennspannung und niedrigerer Kapazität und damit niedrigerer Kosten als bei doren Doppelstorrumordnung.

Bei dem erläuterten 3~phasigen Ausführungsbeispiel gibt- es

■ 3 N-TriggerSignalleitungen J,k. a^die der N-stufigen Anordnung 30 zum selektiven Zuschalten bzw. Abtrennen der verschiedenen Kondensatoren zugeführt werden. Die Triggersignale werden von einem Triggersignalgenerator ^k zugeführt, der seinerseits durch einen Rückkopplungsfühler 36 angesteuert wird. Bei dem hier erläuterten Ausführungsbeispiel ist der Rückkopplungsfühler 36 mit den Leitungen von der Asynchronmaschine 12 über drei Spannungsfühlerleitungen 35 a verbunden_/ die Signale zuführen, die die Spannung über diesen Ausgangsleitungen wiedergeben,und über drei Stromfühlerleitungen 35 b, die Signale zuführen_/die den Strom durch die Ausgangsleitungen wiedergeben. Daher bildet das System 10 eine geschlossene Schleife. Andererseits kann das System eine offene Schleife sein und können die Stromfühlerleitungen 35 t> Strom in Leitungen l8 a erfassen die zu der örtlichen Last l8 führen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 wirkt, wenn der Schalter l6 den Anschluß Ik mit einem externen Starkstromnetz koppelt_/ der Rückkopplungsfühler 36 in einem ersten Zustand zur Bestimmung des Blindstroms in den Anschlüssen ik. Wenn der Schalter l6 das System 10 von dem externen Netz, d.h. für autonomen Betrie^ abkoppelt, arbeitet der Rückkopplung.« fühler "}b Ln ο i.nom zwei, ton Zustand zur Host unmutig dor Amplitude der Spannung an den Ausgangsleitungen von der Maschine

Fig. 2 zeigt die erste und die N-te Stufe der Kondensatoranordnung 30 und die Art, in der diese Stufen mit den Ausgangsleitungen von der Asynchronmaschine 12 gekoppelt sind. Gemäß Fig. 2 sind die drei Ausgangsleitungen von der Asynchronmaschine 12 mit A, B und C bezeichnet.

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Die erste und die N-te Stufe der Anordnung 30 ist schematisch so dargestellt_/ daß sie einen Kondensator C (mit zugeordneten Indices) und einen Schalter S (mit zugeordneten Indices) enthält^ die zwischen den jeweiligen verschiedenen Paaren der Ausgangsleitungen A, B und C angeschlossen sind. Die Indices für die verschiedenen Kondensatoren und Schalter in Fig. 2 bezeichnen die beiden Ausgangsleitungen,denen diese Elemente zugeordnet sind. Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel weisen die ersten X-Stufen der Anordnung 30 Kondensatoren au^ die binärgewichtete-Zweigkapazitäten von Stufe zu Stufe besitzen. Die übrigen N-3(jStufen besitzen gleichwertige Kapazitäten in den verschiedenen Zweigen von Stufe zu Stufe wie das in der folgenden Tabelle wiedergegeben ist. Fig. 2 zeigt 3N Triggersignale_/deren jedes einem der Schalternetzwerke in den Stufen zugeordnet ist.

binäre Gewichtung

"AB(I)

'CA(O

2) BC(2) CA(2)

2C

Arithmetische Gewichtung

"AB(X+!) "BC(X+!) "CA (X+O

2^XC

"AB(N)
"BC(N)
^:CA(N)

2^XC

"AB(X)

³CA(X)

- 2ft -

Bei einer Ausbildungsform der Erfindung_;die in Fig. l.und 2 dargestellt ist, sind die Kondensatoren in dor Anordnung 30 in Dreieck-Anordnung, wobei die 3 N Triggersignale für die Netzwerkanordnung 30 eine unabhängige Steuerung der Schaltung jedes Dreieckkondensators in den verschiedenen Stufen ermöglicht. Bei diesem Ausführungsbsispiel wird eine kombinierte binär-linear-gewichtete Kondensatoranordnung verwendet, die Stufen zu einem Zeitpunkt pro Zyklus zuschaltet oder abtrennt an lediglich den positiven Spitzen der Leitungsspannung. Im allgemeinen kann das Abtrennen der Kondensatoren von der Leitung der verschiedenen Stufen bei entweder positiven oder negativen (Nullstrom) Spannungsspitzen erfolgenjd.h. I innerhalb I80 Grad einer Soll-Zeit mit entsprechendem Ein- . ; schalten (bei Kx3Ö06rad) von diesem¹ ÄbschaLtpunkt.

Fig. 3 zeigt eine beispielhafte Ausführangsform des Leitung/ · ; LeituuTsi_tondensators für die erste Stufe und des zugeordneten Schalternetzwerks für die Anordnung JO zwischen den Leitungen A und B der Asynchronmaschine 12. Bei diesem Ausführungsbeispiel bilden die Ausgangsleitungen A und B jeweils Starkstrom- j schienen für den Ausgangsstrom der verschiedenen Stufen. j Die Schienen sind in Fig. 3 mit 40 bzw. 42 bezeichnet. Es zeigt sich, daß die Schienen insbesondere so ausgebildet sindjdaß eine hochwirksame konvektive Wärmeübertragung stattfindet,so daß diese Schienen Wärmesenken für die jeweiligen damit gekoppelten Komponenten bzw. Bauelementen bilden.

Das Kondetisatornetzwerk ist zwischen den Schienenelementen 42 und 40 über Halbleiterschalter, nämlich einem steuerbaren Gleichrichter (kurz SCR) k6 bzw. eine mTriac 48 gekoppelt. Das Kondensatornetzwerk enthält einen Kondensator C in Reihe mit einer Luftkern-Dros.'jel L. Der Strom durch diese Kondensator/ Drossel-Keihenschaltung ist mit I._R bezeichnet. Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel können als Kondensatoren Wechsel-Stromkondensatoren vom Typ 520 P oder metallisierte Polypropylen-Wechselstromkondensatoren vom Typ 325 P der Firma

Sprague verwendet werden.

Der Kondensator C ist mit der Kathode des SCR 46 und der Anode einer antiparallel geschalteten Diode Dl gekoppelt. Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel besitzt der SCR 46 ein TO-220 AB-Gehäuse bei dem die Anode in direktem thermischen und elektrischen Kontakt mit dem Schienentilement 42 geschaltet ist. Die Diode Dl ist eine über Stehbolzen befestigte Diode, derenKathode in direktem thermischen und elektrischen Kontakt mit dem Schienenelement 42 gekoppelt ist. Das Triggersignal vom Generator 34,das weiter unten näher erläutert wird, wird über die Leitung 34 a über die Steueranschluß/Kathoden-Anschlüsse dos SCR 46 angelegt. In Fig. enthält die Triggersignalleitung für das dargestellte Schalternetzwerk vier Leiterdrähte, die kollektiv.mit 34 a bezeichnet sind. Der Leiterdraht 35 a_/der zum Steueranschluß des SCR läuft, besitzt einen zugeordneten Rückleitungsdraht 35 b der von der Kathode des SCR 46 zum Generator 34 zurückläuft.

Die Drossel L ist direkt mit dem MTl-Anschluß des Triac verbunden. Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel besitzt der Trine 48 oin TO-220 AB-Gohäuse bei. dem der MT2-Anschluß in direktem thermischen und elektrischen Kontakt mit dem Schienenelement 40 verbunden ist. Eine Signaldiode 50 ist kathodenseitig mit dem Steueranschluß des Triac 48 verbunden. Die Anode der Diode 50 ist mit der Schiene 40 verbunden. Das Triggersignal vom Generator Jk für den Triac 48 wird mittels der Leitung 34 a über die Steueranschluß/ MT2-Anschlüße des Triacs48 angelegt. Wie bei dem SCR 46 (Tührt ein erster Leitungsdraht 35 c das Triggersignal zum Steueranschluß des Triac 48 wobei ein Ruokleitungsdraht 35 d zum Generator 34 zurückläuft.

Bei diesem Aufbau können die verschiedenen KondensatornetzwtM'Iro selt\kfciv dreimal pro Maschinenzyklus in einer

Weise geschaltet werden, daß die ausgeschalteten oder abgetrennten Kondensatoren auf die Spitzen-Leitung/Leitungs-Spannung aufgeladen bleiben. Stromstöße werden im Normalbetrieb durch Triggern der Halbleiterschalter (SCR 46 und Triac 48) jeder Phase bei der Spitzen-Leitung/Leitungs-Spannung vermieden,die an dem Mittelpunkt zwischen den Nullpunktkreuzungen der Leitung/Leitungs-Spannung auftreten. Folglich liegt eine nominelle Null spannung über den flalbleiterschaltern und tritt kein Stromstoß auf, wenn diese Schalter Ein-getriggert werden.

Fig. 4 gibt die verschiedenen Signalverläufe in Betrieb für die Ausführungsform der Fig. 3 wieder für ein einziges Triggersignal auf der Leitung Jk a. Wie dargestellt, weicht der nominelle Kondensatorstrom von Null ab und besitzt Sinusverlauf. Die Drossel L ist eine Luffckern-Drossel, die in Reihe mit dem Kondensator geschaltet ist,um geringe Zeitsteuerfehler oder Fehler auf Grutid von Signalverlauf s verzerrung en aufzunehmen. Die Drossel begrenzt die Änderungsgeschwindigkeit des Stroms mit der Zeit. Die Drosseln dienen weiter zum Schutz der Schalter während Leitungsfehlern durch Halten des Spifczenstromes innerhalb der Schalter-Stoßstrom-Nennwerte (_ratinc).

Im Betrieb werden die Kondensatoren von der Leitung durch Entfernen der Triggersignale abgetrennt bzw. abgeschaltet. Die Schalter weisen ungesteuerte Selbst-Auftastung in einer Polarität auf, so" daß im folgenden Halbzyklus die Schalter bei einer Strom-Nullpunkt skr euzvng auf natürliche Weise Auskommutieren. Der abgetrennte Kondensator behält eine Ladung, die proportional der Leitung/Leitungs-Spitzenspannung ist. Das Selbst-Auftasten der Schalter in" einer Polarität stellt siche^ daß die abgetrennten Kondensatoren vollkommen geladen bleiben.

Da ein von der Leitung iibgetrennt gehaltener Kondensator auf die System-Spitzenspannurig aufgeladen ist, wird von dem

οι ι ο ι / υ

■ - »4 -

Halbleiterschalter oder den Halbleiterschalter^ die in Reihe dazu sind_/das doppelte der" System-Leitung/Leitungs-Spannung "gesehen". Beispielsweise müssen die Schalter 25O V tolerieren bei hinein 44O V /60 Hz-System oder IO8O V bei einem 38Ο V/50 Hz-System. Folglich ist das Ausführungsbe.ispiel gemäß Fig. 3 insbesondere vorteilhaft da Schalter für relativ niedrige Spannung (und daher niedrige Kosten) bei mäßigem Strom in Reihe mit jedem Kondensatorabschnitt verwendet werden können*

Der Kondensatorstrom ist nominell eine Sinuswelle, da jedoch der Kondensatorstrom proportional der Ableitung der Spannung ist, kann in d«r Praxis dieses Signal wesentlich von der Sinuswelle abweichen. Aus diesem Grund sind die vorgesehenen Triggersignale, wie das weiter unten näher erläutert wird, relativ breit. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Triggersteuerung jedesmal vorgesehenwenn ein Schalter eingeschaltet (durchgeschaltet, geschlossen) sein soll.

Die besondere Ausführungsform gemäß Fig. 3 erreicht eine relativ kompakte Anordnung.bei der dnr Triac, der SCR und die antiparallele Diode mit den Schienenelementen_/die Ausgangsleitungen bilden, verbunden sein können wobei diese wiederum als elektrischen Strom führende Wärmesenken wirken_y wodurch .die Notwendigkeit einzelner elektrischer Isolationen der Leistungshalbleiter vermieden ist.

Fig. 5 zeigt den Rückkopplungsfühler 36 für das vorliegende Ausführungsbeispiel. Der Rückkopplungsfühler 36 enthält einen Leistungsfaktordetektor 6O (bzw. ein -Netzwerk) _t der mit den Spannungsfühlerleitungen 35 a und den Stromfühlerleitungen 35 t> von den Ausgangsleitungen der Maschine 12 verbunden ist. Dor Leistungsfaktordetektor 60 erreicht Ausgangssignale auf Leitungen 66, die die Blindleistung an den Anschlüssen Ik wiedergeben^die ihrerseits in Beziehung zu den Leistungsfaktoren an den Anschlüssen Ik stehen.

Οι ί w 1 /

Bei anderen Ausführungsformen kann der Detektor 6θ Sigmile abgeben, die direkt die Leistungsfaktoren an den Anschlüssen 14 wiedergeben.

