DE881382C

DE881382C - Netzanschlussgeraet fuer den wahlweisen Anschluss an Gleich- oder Wechselstromnetze verschiedener Spannung

Info

Publication number: DE881382C
Application number: DES16045D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl-Ing Artus; Edgar Dipl-Ing Beck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-08-22
Filing date: 1940-08-22
Publication date: 1953-06-29

Description

Netzanschlußgerät für den wahlweisen Anschluß an Gleich- oder Wechselstromnetze verschiedener Spannung Es gibtsogenannteUniversal-Netzanschlußgeräte, die an Netze verschiedener Stromart und Spannung angeschlossen werden können und dabei eine Ausgangsgleichspannung abgeben, die bis auf wenige vom Hundert konstant gehalten werden kann. Bei einer bekannten Anordnung dieser Art werden mit Hiffe eines Universalmotors, dessen Geschwindigkeit von der Spannungshöhe und von der Stromart abhängig ist, die zur Anpassung des Gerätes an die Stromart und zur Berücksichtigung der Netzspannung erforderlichen Umschaltungen vorgenommen. Diese Ausführung hat jedoch wegen der Anwendung ständig umlaufender Teile Nachteile, die einen sicheren Dauerbetrieb in Frage stellen. Die ohne umlaufende Teile arbeitenden Netzanschlußgeräte für verschiedene Stromarten verwenden bei Anschluß an ein Wechselstromnetz Gleichrichter, während bei Anschluß an ein Gleichstromnetz eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Verbraucher und dem Netz gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Siebmitteln vorgenommen wird. Diese Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß es bei Anschluß an ein Gleichstromnetz nicht möglich ist, dif. .dem Verbraucher zugeführte Spannung gegenüber der Netzspannung zu erhöhen, da eine einfache Transformierung der Gleichspannung nicht ohne weiteres durchführbar ist. Die Erfindung betrifft ein für wahlweisen Anschluß an Gleich- oder Wechselstromnetze verschnedener Spannung bestimmtes Netzäns.chlußgerät, das einen Wechselrichter und einen Gleichrichter enthält. Bei derartigen Geräten ist es möglich, auch bei Ansdhluß an ein Gleichstromnetz geringer Spannung eine ausreichende Betriebsspannung zu erzeugen, da hinter dem Wechselrichter mit einfachen Mitteln eine Spannungserhöhung vorgenommen werden. kann. Gemäß der Erfindung wird demgegenüber ein zusätzlich vorgesehener -magnetischerSpannungsregler, der dernAnschluß anNetze verschiedener Spannungshöhe ermöglicht, bei Anschluß an ein Wechselstromnetz andieses und bei Anschluß an ein Gleichstromnetz an den Wechselrichter angeschaltet; ferner wird dabei die Erregung des Wechselrichters zu Beginn des Betriebes dem Netz und während des Betriebes dem Ausgang des Spannungsreglers entnommen.-Da die von einem Wechselrichter gelieferte Frequenz bekanntlich von der Höhe der Erregerspannung abhängig ist, würde nämlich bei demAnschluß eines Wechselrichters an das Netz infolge .der verschiedenen Netzspannungen die Frequenz des Wechselrichters starken Schwankungen unterworfen sein. Dies hätte aber zur Folge, 4a3 der magnetische Spannungsregler, der bekanntlich frequenzabhängig ist, nicht in der Lage wäre, eine genügend konstante Spannung zu halten. Wird jedoch die Erregung für den Wechselrichter dem Spannungsregleraus.gang entnommen, so erzeugt der Wechselrichter infolge der konstanten Erregung eine genügend frequenzkonstanfie Wechselspannung, so däß ein einwandfreies Arbeiten des- Reglers gesichert ist. Die Schwierigkeit, die bei einer derartigen Schaltung zu Beginn des Betriebes dadurch. entstehen würde, daß der Spannungsregler noch keine Ausgangsspannung liefert, wird dadurch umgangen, daß die iSpannung zu Beginn des- Betriebes dem Netz entnommen wird.
Ist eine vollkommen selbsttätige Arbeitsweise des Netzanschlußgerätes erwünscht, so werden zwei Relais vorgesehen, von denen .das eine nur bei Anschluß an ein Gleichstromnetz anspricht und den Erregerstromkreis des Wechselrichters einschaltet, während das andere nur bei Anschluß an ein Wechselstromnetz erregt wird und den magnetischen Spannungsregler unmittelbar an das Wechselstromnetz anschaltet, der bei Anschluß an .ein Gleichstromnetz an den Ausgang des. Wechselrichters angeschlossen ist. Auf diese Weise wird gleichzeitig erreicht, daß der Wechselrichter bei Anschluß an ein Wechselstromnetz abgeschaltet ist und dadurch die Gefahr eines Kurzschlusses behoben wird.
Gemäß einem weiteren Gedanken -der Erfindung ist es zweckmäßig, .die dem Wechselrichter vom magnetischen Spannungsregler zuzuführende Spannung nicht völlig konstant zu halten, sondern dem Wechselrichter eine Spannung zuzuführen, die finit der Eingangsspannung im geringen, Maße schwankt. Es wird auf diese Weise ein günstigeres Arbeiten des Wechselrichters. herbeigeführt. Die Frequenzkonstanz ist besser und die Kontaktabnutzung geringer. Diese geringe Abhängigkeit der dem Wechselrichter zuzuführenden Spannung von der Eingangsspannung kann durch einen geeignet gewählten Abgriff von .der Kompensationswicklung des magnetischen Spannungsreglers herbeigeführt werden, ohne dadurch die Konstanz der Ausgangsspannung des Spannungsreglers zu beeinträchtigen..
