DE896091C - Mehrphasige Drossel mit zwei Nullpunkten - Google Patents

Description

Es ist eine mehrphasige Drossel mit Gleichstromvormagnetisierung bekannt, bei der der zur Vormagnetisierung dienende Gleichstrom in die Wechselstromwicklungen eingeführt wird. Sie besitzt zwei zwischen den Nullpunkten in Reihe liegende Wechselstromwicklungen je Phasenanschluß. Jeder Phasenanschluß ist an der Verbindungsleitung der Wechselstromwicklungen vorgenommen. Diese bekannte Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß sich der Kraftfluß in jeder Phase nicht unabhängig von dem Kraftfluß in den anderen Phasen ausbilden kann. Das ist aber für ein einwandfreies Arbeiten einer solchen vormagnetisierten Drossel unbedingt erforderlich. Ein solches' Arbeiten setzt voraus, daß für einen Wellenteil des Wechselstromes der magnetische Widerstand im Magnetkreis als praktisch unendlich, für einen anderen Wellenteil der magnetische Widerstand als praktisch Null betrachtet werden kann. Für den magnetischen Widerstand ist aber der ganze geschlossene Magnetkreis maßgebend, und dieser Kreis einer Phase darf deshalb nicht durch die Ströme anderer Phasen¹ gestört werden. Erfindungsgemäß werden nun solche Störungen dadurch vermieden, daß jede dieselbe Phasenspannung führende und an demselben! Phasenanschluß liegende Wicklung auf einem besonderen Eisenkern angeordnet ist.

Einige Ausführungsformen der Drossel gemäß der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung schematisch dargestellt.

Fig. ι zeigt eine dreiphasige Drossel. Die sterngeschalteten Dreiphasenwicklungen sind mit 1, 2, 3

bzw. 4, 5, 6 bezeichnet. Der dreiphasige Anschluß erfolgt bei" 14, -25 und 36. Die beiden Nullpunkte, zwischen denen der Gleichstrom zur Vormagnetisierung der Drossel in die Wechselstromwicklungen eingeführt wird, sind mit 10 bzw. 40 bezeichnet. Der Gleichstrom teilt sich in drei parallele Zweige, und zwar geht der eine Stromzweig über die Wicklungen ι und 4, der zweite über die Wicklungen 2 und 5 und der dritte über die Wicklungen 3 und 6. Jede Phase des Dreiphasenstromes wird durch die beiden Dreiphasensterne in zwei parallele Zweige zerlegt. Jede der sechs Phasenwicklungen 1 bis 6 liegt erfindungsgemäß auf einem besonderen Eisenkern 41 bzw. 42 bzw. 43 bzw. 44 bzw. 45 bzw. 46, so daß der Kraftfluß in j eder Phase sich unabhängig von dem Kraftfluß in den übrigen Phasen ausbilden kann. Auf diese Weise wird der Dreiphasenstrom in der gewünschten Weise vom Gleichstrom abhängig. Ferner wird durch den Dreiphasenstrom bei der dargestellten Schaltung keine Spannung der Grundfrequenz im Gleichstromkreis induziert. Die im Gleichstromkreis auftretenden Oberwellen können in bei gleichstromvormagnetisierten Drosseln üblicherweise beeinflußt werden. Fig. 2 zeigt eine Drossel, die ebenfalls an ein Dreiphäsennetz anschließbar ist,, aber zwölfphasigen Charakter besitzt. Die verschiedenen Wicklungsteile sind hier der Einfachheit halber durch dicke Linien angedeutet. Die Wicklungsteile liegen in der Phasenlage entsprechenden Winkellagen. Die Kerne sind nicht dargestellt. Jeder zwischen einem Dreiphasenstrompol 7 und einem Gleichstrom/pol 8 liegende Wicklungsteil besteht aus zwei in verschiedenen Phasen liegenden Teilwicklungen 9 und 11. Der Phasenunterschied zwischen diesen Teil wicklungen ist 6o°. Das Windungszahlverhältnis der beiden Teilwicklungen ist so gewählt, daß der Phasenunterschied zwischen der resultierenden Spannung und der Spannung des längeren Wicklungsteils 15⁰ wird.

Alle Wicklungen, 'die in der Zeichnung die gleiche Winkellage haben und die nicht an demselben Phasenanschluß liegen, führen Spannung der gleichen Phasenlage und liegen also auf demselben 4S Kern. Da sechs verschiedene Winkellagen vorkommen, ist deshalb die Anzahl der Kerne zwölf. Während die resultierenden Spannungen zwischen den' Dreiphasenstrompolen nur drei symmetrisch verteilte Phasenlagen einnehmen, nehmen die Teilspannungen der Teilwicklungen der verschiedenen Kerne also zwölf symmetrisch verteilte Phasenlagen ein, was zur Folge hat, daß mehrere auftretende Oberwellen des Dreiphasenstromes und des Gleichstromes unterdrückt werden. In. Fig. 2- werden die beiden Phasenspannungen 9 und 11 an jeder Stelle unter dem verhältnismäßig günstigen Phasenwinkel von 6o° zusammengesetzt. Dabei werden jedoch die Gleichstromamperewindungen der beiden auf demselben Kern liegenden Teilwicklungen einander entgegenwirken, wie man findet, falls man den Weg des Gleichstromes durch zwei Linien gleicher Winkellage verfolgt, von denen die eine eine lange und die andere eine kurze Wick- j lungsphase vertritt. In Fig. 3, wo. die gleichen Bezugszeichen verwendet' werden, ist die Schaltung derart, daß das Verhältnis umgekehrt wird, d.h. die Wechsel'Spannungen setzen sich unter dem ungünstigen Phasenwinkel von 120⁰ zusammen, aber die Gleichstromamperewindungen der beiden Teilwicklungen desselben Kerns verstärken sich gegenseitig. Die verfügbare Gleichstrom- oder Drehstromleistung in j edem besonderen Fall entscheidet, welche der beiden Schaltungen vorzuziehen ist.