Der Rückkopplungsfühler 36 enthält weiter ein Gleichrichternet zwefk bzw. einen Gleichrichter 68/der mit den Spannungsfühlerleitungen 35 ^a verbunden ist. Der Gleichrichter 68 erreicht Signale auf Leitungen 70_/die die Amplituden der Spannungen an den Anschlüssen 14 wiedergeben. Ein Summiernetzwerk oder ein Addierer 72 gibt Signale auf Leitungen ab, die die Differenz in der Amplitude der Spannungen an den An chlüssen 14 und eines Bezugssignals wiedergeben. Ein Schalter 76 ist vorgesehen,der selektiv so betrieben wird, daß die Signale von den Leitungen 66 oder den Leitungen 74 zu Ausgangsleitungen 78 des Rückkopplungsfühlers 36 gekoppelt werden. Der Schalter 76 kann in Zusammenhang mit dem Schalter 16 betätigt worden, derart d;ii\ während «Ioh Netzanschluß-Betriebes die Signale vom Leistungsfalctordetektor 60 zu den Leitungen 78 gekoppelt werden, während dem der Schalter l6 geschlossen ist. wodurch das System 10 mit dem Starkstromnetz gekoppelt wird. Wenn der Schalter l6 offen ist, d.h. für den autonomen Betrieb, koppelt der Schalter die Signale von den Leitungen 74 zu den Leitungen 78.

Fig.6 zeigt den Triggersignalgenerator 34 in ausführlicher Darstellung. Der Triggersignalgenerator 34 enthält einen Fehlerverstärker 82, der mit den Signalleitungen 78 und auch mit Zeitsteuersignalleitungen 9I verbunden ist. Bei anderen Ausführungsformen kann der Verstärker 82 einen Eingangsmultiplexer und einen Ausgangsdemultiplexer aufweisen. Das Ausgangssignal des Verstärkers 82 kann im Signal zeitmoduliert seiu, derart daß die Abtastung in der folgenden Verriegelung 86 etwas verschiedene Kondensatorkorrekturen für die einzelnen Phasen des Systems erreicht. Bei dieser Ausführungsform können abgeglichene Spannung bei unabgeglichenen Lasten aufrechterhalten werden.

Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal vom Verstärker 82 einem binären Analog/Digital-Umsetzer 84 (A/D-Umsetzer) zugeführt, der wiederum mit der Verriegelung 86 verbunden ist. Ein Filter- uncl Nullpunktkreuzungs-Netzwerk 90 ist mit den Anschlüssen Ik gekoppelt, Tun ein Abtastsignal der Verriegelung 86 mit der Systembetriebsfrequenz zuzuführen. Das abgetastete Signal von der Verriegelung 86 wird einem Triggernetzwerk 92 zugeführt. Das Filter- und Nullpunktkreuzungs-Netzwerk 90 erreicht auch geeignete Zeitsteuersfignale zum Erzeugen der Signale zum in-Betrieb-bzw. außer-Betrieb-Schalt -jn der Stufen d-=r Anordnung 30. Das Einschalten oder Zuschalten tritt zu solchen Zeitpunkten auf, wenn die volljgeladenen Kondensatoren in der Anordnung 30 an die Spitzenspannungen an den Leitungen der Maschine 12 angelegt werden. Das Au-yschalten oder Abtrennen tritt vor einer Spitzenspannung auf, wobei das Ist-Abtrennen bei einem natürlich auftretenden Kondensatorstrom Null erfolgt, der normalerweise bei dt-.r Spannungsspitze auftritt.

Das Triggernetzwerk 92 wählt und aktiviert abhängig von den abgetasteten Werten in der Verriegelung 86 die geeigneten der 3 N Triggersignalleitungen für die entsprechenden Stufen zum anpassenden Verändern des Wertes der Kondensatoren die über die Ausgangsleitungen der Maschine 12 gekoppelt sind. Dei verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung kaiin das Triggernetzwerk 92 einen programmierten Mikroprozessor oder eine .,andere geeignete Form eines Rechennetzwerkes enthalten.

Durch die Steuerung der einzelnen Zweige der verschiedenen Stufen der Anordnung 30 können sowohl unabgeglichene Leitung /

Leitungs- als auch unabgeglichene Leitung /Neutral-Lasten ausgeglichen werden unter der Voraussetzung.daß die Nettooder Gesamtlasten vor der Korrektur induktiv sind, da lediglich Kondensatoren zur Steuerung bzw. Regelung verwendet werden.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt
das Filter- und Nullpunktkreuv.ungs-Detektornetzwerk 90 den
in Fig. 7,dargestellten Aufbau, wobei ein erster Nullpunktkreuzungs-Detektor 94 mit einem Integrator 96 gekoppelt ist,
der wiederum mit einem zweiten Nullpunktkreuzungs-Detektor
98 gekoppelt ist. Diese Form eines Filter- und Nullpunkt.-kreuzungs-Detektors 90 ist insbesondere vorteilhaft wenn die
Leitung /Leitungs-Spannung an den Anschlüssen Ik Transienten j oder Übergänge enthält, wie solche aufgrund von Gleichrichter- | lasten, die den Nullpunkt kreuzen können. Bei dieser Anordnung j erreicht der erste Detektor 9^ ein binäres Signal, das eine j Zustandsänderung für jede Nullpunkt kreuzung des Eingangssignals j besitzt. Der Integrator 96 integriert dieses Ergebnissignal j zum Abgeben'eines nominell dreieckförmigen Signalverlaufes, \ der Nullpunktkreuzungen besitzt, die nominell zu den Soll- i Schaltzeitpunkten auftreten. Der zweite Nullpunktkreuzungs- ; Detektor 98 gibt ein Triggerzeitsteuersignal ab zum Steuern
des Schaltens der Stufen der verschiedenen Leitung/Leitungs-Paare, j

Fig. 8 zeigt den Frequenzregler für das bevorzugte Ausführungs- j beispißl. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält der Regler | 28 ein Filter- und Nullpunktkreuzungs-Detektornetzwerk 10O₇ ; das mit den Anschlüssen l4 verbunden ist. Das Ausgangssignal |

ι des Netzwerkes 100 ist mit einem Summ i em et zwar k lizw. einem j Addierer 102 gekoppelt,der wiederum mit einem Fohlorverstärker j Io4 gekoppelt ist, zum Ansteuern der Leitung 22. In der Praxis ' kiinn das Netzwerk 100 das gleiche wie das entsprechende Net'3- ; werk 90 im Triggersignalgenerator 3^ sein. In solchen Fällen
kann das Ausgangssignal des Netzwerkes 90 direkt im Regler 28
an Stelle desjenigen verwendet werden, das durch das Netzwerk
100 erzeugt wird. Der Addierer 102 erreicht ein Frequenzfehlersignal, das die Frequenzdifferenz der Spannung an den Anschlüssen
14 und einer Bezugsfrequenz wiedergibt. Dieses Frequenzfehlersignal wird über die Fehlerverstärker JO'i und die Leitung 2?.
der in der Drehzahl veränderlichen Antriebsmaschine 20 zugeführt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann das Ausgangssignal des Addierers 102 über ein Spannungsprofilnetzwerk
106 (Spannungsform er) einem Eingang des Addieres 72 des
Rückkopplungsfühlers 36 zugeführt werden. Bei dieser Ausführungsform verändert das Spannungsprofilnetzwerk I06
die geführte Systemspannung auf der Leitung 28 abhängig
von dem System-Frequenzfehler. Im Normalbetrieb ist der
Frequenzfehler des Systems 10 niedrig,weshalb kein wesent-:'
liches Ausgangssignal von·dem Spannungsprofilnetzwerk I06
vorliegt. Jedoclikannbei momentanen überlastzuständen, d.h. j

dann, wenn das System 10 relativ große Motorlasten starten
soll, das sich ergebende Verlangsamen der Antriebs- j

maschine 20 direkt durch Erfassen der verringerten Frequenz
an den Ausgangsleitungen der Maschine 12 erfasst werden.
Das Netzwerk. 106 erfasst Zeitpunkte.'wenn die Frequenz, an _;

den Anschlüssen Ik unt'ir einen vorgebenen Schwellenwert
abfällt, und erreicht für einen Frequenzbereich unter diesem ; Schwellenwert ein geeignetes Signal zum Netzwerk bzw. Addierer
72.um eine relativ niedrige Ausgangsspannung von der Maschine j 12 beispielsweise dadurch zu erreichen, daß die Spannung auf ! das 0,707-fache der Nominalspannung abgesenkt wird, wenn [

eine Vorlangsamung um wenige Prozent erfasst wird. Als Folge j dieser Betriebsweise wird die von der Antriebsmaschine 20 t

"gesehene" effektive Last im wesentlichen verringert und [

kann dieses Bauelement weiter nahe der normalen Systemfrequenz 1 arbeiten, in der sie m1 ehrjL,eistung abgeben kann^wodurch die j

höchstmögliche Auegangsspannung aufrechterhalten werden kann. ^; Diese Merkmal ist inubesondere zum Verhindern zufälliger
Ausschaltungen vorteilhaft wenn Relais in dem System verwendet werden. Diese Anordnung kann dann verwendet werden, ! Yenn ein einziges Asynchrongeneratorsystem 10 arbeitet oder
wenn mehrere derartige Asynchrongeneratorsysteme parallel
an Anschlüsse 14angekoppelt sind.

Bekanntlich muß beim Anlauf von Asynchrongeneratoren ein
anfänglicher Remanenzfluß entweder in der Maschine vorliegen

,' J

oder in der Maschine 12 erreicht werden. Herkömmlich muß . dieser Remanenzfluß in die Maschnine bei der mechanischen

Drehzahl Null eingebracht werden bei einem Vor-Gleichstrom i

in einer Wicklung des Generators oder existiert andererseits }

ein ausreichender Remanenzfluß in der Maschine aufgrund eines ,

vorhergehend erfolgten Betriebes. Bei einem einzigen autonomen j

Asynchrongeneratorsystem kann die geschaltete Kondensator- j

t anordnung dazu verwendet werden_;um einen Spannungsaufbau in dem Generator automatisch zu erzeugen wenn die Maschinendrehzahl irgendeinen Minimalwert erreicht. Die Last ist normalerweise während der Flußinitialisierung bzw-Auslösung ab- j getrennt und auch bis eine richtige Ausgangsspannung und J -Frequenz erreicht sind. Wenn jedoch eine sich drehende jedoch ■ unerregte Asynchronmaschine mit einem externen Netz oder · einem anderen Asynchrondhrongenerator verbunden wird, tritt ein sehr großer Stromübergang auf, bis sich der Fluß in ' dieser Maschine aufbaut. Beispielsweise kann ein derartiger Übergang oder Transient sehr leicht einen augenblicklichen Spannungsabfall in der Größenordnung von 50 % auslösen wenn zwei identische Maschinen in dieser Weise parallel geschaltet sind. Wenn die dem Netz hinzuzufügende Maschine anfänglich erregt ist durch Verwenden einer getrennten Kondensatorbank kann der Übergang sehr leicht ebenfalls nachteilig sein,wenn die Frequenzen nicht phasenverriegelt sind, unter Verwendung üblicher Synchronmaschinen-Leitungsverbindungstechniken. ..»-

In Übereinstimmung mit der Erfindung kann ein Thermistor-Netzwerk WIe³⁰FXg. 10 verwendet werden_;um eine unerregte, sich jedoch nahezu synchronjdrehende Asynchronmaschine mit minimalem Übergang (direkt) anzuschließen.

- 90 -

Das Netzwerk gemäß Fig. 10 weist zwei Anschlüße 108 a und 108 b auf, wobei einjj-Phasen-Schalter 110 zwischen diese Anschlüße 108a_Und 108 b und eine Reihenschaltung aus einem 1-Phasen-Schalter 112 und einem Thermistor 114 parallel zu einer Phase des Schalters 110 geschaltet sind· Der Thermistor 114 besitzt eine temperaturabhängige Widerstandskannlinie mit relativ hohem Widerstand bei niedrigen Temperaturen und relativ niedrigem Widerstand bei hohen Temperaturen. Ein zugeordneter Regler 116 steuert den Betrieb der Schaltung 110 und 112. Das Netzwerk 108 ist zwischen einem der Anschlüsse Ik und einer arbeitenden oder netzgekoppelten Asynchronmaschine und den entsprechenden Ausgangsanschlüssen der Asynchronmaschine, die anzuschließen XSt₇ gekoppelt· Beispielsweise kann, um das System 10 gemäß Fig. 1 an das externe Netz anzuschließen, das Netzwerk in eine der Ausgangsleitungen zwischen den Anschlüssen l4 und dem Schalter l6 gekoppelt sein. Bei anderen Mehrfachsystemen kann ein einziges Netzwerk 108 wiederholt (nach Abkühlen) verwendet werden, \im sequentiell das Mehrfachsystem anzuschließen. Bei anderen Systemen können getrennte Thermistorzweige ähnlich dem den Schalter 112 und den Thermistor Il4 enthaltenden Zweig in ähnlicher Weise in jede der Ausgangsleitungen von der Asynchronmaschine gekoppelt sein·

Im Betrieb werden,wenn das das Netzwerk 108 enthaltende System 10 an ein externes Netz beispielsweise mittels des Schalters 16 oder einen anderen Asynchrongenerator anzuschließen is±, die Schalter 110 und 112 anfangs durch den Regler Il6 so gesteuert daß sie in ihren Offenstellungen sind. Dann wird die unerregte Asynchronmaschine 12 bis zu einer Drehzahl nahe der Soll-Leitungsfrequenz gebracht. Eine Frequenz- oder Phasenverriegelung ist nicht erforderlich. Der Schalter 112 wird dann durch den Regler 116 geschlossen wodurch der Thermistor 114 in eine der Ausgangsleitungen eingefügt wird, die die beiden Generatoren parallel verbindet.