In der Abbildung ist- ein Ausführungsbeispiel des-Erfindungsgedankens schematisch -dargestellt. Das Gerät ist zwischen dem Netz N und dem Verbraucher v einzuschalten. Es besteht aus dein Wechselrichter WR, dem Spannungsregler SR und der Gleichrichteranordnung Gl einschließlich Siebmittel.
Zwischen den Eingangsklemmen und dem Wechselrichter befinden sich die Relais A, B und C. Die zugehörigen Kontakte dieser Relais sind mit entsprechenden kleinen Buchstaben bezeichnet. Das Wechselrichterrelais und die zugehörigen Wechselrichterkontakte tragen die Bezeichnung R bzw. r.
Wird .das Gerät an ein Wechselstromnetz angeschlossen, so kommt lediglich das Relais C zum Ansprechen, da das Relais, B entweder so ausgebildet ist, daß es nicht auf Wechselstrom ansprichst oder durch geeignete Bemessung des Parallelkondensators für Wechselstrom kurzgeschlossen ist. Das Relais C schaltet mit seinen beiden Kontakten cl und c2 den Spannungsregler SR unmittelbar an .die Eingangsklemmen des Gerätes. Die Kontakte des Wechselrichters, der im übrigen infolge des geöffneten Kontaktes b1 nicht ansprechen kann, sind auf diese Weise überbrückt. Das Ansprechen des Relais A und das, Umlegen, des, Kontaktes a1 ist wirkungslos, solange der Kontakt bi geöffnet ist.
Wird das Gerät an ein Gleichstromnetz angeschlossen, so spricht an Stelle des Relais C das Relais B an. Die Kontakte cl und C2 bleiben in der gezeichneten Stellung, so daß der Spannungsregler SR an den Ausgang des Wechselrichters WR angeschlossen ist. Durch Schließen des Kontaktes bi wird das Relais R des Wechselrichters an die Eingangsklemmen des Gerätes angeschlossen. Sobald der Wechselrichter arbeitet und an den Ausgangsklemmen S1 und S2 des Spannungsreglers infolgedessen eine Spannung auftritt, kommt über die Gleichrichteranordnung G das. Relais A zum Ansprechen, das. die Relaiswicklung R von dem Netz abtrennt und auf die an dem Relais A liegende Spannung umschaltet. Diese Spannung ist, wie aus der Schaltung hervorgeht, von dem Ausgangskreis des Spannungsreglers abgegriffen. Dies ist infolgedessen von der Höhe der angelegten Netzspannung in weitem Maße unabhängig und zeigt höchstens die obenerwähnte gewünschte geringe Abhängigkeit.
Das Gerät, das sich durch große Betriebssicherheit auszeichnet und dessen Gleichrichterkreise durch Trockengleichrichter gebildet werden. können, wird zweckmäßig zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt, die lediglich zwei Eingangs- und zwei Ausgangsklammen aufweist. Allenfalls ist eine Möglichkeit zur Einstellung des :der Erregung des Wechselrichters dienenden Widerstandes W vorgesehen. Das Gerät ist in der Lage, bei Änderungen der Eingangsspannung zwischen 1io und 220 Volt unabhängig von der Stromart eine auf ± 2 vom Hundert konstante Ausgangsspannung zu liefern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Netzanschlußgerät für den wahlweisen. Anschluß an Gleich- oder Wechselstromnetze verschiedener Spannung, enthaltend einen Wechselrichter und einen Gleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß ,ein zusätzlich vorgesehener magnetischer Spannungsregler (SR), der den Anschluß an Netze verschiedener Spannungshöhe ermöglicht, bei Anschluß an ein Wechselstromnetz an dieses (über die Kontakte cl, c2) und bei Anschluß an ein Gleichstromnetz an den Wechselrichter (WR) angeschaltetwird und daß die Erregung des Wechselrichters zu Beginn des Betriebes dem Netz und während des Betriebes dem Ausgang des Spannungsreglers (SR) entnommen wird.
2. Netzanschlußgerät nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein Relais, das über einen Gleichrichter an den Ausgang des Spannungsreglers angeschlossen ist und bei Vorhandensein einer Spannung im Ausgangskreis des Reglers den Eingang des Wechselrichters vom Netz auf den Ausgang des. Spannungsreglers umschaltet.
3. Netzanschlußgerät nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Wechselrichter zuzuführende Erregerspannung von -einem derart gewählten Abgriff der Kompensationswicklung des. Spannungsreglers abgenommen wird, daß die dem Wechselrichter zuzuführende Spannung bei zunehmender Eingangsspannung am Netzanschlußgerät in geringem Maße absinkt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 594 134; USA.-Patentschriften. Nr. 2 121 421, 1 807 343; Funkbastler 193o, Heft 26, S. 440; Funktechnischer Vorwärts 1936, Heft 12, S.69/70.