DE677142C - Anordnung zur selbsttaetigen Spannungsregelung in Wechselstromnetzen mit Hilfe eines von einem Feinregler gesteuerten Magnetkreises - Google Patents

Description

• Anordnung zur selbsttätigen Spannungsregelung in Wechselstromnetzen mit Hilfe eines von einem Feinregler gesteuerten Magnetkreises Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spannung in einem Wechselstromnetz mit Hilfe eines Feinreglers, insbesondere mit Hilfe eines Röhrenreglers, zu regeln. bzw. konstant zu halten. Die Erfindung benutzt dabei einen Magnetkreis, der eine in Reihe mit dem Netz liegende Wicklung besitzt. Regeleinrichtungen für Wechselstrornkreisc mit derartigen Magnetkreisen sind in verschiedenen Ausführungen bereits bekanntgeworden. Bei einer Gattung derartiger Regler sind in die Netzleitung Zusatztransformatoren geschaltet, die von der Netzspannung selbst erregt werden und die eine Tertiärwicklung aufweisen, die nach Bedarf kurzgeschlossen werden kann. Zur Verwendung von Feinreglern sind derartige Anordnungen nicht geeignet, da in des Tertiärwicklung, in deren Stromkreis das eigentliche Regelglied liegen müßte, recht erhebliche Leistungen fließen. Eine auch für die Benutzung vorn Feinreglern mit sehr geringer Durchgangsleistung brauchbare Regeleinrichtung erhält man dagegen, wenn man die Anordnung -so trifft, daß der Feinregler in .dem Erregerkreis einer elektrischen Maschine liegt: Eine zur Regelung von Wechselspannungsnetzen dienende Magnetkreis;anordnung, bei der :auf die beiden vorhandenen Magnetkreise elektrische Maschinen einwirkein, ist :an sich ebenfalls bekannt. Hier dienen jedoch die elektrischen Maschinen lediglich dazu, um die als Zusatztransformator arbeitenden Magnetkreise mit Gleichstrom vorzumagnetisieren. Derartige Regeleinrichtungen, die reit gleichstromerregten Magnetkreisen arbeiten, haben den Nachteil, daß sie, einen erheblichen Betrag an Oberwellen in die geregelte Spannung hineinbringen.
• Die Regeleinrichtung gemäß der Erfindung arbeitet demgegenüber mit völliger Oberwellenfreiheit. Außerdem benötigt sie nur einen einzigen Magnetkreis und ist daher auch im Aufbau verhältnismäßig einfach. Gemäß der Erfindung besteht die Regeleinrichtung aus einem dreischenkligen Magnetkreis, dessen einer Schenkel die von der Netzspannung erregte Wicklung (Primärwicklung) trägt, während die in Reihe mit der Netzleitung liegende Wicklung (Sekundärwicklung) und eine dritte Wicklung,- die an eine Wechselstrommas-chine angeschlossen ist, deren Erregerstrom von dem Feinregler in Abhängigkeit von der zu regelnden Spannung gesteuert wird, so angeordnet sind, daß sich die Verteilung des mit der Primärwicklung verketteten Flusses auf den die SekLn:därwick- Dung tragenden Schenkel und den dritten Schenkel des Magnetkreises mit der Erregung der Wechselstrommaschineändert.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Angenöm-: men sei, daß die Spannung zwischen den Phasen 2 und 3 eines Drehstromnetzes i feingeregelt werden soll. Es wird darin in an sich bekannter Weise in den Zug der Leitung 3 ein Magnetkreis q. angeordnet. Der Magnetkreis q, wird erregt von der Phasenspannung 2, 3 mit Hilf, einer Wicklung 5 auf dem Schenkel 13. Die im Zuge der Leitung 3 liegende, dem Magnetkreis q. zugeordnete Wicklung 12 ist gemäß der Erfindung auf dem Mittelschenkel io des Magnetkreises q, angebracht, der auf seinem dritten Schenkel i i eine Wicklung 6 aufweist, die von einer Wechselstrommaschine 7, einem Einphasensynchrongenerator, erlegt wird. Die Maschine 7 wird durch einen Synchronmotor 8, der .an das Drehstromnetz i angeschlossen ist, angetrieben. Die Erregerenergie für die Maschine 7 wird den Phasenleitungen 2 und 3 entnommen, gleichgerichtet und mit Hilfe des Hochvakuumröhrenreglers 9 feingeregelt.
• Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Der Fluß, der von der Wicklung 5 erzeugt wird, verzweigt sich in den Mittelschenkel io und in den rechten Schenkel i i. Die @an der Wicklung 12 sauftretende Spannung wird mit der ungeregelten Netzspannung in Reihe .geschaltet: Die an der Wicklung 6 auftretende Spannzung ,arbeitet dabei auf den Einphasensynchrongenerator 7; der so starkerregt ist, daß in diesem Stromkreis kein Ström fließen kann. Wird jetzt die Erregung des Synchrongenerators 7 vergrößert, so fließt aus diesem Strom in die Wicklung 6 und erzeugt einen zusätzlichen Fluß im Schenkel i i; der so groß sein soll, daß seine Kraftlinienzahl der- des Schenkels 13 entspricht. Da der Fluß im Schenkel i i sich auf die Schenkel io und 13 verteilt, entsteht im Schenkel io ein Gleichgewichtszustand des Wechselflusses, so daß in der Wicklung 12 keine EMK induziert werden. kann: Bei diesem Zustand würden die Spannungen im geregelten und im ungeregelten Netzteil den gleichen Wert-haben. Sinkt die Spannung im ungeregelten. Netzteil, so muß die Spannung an der 'Wicklung 12 ansteigen; das wird dadurch erreicht, daß die Erregung des Synchrongenerators 7 verkleinert wind: Es fließt dann Strom aus der Wicklung 6 heraus, um im Grenzfall so zu wirken, daß die Wicklung 6 auf einen Kürz schluß arbeitet und dabei ,aus dem Schenkel i i den von der Wicklung 5 gelieferten Fluß fast ganz in den Schenkel iö abdrängt. Wird der Synchrongenerator 7 im anderen Fall immer ,stärker erregt, so wird ,an der Wickhing i o eine Spannung erzeugt, die der Netzspannung 2, 3 entgegenwirkt, wodurch positive Netzspannungsschwankungen .ausgeglichen werden könmen.
• Es kann: unter Umständen von Vorteil sein, zwischen der Erregerwicklung 5 und den Phasenleitern 2 oder 3 eine Drosselspule anzuordnen. Dadurch können in dem Netz etwa vorlhandene Oberwellen gedämpft werden, so daß sich für das Arbeiten des Magnetkreises eindeutige Verhältnisse ergeben. Liegt die Aufgabe vor, in :allen Phasen eines mehrphasigen Netzes .die Spannung konstant zu halten, so kann man die in dem Ausführungsbeispiel wiedergegebene Anordnung entsprechend der Anzahl der vorhandenen Phasenleitungen mehrfach vorsehen.