Bei dieser Anordnung erreicht die im Thermistor llA verbrauchte Leistung_/daß dessen Temperatur ansteigt, wodurch dessen Widerstand verringert wird, Durch geeignete Auswahl der Thermistoreinrichtung ergibt sich, daß der Thermistor oder mehrere reihengeschaltete Thermistoren so gewählt sind, daß' deren Widerstand/ Temperatur-Charakteristik an die Geschwindigkeit des Spannungsaufbaues angepaßt ist· Folglich nimmt der Strom in dem Thermistor zu und nimmt dessen Widerstand ab_; bis die Temperatur und der Widerstand solche Werte erreiche^daß der hindurchfließende Strom im wesentlichen äquivalent dem Dauerzustand- Endwert ist, der für den unbelasteten Magnetisierungstrom erforderlich ist. Zu diesem Zeitpunkt öffnet der Regler Il6 den Schalter 112

unter Schließen der drei Phasehschalter 110» Das System 10 ist dann vollständig zugeschaltet ohne einem Übergang» In der Praxis ändert der Regler 116 den Zustand der Schalter 110 und 112 durch Erfassen, wann die Thermistorspannung unter einen vorgebenem Schwellenwert abfall^ oder kann andererseits eine vorgegebene Zeitverzögerung erreichen» Der gleiche Thermistor 114 kann nach dem Abkühlen zum Erreichen einer nahezu übergangsfreien Erregung für zusätzliche Systeme verwendet werden, wenn diese zugeschaltet werden ·

Herkömmliche Asynchrongeneratorsysteme besitzen eine lediglich begrenzte Fähigkeit, Wechselstrommotorlasten zu starten. Üblicherweise erfordert.wenn eine Wechselstrommotorlast gestartet wird, diese Las.t wesentlich mehr Blindleistung als während des normalen oder Dauerzustands-Laufbetriebes» Wenn eine unzureichende Kapazität in der Kondensatoranordnung 30 des Asynchrongenerators zur Verfugung steht, sinkt die durch das System 10 ereichte Spannung sehr schnell auf Null ab, wenn ein relativ großer Wechselstrommotor an die Ausgangsleitung 14 angeschaltet wird» Die Motorstartfähigkeit des Systems wird verbessert durch Zuschalten einer Überlast-Kondensatoranordnung (bzw. eines entsprechenden Netzwerks) über den Ausgangsanschluß 14 während

O S ! J· I / O

Überlastzuständen wie währenddes Anlassens eines großen Wechselstrommotors«

Fig. 11 zeigt eine beispielhafte Überlast-Kondensatoranordnung Il8 mit drei ähnlichen Zweignetzwerken 120, 122 und 124 für Anschluß in Sternanordnung an Leitungen A, B und C und eine neutrale- oder Masse- oder Erdleitung N des Systems 10 gemäß Fig· 1« Jedes der Zweignetzwerke 120,122 und 124 enthält eisen Kondensator C (mit entsprechendem Index) und einen Schalter S (mit entsprechendem Index). Als Beispiel zeigt Fig· 12 ein besonders wirftschaftIiehes Ausführungsbeispiel des Zweignetzwerks 120, das einen hochstromdichten bzw, starkstromfesten Wechselstrom-Elektrolytkondensator C₁P₀ enthält, der in Reihe mit einem Halbleiter⁴-schalternetzwerk S-₂ zwischen der Ausgangsleitung A und Erde geschaltet ist· Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Kondensator C_1? ein "jtptorstart "-Kondensator sein, der für aussetzenden Betrieb vorgesehen ist, wie beispielsweise der Typ 9 A der Firma Sprague. Dieser Kondensatortyp enthält im allgemeinen ein paar polarisierter Kondensatoren, die Rückea an Rücke¹¹ angeordnet reihengeschaltet sind·

Das Schalternetzwerk S₁__ enthält ein paar entgegengesetzt gerichteter (antiparallel geschalteter) steuerbarer Gleichrichter, kurz SCR, 126.und 128.die zur Bildung eines bidirektionalen oder Zweirichtungschalters parallel geschaltet sind. Das Paar der SCR ist in Reihe mit einer Luftkern-Drossel 130 zwischen dem Kondensator C_10n und einem gemeinsamen Potential wie E-rdpo tential geschaltet. Das Aus gangs signal eines Triggernetzwerks 152 ist den Primärwicklungen von Triggertransformatoren T. und T₂ zugeführt· Die Sekundärspulen der Transformatoren T. T₀ sind über die Kaihoden- und Steueran-Schlüsse der jeweiligen SCR 126 bzw, 128 geschaltet. Ein Detektor 134 erreicht ein Sperrsignal für das Triggernetzwerk 132. Der Triggernetzwerk-Eingang ist mit dem

BAD ORIGINAL

A/D-Umsetzer 84 verbunden. Im Betrieb erreicht, wenn eine zusätzliche Kapazität erforderlich ist, wie beispielsweise aufgrund des Anlassens eines Wechselstrommotors, das Signal vom A/D-Umsetzer 84 normalerweise ein Steuersignal vom Netzwerk 132 zum Durchschalten der SCR 126 und 128 in deren Leitzustand. Wenn jedoch die Spannung über den SCR 126 und 128 über einem vorgegebenen Schwellenwert ist, verhindert das Sperrsignal vom Detektor 134 das Durchschalten der SCR 126 und 128 in deren nichtleitenden Zuständen bis zu einem Punkt i.m Signalverlauf, wenn die

minimalen '

Übergänge einen beliebigen Anfangszustand bezüglich der Kondensatorspannung erreichen. Bei dieser Anordnung ist das Netzwerk 118 optimiert zum Aufnehmen eines Anlassens eines ungeladenen Kondensators oder eines Wiederanlassens wenn die relativ schlechtere thermische' und elektrische Kondensatorspannung irgendwo zwischen Null und der vollen Spannung ist.

Bei dem bevorzugtem Ausführungsbeispiel sind die Motorstartkondensatoren in Sternanordnung angeschlossenem die Verwendung verfügbarer niedrigerer Kondensaiorspannung-Nennwerte zu ermöglichen. Bei Anwendungen mit niedrigeren Spannungen kann eine Dreieckanordnung in wirtschaftlicherer Weise verwendet werden. Bei allen diesen Anordnungen kann ein thermischer Kondensatorschutζ für Fälle zufälliger Kondensatorüberlastuiig während des Gebrauches dadurch aufgenommen werden, d_aß die Schalter der Motorstartanordnung gesperrt bzw. inhibiert werden, wenn die reihengeschaltete Luftkern-Drossel eine vorgegebene Temperatur überschreitet.

Fig. 13 zeigt als Blockschaltbild ein alternatives Leistungsfaktorkorrekturnetz 140,das das Triggernetzwerk 92 gemäß Fig. 6 ersetzen kann. Das Netzwerk l40 enthält einen Rechner 142 und einen zugeordneten Speicher 144 sowie eine Schnittstelle l46. Wenn der Schalter 76 gemäß Fig. 5 die Leitung

Dieser Wert kann positiv oder negativ sein. In Systemen -^_n denen _die Anordnung 30 eine Sternanordnung ist, ist das Komplement dieser Blindleistung der Wert, der zum Kompensieren erforderlich ist, d. h. das dem entsprechenden Wert kapazitive Inkrement, positiv oder negativ, kann in das System von Leitung nach Neutral eingeschaltet werden.

Bei dem bevorzugtem Ausführungsbeispiel^das eine ^.Phasen-Stem-Kondensatoranordnung 30 verwendet, bestimmt der Rechner l42 zunächst den erforderlichen inkrementeilen Leitung/ Neutral-Blindleistungs-Korrekturwert für den Ausgangsleitungsanschluß jeder Leitung und setzt dann diesen Wert in eine äquivalente Blindleistungs-Dreieckkorrektur um. Der inkrementeile Dreieck-Kapazitätsäquivalentwert, der einem bestimmten inkrementellen Sternwert zugeordnet ist, wird durch zwei gleiche inkrementelle Dreieck-Kondensatoren· gebildet, deren einer Anschluß mit dem zugeordneten Sternanschluß verbunden ist, wobei jeder dieser inkrementellen Dreieck-Kondensatoren des gleiche Vorzeichen besitzt sowie ein Drittel des Kapazitätwertes des inkrementellen Wertes des für die Sternanordnung berechneten Wertes. Der dritte inkrementelle Dreieck-Kondensator für den entgegengesetzten Zweig oder Schenkel besitzt entgegengesetztes Vorzeichen und besitzt die gleiche 1/3-Kapazitätsgröße.

Diese obigen Wertefür die verschiedenen Ausgangsanschlüsse sind inkrementelle Werte. Die gesamten Netto- oder Gesamt-Dreieckkondensatoren werden durch den Rechner lA2 bestimmt durch Addieren zum kürzest liegenden bzw. nächstliegenden Korrekturzustand der erforderlichen Änderung,die die algebraische Summe der drei inkrementellen Kapazitätswerte für jeden Anschluß ist. Daher werden die drei neuen Kondensatoren für das Dreieck-Netzwerk durch Addieren geeigneter umgesetzter inkrementeller Stern-Werte zu dem vorhergehenden Dreieck-Wert erreicht.

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- ο ι ! ο ί 7

66 mit der Leitung 78 verbindet, dann arbeitet das Netzwerk l4bO als Leistungsfaktorkorrektursystem in einer geschlossenen Schleife_/die eine Leistungsfaktorkorrektur auf periodischer Grundlage für Lasten erreicht, die abgeglichen oder nicht abgeglichen sein können.

Während des ersten Messzyklus und für alle folgenden Zyklen mißt das Leistungsfaktorkorrekturnetzwerk lAo die drei Rest-Blindleistungst^erme (Jeweils Quadrat des Leitungs stromes multipliziert mii dessen entsprechender Leitung / Neutral-Spannung) während eines Zyklus. Die sich ergebende Rest- oder Fehlersignale sind repräsentativ für die Änderung der Blindleistung seit der letzten Korrektur. Das System lAo verwendet dann dieses Fehlersignal zur Bestimmung der hinzuzufügenden oder abzuziehenden Kapazitäten von den jeweiligen Phasen der Anordnung 30 während des nächsten Korrekturzyklus. In Fig. 13 erreicht der Speicher 144 eine Speicherung von Daten.die für den Zustand des Netzwerkes 30 repräsentativ sindjd. h. Daten_/die die vorliegenden Kondensatoren definieren, die zugeschaltet sind. Zwischen den Leistungsfaktorkorrekturzyklen überwacht der Rechner lA2 die Signale vom Leistungsfaktordetektor 6θ zur Bestimmung der drei unabhängigen Leitung/Leitungs-Kapazitätänderungen die zum Korrigieren des Leistungsfaktors erforderlich sind. Der Rechner lA2 summiert diese inkrementeilen Werte mit den vorhergehenden Werten_/die im Speicher tkk gespeichert sind zur Berechnung der neuen Soll-Werte. Zu einem KorrekturZeitpunkt erzeugt der Rechner IA2 Steuersignale_;die die neuen Werte wiedergeben _fd±e von dem Netzwerk 30 zuzuschalten bzw, abzutrennen sind. Diese Steuersignale sind die Triggersignale_/die mittels der Schnittstelle 1Λ6 den verschiedenen Stufen der Anordnung 30 zugeführt werden.

Daher mißt der Rechner 142 die Rest-Leitung /Leitungs-Blindleitung»

178

3113

Der Rechner l42 erzeugt dann die Triggersignale auf der Leitung 34 a ,die den SoIl-GeSamtkapazitätswert über die verschiedenen Leitungen beim nächsten Zyklus, während

dem die Leistungsfaktorkorrektur durchgeführt wird, schalten.

In Fällen, in denen ein berechneter Dreieck-Kapazitätswert für die Leistungsfaktorkorrektur so bestimmt ist, daß er einen negativen Netto- bzw. Gesamtwert besitzt, ändert der Rechner l42 die Werte in der folgenden optimalen Weise vor der Erzeugung der Triggersignale. Der Rechner 142 subtrahiert zunächst ein Drittel der Größe dieses negativen Wertes von jedem der anderen nicht-negativen Leitung/ Loitungs-Kondonsntoron ztini Spezifizieren zweier neuer Gesamtwerte^ die an die Leitung anzuschließen sind. Das Anschlußpaar^ das der ursprünglichen negativen SoIl-Kondensatorkoiapensation zugeordnet ist, bleibt unkompensiert.

