DE472972C

DE472972C - Spannungsregelung eines Einphasennetzes, das ueber einen Transformator von einem Mehrphasennetz gespeist wird

Info

Publication number: DE472972C
Application number: DEA46825D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1925-01-17
Filing date: 1926-01-19
Publication date: 1929-03-08
Also published as: FR609383A

Description

Spannungsregelung eines Einphasennetzes, das über einen Transformator von einem lnehrphasennetz gespeist wird Die Erfindung bezieht sich auf eine Reguliereinrichtung für elektrische Wechselstromkreise, die möglichst wenige oder gar keine beweglichen Teile besitzen soll und die außerdem rasch und empfindlich in ihrer Wirkung ist.
In Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. i ist ein Verbrauchernetz, welches von dem Mehrphasen-Wechselstromnetz 2 über den aus einer Primärwicklung q., einer Sekundärwicklung 5 und einer Tertiawicklung 6 bestehenden Transformator 3 gespeist wird. Die eine Leitung des Verbrauchernetzes i ist direkt mit der Sekundärwicklung 5 des Transformators verbunden, während die andere Leitung über den Drosselspulen g und io an den Transformatoranzapfungen 7 und 8 liegt. Die Drosselspule g besitzt außer dem magnetischen Kern il noch eine Sättigungsspule 12. Ebenso besitzt dieDrosselspule io noch eine Sättigungsspule i4.. Diese Sättigungsspulen werden von der Tertiawicklung 6 über eine auf Elektronenemission beruhende Einrichtung,-beispielsweise einen Quecksilberdampfgleichrichter 15, erregt. Letzterer besitzt außer der Kathode 16 und den Anoden 17 und 18 noch Gitter ig und 2o (Abb. 2).
Die Gitter ig und 2o werden von einem Transformator 23 und einer Zittereinrichtung 2,4 in Abhängigkeit von den Spannungsänderungen im Verbraucherkreis i gesteuert. Die Zittereinrichtung 24 besitzt einen Eisenkern 25, eine parallel zum Verbraucherkreis liegende Wicklung 26 und einen Zitteranker 27, welcher zwischen den Kontakten 28 und 2g sich' hin und her bewegt.
Es sei angenommen, daß der Gleichrichter 15 mit Hilfe der Batterie 21 und des Schalters 22 in bekannter Weise zur Zündung gebracht ist; dann wird bei wachsender Spannung des Verbrauchernetzes i der Anker 27 den Kontakt28 berühren und infolgedessen das Gitter 2o mit der Sekundärwicklung des Transformators 23 verbinden. Das Gitter 2o und die Kathode 16 sind infolgedessen in bestimmten Zeitperioden negativ geladen und verhindern, daß von der Tertiawicklung 6 ein Strom durch die Sättigungswicklung 12 hindurchfließt. Da der Strom des Gitters ig an dem Kontakt 29 unterbrochen ist, fließt ein gleichgerichteter Strom durch die Sättigungsspule 1a., so daß die Reaktanz der mit der Transformatoranzapfung 8 verbundenen Spule io herabgemindert ist; infolgedessen wird auch das Übersetzungsverhältnis des Transformators derart verändert, daß die Verbraucherspannung herabgesetzt wird.
Ist die Verbraucherspannung zu niedrig, so wird über den Kontakt 29 das Gitter ig in bestimmten Zeiten negativ geladen, so daß nunmehr Strom durch die Sättigungsspule i2 fließt und die Spannung des Netzes i durch Verminderung der Reaktanz der Spule i2 vergrößert wird. Hierbei ist der Zitterkontakt 27 das einzige bewegliche Glied der Vorrichtung.
