DE730471C - Anordnung zur Umwandlung von Wechselstrom konstanter Spannung in Wechselstrom konstanter Stromstaerke oder umgekehrt - Google Patents

Anordnung zur Umwandlung von Wechselstrom konstanter Spannung in Wechselstrom konstanter Stromstaerke oder umgekehrt

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DE730471C
DE730471C DEL98406D DEL0098406D DE730471C DE 730471 C DE730471 C DE 730471C DE L98406 D DEL98406 D DE L98406D DE L0098406 D DEL0098406 D DE L0098406D DE 730471 C DE730471 C DE 730471C
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DEL98406D
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Burnice D Bedford
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M11/00Power conversion systems not covered by the preceding groups

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

  • Anordnung zur Umwandlung von Wechselstrom konstanter Spannung in Wechselstrom konstanter Stromstärke oder umgekehrt Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur Umwandlung von Wechselstrom konstanter Spannung in Wechselstrom konstanter Stromstärke oder umgekehrt. Es ist bekannt, etwa zur Energieübertragung, bei der eine Umwandlung von Wechselstrom konstanter Spannung in Wechselstrom konstanter Stromstärke oder umgekehrt vorgenommen wird, Kombinationen aus Blindwiderständen entgegengesetzten Vorzeichens, etwa aus Induktivitäten und Kapazitäten, zu verwenden. Diese Anordnungen sind unter der Bezeichnung Boucherot-Kreise bekanntgeworden. Diese Möglichkeit hat sich aber bis jetzt noch nicht durchgesetzt, weil bei Konstantstromkreisen andere technische Verhältnisse als bei Konstantspannungskreisen vorliegen, und weil die Konstantstromkreise bei technischen Frequenzen sehr große Kondensatoren und Drosselspulen erfordern.
  • Die Erfindung bezweckt, den großen Aufwand an Kondensatoren und Drosselspulen bei Schaltungen nach Art der Boucherot-Kreise zu verringern. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß die Induktivitäten durch eine untererregte und bzw. oder die Kapazitäten durch eine übererregte leerlaufende Synchronmaschine gebildet sind, deren Erregungen durch die Größe ihrer Wechselspannungen gesteuert werden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann man vorteilhaft die Steuerung der Erregung derart vornehmen, daß der Erregerstrom jeder Synchronmaschine proportional der gleichgerichteten, an der Ständerwicklung liegenden Spannung ist. Hierdurch sind auch die Bedenken gegen die Verwendung von Synchronmaschinen in Verbindung mit Boucherot-Kreisen, die darauf beruhen, daß diese Maschinen die Eigentümlichkeit haben, daß sie ihren Leistungsfaktor mit schwankender Spannung an der Wechselstromwicklung ändern, behoben.
  • In Fig. i ist eine bekannte Boucherot-Schaltung zur Umwandlung von Wechselstrom konstanter Spannung in Wechselstrom konstanter Stromstärke dargestellt. Der Boucherot-Kreis i verbindet das Wechselstromnetz 2 konstanter Spannung mit dem Wechselstromkreis 3 konstanter Stromstärke. Der Boucherot-Kreis i enthält mehrere Zweige, in denen in Reihe geschaltete Blindwiderstände entgegengesetzten Vorzeichens, wie Induktivitäten .1, 5 und 6 und Kapazitäten 7, 8 und _c9, angeordnet sind. Die Wirkungsweise eines solchen Kreises sei als bekannt vorausgesetzt. In Fig. 2 ist ein Ersatzschaltbild für einen der Zweige des Boucherot-Kreises gezeigt, das die Induktivität 4 und die Kapazität 7 enthält. Um die Wirkungsweise an einer einphasigen Anordnung zu erklären, sei angenommen, daß das Wechselstromnetz konstanter Spannung an .die Punkte A und B und der Wechselstromkreis konstanter Stromstärke an die Punkte C und D angeschlossen sei. Die Elemente io und ii sollen Blind-und Wirkwiderstand des Belastungskreises darstellen, der durch den konstanten Strom gespeist wird. Der Vektor des konstanten Stromes, der durch ein solches System fließt, steht immer senkrecht auf dem -Vektor der Spannung, die zwischen den Punkten A und B herrscht. - Im Betrieb verändert sich die Spannung zwischen den Punkten C und D so, daß ein konstanter Strom durch die Elemente io und 1i fließt unabhängig von deren Größe. Diese Wirkungsweise wird ebenfalls als bekannt vorausgesetzt.