Die Fig. 14 bis 18 zeigen eine andere Ausfuhrungsform dieses Leistungsfaktorkorrekturnetzwerks für ein3—phasiges System 10. mit einer Dreieck-Kondensatorandnung 30, das zum optimalen Kompensieren bezüglich unabgeglichener Leitung / Leitungs- oder Leitung /Neutral-Lasten ausgebildet istο Bei dieser Anordnung ersetzt das Netzwerk 60 gemäß Fig. l4 den Block 60,die Leitungen 66 und 78 in Fig. 5 und die Blöcke 82 und 84 in Fig. 6. Zeitsteuersignale für die verschiedenen Abtastbetriebe,die durch das Netzwerk 160 erzeugt werden, werden durch die Leitung 91 vom Netzwerk 90 zugeführt. Im Netzwerk I60 wird ein Impulsbreitenmodulations-Multiplizierer (PBM-Multiplizierer) für die Blindleistungsberechnung verwendet,um Genauigkeit und Einfachheit zu erreichen, obwohl andere Arten von Multiplizierern ebenfalls die notwendigen Daten erreichen können. Die Impulsbreitenmodulations-Wiedergaben der Leitung / Neutral-Spannungen werden durch Vergleichen der

Leitung/Neutral-Spannung mit einer Dreiecfc=BezugsspamjuHg erreichte. Diese digitalem Wiedergaben ermöglichen eine einfachere digital© Multiplikationsausführung mit den integrierten Strömeiio Für feste Spannungen geht die Blindlei ·» stungsmessung zu eiEsem Kondensator^Korapensationswsrt über_e Wenn die Spannung ansteigt, nimmt auch die Blindleistung der Kompensationskondensatoren zu_o Dah©r ist für die gleiche Blindleistung bei höherer Spannung ein kleinerer Kompen« sationkondensator geeignet₉ was anzeigt/ daß das Produkt des Multiplizierers (Blindleistungsmess^ung) spannungskompensiert werden sollte, vor dssan Verwendung zur Be= Stimmung der Kapazität_o Dies© Leitungspannungsänderungen können im wesentlichem durch geeignetes Ändernder Amplitude V der Dreieck-B.esugsspannung V_.,_T kompensiert ererden_o

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Diese Ausbildungsform der Erfindung wird nun inn einzelnen erläutert®

Figo zeigt ein allgemeines Blockschaltbild des Netzwerks l6o das einen V -Generator I62 enthält₉ der in Figo 15 im einzelnen dargestellt ist₉ der mittels der Spannungsfühlerleitungen 35 a mit den Ausgangsleitungen A₀ B und C der Asynchronmaschine 12 verbunden isto Jede der Leitungen 35 a führt ein sinusförmiges Signal zu₉ das der Leitung -/Neutral=Spannung für diese Leitung entspricht, und die in ^Fige 14 mit Y sin wt ₀ V_nM sin (wt -!- 120® ) und V„_N sin (wt + 24θ® ) für die Leitungen A bzw_o B

C bezeichnet sini_o Der Generator l62 enthält einen Voll- oder Halbwellengleichrichter und Filter IGk₉ Maßstabsänderungs netz -werke I66 und l67₉ ein Summier=

einen

netzwerk bzw_o einen Addierer loo und Dreieckwellen~Gene= rator 169« Bei diesem Blockschaltbild entspricht das Signal V„_T„ dem K.-»fachen der nominellen ¥ollwellenaus-

K-LJt¹ 1
gangsspannung für die Asynchronmaschine 12 und die nomi nelle Dreiedcwellenamplitude V (nom) entspricht

Bei dieser Anordnung erreicht der Generator l62 ein kompensiertes Dreieckwellenausgangssignal V₇ auf

5i 13178

der Leitung 1Ö2 a mit einem Spitzenwert V und einer

Frequenz f_n. V entspricht daher ((2V₁ / V_T (NOM)) -1) Up J.L

ν_πτΛΙ, wobei V_T die Amplitude des Signals auf der Leitung

llh,r Jb

l66 a ist. Diese lineare Kompensation erster Ordnung beseitigt im wesentlichen den Skalierungs- oder Maßstabsfehler aufgrund der Abhängigkeit des Kompensationskondensators von der Spannung _t wodurch die dynamische Systemantwort verbessert wird«

Das Netzwerk l60 enthält auch drei ähnliche Stern-wertnetzwerke 17** bis 1?6 wobei jedes dieser Netzwerke mit der Leitung 162 a einer der Leitungen 35 a und einer zugeordneten der Leitungen 55 b verbunden ist, die die Signale i.ji- bzw« i_r zuführen, die die Ströme in den Leitungen A, B bzw. C wiedergeben. Das Netzwerk ±7k ist im einzelnen in Fig» l6 wiedergegeben. Das Netzwerk 174b enthält Skalierungsoder Maßstabsnetzwerke 177 und 178, einen Multiplizierer l8o, ein Summiernetzwerk bzw· einen Addierer 182, einen Nullpunktkreuzungsdetektor 184 und einen Integrator l86₇ der einmal während jedes Kompensationszyklus rückgesetzt wird,, Die Netzwerke 175 und 176 sind in ähnlicher Weise aufgebaute Mit dieser Anordnung erreichen die Netzwerke 17^5 175 und 176 Ausgangssignale auf Leitungen 17^l· a, 175 a bzw. 176 a_/die die inkrementellen Stern-Kapazitätswerte (Leitung/Neutral-Kapazitätswerte), nämlich Δ C_AN, . A C_nlvJ bzw. . · Δ ^c _riSr» £ü^r die Leistungsfaktorkorrektur S

Auf diese Weise werden mit dieser Anordnung die Leitung/ Neutral-Leistungsfaktorsignale durch simultanes Integrieren nach Rücksetzen über ein 36Ο Grad-Intervall der Produkte derLeitung/Neiitral-Spannungen für die Leitungspaare und der Integrale der Wechselkomponenten der entsprechenden Leitungsströme erzeugt. Als Ergebnis erreicht das System eine wesentliche Harmonischen-Verringerung. Darüber hinaus sind die mittleren Produkte der Harmonischen

vernachlässigbar j, selbst wenn sowohl Strom- als auch Spannungssignalverläufe Verzerrungen enthalten« Das System erreicht auch die 90 6rad=Phasenverschiebung des Quadratur» bzw» Blindstromes_/so daß das Produktausgangssignal einen Gleichstromt erra enthält^ der lediglich der Blindleistung proportional ist»

Die Leitungen 17^ & % 175 & und I76 a sind jeweils mit einem Stern/ Dreieck^Umsetzmigsnetzwerk I80 verbunden, das im einzelnen in Pig_o 17 dargestellt ist«, Das Netzwerk 180 enthält drei jfjkalierungs- oder Maßstabsnetzwerke I79 Aj 179 B und 179 C und drei Summiernetzwerke oder Addierer I8I bis 183/ die inkrementelle Dreieck-Kapazitätswerte (Leitung /Leitung-Kapazitätswerte ), nämlich Δ c_AB„ ^^C _BC ^bzWo ^⁰CA' ^{auf Leitun}s^{en lSl a}

182 a bzw« I83 a für die Leistungsfaktorkorrektur erreichen.

Die Signale auf den Leitungen !δ! a, 182 a und 183 a sind

einem
mit zugeordneten Suramiernetzwerk oder Addierer Iod bis gekoppelt j in denen dies© Signale mit den jeweiligen der geführten Kapazitätssignale C.„ (comrn) ₉ C (coram) bzw. C„. (comm) summiert werden^um Signale zu erzeugen^ die in Abtastspeichern 190 bis 192 (S/H) jeweils abgetastet und gehalten bzw. gespeichert werden. Die Ausgangssignale der Abtastspeicher 190 bis 192 geben die Soll-Kapazifcätssignale C.„ (des). C_n_ (des) bzw, C„. (des) auf Leitungen I80 a 180 b bzw. 180 c wieder» Die letzteren Signale geben die Kapazität wieder₈ die gerade über den. verschiedenen Anschlüssen der Maschine 12 ist (von dera unmittelbar vorhergehenden Meßzyklus), zuzüglich des inkrementeilen Wertes, der !fahrend des laufenden Meßzyklus bestimmt ist»

Die. Leitungen I80 a₈ I8I a und I82 a sind mit einem Korrekturnetzwerk 196 für negativen Kapazitätswert (das in Fig_o l8 im einseinen dargestellt ist) gekoppelt» Dieses Korrekturnetzwerk I96 enthält drei Summiernetzwerke oder Addierer 201 bis 203 deren einer Eingang sit

O1 -!O-J78

. * V-* 1 ί O

einer entsprechenden der Leitungen ΐ8θ a, l80 b und l80 c verbunden ist. Jeder Addierer 201 bis 203 ist ausgangsseitig mit einem von drei Netzwerken 2θ6 bis 208 verbunden, die eine kontinuierliche V. /V , -übertragungsfunktion besitzen die durch den Punkt (0»0) durchgeht und die eine Neigung von 1 im ersten Quadranten hat, sowie ein Null entsprechendes Ausgangssignal im dritten Quadranten. Das Ausgangssignal jedes der Netzwerke 206 bis 208 wird mittels eines zugeordneten Abtastspeichers 212 bis 214 (S/H) zu einer der Aus gangs leitungen 19-6 a, I96 b und I96 c gekoppelt. Jeder Addierer 20 1 bis 203 ist ausgangsseitig auch mit einem entsprechenden von drei Netzwerken 218 bis 220 gekoppelt, die eine V. /V . .-Übertragungsfunktion besitzen^die durch den Punkt (0,0) hindurchgeht und eine Neigung Null im ersten Quadranten und eine Neigung von 1/3 im dritten Quadranten besitzt. Das Ausgangssignal jedes der Netzwerke 218 bis 220 ist einem Summiereingang der beiden Addierer 201 bis 203 gekoppelt, die nicht mit dessen Eingang gekoppelt sind. Durch diese Anordnung werden, wenn eines der Soll-Kapazitätssignale negativ ist, Befehls-Kapezitätssignale erzeugt₉ die die Befehls-Werte (geführten Werte ) korrigieren, um eine optimale Leistungsfaktorkorrektur mit lediglich positiven oder Null-Kapazitäten zu erreichen.

Zusammenfassend erreicht das das Netzwerk l42 verwendende System 10 eine simultane3-Phasen-Blindleistungserfassung während eines 360 Grad-Intervalls der Leitungsfrequenz durch niimiltnnoH Tnfcotfrleren dreier Signale, tlaron ,j<«clos proportional dem Produkt eines integrierten (90 Grad-phasonverschobones Signal der Grundwelle) Leitungsstromsund dessen jeweiliger sinusförmigen Leitung /Neutral-Spannung. Die drei Integratoren werden vor der Auslösung eines neuen Moßzyklus rückgesetzt. Als Ergebnis wird durch Integrieren über 36O Grad die Blindleistung ohne zusätzliches Filtern während eines Zyklus bestimmt. Bei dieser Anordnung erreicht der

Integrator 1?6 eine Harmonischei Verringerung ₉ 90 Grad-Phasenverschiebung und Frequenzkompensation (die durch Integrieren des Leitungsstroms vor der Multiplikation mit der Leitung/Neutral-Spannung erreicht wird)« Das vor« liegende System ist eine Anordnung mit geschlossener Schleife, darin, daß ein Leistungsfaktorkorrekturwert bereits parallel zur Last vorliegt, wodurch der Blindleistungsfehler gemessen wird und der Korrekturwert anpassend oder addaptiv verlindert wirdo Das System 10 erreicht eineLeistungsfaktorkorrektur relativ hoher Geschwindigkeit in geschlossener Schleife und kann auch unabgeglichene induktive Leitung /Leitungs= undLeitung /Neutral-Laaten berücksichtigen.,

Im allgmeinen werden die Kompensationskondensatoren während des 360 Grad-Meßintervalls zur Vermeidung von Meßfehlern nicht zu- oder abgeschaltete Die neuen Kapazitätswerte, die nach einer Messung berechnet sind, werden bei der midisten Gelegenheit zugeschaltet, die mit dem transientenfreien Einschalten bzw_o Zuschalten übereinstimmte

Diese Möglichkeit der Blindleistungskompensation verringert die3~Phasen-RMS-Blindleistungsströme (RMS; Effektivwert), selbst wenn die vollständige Kompensation nicht möglich ist bei nur «äreieck-korrigierten Kondensatoren,, Diese ähnliche Situation tritt beispielsweise auf während stark unabgeglichener Lasten wie darm, wenn eine l^phasige Leitung / Neutral-angeschlossene Motorlast vorliegto

Selbstverständlich sind noch andere Ausführungsformen möglich,,

Claims (1)

1. Ansprüche

   / 1«}Asynchrongeneratorsystem, rait

   V/ A einer n-phasigen Asynchronmaschine mit einer Eingangswelle und mindestens η Ausgangsleitungen, xrofoei η ganzsahlig ist, wobei jede Ausgangsleitung mit einem zugeordneten Ausgangsanschluß verbunden ist,

