DE728163C

DE728163C - Einrichtung zur selbsttaetigen Spannungsregelung in Wechselstromkreisen mit Hilfe von Regeldrosseln

Info

Publication number: DE728163C
Application number: DES140603D
Authority: DE
Inventors: Otto Werner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-03-31
Filing date: 1940-03-31
Publication date: 1942-11-21
Also published as: BE440897A

Description

Einrichtung zur selbsttätigen Spannungsregelung in Wechselstromkreisen mit Hilfe von Regeldrosseln Für .die Regelung von Wechselstromkreisen mit Hilfe vormagnetisierter Drosselspulen ist eine Schaltung vorgeschlagen worden, bei der außer den Hauptregeldrosseln noch Hilfsregeldrosseln vorhanden sind, deren Wechselstrom-,vicklungen mit denen der Hauptregeldrosseln in Reihe geschaltet sind. Dabei wirkt die Regelgröße unmittelbar nur auf die Vormagnetisierung der Hilfsdrosseln ein. Die Hauptregeldrosseln empfangen dagegen ihren Vormagnetisierungsstrom über einen Hilfsgleichrichter, der parallel zu den Wechselstromwicklungen der Hilfsregeldrossel an den Hauptstromkreis angeschlossen ist. Die Anordnung wird dabei vorzugsweise so getroffen, daß die Hilfsregeldrosseln im Nullpunkt einer Transformatorwicklung liegen. Die vorgeschlagene Schaltung ergibt eine außerordentlich große Empfindlichkeit. Der über die Wechselstromwicklung der Hauptregeldrosseln fließende Strom teilt sich je nach dem Vormagnetisierungszustand der Hilfsregeldrosseln auf diese und die über den Hilfsgleichrichter dazu parallel geschalteten Vorm..agnetisierungswicklungen der Hauptdrosseln auf. Nimmt die Vormagnetisierung der Hilfsdrosseln ab, so steigt deren Induktivität, und der über die Vormagnetisierungswicklungen der Hauptdrosseln fließende Stromanteil wird größer.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterbildung der erwähnten Schaltung und hat den Vorteil, daß Überregelungen mit Sicherheit vermieden «-erden. Überregelungen können dadurch zustande kommen, daß die Zeitkonstante des Steuerkreises größer ist al:s die Zeitkonstante des Hauptregelstromkreises. Es ist zur Vermeidung solcher ü'berregelungen auch schon vorgeschlagen worden, in den Steuerstromkreis zusätzlich zu der Regelspannung eine Spannung . einzuführen, welche von der Änderungsgeschwindigkeit der Regelgröße abhängt und die durch eine Änderung der Regelgröße bedingte :Änderung der Steuerspannung unterstützt. Die Erfin-, dung erreicht eine ähnliche Wirkung auf einfache Weise dadurch, daß Haupt- und Hilfsregeldrosseln jeder Phase je aus zwei mit je einer Wechselstrom- und einer Gleichstromwicklung ausgerüsteten Teildrosseln bestehen und daß je eine Wechselstromwicklung einer Hauptdrossel und die entsprechende Wicklung der zugehörigen Hilfsdrossel für sich initeinander in Reihe, diese beiden Reihenschaltungen aber im Zuge der betreffenden Phase parallel geschaltet sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführiingsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es ist dabei eine dreiphasige Anordnung zugrunde gelegt, wobei angenommen ist, daß sowohl die Hauptals auch die Hilfsregeldrosseln im Sternpunkt eines Transformators liegen. Die Hauptregeldrosseln sind mit i bezeichnet. In jeder Phase sind zwei Hauptregeldrosseln mit den Wechselstromwicklungen a. bzw. ä und den Vormagnetisierungswicklungen b bzw. b' vorgesehen. Außerdem liegt in jeder Phase eine Hilfsregeldrossel 2, die ebenfalls aus zwei Teildrosselspulen besteht. Die eine Teildrossel besitzt die Wechselstromwicklung c und die Gleichstromwicklung d, die andere die Wechselstromwicklung c' und die Gleichstromwicklung d'. Die Wechselstromwicklung a der Hauptregeldrossel i ist mit der Wechselstromwicklung c in Reihe geschaltet und ebenso die Wicklung ä mit der Wicklung c . Die beiden sich so.ergebenden Reihenschaltungen a -c und d -c' sind im Zuge der betreffenden Phase parallel geschaltet.
Der Hilfsgleichrichter 3, der die Vormagnetisierungswicklungen der Hauptregeldrosseln speist, stellt eine Graetzsche Schaltung mit den Ventilgruppen e, £7, e', und f, f', f" dar. Von der normalen Graetzschaltung unterscheidet sich diese Ventilanordnung nur dadurch, daß die zusammengehörigen Ventile der beiden Gruppen, z. B. e und f, nicht unmittelbar hintereinandergeschaltet sind, sondern .daß die Schaltung auf der Wechselstromseite gewissermaßen in zwei Hälften aufgeschnitten ist. - Die beiden Ventilgruppen sind wechselstromseitig an verschiedene Punkte des Wechselstromkreises angeschlossen, und zwar so, daß der in der Wicklung a fließende Strom nur in den positiven und der in der Wicklung a' fließende Strom nur in den negativen Halbwellen über den Hilfsgleichrichter 3 den Vormagnetisierungswicklungen b, b' zufließen kann.