  • Fig.3 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die dargestellte Anordnung dient zur Energieübertragung zwischen einem Wechselstromnetz 2 konstanter Spannung und einem Wechselstromnetz 3 konstanter Stromstärke. Zwei Wechselstromsynchronmaschinen 12 und 13 sind so geschaltet und'eriegt, daß sie nach Art eines Boucherot-Kreises den Strom konstanter Spannung aus dem Netz 2 in Strom konstanter Stromstärke umformen oder umgekehrt. Eine dieser Maschinen, z. B. Maschine 12, ist untererregt und arbeitet als Induktivität, und die andere Maschine 13 ist übererregt und arbeitet als Kapazität. Die Svnchronmaschinen 12 und 13 sind mit Ständ.erwicklungen- 14 -, . . i9 und mit Erregerwicklungen 2o und 21 versehen. Die entsprechenden Ständerwicklungen der Maschinen 12 und 13 sind wechselweise zu einem geschlossenen Kreis verbunden, so daß die einzelnen Windungen tatsächlich wie miteinander in Reihe geschaltete Induktiv itäten und Kapazitäten arbeiten. Als Mittel, um den Feldwicklungen 2o und 21 Gleichstrom veränderlicher Größe zuzuführen, sind Erregerkreise 22 und 23 vorgesehen. Es können beliebige Anordnungen zur Speisung dieser Erregerwicklungen 2o und 21 dienen. In dem in Fig.3 dargestellten Beispiel sind Gleichrichteranordnungen 24 und 25 mit dreiphasiger Vollweggleichrichtung hierzu verwendet. Der Kreis 24 enthält z. B. die Entladungsstrecken 26 ... 31. Als Entladungsstrecken 26 ... 31 dienen vorzugsweise dampf- oder gasgefüllte Entladungsstrecken,die gegebenenfalls umgesteuert sein können, also nur Anoden 32 und Kathoden 33 enthalten. Um die Erregung der Feldwicklungen 2o und 21 in Übereinstimmung mit der Klemmenspannung der zugehörigen Maschinen zu regeln, sind geeignete Mittel, wie Transformatoren 34...39 vorgesehen, die mit den Wechselstromwicklungen 14 ... i9 entsprechend verbunden sind. Die Transformatoren 34 ... 39 liefern die Spannungen für die Eingangskreise der Gleichrichteranordnungen 24 und 25 und regeln damit die Erregersfröme der Maschinen 12 und 13 in Übereinstimmung mit den Klemmenspannungen dieser Maschinen. Induktivitäten 4o und 41 können in den Gleichrichterausgangskreis eingefügt werden, um den Gleichstrom zu glätten. Als Mittel, um die Höhe der Erregung der Feldwicklungen 2o und 21 einzustellen, und weiter als Mittel, um die Induktivität der Ständerwicklungen der Maschinen 12 und 13 und damit die Höhe des Stromes auf der Konstantstromseite des Umformungskreises zu regeln, sind geeignete Anordnungen, z. B. regelbare Induktivitäten oder regelbare Widerstände 42 und 43, vorgesehen, die in die Erregerkreise 22 und 23 eingefügt sind. In Abänderung der beschriebenen Anordnung ist es natürlich auch möglich, nur eine Synchronmaschine in einem Kreis zur Umformung von Wechselstrom konstanter Spannung in solchen konstanter Stromstärke oder umgekehrt zu verwenden. Z. B. kann man entweder eine untererregte oder eine übererregte Synchronmaschine in dem in Fig. i dargestellten Kreis verwenden, um entweder die Induktivitäten oder die Kapazitäten zu ersetzen. In einem solchen Kreis wird die Maschine vorzugsweise so erregt, daß ihr Arbeitsstrom sich in geradliniger Abhängigkeit mit ihrer Klemmenspannung ändert.
  • Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig.3 sei an einem Beispiel erläutert. Die Anordnung übertrage Energie zwischen dem Konstantspannungskreis z und dem Konstantstromkreis 3. Die Erregerwicklung 2o der Maschine 12 sei so erregt, daß diese Maschine untererregt arbeitet, d. h. daß sie nacheilenden Blindstrom aus dem Konstantspannungswechselstromkreis 2 entnimmt.
  • Demgegenüber sei die Maschine 13 durch entsprechende Speisung ihrer Erregerwick-Jung 2i übererregt, d. h. die Maschine 13 entnimmt voreilenden Blindstrom aus dem Wechselstromnetz 2 konstanter Spannung. Entsprechend der Tatsache, daß die Erregerwicklungen 2o und :2i jeweils in Übereinstimmung mit der Klemmenspannung der zugehörigen Maschine erregt sind, verändern sich die Arbeitsströme in .den Ständerwicklun:gen 14 ... i9 geradlinig mit der Spannung des Konstantspannungskreises 2. Dies ist insofern wichtig, als -es erwünscht ist, daß der Strom auf der Konstantstromseite 3 sich unmittelbar und geradlinig mit der Höhe der Spannung auf der Konstantspannungsseite ändert. Wären die Erregerwicklungen 2o und 21 nicht in dieser Weise gespeist, würden sich die Arbeitsströme nicht geradlinig ändern, und sie würden damit die gewünschte Umformung Konstantspannung in Konstantstrom verhindern. Die Synchronmaschine 12 entspricht in ihrer Wirkungsweise den Induktivitäten 4 ..-. 6 des in Fig. i dargestellten Kreises, und die Synchronmaschine 13 entspricht den Kapazitäten 7 ... 9 der Fig. r. Wenn man nun die Erregung der Maschinen 12 und 13 dazu verwendet, die Scheinleistungsaufnahm-e der Ständerwicklungen 14 ... 19 der Maschinen 12 und 13 durch Regeln der Widerstände 42 und 43 in den Erregerkreisen 22 und 23 zu verändern, so kann damit die Höhe des Stromes geregelt werden, der in dem Kreis -3 konstanter Stromstärke fließt. .
  • In Fig. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das in vieler Hinsicht mit dein Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 übereinstimmt. Die entsprechenden Elemente der Schaltungen sind demgemäß mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Synchronmaschinen 12 und 13 erzeugen hier voreilenden und nacheilenden Blindstrom in regelbarer Höhe und unterstützen die Arbeitsweise des Umformungskreises 44, der zwischen das Netz 2 konstanter. Spannung und das Netz 3 konstanter Stromstärke geschaltet ist. Der Umformungskreis 44 enthält mehrere Zweige von miteinander in Reihe geschalteten Induktivitäten 45 ... 47 und Kapazitäten 48 ... 50. In den Stromkreisen der Induktivitäten ünd Kapazitäten des Umformungskreises 44 sind Transformatoren 5 r ... 56 vorgesehen. Die Transformatoren 51 ... 53, die mit den Induktivitäten 45 ... 47 zusammenarbeiten, werden von der untererregten Synchronmaschine 12 gespeist, und die Transformatoren 54 ... 56, die den Kapazitäten 48 ... 5o zugeordnet sind, werden von der übererregten Maschine 13 gespeist. Die Speisung der Erregerwicklungen 2o und 21 wird in Übereinstimmung mit der Klemmenspannupg der zugehörigen Maschine über Transformatoren 57 und 58 vorgenommen. Der Transformator 57 besitzt eine Primärwicklung 59 und eine Sekundärwicklung6o, derTransformator 58 eine Primärwicklung 61 und eine Sekundärwicklung 62.