   B einerGeneraioreinrichtung zum Erzeugen eines Frequenzsteuersignals^ das die Differenz zwischen der Frequenz der Spannung mindestens einer der Ausgangsanschlüsse und einem Bezugswert wiedergibt₉
   C einer Drehmonientgeneratoreinrichtiingj die abhängig von

   dem Frequenzsteuersignal ein Drehmoment auf die Eingangswelle ausübt, wobei das ausgeübte Drehmoment in zu dem Frequenzsteuersignal steht₉ gekennzeichnet durch
   D eine N=stufige geschaltete Kondensatoranordnung (3O)_/

   65-(879)-Me

   < io i 7

   wobei N ganzzahlig ist, wobei jede Stufe η Kondensatornetzwerlce enthält, wobei jedes Netzwerk einem Paar der Ausgangsleitungen zugeordnet ist, wobei die Kondensatornetzwerke innerhalb jeder Stufe sich jeweils durch eine vorgegebene Kapazität für jede Stufe auszeichnen und wobei jedes der Kondensatornetzwerke eine zugeordnete Kondensatorschalteinrichtung aufweist, wobei jede Schalteinrichtung abhängig von einem Triggersignal selektiv das Kondensatornetzwerk über das zugeordnete Paar der Ausgangsleitungen koppelt_t

   E Eine Rückkopplungseinrichtung (36.3*0, die mit den Ausgangsleitungen (l4) verbunden ist und eine Triggereinrichtung zum Erzeugen der Triggersignale enthält, wobei die Kondensatornetzwerke von X der N Stufen sich durch binärgewichtete Kapazitätswerte von Stufe zu Stufe auszeichne^ wobei X ganzzahlig ist, und wobei die Kondensatornetzwerke von N-X der N Stufen sich durch im' wesentlichen gleiche Kapazitätswerte von Stufe zu Stufe auszeichnen·

   2. Asynchrongeneratorsystem,mit

   A einer iwphasigen Asynchronmaschine mit einer Eingangswelle und mindestens η Ausgangsleitungen_/wobei η gaUzzahlig ist, wobei jede Ausgangsleitung mit einem zugeordneten Ausgangsanschluß verbunden ist,

   B einer Generatoreinrichtung zum Erzeugen eines Frequenzsteuersignals,das die Differenz zwischen der Frequenz der Spannung mindestens einer der Ausgangsanschlüsse und einem Bezugswert wiedergibt,

   C einer Drehmomentgeneratoreinrichtung_/die abhängig von dem Frequenzsteuersignal ein Drehmoment auf die Eingangswelle ausübt, wobei das ausgeübte Drehmoment in Beziehung zum Frequenzsteuersignal steht,
   gekennzeichnet durch

   Γ.) eine N-stufige geschaltete Kondensatoranordnung (30), wobei N ganzzahlig ist, wobei jede Stufe η Kondensator-

   netzwerke enthält, wobei jedes Netzwerk einem Paar der Ausgangsleitungen ziigeordnet ist₉ wobei die Kondensatornetzwerke innerhalb jeder Stufe sich durch oinc vorsogcbene Kapazität für diese Stufe auszeichnen und wobei jedesder Kondensator„Netzwerke eine zugeordnete Kondensatorschalteinrichtung aufweist, wobei jede Schalt..einrichtung abhängig von einem Triggersignal selektiv das Kondensatornetzwerk über dessen zugeordnetes Paar von Ausgangsleitungen koppelt $

   E eine Rückkopplungseinrichtung die mit den Ausgangsleitungen gekoppelt ist und eine Triggereinrichtung zum Erzeugen der Triggersignale enthält,,

   wobei die Rückkopplungseinrichtung eine Leistungsfaktordetektoreinrichtung aufweist zum Erzeugen eines Leistungsfaktorsignals, das den Leistungsfaktor an den Ausgangsanschlüssen wiedergibt und wobei die Rückkopplungseinrichtung selektiv in einen ersten Zustand betätigbar ist zum Koppeln der Ausgangsanschlüssse der Asynchronmaschine mit den Starkstrom-Leitungen eines externen Starkstromnetzes wobei das externe Starkstromnetz eine vorgegebene nominelle Frequenz; und Spannung auf den Starkstromleitungen besitzt, und zum Weiterkoppeln des Leistungsfaktorsignals zu£ Triggereinrichtung, wodurch das Asynchrongeneratorsystem (10) lediglich Wirkleistung an das externe Starkstromnetz abgibt, und

   wobei die Rückkopplungseinrichtung weiter eine Spannungsdetektoreinrichtung aufweist zum Erzeugen mindestens eines Amplituden s ignals das die Differenz zwischen der Amplitude der Spannung an den Ausgangsanschlüssen und einem Bezugswert wiedergibt, und wobei die Rückkopplungseinrichtung selektiv in einen zweiten Zustand betätigbar ist zum Koppeln der A.mplituden_signale zur Triggereinrichtung, wodurch das Asynchrongeneratorsystem Wirk- und Blindleistung zu Lasten koppelt^, die mit den A_USg_angsanschlüssen bei geregelter Spannung gekoppelt sind®

   ' ■ " C : iO i /O

   3. System nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Triggereinrichtung eine auf das Leistungsfaktor ansprechende Einrichtung aufweist, wenn die Rückkopplungseinrichtung in dem ersten Zustand ist, zum Periodischen Messen des Leistungfaktorsignals und zum Erzeugen von Triggersignalen für mindestens eine der Stufen der Anordnung, wodurch die Kapazitäten des Kondensatornetzwerks, die über die Paare der Ausgangsleitungen gekoppelt SXiId₇ im wesentlichen die Blindleistung an den Ausgangsleitungen aufs Äußerste verringer η und

   daß die Triggereinrichtung weiter eine Einrichtung aufweist, die, xfenn die Rückkopplungseinrichtung im zweiten Zustand ist, abhängig von dem Amplituden^signaX₉ periodisch das Amplitudensignal abtastet, und Triggersignale zu mindestens einer der Stufen der Anordnung erzeugt^ wodurch die Kapazitäten des Kondensatornetzwerks der Anordnung,die über das Paar der Ausgangsleitungen gekoppelt sind, im wesentlichen lastinduzierte Spannungsänderungen an den Ausgangsleitungen aufs Äußerste verringern,

   4. System nach Anspruch 3» daduttch gekennzeichnet, daß die Triggereinrichtung für jedes Paar der Ausgangsleitungen aufweist:

   I^ Einen ersten Nullpunktkreuzungsdetektor (9^0, der mit dem Paar der Ausgangsleitungen gekoppelt ist, zum Erzeugen eines ersten Signals mit einem ersten Wert, wenn die Leitung /Leitungs—Spannung des Paares größer als Null ist, und mit einem zweiten Wert, wenn die Leitung. /Leitungs-Spannung für das Paar kleiner als Null ist,

   2) Eine Integriereinrichtung (96) zum Erzeugen eines zweiten Signals,das das Integral des sich zeitlich ändernden Teils des ersten Signals wiedergibt und

   « 5

   ^ einen zweiten Nullpunktkreuzungsdetektor (98) zum Erzeugen eines dritten Signals, xirobei das dritte Signal einen ersten Wert besitzt, wenn das zweite Signal größer als Null ist, und einen zweiten Wert besitz^ wenn das zweite Signal kleiner als Null ist,

   wobei die dritten Signale den Triggersignalen für die Ivondensatorschalteinriclitung für das jeweilige Paar der Aus gangs leitungen entsprechen*,

   5.System nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet_s daß das System weiter mindestens ein Thermistornetzwerk (108) enthält j das zwi.scb.en einer der Ausgangsleitungen und dessen zugeordnetem Ausgangsanschluß gekoppelt ist, wobei das Thermistornetzwerk (108) enthält:

   l^liine Thermistoreinrichtung (21%) und einen ersten Schalter (112) die in Reihe zwischen der Ausgangsleitung und dem Ausgangsanschluß angeschlossen sind₉ wobei der Thermistor einen charakteristischen Widerstand besitzt^, der sich mit der Temperatur zwischen einem relativ hohen Widerstandswert bei einer vorgegebenen niedrigen Temperatur und einem relativ niedrigen Widerstandswert bei einer vorgegebenen hohen Temperatur ändert_f und wobei der erste Schalter selektiv in einen ersten Zustand betätigbar ist zum Erreichen eines Stromweges zwischen der Ausgangsleitung und dem Ausgangsanschluß über die Thermistoreinrichtung und selektiv in einen zweiten Zustand betätigbar ist zum Unterbrechen des ersten Stromweges„

   2}eine zweite Schalteinrichtung (110) die selektiv in einen ersten Zustand betätigbar ist zum Erreichen eines zweiten Stromweges zwischen der Ausgangsleitung und dem Ausgangsanschluß über den zweiten Schalter und selektiv in einem zweiten Zustand betätigbar ist zum Unterbrechen des zweiten Stromweges, und

   3) ^eine Steuereinrichtung_/ die selektiv in einen ersten oder Laufzustand bringbar ist zum Steuern des ersten Schalters derart.daß er im ersten Zustand XSt_x und des zweiten Schalters derart,daß er im zweiten Zustand ist. und zum selektiven Bringen in einen zweiten, Anlaufzustand zum Steuern des ersten Schalters in den zweiten Zustand und des zweiten Schalters in den

   und
   ersten Zustan^zum selektiven Betätigen in einen dritten, Ausschaltzustand zum Steuern des ersten und des zweiten Schalters in deren zweite Zustände.

   6. Starkstromnetz mit mindestens zwei Asynchrongeneratorsystemen,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß jedes Asynchrongeneratorsystem aufweist: A)Eine n-phasige Asynchronmaschine mit einer Eingangs- ■ welle und mindestens η Ausgangsleitungen, wobei η ganzzahlig ist, wobei jede Ausgangsleitung mit einem zugeordneten Ausgangsanschluß gekoppelt ist,

   B) eine Generatoreinrichtung zum Erzeugen eines Frequenzsteuersignals, das die Differenz zwischen der Frequenz der Spannung an mindestens einem der Ausgangsanschlüsse und einem Bezugswert wiedergibt,

   C) eine Drehmomentgeneratoreinrichtung,die abhängig von dem Frequenzsteuersignal ein Drehmoment auf die Eingangswelle ausübt, wobei das ausgeübte Drehmoment in Beziehung zu dem Frequenzsteuersignal steht,

   D) eine N-stufige geschaltete Kondensatoranordnung, xfobei M ganzzahlig ist, wobei jede Stufe η Kondensatornetzwerke enthält, wobei jedes Netzwerk einem· Paar der Ausgangsleitungen zugeordnet ist, wobei die Kondensatornetzwerke innerhalb jeder Stufe sich jeweils durch eine vorgegebene Kapazität für diese Stufe auszeichnen und wobei jedes der Kondensatornetzwerke eine zugeordnete Kondensatorschalteinrichtung aufweist, wobei jede Schalteinrichtung

   abhängig von einem Triggersignal selektiv das Kondonsatometzwerk über dessen zugeordnetes Paar der Ausgangsleitungen koppelt₃

   E) eine ßiickkopplungseänrichtii^g^ die mit der Ausgangsleitung gekoppelt ist und eine '^rigger einrichtung zum Erzeugen der Triggersignale aufweist₉ wobei die Ausgangsanschlüsse des Asynchrongenerator» systems miteinander gekoppelt sind und wobei die Rückkopplungseinrichtung für jedes System einen Spannungsdetektor zum Erzeugen eines A mpli=· tuden signals aufweist,das die Differenz zwischen der Amplitude der Spannung am den Ausgangsanschlüs=· sen und einem Bezugswert wiedergibt und zum Koppeln des AmplitudensEgnals zur Triggereinrichtung,wodurch die Asynchronmaschine eine vorgegebene Spannung an Lasten aufrechterhält^ die mit den Äusgangsanschlüssen gekoppelt sind_o

   7e Starkstromnetz nach Anspruch 6_} dadurch gekennzeichnet₀ daß mindestens eines der Asynchrongeneratorsysteme mindestens ein Thermistornetzwerls aufweist, das zwischen einer der Ausgangs leitungen und dessen zugeordnete la Ausgangsanschluß angeschlossen ist_s wobei jedes Thermistornetzwerk (108) aufweist:

   A) Eine Thermistoreinrichtung und einen ersten Schalter, die in Reihe zwischen der Ausgangsleitung und dem Ausgangsanschluß angeschlossen sind,wobei der Thermistor einen charakteristischen Widerstand besitzt, der sich mit der Temperatur zwischen einem relativ hohen Widerstandswex't bei einer vorgegebenen niedrigen Temperatur und einem relativ niedrigen Widerstand bei einer vorgegebenen hohen Temperatur ändert, und xrobei der erste Schalter selektiv in einen ersten Zustand betätigbar ist zum Erreichen eines ersten Stromweges zwischen der Ausgangsleitung und dem Ausgangs» anschluß über die Thermistoreinrichtung und

   selektiv in einen zweiten Zustand betätigbar ist zum Unterbrechen des ersten Stromweges,

   B) eine zweite Schalteinrichtung,die selektiv in einen ersten Zustand betätigbar ist zum Erreichen eines zweiten Stronrweges zwischen der Aus gangs leitung und dem Ausgangsanschluß über den zweiten Schalter und selektiv in einen zweiten Zustand betätigbar ist zum Unterbrechen des zweiten Stromweges,

