DE902405C - Einrichtung zur Spannungsregelung in Wechselstromkreisen mittels einer dem Verbraucher vorgeschalteten Drosselspule mit Regelbarer Gleichstromvormagnetisierung - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Spannungsregelung in Wechselstromkreisen mittels einer dem Verbraucher vorgeschalteten Drosselspule mit regelbarer Gleichstromvormagnetisierung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Spannungsregelung in Wechselstromkreisen mittels einer dein Verbraucher vorgeschalteten Drosselspule mit regelbarer Gleichstromvormagnetisierung. Sie ist in erster Linie geeignet für die Spannungsregelung von Trockengleichrichtergeräten. Die E#-findung beabsichtigt dabei, ein: Steuervorsatzgerät zu schaffen, welches, ganz allgemein in Verbindung mit beliebigen Trockengleichrichbergeräben verwendet werden kann, wenn, es sich darum handelt, diese regelbar zu machen. Hierbei kommt es darauf an, daß die Regelung der Ausgangsspannung stufenlos und herunter bis zu möglichst kleinen Spannungswerten oder sogar bis, zur Spannung Null auch bei kleinsten, Verbraucherströmen durchgeführt werden kann. Weiterhin muß dafür gesorgt sein, daß der Spannungsabfall, der in magnetischen Spannungsreglern auch bei der höchstes Regelstufe immer noch vorhanden, isst, ausgeglichen wird, damit das geregelte Trockengleichriichtergerät bei voller Belastung auch tatsächlich seine Nemmspan.-nung zu liefern imstande isti. Diesem Ausgleich des inneren Spannungsabfalles des Regelgerätes kann mit Hufe eines in dem Regelgerät vorgesehenen Transformators erreicht werden, welcher natürlich darüber hinaus auch andbrweibig zur Anpassung der Ausgangsspannung des. Regelgerätes, an die Nennspannung des Trockengleichrichtergerätes dienen kann. Eine weitere Forderung für die Entwicklung eines Regelgerätes der genannten Art ist die, daß seine Einzelteile kenne Sondteranfertigung nötig machen, daß also für die Drosselspulenkerne normale Blechschnitte aus den üblichen Blechsorten verwendet werden können.
• Da bei Regelgeräten mit einer dem Verbraucher vorgeschalteten Drosselspule mit regelbarer Glei'chstromvormagn:eti.sierung die Regelwirkung auf dem Spannungsabfall beruht, welchen der über die Regeldrosselspule fließende Wechselstrom an der einstellbaren Induktivität der Regeldrosselspule hervorruft. ist es nicht ohne weiteres möglich, mit, der geregelten Spannung biss auf sehr kleine Werte herunterzukommen, sofern, wie eis bei, Gleichrichtergerätein meist der Fall isst-, der Verbraucheirstrom zugleich mit der geregelten Verbraucherspannung abnimmt. Es ist bekannt, zur Vergrößerung des. Regelbereiches nach kleineren Spannungswerten. hin für die Haupbregeldrosseil.s:pule eine Vorbelastung vorzusehen, deren Strom auch bei kleinen Verbraucherströmen einen ausreichenden Spannungsabfall an der Hauptregeldrosselspule hervorruft. Um die Wiirkung dieser Vorbelastung möglichst günstig zu gestalten, ist bereits vorgeschlagen worden, zur Vorbelastung ebenfalls eine durch Gleichstromvormagnetisierung regelbare Drosselspule zu verwenden und die Gleichstromvormagrnetisierung dieser Vorbelastungs,drosselspule gegensinnig mit der Gleichstromvormagnetisierun.g der eigentlichen Hauptregeldrosselspuler zu ändern. Das Vorhandensein einer solchen vormagnetisierten Vorbelastungsdrosselspule ist auch bei der Erfindung vorausgesetzt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den obenerwähnten Anpassungstransformator, durch welchen also beispielswese bei stärkster Glaichstromvormagnetisierung der Hauptregelldrosselspule der Spannungsabfall in dem Regelgerät aufgehoben; werden kann; zu sparen und auf diese Weise das Regelgerät wesentlich zu vereinfachen.
• Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorbelastungsdrosselspule zur Anpassung der Ausgangsspannung des! Regelgerätes an die Verbrauchernenrnspannung als Transformator, insbesondere als Spartransformator ausgebildet isst.
• Einen besonders weiten Regelbecreich bis zu kleinsten Spannungswerten hin kann man dadurch erreichen, daß man die Vorbelastungs:drosselspule an einte Anzapfung der Wechselstromwickfung der Hauptregeldrosselspule anschließt. Dann liegt ein Teil der Wechselstromwicklung der Hauptregeldrosseilspule nur mit dem Verbraucher bzw. dem zu regelnden Trockengleichrichtergerät in Reihe, ohne von dem Strom der Vorbeilastungsdrosselspule durchflossen zu werden. An diesem Wicklungsteil tritt nun eiine Spannung auf, diiie ih bezug auf den Verbraucher dem Spannungsabfall entgegenwirkt, welcher bei dem Kleinstwert des Gleichstromvormagnetisierungssbro:mes: der Hauptregeldrosselspule an der Vorbelastungsdrosselspule auftritt. Bei geeigneter Wahl der Anzapfpunkte für den Anschluß der Vorbelastungsdrosselspule kann man erreichen" daß bei dem vorgesehenen@ Kleinstwert des Gleichstromvormagnetisieirungsstromes@ der Hauptregeld.rossellspule der Spannungsabfall an der Vorbelastungsdrosselspule! vollkommen kompensiert wird, so daß eine Spannungsregelung bis zu dem Wert Null herunter möglich ist.