  • Das Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig.4 bewirkt die Umformung von Wechselstrom konstanter Spannung in Wechselstrom konstanter Stromstärke. Die Synchronmaschinen 12 und 13 unterstützen die Wirkung des-Kreises 44 und erzeugen vor-bzw. nacheilenden Blindstrom. Da der Strom durch die Erregerwicklungen 2o und 21 und dementsprechend-die Erregung der Maschinen i2 und 13 in Übereinstimmung mit ihren Wechselspannungen geändert wird, führen die Transformatoren 5 i ... 56 dem Kreis 44 Blindstrom zu. Die Maschinen 12 und i3 arbeiten tatsächlich wie Induktivitäten und Kapazitäten. Ein Vorteil des Ausführungsbeispielen gemäß Fig.4 ist die Leichtigkeit, mit der die Anordnung eingeregelt werden kann, im Hinblick auf andere Boucherot-Kreise, mit denen sie zusammenarbeitet. Durch Verändern der Erregung der Maschinen 12, und 13 können der Kreis 44 und die damit verbundenen Anordnungen in einfacher Weise mit anderen Kreisen, die eine andere Kennlinie aufweisen, zusammenarbeiten. Weiterhin erlaubt die Regelbarkeit der Anordnung eine Regelung der übertragenen Leistung, d.h. sie erlaubt eine Belastungsregelung oder eine Regelung des Stromes, der in dem Stromkreis 3 konstanter Stromstärke fließt. Hinzu kommt, daß die Leichtigkeit der Regelung ermöglicht, die Anordnung bei geringen Frequenzabweichungen stets in Resonanz zu halten.
  • In Abänderung der beschriebenen Anordnung ist es auch möglich, eine einzelne Synchronmaschine zusammen mit dem Boucherot= Kreis zu verwenden, um dessen Arbeitsweise zu unterstützen. Z. B. könnte man eine entweder über- oder untererregte Maschine verwenden, um dem Boucherot-Kreis voreilenden oder nacheilenden Blindstrom zuzuführen. Weiterhin kann die Maschine durch Regelung ihrer Erregung vom untererregten in den übererregten Zustand übergeführt werden oder umgekehrt, und damit kann der dem Kreis von der Maschine zugeführte Blindstrom sowohl nacheilen als auch voreilen. In dieser Weise kann die tatsächliche Induktivität der Zweige des Boucherot-Kreises mit Hilfe einer verhältnismäßig kleinen Maschine weitgehend verändert werden.
  • In ähnlicher Weise können, wenn zwei Maschinen 12 und 13 verwendet werden, auch diese beiden Maschinen vom übererregten in den untererregten Zustand bzw. umgekehrt übergeführt «erden., um den Regelbereich der Anordnung zu vergrößern und damit die Höhe des Stromes auf der Konstantstromseite 3 zu regeln. So kann z. B. die Erregung der Maschine 12 so geändert werden, daß sie im übererregten Gebiet arbeitet, und die Erregung der Maschine 13 kann so geändert werden, daß sie als untererregte Maschine wirkt. In dieser Weise ist die erreichbare Belastungsregelung erheblich vergrößert, ohne die Größe der Maschinen 12 und 13 zu erhöhen und ohne die Größe der Induktivitäten oder Kapazitäten des Boucherot-Kreises zu erhöhen oder zu verändern.