Auf der Gleichstromseite werden keine Spannungen der Grundfrequenz des Dreiphasenstromes induziert, zwar aber Spannungen, deren niedrigste Frequenz bei der Schaltung gemäß Fig. 1 das Sechsfache des Dreiphasenstromes und bei der Schaltung gemäß Fig. 2 oder 3 das Zwölf fache des Dreiphasenstromes ist. In dieser Beziehung hat die Anordnung den gleichen Charakter wie eine gleichstrom vormagnetisierte Drossel, in welcher sowohl die beiden Wechselstromwicklungen als auch die beiden Gleichstromwicklungen in Reihe geschaltet sind. Falls die Gleichstromquelle keinen inneren oder äußeren Scheinwiderstand von Bedeutung hat, tritt keine nennenswerte Spannung zwischen den Gleichstrompolen auf. Statt dessen erhält man aber einen Strom der genannten Frequenz im Gleichstromkreis·. Falls andererseits die Gleichstromquelle stark induktiv ist, wird der Strom unterdrückt, und die Spannung bildet sich statt dessen frei aus. Im ersteren Fall erhält der Dreiphasenstrom eine zugespitzte Kurvenform, im letzteren Fall ist die Kurvenform bei der Anordnung gemäß Fig. ι nahezu rechteckig und bei den Anordnungen gemäß Fig. 2 und 3 gestaffelt.

Falls die Drossel den durch einen Verbraucher fließenden Strom regeln soll, wird der Verbraucher in die Drehstromzuleitungen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Transformators, eingeschaltei. Der Verbraucher kann ein Gleichrichter sein.. Die Kurvenform eines derartigen Gleichrichters¹ auf der Gleichstromseite wird dann im großen und ganzen durch die wirksame Phasenzahl. der Drossel bestimmt, weshalb der Gleichrichter selbst mit kleinerer Phasenzahl ausgeführt sein und trotzdem die Vorteile der höheren Phasenzahl erhalten kann.

Da die Gleichstromseite und die Wechselstromseite leitend miteinander verbunden sind, ist" es oft zweckmäßig, als Gleichstromquelle einen über einen Isoliertransformator gespeisten Gleichrichter zu verwenden. Falls die Drossel auch noch durch einen dem durchfließenden Dreiphasenstrom proportionalen Gleichstrom vormagnetisiert (selbstmagnetisiert) werden soll, wird dieser Strom zweckmäßigerweise einem Gleichrichter entnommen, der von Stromwandlern beeinflußt wird, von denen jeder in einem Phasenanschluß liegt. Eine andere, zusätzliche 'Vormagnetisierung kann durch besondere Wicklungen auf der Drossel erreicht werden. Falls eine solche zusätzliche Vormagnetisierung einem Stromkreis entnommen wird, der einen so hohen Widerstand enthält, daß der Widerstand in der Dreiphasenwicklung im Vergleich hiermit ver-

nachlässigbar ist, kann man die zusätzliche Vormagnetisierung dadurch erreichen, daß der Strom aus dem Stromkreis hohen Widerstandes in dieDreiphasenwicklung eingeführt wird, in der er dann störungsfrei mit dem bereits dort fließenden Gleichstrom zusammenwirkt, da er durch den Gleichrichter nicht rückwärts fließen kann.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Mehrphasige Drossel mit zwei Nullpunkten, zwischen denen ein Gleichstrom zur Vormagnetisierung der Drossel in die Wechselstromwicklungen: eingeführt wird, und mit mindestens zwei zwischen den Nullpunkten in Reihe liegenden Wechselstromwicklungen je Phasenanschluß, der an der Verbindungsleitung der Wechselstromwicklungen vorgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieselbe Phasenspannung führende und an demselben Phasenanschluß liegende Wicklung auf einem besonderen Eisenkern angeordnet ist.
2. 2. Drossel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Nullpunkten: in Reihe liegenden Wechselstromwicklungen in Zickzack geschaltet sind (Fig. 2 und 3).
3. 3. Drossel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Phasenanschluß ein Stromwandler liegt und daß alle Stromwandler einen Gleichrichter beeinflussen, der eine zusatzliehe Vormagnetisierung für die Drossel liefert.
4. 4. Drossel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Gleichrichteranlagen verwendet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 5530 10.