Claims (3)

1. PA TRNTANSPRÜGnR i. Anordnung zur selbsttätigen Spannungsregelung in Wechselstromnetzen mit Hilfe eines von einem Feinregler gesteuerten Magnetkreises, der in Reihe mit der Netzleitung liegt und von der Netzspannung erregt wird, gekennzeichnet durch einen dreischenhligen Magnetkreis (q.), dessen einer Schenkel (r3) die von der Netzspannung erregte Wicklung (Primärwicklung 5) trägt, während die in Reihe mit der Netzleitung liegende Wicklung (Sekundärwicklung 12) und eine dritte Wicklung (6), -die an eine Wech.selstrommaschine (7) angeschlossen ist, deren Erregerstrom von dem Feinregler (9) in Abhängigkeit von der zu regelnden Spannung gesteuert wird, so .angeordnet sind, daß sieh die Verteilung des mit der Primärwicklung (5) verketteten Flusses .auf den die Sekundärwicklung tragenden Schenkel (i o) und den dritten Schenkel (i i ) des Magnetkreises mit der Erregung der Wechselstrommaschine ,ändert.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jede der drei Wicklungen auf einem besonderen Schenkel des Eisenkernes ,angeordnet ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, -dadurch gekennzeichnet, @daß zwischen der auf dem ersten Schenkel liegenden Wicklung und dem Wechselstromnetz eine Induktivität, z. B. eine Drosselspule, angeordnet ist.