  • In Fig. 5 ist ein anderes Beispiel der Erfindung dargestellt, das weitgehend mit der Anordnung gemäß Fig. 4 übereinstimmt. In der Anordnung gemäß Fig. 5 wird die Erregung der Maschinen 12 und 13 in Abhängigkeit von ihrem Arbeitsstrom auf der Wechselstromseite geändert. Die Transformatoren 63 werden vom Arbeitsstrom der Maschine 12 gespeist. Die von ihnen gelieferte Spannung wird durch die Gleichrichteranordnung 24 gleichgerichtet und der Erregerwicklung 2o zugeführt, so daß deren Erregerstrom sich mit dem Arbeitsstrom der Maschine ändert. Die Glättungsdrosselspule 40 und der Widerstand 42 können dem Ausgangskreis der Gleichrichteranordnung 24 parallel geschaltet sein. Das entsprechende gilt für die Transformatoren. 64 und die Gleichrichteranordnung 25, die der Maschine 13 zugeordnet sind. Die Wirkungsweise der Anordnung gemäß Fig. 5 entspricht derjenigen der Anordnung gemäß Fit. 4.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig.6 dargestellt. Die Elemente der Anordnung, die mit denen der Fig.4 und 5 übereinstimmen, sind Bleichlautend bezeichnet. In der Anordnung gemäß Fig. 6 übertragen die Maschinen 12 und 13 nacheilenden und voreilenden Blindstrom in regelbarer Höhe auf den Kreis 44 mit Hilfe der Transformatoren 65 ... 7o, die finit den Induktivitäten 45 ... 47 und den Kapazitäten 48 ... 5o zusammenwirken.
  • Die Maschinen 12 und 13 sind hier mit Ankern 71 und 72 ausgerüstet. Um schnelle Veränderungen der Spannung auf der Konstantstromseite zuzulassen und um plötzlichen Veränderungen der Spannung auf der Konstantspannungsseite einen großen Widerstand entgegenzusetzen, sind Ausgleichswicklungen 73 und 7d. vorgesehen, die in die Polschuhe 75 bis 78 eingebettet sind. Diese Ausgleichswicklungen sind untereinander in geeigneter Weise verbunden, wie es in Fig.6 dargestellt ist. Wenn die Anker 71 und 72 nicht mechanisch miteinander gekuppelt sind, können die Wicklungen 73 und 74 durch geeignete Mittel, z. B. über Schleifringe und Bürsten, miteinander verbunden werden. Fig. 7 zeigt die Polschuhe 76 und 78 und die Art, in der die Ausgleichswicklungen 7.4 in die Oberfläche der Polschuhe eingebettet und in der sie miteinander verbunden werden können.
  • Die Anordnung nach Fig.6 arbeitet in ähnlicher Weise, wie es an Hand der Fig.4 und 5 beschrieben wurde. Maschine 12 ist untererregt und Maschine 13 übererregt, so daß diese Maschinen nach- bzw. voreilenden Blindstrom erzeugen. Die Maschinen 12 und 13 übertragen den Blindstrom durch die Transformatoren 65 ... 7o auf den Boucherot-Kreis 44. Durch die Ausgleichswicklungen 73 und 74 ermöglicht die Anordnung gemäß Fig. 6 schnelle Änderungen der Spannung auf der Konstantstromseite, so daß die Anordnung den verschiedenen Belastungsanforderungen schnell und genau folgen kann. Weiterhin bewirken die Ausgleichswicklungen, daß die Spannung auf der Konstantspannungsseite. sich nicht plötzlich ändern kann, und unterstützen damit die Stabilität des Übertragungskreises.
