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Anordnung zur Unterdrückung der Harmonischen mit durch 3 teilbarer
Ordnungszahl im Fluh von gleichstromvormagnetisierten Drehstrom-Drosselspulen oder
-Transformatoren Das Hauptpatent 730 5o8 betrifft eine Anordnung zur Unterdrückung
der Oberwellen von D,ro,sselspulenoder Transformatoren, bei der zwei :oder mehrere
Transfonmatoanen oder Drosselspulen .mit unterschiedlicher Innenschaltung oder unterschiedlicher
Wicklungslage oder unterschiedlichem Aufbau des Eisenkerns so, zusammengeschaltet
sind, daß sich die in den verschiedenen Einheiten entstehenden Oberwellen nach außen.
ganz oder teilweise aufheben. Bei Verwendung von gleichstromvormagnetisierten Drosselspulen,
die insbesondere zur Blindstromregelung von Fernleitiingen dienten, wird dies dadurch
erreicht, daß jede Einheit aufs zwei gleichartigen Drosselspulen besteht, die vom
Gleichfluß in entgegengesetztem Sinne durchsetzt «werden.
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Bei solchen Dmo,sselspulen ist es manchmal erwünscht, die Fhißharmanischen
mit durch 3 teilbarer Ordnungszahl bzw. die SternpunlL-tschwingungen zu unterdrücken.
E.rfindungsgemäß werden dann die Gleichstromwicldivngen so zueinander parallel geschaltet,
daß sich die dritten Spannungsharmonischen in ihnen addieren, ohne die Gleichstromquelle
zu beeinflusse-n. EinAusführung sbeispiel der Erfindung zeigt Fig. i.
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An da-,s Drehstromnetz 8 sind zwei Drosselspulen i und a angeschlossen,
deren. Wechselstro:mwicklungen 3 und q. in Stern geschaltet sind. Jede DTosselsptile
besitzt je eine Gleichstromwicklung 5 bzw. 6, die von. der Batterie ; über den regelbaren
Vorschaltwiderstand 9 gespeist wird. Die Drosselspulen i und werden vom Gleichfluß
in entgegengesetztem Sinne durchsetzt. Gemäß der Erfindung sind die Wicklungen 5
und 6 so geschaltet, daß die Reihenschaltung der Batterie 7 und des Widerstandes
q einerseits mit dem Ende der Wicklung 5 und dem Anfang der Wicklung 6, andererseits
mit dem Anfang der Wicklung 5 und dem Ende der Wicldung 6 verbunden ist. Die Batterie
7 und der Widerstand 9 liegen .also hinsichtlich der Harmonischen mit durch 3 teilbarer
Ordnungszahl in einem Brückenzweig, so daß im Gleichstrombatteriekreis keine Harmonischen
mit .durch 3 teilbarer Ordnungszahl auftreten können, die durch die Wicklungen 5
und 6 kurzgeschlossen sind. Jede der Drosselspulen besitzt noch .einen ztisätzlichen
Schenkel, um dem Gleichfluß .einen
Weg zu geben. Die: Drosselspulen
werden so bemessen, daf., die Vorm.agnetisierung in allen beteiligten aktiven Eisenteilen
glich hohe Gleichflußindukti:onen bei abgeschaltetem Wechselstromkreis hervorruft.
Dia im allge# meinen nur die mit der Wicklung versehenen Schenkel gesättigt werden
und da man dagegen in den Jochen zur Verringerung der Streuung nicht bis zur Sättigung
geht, braucht also im allgemeinen nur die Gleichflußinduktio.n in den bewickelten
Schenkeln gle ich Boch gewählt zu werden. Auch die Windungszahlen der Weclrselstrolmwicklungen
werden gleichgewählt. Man kann auch beispielsweise die Anordnung so treffen, daßa
die oberen Enden der Wicklung q. in Stern verbunden und die unteren Enden an die
Leitungen des D,rehstro:mnetzes 8 angeschlossen werden. Man muß dann nur die Anschlüsse
der Wicklung 6 vertauschen.
