DE522187C - Einrichtung zur Umwandlung von Mehrphasenstrom in Einphasenstrom und umgekehrt mittels eines Mehrphasentransformators oder mehrerer Einphasentransformatoren oder zweier in Scottscher Schaltung geschalteter Einphasen transformatoren - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Umwandlung von mehrphasenstrom in Einphasenstrom und umgekehrt mittels eines Dlehrphasentransformators oder mehrerer Einphasentransformatoren oder zweier in Scottscher Schaltung geschalteter Einphasentransformatoren Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umwandlung von Mehrphasenwechselstrom in Einphasenwechselstrom oder umgekehrt bei gleicher Belastung der Netzphasen.
• Ein sekundär einphasig belasteter Mehrphasentransformator (auch in Zickzackschaltung) belastet das Mehrphasennetz nur einphasig. Alle bekannten Schaltungen können zwar im günstigsten Falle eine Verteilung der Ströme auf das Drehstromnetz im Verhältnis a : i : i herbeiführen, die Wirklast bleibt jedoch, abgesehen von den Eigenverlusten des Transformators, einphasig. Der Anschluß des Sternpunktes der Oberspannungswicklung an den Netznulleiter ändert an dieser Sachlage nur insofern etwas, als dann zwar die drei Phasen des Drehstromnetzes gleiche Ströme führen, der Nulleiter aber einen ebenso großen Strom führt; die Wirkbelastung bleibt dabei einphasig.
• Vorliegende Erfindung ermöglicht eine fast gleiche Belastung sämtlicher Phasen des Drehstromnetzes hinsichtlich Wirk- und Blindlast bei Entnahme einer rein einphasigen Sekundärlast oder umgekehrt. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß zu den einphasigen Lasten, die auf die einzelnen Schenkel eines Mehrphasentransformators oder mehrerer in Mehrphasenschaltung geschalteter Einphasentransformatoren verteilt sind, elektrische Energiespeicher, wie Induktivitäten und Ka.Apazitäten (Kondensatoren, Vibratoren, Phasenschieber usw.), in solcher Reihenfolge und Größe parallel geschaltet werden, daß die resultierenden Ströme auf der Mehrphasenseite gleich groß und in richtiger Phasenverschiebung liegen, auf der Einphasenseite gleich groß und gleich gerichtet sind. Die einphasige Belastung ist bekanntlich eine periodische, sie ist zweimal in einer Periode Null, zweimal ein Maximum, während die Mehrphasenlast eine konstante ist. Es müssen daher Energiespeicher vorhanden sein, welche in den periodischen Belastungspausen des Einphasennetzes die konstant zufließende Energie des Drehstromnetzes speichern, andererseits bei Umformung von Einphasenwechselstrom in Drehstrom die periodisch schwankende Einphasenenergie aufspalten und dem Drehstromnetz als konstante Energie zuführen. Sieht man vom Leistungsfaktor ab; so genügt es, Induktivitäten allein zu verwenden. Will man einen guten Leistungsfaktor der Übertragung haben, muß man Induktivitäten und Kapazitäten verwenden. Man legt dann zu einzelnen Phasen Induktivitäten, zu anderen Kapazitäten parallel.. Da es sich bei Hinzufügung der Induktivitäten und Kapazitäten um zusätzliche (Blind-) Belastungen handelt, ist es gleichgültig, ob dieselben direkt an das Mehrphasennetz oder an die mehrphasigen Wicklungen des Transformators oder direkt an das Einphasennetz bzw. an die einphasigen Wicklungen des Transformators _gelegt werden.
• In Abb. i ist z. B. ein Dreiphasentransfornnator dargestellt, dessen Unterspannungswicklung in bekannter Weise zur Gewinnung einer Einphasenspannung in Zickzack geschaltet ist. Folgt dieser Spannung ein Strom, so wird das Mehrphasennetz einphasig belastet. Die Primärströme in den Phasen U V W verhalten sich wie 2 : i : i, die Wirklasten (bei sekundärer Wirklast) im günstigsten Falle (durch Versuch festgestellt) wie 3,5 : 2,5 : i. Schaltet man nun nach Abb.2 zu den Unterspannungs- oder Oberspannungswicklungen von Schenkel I und III je eine Drosselspule parallel, so eilen - wie aus Abb. 3 zu ersehen - die Drosselspulenströme Joi und 43 den Spannungen (abgesehen von den Verlusten) um 9o° in der Phase nach. In den Transformatorwicklungen setzen sich die Drosselspulenströme Joi und Jo; mit den Belastungsströmen Ja nach Abb. 4 zu Resultierenden JI, J,1, Jlii zusammen. Durch geeignete Wahl der Induktivitäten läßt sich eine Phasenverschiebung von nahezu 12o' bei fast gleichen Strömen und fast gleicher Wirklastverteilung erzielen. Ein Versuch ergab bei einem Belastungsstrom von 4o Ampere bei 174 Volt, cos cp = 0,84 und 5o Perioden eine Lastverteilung -auf die drei Oberspannungsphasen I, 1I und III von 2800, 2400 und 236o Watt bei einer Stromverteilung von 37, 35 und 33 Ampere. Legt man zur Wicklung von Schenkel II (Abb.2) eine Kapazität parallel, so ergibt sich eine Verbesserung des Leistungsfaktors. Bei Zweiphasentransformator oder bei Scottscher Schaltung kann man mit einer zu einer Phase parallelen Drossel auskommen. Legt man nach Abb. 5 parallel zu einer Phase eine Drossel, zur zweiten einen Kondensator parallel, so kann man die Phasenverschiebung der Last verbessern.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Umwandlung von Mehrphasenstrom in Einphasenstrom und umgekehrt mittels eines Mehrphasentransformators oder mehrerer Einphasentransformatoren oder zweier in Scottscher Schaltung geschalteter Einphasentransformatoren, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Wicklungen einer oder mehrerer Phasen Induktivitäten und Kapazitäten in solcher Reihenfolge auf das Drehfeld bezogen parallel geschaltet sind, daß auf der Mehrphasenseite annähernd gleiche Ströme von annähernd richtigen Phasenlagen fließen.
2. 2. Einrichtung zur Umwandlung von Mehrphasenstrom in Einphasenstrom nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nur Induktivitäten parallel geschaltet werden.