  • F ig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es werden hier gesteuerte Entladungsstrecken 79 ... 84 im Erregerkreis der Synchronmaschine 12 verwendet. Als Entladungsstrecken finden vorzugsweise solche mit Dampf- oder Gasfüllung Verwendung. Die Figur zeigt nur den zur Maschine 12 gehörigen Erregerkreis. Selbstverständlich kann eine gleiche Anordnung auch im Zusammenhang mit der Maschine 13 verwendet werden. Die Hauptkreise der beiden Maschinen können sodann etwa gemäß Fig.3 oder einem anderen Ausführungsbeispiel geschaltet und betrieben werden. Die Entladungsstrecken 79 ... 84 überträgen Gleichstrom in regelbarer Höhe auf die Feldwicklung 2o aus einer Stromquelle konstanter Spannung 86, oder die Entladungsstrecken können auch dazu verwendet werden, die Erregung von Maschinen zu regeln, die Gleichstrom an die Feldwicklung 2o liefern. Zur Steuerung der Entladungsstrecken 79 ... 84 zur Erreichung einer vorbestimmten Regelung, etwa in Abhängigkeit von- der Klemmenspannung der Maschine 12, ist ein Steuerkreis 87 vorgesehen, der einen Transformator 88 mit Primär- und Sekundärwicklungen 89 und go enthält. @ Um die -Phasenlage der Wechselspannung in den Wicklungen go gegenüber der Spannung Anode - Kathode der Entladungsstrecken 79 ... 84 zu verändern, werden geeignete Phasenschieber verwendet, etwa ein Drehregler gi, der von einet geeigneten Wechselspannungsquelle gespeist wird, deren Spannung mit der des Kreises 86 hinsichtlich Phasenlage und Frequenz übereinstimmt. In Fig.8 ist der Drehregler 91 unmittelbar an das Wechselstromnetz 86- angeschlossen. Als Mittel, um die resultierende Steuerspannung für die Gitter 85 der Entladungsstrecken in übereinstimmung mit -der Klemmenspannung der Maschine 12 zu verändern, .ist eine Gleichrichteranordnung 92 vorgesehen, die gleichrichtende Elemente 93 enthält, die von den Ausgangskreisen der Spannungswandler 34 ... 36 gespeist werden. Die Ausgangsspannung der Gleichrichteranordnung 92 liegt an einem Widerstand 94, an dem die veränderliche Gleichspannung abgegriffen wird. Nur eine der Sekundärwicklungen go des Transformators 88 ist in Fig.8 an die Entladungsstrecken angeschlossen; selbstverständlich müssen in entsprechender Weise auch die anderen Wicklungen mit dem Widerstand 94 und dem Gitterkreis der zugehörigen Entladungsstrecke verbunden werden, so daß jedem Gitterkreis eine Spannung zugeführt wird, die aus einer Wechselspannungskomponente aus der entsprechenden Wicklung 9o und einer Gleichspannungskomponente aus dem Widerstand 94 zusammengesetzt ist.
  • Der Steuerkreis 87 der Anordnung gemäß Fig. 8 steuert die Entladungsstrecken 79 ... 8.4. Dadurch kann die zugehörige Synchronmaschine sowohl im übererregten als auch im untererregten Gebiet arbeiten und damit als Kapazität oder Induktivität wirken. Die Wirkungsweise des Steuerkreises 87 sei an Hand der Fig. 9 und io näher erläutert. Die Kurve E der Fig. g zeigt die Spannung Anode - Kathode einer der elektrischen Entladungsstrecken, etwa der Entladungsstrecke 79 (Fig. 8), und die Kurve F stellt die Wechselspannungskomponente des Gitterkreisel der gleichen Entladungsstrecke dar. Diese Wechselspannungskomponente ist der zugehörigen Sekundärwicklung 9o des Transformators 88 entnommen. Die Linie G stellt die in ihrer Höhe regelbare positive Gleichspannung in dem gleichen Gitterkreis dar, die über die Gleichrichteranordnung 92 an dein Widerstand 94 erzeugt wird. Der Zünd= zeitpunkt der gesteuerten Entladungsstrecke ist nun abhängig von der Höhe der Gleichstromvorspannung in ihrem Gitterkreis, und damit wird auch die Höhe des Stromes geregelt, der durch die Erregerwicklung 2o -der Maschine fließt. Um eine befriedigende Regelung der Entladungsstrecken zu erhalten und um eine geradlinige Kennlinie der Maschine 12 zu erreichen, wird man vorteilhaft den Drehregler 9i so einstellen, daß die Wechselspannungskomponente im Gitterkreis der gesteuerten Entladungsstrecke etwa um 9o° der zugehörigen Anodenspannung nacheilt. Aus der Kurve H in Fig. io geht hervor, daß diese Einstellung zweckmäßig ist. Die Kurve H zeigt den Ausgangsstrom der gesteuerten Gleichrichteranordnung für verschieden nacheilende Phasenlagen der Steuerwechselspannung gegenüber der Anodenspannung der Entladungsstrecken. ' Man sieht, daß in der go°-Lage die größte Veränderung des Ausgangsstromes mit der Veränderung der Gittergleichspannung erreicht wird, daher wird die genaueste Regelung -in diesem Bereich erzielt.