Aber auch dies läßt sich durch die Anordnung nach Abb.3 vermeiden, die keinerlei bewegliche Teile besitzt. Bei dieser Anordnung sind die Stromkreise der Gitter ig und 2o durch die Transformatoren 30 und 31 gesteuert, deren Primärwicklungen mit dem Wechselstromnetz i in Reihe liegen und deren Sekundärwicklungen mit verschiedenen Phasen des Mehrphasennetzes 2 über eine Parallelschaltung von Ohmschen Widerstand 32 bzw. 34 und Reaktanzen 33 bzw. 35 verbunden sind. Die Gittertransformatoren 36 und 37 liegen mit je einer Phase des Drehstromnetzes in Serie mit diesen Parallelschaltungen 32, 33 bzw. 34, 35-In Abb.4 sind die Spannungen der verschiedenen Phasen des Netzes 2 durch die Kurven a, b und c und in Abb. 5 durch die Vektoren A, B, C dargestellt. b' und B' stellen die Spannungen dar, welche der Spannung B entgegengesetzt sind und welche dem Transformator 36 bzw. den Widerständen 32, 33 aufgedrückt werden. Diese Spannungen sind deshalb gegenüber der Spannung b bzw. B in der Richtung umgekehrt, weil der Schaltsinn der Transformatoren 36 und 37 entgegengesetzt gewählt sein soll. Die Spannung, welche dem Netz i von der Sekundärwicklung 5 aufgedrückt wird, ist in Phase mit der Spannung, welche dem Arbeitskreise des Gleichrichters 15 durch die Tertiawicklung 6 aufgedrückt wird. Die Spannung, welche den Strom durch die Sättigungsspulen 12 und 14 hindurchdrückt, wird in der Hauptsache durch die Kurve c dargestellt. Der wirksame Stromweg, der durch die Spulen 12 und 14 hindurchgeht, wird jedoch außerdem auch noch abhängen von der Spannung an dem Steuerstromkreise des Gleichrichters, d. h. wenn das Gitter ig negatives Potential besitzt, wird die Spannung der Tertiavricklung 6 keinen Strom durch die Spule 14 schicken können, und wenn das Gitter ?o ein negatives Potential hat, wird die Spule i2 stromlos sein. Unter der Annahme, daß das Verbrauchernetz i stromlos ist, wird die Spannung am Gitter ig durch die Widerstände 32, 33 nur wenig beeinflußt und im wesentlichen durch die Kurve b' der Abb. 4 dargestellt. Die Spannung am Gitter 2o wird durch die Kurve a dargestellt. In der ersten Halbperiode der Welle c wird die Welle b' früher positiv als die Kurve a, es wird deshalb durch die Spule 14 während einer längeren Zeit ein Strom fließen als durch die Spule i2, und das Netz i wird infolgedessen mit einer verhältnismäßig niedrigen Spannung arbeiten.
Sofern ein Strom T, welcher hinter der Spannung C um einen Winkel cb nachhinkt, im Netz i fließt, wird ein Spannungsabfall O, E an der Widerstandskombination 32, 33 erzeugt. Ebenso wird ein Spannungsabfall O, E' an der Widerstandskombination 34 35 erzeugt. Die Gitterspannungen werden infolgedessen durch die Vektoren O, G und O, F dargestellt. Da diese Vektoren nur wenig in ihrer Phase abweichen, wird der Sättigungsstrom durch die Spule 14 nur ganz wellig früher beginnen als der Sättigungsstrom durch die Spule 12, und es wird infolgedessen eine höhere Spannung im Netz i erreicht. Wenn der Strom im Netz i noch weiter anwächst, wird ein Punkt eintreten, an dem der Eisenkern i i völlig gesättigt ist und infolgedessen die volle Sekundärspannung des Transformators dem Verbraucherkreis aufgedrückt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Spannungsregelung eines Einphasennetzes, das über einen Transformator von einem Mehrphasennetz gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Gitter eines Gleichrichters in Abhängigkeit von den Spannungsänderungen des zu regulierenden Einphasennetzes derart gesteuert werden, daß ein gleichgerichteter Strom abwechselnd durch zwei oder mehrere Sättigungswicklungen von Drosselspulen geleitet wird, welche derart zu einem Transformator geschaltet sind, daß dadurch in bekannter Weise die Reaktanz einer Transformatorwicklung und damit das Übersetzungsverhältnis des Transformators verändert wird.
2. Spannungsregelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Gitter durch einen Transformator und eine Zittereinrichtung erfolgt, welche mit Hilfe ihrer Kontakte den gleichgerichteten Strom für die Sättigungsspulen überwacht.
3. Spannungsregelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter durch mehrere Transformatoren gesteuert werden.