   C) eine Steuereinrichtung_/die selektiv in einen ersten, Laufzustand betätigbar ist zum Steuern des ersten Schalters in dessen ersten Zustand und des zweiten Schalters in dessen zweiten Zustand und selektiv in einen zweiten^ Anlaßzustand betätigbar ist zum Steuern des ersten Schalters in den zweiten Zustand und des zweiten Schalters in den ersten Zustand und selektiv in einen dritten, AusschaItzustand betätigbar ist zum Steuern des ersten und des zweiten Schalters in deren zweiten Zustände»

   8. System nach Anspruch 6_/ dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudensignal-Kopplungsexnrxchtung der Rückkopplungseinrichtung für mindestens eines der Asynchrongeneratorsysteme eine Einrichtung -, die abhängig von dem Frequenzsignal das Amplitudensignal verändert, wobei das veränderte Amplitudensignal gleich dem Ainplitudensignal ist, wenn das Frequenz signal Frequnzen außerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereiches wiedergibt, und gleich einem vorgegebenen Wert ist, wenn das Frequenzsignal Frequenzen innerhalb des vorgegebenen Frequenzbereiches wiedergibt, und eine Kopplungseinrichtung aufweist zum Koppeln des veränderten Amplitudensignals zur Triggereinrichtung an Stelle des Amplitudensignals, wodurch die Asynchrongeneratormaschine Wirk- und Blindleistung zu Lasten führt, die mit den Ausgangsanschlüssen gekoppelt sind, bei einer ersten vorgegebenen Spannung_/

   wenn die Frequenz über dem vorgegebenen Bereich ist, und bei einer zweiten vorgegebenen Spannung,wenn die Frequenz innerhalb des vorgegebenen Bereiches ist. wobei die zweite vorgegebene Spannung niedriger als die erste vorgegebene Spannung ist_o

   9a Asynchrongeneratorsystem_g mit

   A) eine^n-phasigeft Asynchronmaschine mit einer Eingangswelle und mindestens η 'kusgangsXeitungeii, wobei η ganzzahlig ist_B wobei jede Ausgangsleitung mit einem zugeord neten Ausgangsanschluß gekoppelt ist₀

   B) einer Generatoreinrichtung zum Erzeugest eines Frequenz·» Steuersignals,das die Differenz zwischen der Frequenz der Spannung an mindestens einer der Ausgangsanschlüssen und einem Bezugswert wiedergibt,

   C) eineTDrehmomentgeneratoreinricMung^die abhängig von de"¹ Frequenzsteuersignal oin Drehmoment auf die Eingangswelle ausübt_/ wobei das ausgeübte Drehmoment in Beziehung zu dem Frequenzsteuersignal steht₉

   gekennzeichnet durch

   D) eine N-stufige geschaltete Kondensatoranordnung (§0),

   wobei N ganzzahlig ist₀ wobei jede Stufe η Kondensatornetzwerke enthält_g wobei jedes Netzwerk einem Paar der Ausgangsleitungen zugeordnet ist₉ wobei die Kondensatornetzwerke innerhalb jeder Stufe sich jeweils durch eine vorgegebene Kapazität für jede Stufe auszeichnen, und wobei jedes der Kondensatornetzwerke eine zugeordnete Kondensatorschalteinrichtung aufweist, wobei jede Schalteinrichtung abhängig von einem Triggersignal selektiv das Kondensatornetzwerk über dessen zugeordnetes Paar von Ausgangsleitungen koppelt_g

   E) eine Rückkopplungseinrichtung die mit den Ausgangsleitungen gekoppelt ist und eine Trigger einrichtung zum Erzeugen der Triggersignale aufweist„

   wobei das System weiter mindestens ein

   -"ίο- - ^ι ■- ' ^/ο

   Thermistornetzwerk aufweist,das zwischen einer der Ausgangsleitungen und dessen zugeordnetem Ausgangsanschluß gekoppelt ist. wobei das Thermistornetzwerk (1O8) aufweist:

   l) Kine Thermistoreinrichtung und einen ersten Schalter, die in Reihe zwischen der Ausgangsleitung und dem Ausgangsanschluß gekoppelt sind, wobei der Thermistor einen charakteristischen Widerstandswert besitzt, der sich mit der Temperatur zwischen einem relativ hohen Widerstandswert bei einer vorgegebenen niedrigen Temperatur und einem relativ niedrigen Widerstandswert bei siner vorgegebenen hohen Temperatur ändert, und wobei der erste .Schalter selektiv in einen ersten Zustand betätigbar ist zum Erreichen eines ersten Stromweges zwischen der Ausgangsleitung und dem Ausgangsanschluß üfrer die Thermistoreinrichtung und selektiv in einen zweiten Zustand betätigbar ist zum Unterbrechen des ersten Stromweges,

   2| eine zweite Schalteinrichtung^die selektiv in einen ersten Zustand betätigbar ist zum Erreichen eines zweiten Stromweges zwischen der Ausgangsleitung und dem Ausgangsanschluß über den zweiten Schalter und selektiv in einen zweiten Zustand betätigbar ist zum Unterbrechen des zweiten Stromweges,

   3Ϊ eine Steuereinrichtung die selektiv in einen ersten, Laufzustand betätigbar ist zum Steuern des ersten Schalters in dessen ersten Zustand und des zweiten Schalters in dessen zweiten Zustand und selektiv in zweiten, Anlaßzustand betätigbar ist zum Steuern des ersten Schalters in dessen zweiten Zustand und des zweiten Schalters in dessen ersten Zustand und selektiv in einen dritten, Ausschaltzustand betätigbar ist zum Steuern des ersten und des zweiten Schalters in deren zweite Zustände.

   ΙΟ» Asynchrongeneratorsystem mit
   A) einer n-phasigen Asynchronmaschine mit einer

   Eingangswelle und mindestens η -Ausgaagsleitungen, wobei η ganzzahlig ist₈ wobei jede Ausgangsleitung mit einem zugeordneten Ausgangsansohluß gekoppelt ist,

   B) einer Generatoreinrichtung zum Erzeugen eines Freqtienzsteuersignals,das die Differenz zwischen der Frequenz und der Spannung an mindestens einem der Ausgangsanschlüsse und einem Bezugswert wiedergibt„

   C) einerDrehmomentgeneratoreinrichtung^die abhängig von dem Frequenzsteuersignal ein Drehmoment auf die Eingangswelle ausüfot_/ wobei das ausgeübte Dremoment in Beziehung zu dem Frequenzsteuersignal steht,

   gekennzeichnet durch

   D) eine N«-stufige geschaltete Kondesast or anordnung (30) wobei N ganzzahlig ist₉ wobei jede Stufe η Kondensatornetzwerke enthält₀ wobei jedes Netzwerk einera Paar der Ausgangsleitiasigeja zugeordnet ist₉ wobei die Kondensatornetzwerlce isasasrhalb jäder Stufe sich jeweils durch einen vorgegebenen Kapazitätswert für diese Stufe auszeichnen und wobei jedes der Kondensatornetzwerke eine zugeordnete Kondensatorschalteinrichtung aufweist, wobei jede Schalteinrichtung abhängig von einem Triggersignal selektiv das Kondensatornetzwerk über dessen zugeordnetes Paar von Ausgangsleitungen koppelt j

   E) eine Rückkopplungseinrichtung,die mit dem Ausgangsleitungen gekoppelt ist und eine Triggereinrichtung zum Erzeugen der Triggersignale aufweist_g

   wobei die ßückkopplungseinriciatung einen Spannungsdetektor aufweist zum Erzeugen eines Amplitudensignals, das die Differenz zwischen der Amplitude der Spannung an den Ausgangsanschlüssen und einefii Bezugswert wiedergibt,
   wobei eine Einrichtung abhängig von detra

   Frequenzsignal das Amplitudensignal verändert/ wobei das veränderte Amplitudensignal gleich dem Amplitudensignal ist, Tfenn das Frequenzsignal Frequenzen außerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereiches wiedergibt. Tand gleich dem vorgegebenen Wert ist_r wenn das Frequemzsignal Frequenzen innerhalb des vorgegebenen Bereiches wiedergibt,

   wobei eine Kopplungseinrichtung das modifizierte Amplitudensignal zur Triggereinrichtung koppelt, wodurch das Asynchrongeneratorsystem Wirk- und Blindleistung zu Lasten abgibt,die mit den Ausgangsanschlüssen gekoppelt sind_/bei einer ersten vorgegebenen Spannung/ wenn die Frequenz oberhalb des vorgegebenen Bereiches ist/und bei einer zweiten vorgegebenen Spannung^enn die Frequenz innerhalb des vorgegebenen Bereiches XSt_x wobei die zweite vorgegebene Spannung kleiner als die erste vorgegebene Spannung ist.

   ti,, Asynchrongeneratorsystem mit

   A) einer n=phasigen Asynchronmaschine mit einer Eingangswelle und mindestens η Ausgangsleitungen₉ wobei η ganzzahlig ist, wobei jede Ausgangsleitung mit einem zugeordnetem Ausgangsanscliluß gekoppelt ist,

   B) eine⁵²¹ Generatoreinrichtung zum Erzeugen eines FrequenzsteuersignalS/ das die Differenz zwischen der Frequenz der Spannung an zumindest einem der Ausgangsanschlüsse und einem Bezugswert wiedergibt,,

   C) einerDrehmomentgeneratoreinrichtung,die abhängig von dem Frequenzsteuersignal ein Drehmoment auf die Eingangswelle ausübt, wobei das ausgeübte Drehmoment in Beziehung zum Frequenzsteuersignal steht,

   gekennzeichnet durch

   D) eine N-stufige geschaltete Kondensatoranordnung _f

   wobei N ganzzahlig ist₀ wobei jede Stufe η Kondensatornetziferke enthält₀ wobei jedes Netzwerk einem Paar der Ausgangsleitungen zugeordnet ist₉ wobei die Kondensatornetznferke innerhalb jeder Stufe sich jeweils durch eine vorgegebene Kapazität für diese Stufe auszeichnen und wobei jedes der Kondensatornetzwerke eine zugeordnete Kondensatorschalteinrichtung aufweist, wobei jede Schalteinrichtung abhängig von einem Triggersignal selektiv das Kondlensatoriietzwerk über dessen zugeordnetes Paar der Atisgangsleitungen koppelt ₉

   E) eine Rückkopplungseinrichtung_/die mit den Ausgangsleitungen gekoppelt ist und eine Triggereinrichtung zum Erzeugen der Triggersignale enthält_s

   wobei die Triggereinrichtung das Triggersignal mit einer ersten vorgegebenen Spannung erzeugt, wenn die Frequenz oberhalb des vorgegebenen Bereiches ist^ und bei einer zweiten vorgegebenen Spannung erzeugt, wenn die Frequenz innerhalb des vorgegebenen Bereiches ist, wobei die zx-zeite vorgegebene Spannung kleiner als die erste vorgegebene Spannung ist_o

   12» System nach Anspruch 6^ dadurch gekennzeichaeichnet, daß die Triggereinrichtung für jedes Paar der Ausgangsleitungen aufweist;

   l\ Einen ersten Niallpunlctkreusungsdetektory der mit dem Paar der Ausgangsleitungen, gekoppelt ist, zum Erzeugen eines ersten Signals mit einem ersten We^t₉ wenn die Leitung /Leitungs-Spannung für das Paar größer als Null ist, und eineffl zweiten Wert ₉ wesMs. die Leitung / Leitungs-SpaiHMing für das Paar kleiner als Null ist,

   2J eine Integrier-einrichtung zum Erzeugen eines zweiten Signals, das das Integral des ersten Signals wiedergibt, und

   3| einen zweiten Nullpunktkreiazungsdetektor

   zum Erzeugen eines dritten Signals^wobei das dritte Signal einen, ersten Wert besitzt/wenn das zweite Signal größer als Null ist_/und einen zweiten Wert besitzt. wenn das zweite Signal kleiner als Null ist,

   wobei die dritten Signale den TriggerSignalen für die Kondensatorschalteinrichtung für das jeweilige Paar der Ausgangsleitumgen entsprechen«

   13ο System nach Anspruch 9/dadurch gekennzeichnet, daß die Triggereinrichtmng für jedes Paar der Ausgangsleitungeti aufweist,

   l), einem erstes NrallpwiktksreuzusigödetektoE', der mit dem Paar der Ausgangsleitungen gekoppelt ist zum Erzeugen eines ersten SjügnalLs mit einem ersten Wert, wenn die Leitung. /Leitungs~Spannung für das Paar größer als Null XSt₁, und eines«! zweiten Wert ,wenn die Leitung /Leitungs-Spannung für das Paar kleiner als Null ist,

   2^ eine Integriereinrichtung zum Erzeugen eines zweiten Signals das das Integral des ersten Signals wiedergibt/ und