  • In Fig. i i ist eine Abwandlung der Anordnung gemäß Fig.8 gezeigt. Mit Hilfe eines leicht sättigbaren Steuertransformators 95 wird dem Gitterkreis der gesteuerten Entladungsstrecke eine Steuerspannung spitzer Wellenform zugeführt, deren Phasenlage gegenüber der Anodenspannung geändert werden kann. Jeder gesteuerten Entladungsstrecke 79 ... 84 ist ein solcher Steuertransformator zugeordnet. Der Steuertransformator besteht aus einem Eisenkern 96 mit einem leicht sättigbaren Schenkel 97, einer Primärwicklung 98, die z. B. von dem Drehregler gi der- Fig. e gespeist werden kann, und einer Sekundärwicklung 99, in der die Steuerspannungen spitzer Wellenform erzeugt werden, sowie einer Vormagnetisierungswicklung ioo, die von der Spannung gespeist wird, die die Gleichrichteranordnung 92 an dem Widerstand 94 erzeugt. Die Phasenlage der Steuerspannung spitzer Wellenform ändert sich dann in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung der Gleichrichteranordnung g2, und damit ändern sich die Zündzeitpunkte der Entladungsstrecken 79 ... 84 in dem Sinn, daß die Svnchroninaschine i2 im wesentlichen als konstante Induktivität wirkt. Natürlich können solche Steuerkreise sowohl für Maschinen, die übererregt sind, als auch für solche, die untererregt sind, verwendet werden.
  • Die in den Fig. 8 bis i i gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Zusammenhang mit Anordnungen beschrieben worden, bei denen die Erregung der Maschine in Abhängigkeit von ihrer Klemmenspannung erfolgt. In entsprechender Weise kann diese Maschinenerregung, wie es etwa in Fig.5 gezeigt ist, auch in Abhängigkeit von dem Wechselstrom der Maschine geändert werden. Weiterhin können die Anordnungen gemäß den Fig. 8 his i i auch bei den Anordnungen gemäß den Fig. -. bis 6 verwendet werden, in denen die Synchronmaschinen nicht die Induktivitäten und Kapazitäten des Umforinungskreises 44 ersetzen, sondern in denen bereits vorhandene Induktiv itäten und Kapazitäten durch die Maschinen unterstützt bzw. ergänzt «-erden. Dabei können die Maschinen mit den Induktivitäten und Kapazitäten entweder unmittelbar oder transformatorisch in Reihe oder zu ihnen parallel geschaltet werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Umwandlung von Wechselstrom konstanter Spannung in Wechselstrom konstanter Stromstärke oder umgekehrt unter Verwendung von Schaltungen nach Art der Boucherot-Kreise, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktiv itäten durch eine untererregte und - bzw. oder die Kapazitäten durch eine übererregte leerlaufende Synchronmaschine gebildet sind, deren Erregungen durch die Größe ihrer Wechselspannungen gesteuert «-erden. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstrom jeder Synchronmaschine proportional der gleichgerichteten, an der Ständerwicklung liegenden Spannung ist. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstrom von einem mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden, vorzugsweise von einer unabhängigen Wechselspannungsquelle gespeisten Gleichrichter geliefert wird, dessen Gitterspannung aus einer Wechselspannung konstanter Größe und Phase und einer der gleichgerichteten Spannung an der Ständerwicklung proportionalen Gleichspannung besteht. Anordnung nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die unter- und übersynchron arbeitenden Maschinen je mit Ausgleichswicklungen versehen sind, die unmittelbar oder über Schleifringe und Bürsten miteinander elektrisch verbunden sind (Fig. 6 und j).
DEL98406D 1938-07-01 1939-07-01 Anordnung zur Umwandlung von Wechselstrom konstanter Spannung in Wechselstrom konstanter Stromstaerke oder umgekehrt Expired DE730471C (de)

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