DE670086C

DE670086C - Einrichtung zur Erfassung einer symmetrischen Komponente eines unsymmetrischen Mehrphasensystems

Info

Publication number: DE670086C
Application number: DEA80018D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Reese; Dipl-Ing Hans-Heinrich Wicht
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-07-19
Filing date: 1936-07-19
Publication date: 1939-01-11

Description

Einrichtung zur Erfassung einer symmetrischen Komponente eines unsymmetrischen Mehrphasensystems Ein Drehfeld, hervorgerufen durch drei gleiche, räumlich um iao° versetzte, an ein Drehstromsystem angeschlossene Wechselstromwicklungen, kann in ein mit- und ein gegenläufiges kreisförmiges Drehfeld zerlegt werden, wenn die Spannungen des angelegten Drehstromsystems unsymmetrisch sind.
Diese bekannte Tatsache wird dazu ausgenutzt, eine Spannung zu erhalten, die einer symmetrischen Komponente, insbesondere der gegenläufigen Komponente eines unsymmetrischen Drehstromsystems, proportional ist. Die Erfindung betrifft also einen sogenannt:en Drehfeldscheider. Bisher verwandte man ni diesem Zweck fast ausschließlich Kombina-. ti@onen von komplexen Widerständen, dieallein oder in Verbindung mit Wandlern bei Anschluß an ein unsymmetrisches Drehstromsystem an einer Meßstell@e Beine Spannung erzeugten, die proportional der gesuchten symmetrischen Spannungskomponente war. Diese Einrichtungen waren mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Zunächst war es verhältnismäßig schwierig, sie genau abzugleichen, ferner war eine bestimmte, nicht auszuschließende Frequenzabhängigkeit vorhanden, da die Schaltungen frequenzabhängige Bauteile enthielten. Es mußte ferner dafür gesorgt werden, daß Änderungen der Temp,eratur nicht ungünstig auf die Arbeitsweise ,einwirken konnten. Die der gesuchten Spannungskomponente entsprechende Spannung konnte meist nicht in der gewünschten Größe hervorgerufen werden, sie mußte dann besonders transformiert werden.
Der nach der Erfindung hergestellte Drehfeldscheider vermeidet diese Nachteile. Er ist darüber hinaus besonders .einfach auf die gewünschte Größe abzugleichen, bleibt in seiner Arbeitsweise, unabhängig von äußeren Einflüssen, durchaus unveränderlich und stellt ein überaus einfaches Bauteil dar. Die erzeugte, die zu suchende symmetrische Komponente abbildende Spannung kann beliebig groß gemacht werden, so daß sie unmittelbar zur Auslösung von Steuer- und Regelvorgängen herangezogen werden kann. Erreicht wird dies gemäß der Erfindung dadurch, daß einer Spannung, die an einer feststehenden, aber zwecks Abgleichtmg drehbar gelagerten Sekundärwicklung einer primär von dem zu untersuchenden Mehrphasensystem gespeisten Drehfeldmaschine .auftritt, eine solche KompensatIonsspannung entgegengeschaltet wird, die einer verketteten Spannung bzw. einem Leitungsstrom des zu metersuchenden Mehrphasensystems entspricht, daß die bei Ursymmetrie des M@ehrphasensystems entstehende Summenspannung einer symmetrischen Komponente des Mehrphasensystems proportional ist. .
Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Eine als Drehtransformator oder Phasenregler an sich bekannte Drehstrommaschine mit festgebremstem Läufer wird primärseitig an die verketteten Spannungen eines Mehrphasensystems R S T angeschlossen. Das Drehfeld der Maschine induziert in der gemäß der Erfindung einphasig ausgeführten Sekundärwicklung ein Wechsel-EMK nach Maßgabe des übersetzungsverhältnisses. Mittels eines Wandlers WI( -wird der induzierten EMK eine der verketteten Spannungen des zu untersuchenden Drehstromsystems entgegengeschaltet. Die zur Kompensation notwendige Gegenphase wird durch Verdrehung der induzierten Sekundärwicklung im Drehtransformator bestimmt. Die Anordnung ist so getroffen, daß bei vollständiger Symmetrie des Mehrphasensystems R S T die aus der induzierten EMK in dem Sekundärkreis des Drehtransformators und der durch den Wandler WI( erhaltenen Spannung sich ergebende Summenspannung gleich Null ist, so daß ran den Klemmen a, b keine Spannung auftritt.
Falls das System R S T unsymmetrisch wird, so entsteht neben dem mitläufigen-ein gegenläufiges kreisförmiges Drehfeld. Dieses induziert in der Sekundärwicklung des Drehtransformators eine der im System R S T vorhandenen gegenläufigen Spannung proportional und winkeltreu folgende Spannung, so @ daß sich nunmehr die induzierte EMK aus zwei dem Mit- bzw. Gegenfeld entsprechenden Komponenten zusammensetzt. Die die Primärwicklung des Wandlers WI( beeinflussende verkettete Spannung setzt sich jetzt ebenfalls aus einer mit- und einer gegenläufigen Spannung zusammen. Daher ist an den Klemmen a, b :eine Differenzspannung zu beobachten, die hinsichtlich Größe und Winkel der in dem System R S T vorhandenen gegenläufigen Spannung entspricht. Sie kann durch passende Wahl der Über setzungsverhältnisse des Wandlers WI( und des Drehtransformators beliebig groß gemacht werden. Die so erzeugte, ' der gegenläufigen Spannunim System R S T proportionale Spannung'-kann dann für Steuer- und Regelzwecke ausgenutzt werden, beispielsweise kann man in Elektronenröhrenreglern Richtwirkungen erzeugen, die zur Steuerung der Erregung von Zusatzgeneratoren dienen, die .dann die Symmetrierung des Systems R S T bewirken.
An Stelle der gegenläufigen Spannungskomponente können bei entsprechender Schaltung auch Mit- und Nullspannungskomponenten eines Mehrphasensystems erfaßt, und es kann eine diesen Größen entsprechende Spannung erzeugt werden.
Die Erfindung beschränkt sich auch nicht auf die Messung von Spannungskomponenten, sondern man kann auch die Mit-, Gegen- und Nullkomponente der in den Leitern R S T vorhandenen Ströme erfassen.
Ebenso ist die Erfindung nicht auf die Anwendung in Dreiphasensystemen beschränkt, sondern ist für jedes beliebige Mehrphasensystem anwendbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Erfassung einer symmetrischen Komponente eines unsymmetrischen Mehrphasensystems, dadurch gekennzeichnet, daß einer an einer feststehenden, zwecks Abgleichung drehbaren Sekundärwicklung einer primär von dem zu untersuchenden Mehrphasensystem gespeisten Drehfeldmaschirne auftretenden Spannung eine solche Kompensationsspannung entgegengeschaltet ist, die einer werketteten Spannung bzw. einem Leitungsstrom des zu untersuchenden Mehrphasensystems entspricht, daß die bei Ursymmetrie des Mehrphasensystems entstehende Summenspannung einer symmetrischen Komponente des Mehrphasensystems prop.ortional ist. z: Einrichtung nach Anspruch i zur Erfassung einer symmetrischen Spannungskomponente, insbesondere der Gegenspannungskomp:onente, eines unsymmetrischen Drehstromsystems, gekennzeichnet durch ,einen von den Drehstromspannungen dreiphasig gespeisten Drehtransformator mit einphasiger, drehbarer Sekundärwicklung und einer mit dieser in Reihe geschalteten Sekundärwicklung eines Spannungswandlers, dessen Primärwicklung von einer verketteten Spannung des zu untersuchenden Drehstromsystems gespeist wird.