   3$ einen zweiten Nullpunktkreuzungsdtefaäctor zum Erzeugen eines dritten Signals wobei das dritte Signal einen ersten Wert besitzt, wenn das zweite Signal größer als Null ist und einen zweiten Wert besitzt, wenn das zweite Signal kleiner als Null ist,

   wobei die dritten Signale den Triggersignalen für die Kondensatorschalteinrichtung für das jeweilige Paar der Ausgangsleitungen entsprechen^

   i'lo Asynchrongcneratorsystenij mit

   A) einer n=phasigen Asynchronmaschine mit einer Eingangswelle und mindestens υ Ausgangsleitungen,wobei η ganzzahlig ist, wobei jede Ausgangsleitung mit einem zugeordneten Ausgangsanschluß verbunden ist,

   B) einer Generatoreinrichtung aura Erzeugen eines Frequenz-Steuersignals, das die Differenz zvrischen der Frequenz der Spannung an mindestens einem der Ausgangsanch 1 iisse und einem Bezxzgswert wiedergibt _s

   C) einem Drehmoaientgenerator, der abhängig von dem Frequenzsteuersignal ein Drehmoment an die JSingangswelle anlegt,. wobei das angelegte Drehmoment in Beziehung zu dem Frequenzsteuersignal steht„

   gekennzeichnet durch

   D) eine N^stufige geschaltete Kondensatoranordnung (30)_f wobei N ganzzahlig ist„ wobei jede Stufe η Kondensatornetzwerke enthält₉ wobei jedes Netzwerk einem Paar der Ausgangsleitungen zugeordnet ist₉ wobei die Kondensat ornetzwerke innerhalb jeder Stufe sich jeweils durch einen vorgegebenen Kapazitätswert für diese Stufe auszeichnen und wobei jedes der Kondensatornetzwerke eine zugeordnete Kondensatorschaiteinrichtung aufweist, wobei jede Schalt—einrichtung abhängig von einem Triggersignal selektiv das Kondensatornetzwerk über dessen zugeordnetes Paar der Ausgangsleitungen koppelt,

   E) eine Rückkopplimgseirichtung,die mit den Ausgangsleitungen gekoppelt ist und eine Triggereinrielitung zum Erzeugen der Triggersignale enthält₉

   wobei für jedes Ausgangsleitungs-Paar für jede der N Stufen das Kondensator^Netzwerk eine Drossel enthält, die in Reihe mit einem Kondensator zwischen zwei Anschlüssen geschaltet ist₉

   wobei die zugeordnete Kondensatorschalteinrichtung aufweist J

   ein erstes UalbXeitorschalterHofciÄwork fla.s /,wi schon <l©r Droff.¹«· I (l.) und «iti«r S/oilung (ho) <Ioh l'aaros dnr Ausgangs leitungen gesch_nltet ist wobei das erste Schalternetzwerk eine Triac-Kinrichtung (48) aufxireist, deren MT 2-Anscliluß mit d<»r einen Ausgangs! ei tu ng

   J , i O ί / Ö

   gekoppelt ist und deren MT !-Anschluß mit einem Anschluß des Kondensatornetzwerks und einer Diode- gekoppelt ist, deren Kathode mit dem SteuBranschluß der Triac-Einrichtung gekoppelt ist und deren Anode mit der einen Leitung gekoppelt ist, wobei eines der Triggersignale selektiv über den Steueranscnluß und den MT !»Anschluß der Triac^Einrichtung gekoppelt ist, und

   ein zweites Halbleiterschaltemneibzwerk (46)_/ das zwischen dem Kondensator (C) und der anderen Leitung (42) des Paares der Ausgangsleitungen gekoppelt ist_/ wobei das zweite Schalternetzwerk eine steuerbare Halbleitereinrichtung (46) aufweist, deren Anodenanschluß mit der anderen Ausgangsleitung und deren Ka thodenanschluß mit dem anderen Anschluß des Kondensatornetzwerks gekoppelt ist. und

   eine Diode, deren laufe ©denanschlmß mit der anderen Ausgangsleitung (42) und deren Anodenanschluß mit dem Katodenanschluß der gesteuerten Gleichrichtereinrichtung (46) gekoppelt ist, wobei eines der Triggersignale selektiv über den Steueranschluß und den Kathodenanschluß der steuerbaren Glexchrichtereinrichtung (46) gekoppelt ist (Fig.3).

   15β System nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitungen so ausgebildet sind, daß sie eine relativ hohe Konvektionswärme<=Übesrtragung von den Leitungen sum Umgebungsbereich erreichen und

   daß die steuerbare Glexchrichtereinrichtung mit der Ausgangsleitung mit relativ hohem WärmeübertragungskosQTizienten zwischen dem Anodenanschluß der steuerbaren Glexchrichtereinrichtung und der Ausgangsleitung gekoppelt ist und

   daß die Triac-Einrichtung (48) mit der Ausgangsleitung

   mit relativ hohem Wärmeübertragungskoeffizenten zwischen dem MT 2-Anschluß der Triac^Einrichtung (Ί8) und der Ausgangsleitung (4o) gekoppelt ist«

   l6. System nach Anspruch !dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Ausgangsleitungs<=Paar für jede der N Stufen das Kondensatornetzwerk eine Drossel (L) enthält_y die in Reihe mit einem Kondensator (C) zwischen zwei Anschlüssen geschaltet ist, und

   daß die zugeordnete Kondensatorschalteinrichtung aufweist :

   ein erstes Halbleiterschalteraetzwerk,das zwischen der Drossel und einer Leitung des Paares der Ausgangsleitungen geschaltet ist₉ wobei das erste Schalternetzwerk eine Triac-Einrichtung aufweist₉ deren MT 2-Anschluß mit der einen Ausgangslextung und deren MT 1-Anschluß mit dem einen Anschluß des ICondensatornetzwerks gekoppelt ist₉ sowie eine Biedereren Kathode mit dem Steueranschluß der Triac-Einrichtung und deren Anode mit der einen Leitung gekoppelt ist, wobei eines der Triggersignale selektiv über den Steueranschluß und den MT !»Anschluß der Triac-Einrichtung gekoppelt ist_y und ein zxveites Halbleiterschalternetzwerk, das zwischen dem Kondensator und der anderen Leitung des Paares der Ausgangsleitungen gekoppelt ist„ wobei das zweite Schalternetzwerk eine steuerbare Gleichrichtereinrichtung aufweist, deren Anoderaanschluß mit der anderen Ausgangsleitung gekoppelt ist und deren !Cathode mit dem anderen Anschluß des Kondensatornetzwerks gekoppelt ist, soxirie eine Diode, derenKatlhodenanschluß mit der anderen Ausgangsleitting gekoppelt ist und deren Anodenanschluß mit dem Hä£h<&denanschluß der steuerbaren Gleichrichtereinrichtung gekoppelt ist₀ wobei eines der Triggersignale selektiv über den Steueranschluß und den Kath-odenanschluß der steuerbaren Gleichrichtereinrichtung gekoppelt ist®

   is -

   17■ System nach Anspruch l6_/dadurch gekennzeichnet, daß die Amsgangsleitmigen so ausgebildet sind, daß sie relativ hohe Konvektionswärme-Üfoertragung von den Leitungen zum Umgebungsbereich erreichen^und

   daß die steuerbare Gleichrichtereinrichtung mit der Ausgangsleitung mit relativ hohem Wärmeübertragungskoeffizenten zwischen dem Anodenanschluß der steuerbaren Gleichrichtereinrichtnmg und der Ausgangsleitung gekoppelt ist und

   daß die Triac^Einrichtung mit der Ausgazagsleitung mit einem relativ hohem Warraeübertragungskoef fizenten zwischen dem MT 2=Anschluß der Triac»Einrichtung und der Ausgangslextung gekoppelt ist«,

   l8„ System nach einem der Ansprüche 2,4 oder 5j dadurch gekennzeichnet ₉ daß für jedes Ausgangsleitungs-Paar für jede der W Stufen das Kondensatornetswerk eine Drossel aufweist_a die in Reihe mit einem Kondensator zwischen zwei Anschlüssen geschaltet XSt₇ und

   daß die zugeordnete Kondensatorschalteinrxchtung aufweist:

   ein erstes HalbleiterSchalternetzwerk, das zwischen der Drossel und der einen Leitung des Paares der Atisgangs leitungen gekoppelt ist_f wobei das erste Schalternetzwerk auf v/eist . eine Triac-Einrichtung, deren MT 2«Anschluß mit der einen Ausgangslextung gekoppelt ist und deren MT !«-Anschluß mit dem einen Anschluß des Kondensatometzwerks gekoppelt ist_/ und eine Diode, deren Kathode ^rai£ ^dem Steueranschluß der Triac-Einrichtraig gekoppelt ist und deren Anode mit der einen Leitung gekoppelt ist, wobei eines der Triggersignale selektiv über den Steueranschluß und den MT 1-Ansehluß der Triac-Einrichtung gekoppelt ist, und ein zweites Halbleiterschaltnetzwerk das zwischen

   dem Kondensator und der anderen Leitung des Paares der Ausgangsloitungen gekoppelt ist_g wobei das zweite Schaltnetζwerk aufweist eine steusrbare Gleichrichtereinrichtung _; deren Anodenanschluß mit der anderen Ausgangsleitung gekoppelt ist und deren .Kathodemit dem anderen Anschluß des Kondensatornetzwerlcs gekoppel.t ist, und eine Diode, derenKathodenanschluß mit'der anderen Ausgangsleitung gekoppelt ist und deren Anodenanschluß mit dem j^jjgxgQ^nschluß der steuerbaren Gleichrichtereinrichtung gekoppelt ist, xvofoei eines der TriggersignaIe selektiv über den Steueranschluß und den Ifethodenanschluß der steuerbaren Gleichrichtereinrichtung gekoppelt ist_o

   19a System nach Anspruch 18_; dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitungesn so ausgebildet sind, daß sie relativ hohe Konvektionswärme^Übertragung von den Leitungen zum Umgebungsbereich erreichen,und

   daß die steuerbaren Gleichrichtereinrichtungen mit den Ausgangsleitungen mit relativ hohem WärmeübertragungskoeiFizenten zwischen den Anodenanschlüssen und der steuerbaren Gleichrichtereinrichtungen und den Ausgangsleitungen gekoppelt sind und

   daß die Triac«Einrichtungen raitden Ausgangsleitungen mit relativ hohem Wärmeübertragungskoggfizenten zwischen dem MT 2«Anschluß der Triac-Einrichtiiiigen und den Ausgangsleitungen gekoppelt sind«,

   20_o System nach Anspruch 6₉ dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Ausgangslextungs-Paar jede der N Stufen das Kondensotornetzwerlc eine Drossel enthält, die in Reihe mit einem Kondensator zwischen zwei Anschlüssen geschaltet ist,

   daß die zugeordnete Kondensatorschalteinrichtung

   ύ j i J I /O - 20 -

   aufweist:

   ein erstes HalblLexterschalternebzwerk/das zwischen der Drossel und einer Leitung des Paares der Ausgangsleitungen gekoppelt ist, wobei das erste Scbalteraetzwerk aufweist eine Triac-Einrichtung deren MT 2-Anschluß mit der einen Ausgangleitung gekoppelt ist und deren MT 1-Ansefoluß mit einem Anschluß des Kondensatornetzwerks gekoppelt XSt₇ und eine ^iode^ dersnKathode mit dem Steueranschluß der Triac-Einrichtung gekoppelt ist und deren Anode mit der einen Leitung gekoppelt ist, wobei eines der Triggersignale selektiv über den Steueranschluß und den MT !-Anschluß der Triac-Einrichtung gekoppelt ist, und ein zweites Halbleiterschalterneizwerkgdas zwischen dem Kondensator und der anderen Leitung des Paares der Ausgangsleitungen gekoppelt ist₉ wobei das zweite Schalternetzwerk aufweist eiiie steuerbare Halbleitereinrichtung_/deren Anodenanschluß mit der anderen Aus gangs leitung gekoppelt ist,, und deren Ka-ftiode mit dem anderen Anschluß des Kondensatornetzwerk gekoppelt ist,und eine Diode_/deren Katftodenanschluß mit der anderen Ausgangsleitung gekoppelt ist und deren Anodenanschluß mit dem Katüodenanschlui? der steuerbaren Gleichrichtereinrichtung gekoppelt ist₅ wobei eines der TriggerSignaIe selektiv über den Steueranschluß und den Kathodenazisdxliü der steuerbaren Gleichrichtereinrichtung gekoppelt ist«

   21_O System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitungen so ausgebildet sind, daß eine relativ hohe Konvektionswärme-Übertragung von den Leitungen zum Umgebungsbereich erreicht ist und

   daß die steuerbaren Glexchrxchtereinrxchtungen mit den Ausgangs leitungen mit einem relativ hohen Wltrmeübertragungskoejfizenten zwischen den Anodenanschlüssen der steuerbaren Glexchrichtereinrichtungen und den Ausgangsleitungern gekoppelt sind

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   daß die Triac-Einrichtungesi mit den Aus gangs leitungen mit einem relativ hohen Wärmeübertragungskceffizenten zwischen den MT 2»Anschlüssen der Triac-Einrichtungen und den Ausgangsleitungen gekoppelt sind.