Die Vormagnetisierungswicklungen sowohl der Haupt- als auch der Hilfsdrosseln sind in bezug ,auf die Wechselstromwicklungen so angeordnet, daß die Teildrosseln jeder Phase durch einen in den Gleichstromwicklungen fließenden Strom -gegensinnig vormagnetisiert @verden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieses durch eine entsprechende Reihenschaltung der Vormagnetisierungswicklungen erreicht.
'nimmt man nun einmal an, daß der in den Vormagnetisierungswicklungen d, d' der Hilfsdrosseln 2 fließende Strom eine plötzliche Zunahme erfährt, so entsteht eine zusätzliche Erregung der Drosseln im Sinne der an den Vormagnetisierungswicklungen angegebenen Pfeile. In den Wechselstromwicklungen werden dadurch auf induktivem Wege Ausgleichströme hervorgerufen, die eine Gegendurchflutung erzeugen, wie sie durch die an den Wechselstromwicklungen c, c' angebracht, -n Pfeilen angegeben wird. Durch die Hintereinanderschaltung der Wechselstromwicklungen der Hilfsdrosseln 2 mit denen der Hauptdrosseln i bewirken diese Ausgleichströme, daß der Wechselstrom in den Hauptdrosseln i vorübergehend in erhöhtem Maße über die Wechselstroinwicklungen der Hilfsdrosseln fließt. Eine Zunahme des Stromes über die Hilfsdrosseln hat aber eine Abnahme des über den Hilfsgleichrichter 3 den Vormagnetisierungswicklungen b, b' der Hauptdrosseln zufließenden Stromes zur Folge, so daß das Feld der Hauptdrosseln geschwächt wird. Das ist aber diejenige Wirkung, die auch statisch durch eine Zunahme des Steuerstromes der Hilfsregeldrosseln hervorgerufen wird, die sich aber nur durch den erwähnten Ausgleichvorgang unverzögert einstellt. Das' Umgekehrte tritt offenbar ein, wenn der Steuerstrom der Hilfsdrosseln plötzlich abnimmt. Es sei bemerkt, daß man bei .einem in der umgekehrten Richtung fließenden Steuerstrom die entgegengesetzte Wirkung erhält, was für gewisse Zwecke unter Umständen erwünscht sein kann. Allerdings ist dann auch ein wesentlich größerer Steuerstrom erforderlich, während der Steuerstrom bei der dargestellten Schaltung mit den angegebenen Wicklungsvorzeichen außerordentlich klein sein kann.
Die in der Zeichnung dargestellte Schaltung ist selbstverständlich nur als Ausführungbeispiel zu betrachten; je nach der Phasenzahl und der Lage der Drosseln innerhalb des Wechselstromkreises ergeben sich unter Innehaltung des Erfindungsgedankens andere Schaltungen, wobei nur im Hinblick auf den angestrebten Zweck der richtige Durchflutungssinn der Wicklungen innegehalten «-erden muß.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur selbsttätigen Spannungsregelung in Wechselstromkreisen mit Hilfe von Regeldrosseln, die mit Hilfsregeldrosseln hintereinandergeschaltet sind, auf deren Vormagnetisierung die Regelgröße einwirkt und zu denen ein Hilfsgleichrichter parallel geschaltet ist, der die Vormagnetisierungswicklungen der Hauptregeldrosseln speist, dadurch gekennzeichnet, daß Haupt- und Hilfsdrosseln jeder Phase je aus zwei Teildrosseln mit j e einer Wechselstrom- und einer Gleichstromwicklung bestehen und daß j e eine Wechselstromwicklung einer Hauptdrossel und die entsprechende Wicklung der zugehörigen Hilfsdrossel für sich miteinander in Reihe, diese beiden Reihenschaltungen aber im Zuge der betreffenden Phase parallel geschaltet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile des Hilfsgleichrichters eine Graetzschaltung bilden, die auf der Wechs.el.stromseite aufgeschnitten ist und deren Hälften derart an die Teildrosseln angeschlossen sind, daß in jeder Phase die eine Teilwicklung der Hauptdrossel nur die positiven, die andere nur die negativen Halbwellen des über den H.i.lfsgleichriehter fließenden Wechselstromes führt.
3. Einrichtung nach Anspruch x und 2, dadurch .gekennzeichnet, daß die Gleichstromwicklungen der Hilfs- bzw. Hauptdrosseln mit solchem Richtungssinn an die zugehörigen Gleichstromkreise angeschlossen sind, daß die beiden Hälften jeder Drossel entgegengesetzt magnetisiert werden. q.. Einrichtung nach Anspruch z bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Haupt- und Hilfsdrosseln, bezogen auf den sie durchfließenden Wechselstrom, in entgegengesetzter Richtung vormagnetisiert sind.