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Besonders zweckmäßig ist es, für zwei solche Drosselspulen wie -im
Hauptpatent einen gemeinsamen Eisenkern vo.rzuseli2n. Man spart dann die zusätzlichen
Schenkel. Vorteilhaft führt man dabei die Anordnung, wie ebenfalls bereits vorgeschlagen,
so aus, daß in je zwei benachbarten Schenkeln der Gleichfluß entgegengesetzte Richtung
aufweist. Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Fig. 2. An das Drehstromnetz 8 sind
die beiden Drosselspulen io und i i angeschlossen, deren Wicklungen in Stern geschaltet
sind. Beide Drosselspulen besitzen .einen gemeinsamen Eisenkern. Die Wechselstromwicklungen
jeder Drosselsputle sind, wie bereits vorgeschlagen, auf unmittelbar aufeinanderfolgenden
Schenkeln des Eisenkerns aufgebracht. Die Gleichstromwicklungen 12 und 13 sind so
geschaltet, daß die auf dem ersten, dritten und fünften Schenkel liegenden Wicklungen
unter sich in Reihe liegen und ebenso die auf dem zweiten, vierten und sechsten
Schenkel. Diese Reihenschaltungen lieben an der Reihenschaltung der Batterie i g
und des Widerstandes 18. Die Gleichstromwicklungen 12 und 13 sind. wie das Ausführungsbeispiel
zeigt, so geschaltet, daß in je zwei benachbarten Schenkeln der Gleichfluß entgegengesetzte
Richtung aufweist. Dadurch wird erreicht, daß sich die geradzaliligen Harmonischen
im resultierenden Strom der Drosselspulen i o und i i aufheben, daß aber die Harmonischen
der Spannung mit durch 3 teilbarer Ordnungszahl durch die Gleichstromwicklungen
kurzgeschlossen werden, ohne daß sie in die Batterie gelangen. Zweckmäßig wird man,
wie im Hauptpatent, noch zwei weitere Drosselspuken vorsehen, die gleichfalls vom
Gleichfluß in entgegengesetztem Sinne durchsetzt werden und die so geschaltet sind.
daß die 5., ;. usw. Harmonischen im resultierenden Strom sämtlicher Drosselspulen
aufgehoben sind. Hierzu sind im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei weitere Drosselspulen
14 und 15 vorgesehen, die in Zickzack geschaltet sind, so daß ihre Eisenflüsse (Grundwelle)
um 30 .elektrische Grade gegenüber den Flüssen der Drosselspulen io und i t versetzt
sind. Die Gleichstromwicklungen 16 und i; dieser Drüssels:pulen sind ,entsprechend
geschaltet wie die Gleichstromwicklungen i z und i3 der DrossAspulen io und i i.
Bezüglich der Bemessung gilt folgendes: Die Vormagnetisierungsampcrewindungen sind
so bemessen, daß die Vormagnetisierung in allen beteiligten aktiven Eisenteilen
gleich hohe Gleichflußinduktion bei abgeschaltetem Wechselstremkreis hervorruft.
Da, im allgemeinen nur die finit der Wicklung verseh c nen Schenkel gesättigt werden,
und da man dagegen in den Jochen zur Verringerung der Streuung nicht bis zur Sättigung
geht, also in den Jochen nicht im Knie oder oberhalb des Knies der Magnetisierungskurve
arbeitet. braucht nur die Gleichflußinduktion in den bewickelten Schenkeln gleich
hoch gewählt zu werden. Die Wechselstromwicklungen sind so zu bemessen, daß die
einzelnen Drosselspulen bei abgeschalteter Vormagnetisierung vom Wechselstromnetz
gleiche Magnetisierungsleistung aufnehmen und daß sie gleichartig verzerrte Stromkurven
besitzen (Blindleistungen je Schenkel gleich und ebenso gleiche Induktion in jedem
Schenkel, AW für Joche klein). Es heben sich dann die 5., J., 1;.. ig. usw. Harmonischen
im resultierenden Magneti.sierungsstrom der vier Drosselspulen auf. Man kann auch,
wie im Hauptpatent beschrieben, die beiden Eisenkerne miteinander vereinigen. Man
erreicht dann den Vorteil, daß in deal gemeinsamen Jucb der vier Drosselspulen nur
ungefähr der lialh@# Wechselfluß eines Schenkels auftritt.
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Sollen noch mehr Oberwellen unterdrückt werden, so kann man, wie firn
Hauptpatent erwähnt, beispielsweise acht D.roSselspulen vorsehen, derart, daß sämtliche
Harmonischen bis zur 23, kompensiert sind.
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Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn die Wechselstro@mwicklungen
der Drosselspulen, beispielsweise der Drosselspulen i o und i i in Fig. 2 oder der
Drosselspulen t und a in Fig. i, miteinander in Reihe geschaltet sind oder n=enn
man bei getrenntem oder gemeinsamem Eisenkreis für alle vier Drosselspulen die Wicklungen
der Dro,ss:e1-spulen to und 1.1 und die der Drosselspulen i i Lind 15 miteinander
in Reihe schaltet.
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Die Drosselspulen sind insbesondere geeignet für die Blindleistungskmnpensation
von Wechselstroinfernleitun:gen. Die Drosselspulen werden dann längs der Leitung
verteilt, und
die Vormagnetisieru b wird in Abhängigkeit von den
elektrischen Verhältnissen der Leitung geregelt.
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Ebenso wie für Drosselspulen kann man die Anordnung nach der Erfindung
auch für Transformatoren ,anwenden.
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Im Ausführungsbeispiel nach zig. können auch die Wicklungen so angeordnet
werden> da.ß beispielsweise die Wicklungen der Droseelspule i o in der Phasenfolge
,u, v und tv, die Wicklungen der Drosselspule i i in der Folge tv, v und
tt angeordnet sind.