   22. System nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Ausgangsleitungs-Paar für jede der N Sttifen das Kondensatornetzwerk ein© Drossel aufweist, die in

   Reihe mit einem Kondensator zwischen zwei Anschlüssen geschaltet ist. und

   daß die zugeordnete Kondensatorschalteinrichtung aufweist:

   ein erstes Halbleiterschaltnetzwerk,das zwischen der Drossel und einer Leitung des Paares der Ausgangsleitungen gekoppelt ist_$ wobei das erste Schaltnetzwerk aufweist eine Triac-Einrichtung,deren MT 2-Anschluß mit der einen Ausgangsleitmng gekoppelt ist und deren MT 1-Anschluß mit einem Anschluß des Kondensatornetzwerks gekoppelt istj und eine Diode_/ deren Kaifaode mit dem SteuBranschluß der Triac-Einrichtung gekoppelt ist und deren Anode mit der einen Leitung gekoppelt ist, wobei eines der Triggersigmale selektiv über den Steueranschluß und den MT 1-Anschluß der Triac-Einrichtung gekoppelt is^ und ein zweites Halbleiterschaltnetzwerk, das zwischen dem Kondensator und der anderen Leitung des Paars der Ausgangsleitungen gekoppelt ist, wobei das zweite Schaltnetzwerk aufweist eine steuerbare Gleichrichter einrieb tung^ deren Anodenanschluß mit der anderen Ausgangsleitung gekoppelt ist und deren Kathode mit dem anderen Anschluß des Kondensatornetzwerks gekoppelt ist, und eine Diode deren Kathodenanschluß mit der anderen Ausgangsleitung gekoppelt ist und deren Anodenanschluß mit dem Kathodenanschluß der steuerbaren Gleichrichtereinrichtxmg gekoppelt ist, xvobei eines der Triggersignale selektiv über den

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   Steuoransch Lnuß xind don Kathodananschlauß der Steuerharcrn (ΊΙοj ehr ichtöroinriehturig gekoppelt ist.

   :?/■'>. System nach Anspruch 2'Δ dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgang.¹* leitungen so ausgebildet sind, daß eine relativ hohe Konvektionswärme-Übertragung von den Leitungen zum Umgebungsbereich, erreicht ist, und

   daß die steuerbaren Gleichrichtereinrichtungen mit den Ausgangsleitungen mit relativ hohem Wärmeüberitragungskceffizienten zwischen den Anodenanschlüssen der steuerbaren Gleichrichtereinrichtungen und den Ausgangsleitungen gekoppelt sind und

   daß die Triac-Einrichtungen mit den Ausgangsleitungen mit relativ hohem Wärmeübertragungskceffizienten zwischen den MT2»Anschlüssen der Triac-Einrichtungen und den Ausgangsleitungen gekoppelt sind·

   2k, Asynchrongeneratorsystem, mit

   A) einer n-phasigen Asynchronmaschine mit einer Eingangswelle und mindestens η Ausgangsleitungen^wobei η ganzzahlig ist, wobei jede Ausgangsleitung mit einem zugeordneten Ausgangsanschluß gekoppelt ist,

   B) einer Generatoreinrichtung zum Erzeugen eines Frequenzsteuersignals, das die Differenz zwischeö der Frequenz der Spannung an mindestens einem der Ausgangsanschlüsse und einem Bezugswert wiedergibt,

   C) eine_rDrehmomentgeneratorexBrichtung_/die abhängig von dem Frequenzsteuersignal ein Drehmoment auf die Eingangswelle ausübt, liobei das ausgeübte Drehmoment in· Beziehung zu dem Frequenzsteuersignal steht,

   gekennzeichnet durch

   D) eine N-stufige geschaltete Kondensatoranordnung (30), wobei N ganzzahlig ist, wobei jede Stufe η Kondensatornetzwerke enthält, wobei jedes Netzwerk

   einem Paar der Ausgangsleitungen zugeordnet ist, wobei die Kondensatornetzwerke innerhalb jeder Stufe sich jeweils durch eine vorgegebene Kapazität für diese Stufe auszeichnen und wobei jedes der Kondensatornetzwerke eine zugeordnete Kondensatorschalteinrichtung aufweist, wobei jede Schalteinrichtung abhängig von einem Triggersiganl selektiv das Kondensatornetzwerk über deren zugeordnetes Paar von Ausgangsleitungen koppeltg

   E) eine Rückkopplungseinrichtung die mit den Ausgangsleitungen gekoppelt ist und eine Triggereinrichtung zum Erzeugen der Triggersignale enthält,

   F) ein Überlast-Kondensatornetzwerk, wobei das überlast-Kondensatornetzwerk n-Zweignetzwerke aufweist, wobei jedes Zweignetzwerk enthält:

   1.) Einen Wechsel-Elektrolytkondensator in Reihe mit einem normalerweise leitenden Zweirichtungs-Schaltnetzwerk_/ wobei das Schaltnetzwerk abhängig von einem Steuersignal nicht—leitend iirird_;und

   2.) eine Einrichtung zum Erzeugen des Steuersignals nur dann, wenn die Spannung über dem Schaltnetzwerk niedriger ist als ein vorgegebener Schwellenwert.

   25· Svstem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechsel-Elektrolytkondensator ein Paar entgegengesetzt polarisierter reihengeschalteter Kondensatoren aufweist.

   26. System nach Anspruch 24.dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Zweignetzwerke zwischen einem zugeordneten Paar der Ausgangsleitungen angeschlossen ist.

   27. System nach Anspruch 24.dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Zweignetzwerke zxirischen einer zugeordneten der Ausgangsleitungera und einem gemeinsamen Potential angeschlossen ist_ffl

   28. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das SchaItnetzwerk ein Paar entgegengesetzt gerichteter steuerbarer Gleichrichter (126_;128) sowie ein Paar von Trigger-Transformatoren (T._;T₂) enthält, wobei bei jedem der steuerbaren Gleichrichter die Sekundärwicklung eines der Trigger-Transformatoren zwischen dessen Steueranschluß und Kathodenanschluß angeschlossen ist und wobei die Primärwicklungen der Trigger-Transformatoren so ausgebildet sind, daß sie das Steuersignal zwischen dem Wechselelektrolytkondensator (C₁₂₀) und dem Schaltnetzwerk (120) empfangen·

   29. System.nach einem der Ansprüche 1,2,6,11,14, gekennzeichnet Überlast-Kondensatornetzwerk wobei das Überlast-Kondensatornetzwerk η Zweignetzwerke aufweist, wobei jedes Zweignetzwerk enthält:

   1,] einen tv'echsel-Elekrolytkondensator der in Reihe mit einem normalerweise leitenden Zweirichtungsschaltnetzwerk verbunden ist, xfobei das Schaltnetzwerk abhängig von einem Steuersignal sperrbar ist,

   2.J eine Generatoreinrichtung zum Erzeugen des Steuersignals nur dann.wenn die Spannung über dem Schaltnetzwerk niedriger ist als ein vorgegebener Schwellenwert.

   30. System nach Anspruch 29_rdadurch gekennzeichnet, daß der Wechsel-Elektrolytkondensator ein Paar entgegengesetzt polarisierter Kondensatoren enthält, die in Reihe geschaltet sind,.

   31. System nach Anspruch 29/ dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zweignetzwerk zwischen einem zugeordneten Paar der Ausgangsleitungen angeschlossen ist.

   32« System nach Anspruch 29» dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Zweignetzwerke zwischen einer zugeordneten der Ausgangsleitung und einem gemeinsamen Potential angeschlossen ist·

   33· System nach Anspruch 29$ dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltnetzwerk ein Paar entgegengesetzt gerichteter, parallel geschalteter steuerbarer Gleichrichter und ein Paar von Trigger-Transformatoren enthält, wobei bei jedem steuerbaren Gleichrichter die Sekundärwicklung eines der Trigger-Transformatoren zwischen dem Steueranschluß und der Kathode angeschlossen ist und wobei die Primärwicklungen der Trigger-Transfomatoren so ausgebildet sind, daß sie das Steuersignal zwischen dem Wechsel-Elektrolytkondensator und dem Schaltnetzwerk empfangen.

   3^· System nach Anspruch 2_f dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsfaktorsignal proportional der Blindleistung an den Ausgangsanschljissen ist·

   35· System nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsfaktorsignal proportional dem Leistungsfaktor an den Ausgangsanschlüssen ist,

   36. Asynchrongeneratorsystem, mit

   A) einer n-phasigen Asynchronmaschine mit einer Eingangswelle . und mindestens η Ausgangsleitungen wobei η ganzzahlig ist, wobei jede Ausgangsleitung mit einem zugeordneten Ausgangsanschluß gekoppelt ist,

   B) einer Generatoreinrichtung zum Erzeugen eines Frequenzsteuersignals, das die Differenz zwischen der Frequenz der Spannung an mindestens einem der Ausgangsanschlüsse und einem Bezugswert wiedergibt,

   - 26 — O i ; ..-■ ι / ο

   C) einer Drehmomentgeixeratoreinrichtung^die abhängig von dem Frequenzsteuersignal ein Drehmoment auf die Eingangswelle ausübt, wobei das ausgeübte Drehmoment in Beziehung zu dem Frequenzsteuersignal steht,

   gekennzeichnet durch

   D) eine N-stufige geschaltete Kondensatoranordnung (30), wobei N ganzzahlig ist, wobei jede Stufe n· Kondensatornetzwerke aufweist, wobei jedes Netzwerk einem Paar der Ausgangsleitungen zugeordnet ist, wobei die Kondensatornetzxverke innerhalb jeder Stufe sich jeweils durch eine vorgegebene Kapazität für diese Stufe auszeichnen und wobei jedes der Kondensatornetzwerke eine zugeordnete Kondensatorschalteiiirichtung aufweist, wobei jede Schalteinrichtung abhängig von einem Triggersignal selektiv das Kondensatornetzwerk über dessen zugeordnetes Paar der Ausgangsleitungen koppelt,

   E) eine Rückkopplungseinrichtung,die mit den Ausgangsleitungen gekoppelt ist und eine Triggereinrichtung zum Erzeugen der Triggersignale enthält,

   wobei die Rückkopplungseinrichtung einen Leistungsfaktordetektor aufweist zum Erzeugen von Leistungsfaktorsignalen, die die Leistungsfaktoren an den jeweiligen der Ausgangsanschlüsse wiedergebe^und wobei die Rückkopplungseinrichtung eine Kopplungseinrichtung zum Koppeln der Ausgaragsanschlüsse der Asynchronmaschine zu den Starkstromleitungen eines externen Starkstromnetzes aufweist, wobei das externe Starkstromnetz eine vorgegebene nominelle Frequenz und Spannung auf den Starkstromleitungen aufweist,und wobei die Rückkopplungseinrichtung weiter eine Kopplungseinrichtung zum Koppeln der Leistungsfaktorsignale zu der Triggereinrichtung

   aufweist, wodurch das Asynchrongeneratorsystem im wesentlichen lediglich Wirkleistung an das externeStarkstromnetz abgibt.

   37· System nach Anspruch 36 dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsfaktorsignal proportional der Blindleistung an den Ausgangsanschlüssen ist.

   38. System nach Anspruch 36 dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsfaktorsignal proportional dem Leistungsfaktor an den Ausgangsanschlüssen ist.

   39· Leistungsfaktor-Korrektursystem

   für ein n-pHasiges Leistungsverteilungssystem_/ das Leistung auf mindestens η Starkstromleitungen erreicht, wobei jede Leitung mit einem zugeordetem Anschluß gekoppelt ist,

   gekennzeichnet durch

   A) eine N-stuSige geschaltete Kondensatoranordnung (30), wobei N ganzzahlig, wobei jede Stufe η Kondensatornetzwerke aufweist, wobei jedes Netzwerk einem Paar der Starkstromleitungen zugeordnet ist, wobei die Kondensatornetzwerke innerhalb jeder Stufe sich jeweils durch eine vorgegebene Kapazität für diese Stufe auszeichnen und wobei jedes der Kondensatornetzwerke eine augeordricte Kondensatorschalteinrichtung aufweist, wobei jede Schalteinrichtung abhängig von einem Triggersignal selektiv das Kondensatornetzwerk über deren zugeordnetes Paar von Starkstromleitungen koppel^ und

   B) eine Rückkopplungseinrichtung_/die mit den Starkstromleitungen gekoppelt ist und eine Triggereinrichtung zum Erzeugen der Triggersignale enthält,

   wobei die Rückkopplungseinrichtung einen Leistungsfaktordetektor aufweist zum Erzeugen von Leistungsfaktor-Signalen, die die Leistungsfaktoren an den jeweiligen der Anschlüsse wiedergeben und wobei die Rückkopplungseinrichtung eine Kopplungseinrichtung zum Koppeln der Leistungsfaktorsignale zu der Triggereinrichtung aufweist, wodurch das Starkstromverteilungssystem im wesentlichen nur Wirkleistung an die externen Lasten verteilt, die mit den Anschlüssen gekoppelt sind«

   ^tO. System nach Anspruch 39 dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsfaktorsignal proportional der Blindleistung an den Ausgangsanschlüssen ist.

   'ti. System nach Anspruch 39 dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsfaktorsignal proportional dem Leistungsfaktor an den Ausgangsanschlussen ist.