• In der Zeichnung srin.d zweit Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Gleiche Teile sind in den beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
• Das speisende Wechselstromnetz ist mit i, i' hez@ichnet. An die Klemmen 2 und. 2' wird der nicht dargestellte Weichsels:tromverbraucher bzw. die Wechselstremseit#: des Trockengleichrichtergerätes angeschlossen. 3 ist die Hauptregeldrosselspule mit den beiden zueinander . parallel geschalteten Wechselstro:mwicklungen d. und den miteinander in Reihe, geschalteten. Gleichstromvormagrvetisierungswiicklungen 5. Zur Vorbelastung der HauptregeildrosseIspule 3 dient eine ebenfalls gleich.stromvo:rmagnebiisierte Drosselspule 6, deren beide @,#T,echselstro:mwicl:lu.ngen 7 genau wie bei der Hauptregeldrosselspule 3 zueinander parallel und deren Gleichstromvormagneitis@ierungswicklungen 8 miteinander in, Reihe geschaltet sind. Die Wechselstromwicklungen 7 dieser Vorbe astungsdrosselspu,le 6 liegen parallel zu dem an die Klemmen 2 ulld -2' angeschlossenen, Verbraucher.
• Um die gegenläufig-" Änderung der Gleich@stromvormagnetisierungs,s:tröme in den Gle,ichs.tromv oirmagnet-is.ierungs:wicklungen. 5 und 8 zu erreichen, ist ein Spaninungsteiiler ii vorgesehen, dessen Gleitkontakt an dein einen, Gleichstrompol der Hi!lfsgleichrichteranordnung io angeschlos,sen ist. Der andere Gleichstrompol der Hilfsgleichrichteranordnung ist unmittelbar mit den Gleichstromvormagne@tis.ierungswicklungen 5 und 8 verbunden. Die zur Speisung der Hilfsgleichrichteranordnung io erforderliche Wechselspannung wiird von den Wechselstromwicklungen :4 und 7 der Hauptrege:ldrOssels.pule 3 und der Vorbelastungsdrosselspule, 6 abgenommen. Zu dies,ean Zweck sind. diese Wechselstromwicklungen, mit Anzapfungen 12 und 13 versehen. Es ist also kein: besonderer Hilfsttransformator für die Erzeugung der Gleichs.tromvormagnetis.ierungsströme erforderlich. Dadurch, daß die- Wechselspannung für die Hilfsgleichrichteranordnung io an Anzapfungen beider Drosselspulen 3 und 6 abgegriffen wird, wird erreicht, d'aß sie sich über den gesamten Regelbereich nur wenig oder gar nicht ändert.
• Wesentlich ist, daß die Wechselstromwicklungen 7 der Vorbelastungsdrosselspule 6 als Spartransformator ausgebildet sind. Zu diesem Zweck sind die beji.deni Wechselstromwicklungen mit Anzapfungen g versehen, an welche diie Netzzuleitung i angeschlossen ist. Die Klemmen 2 und- 2' für den Anschluß des Verbrauchers Beigen an, den Endpunkten der Wechselstro:mwicklungen 7, so daß die Spannung zwischen dien, Klemmen 2 und 2' nach :Maßgabe des Übersetzungsverhältnisses, größer ist als di,e- Spannung zwischen den Anzapfungen 9 und der Klemme 2'. Auf diese Weise kann man bei, spielsweise erreichen, daß bei der höchsten RCgelstufe, d. h. beim Höchstwert des die Gleichstromvorrnagnetisierungswieklungeru j der Hauptregeldros,selsPule 3 durchflileßenden Gleichstromes, die Spannung zwischen dien, Klemmen 2 und 2' trotz des immer noch vorhandenen Spannungsabfalles in den Wechselstromwicklungen q. der HauptregeldrosselsPule 3 die gleiche ist wde zwischen den Netzklemmen i und i'.
• Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i dadurch, daß die rechten Endpunkte der tVeclise-lstromwicklungen 7 der Vorbelastungsdrosselspule 6 nicht an die, Verbraucherklemme 2', sondern an Anzapfungen: 1q. der Wechselstromwicklungen 4. der Hauptregeldrosselspule 3 angeschlossen sind. Der zwischen den Anzapfungen 1q. und der Klemme 2' liegende Wicklungsteil der Hauptregeldrosselspule 3 liefert somit eine Zusatzspannung in den Verbraucherstromkreis, welche im Sinne einer Verkleinerung der Verbraucherspannung wirkt. Durch geeignete Wahl der Anzapfungen 1d. läßt sich diese Zusatzspannung so bestimmen, daß sie bei einem bestimmten Regelzustand die gleiche Größe besitzt wie die bei diesem Vergleichszustand an den Außenklemmen der Vorbeiastungsdrosselspule 6 noch vorhandene Spannung. Da man bei Leerlauf voraussetzen kann, daß sämtliche auftretende Spannungen annähernd: gleichphasig sind; läßt sich auf diese Weiise, erreichen, da.ß bei' dem genannten Regelzustand die Verbraucherspannung gleich Null ist. Man kann dann also die Verbraucherspannung stetig bis auf Null herunterregeln, und zwar auch dann, wenn der Verbraucherstrom zugleich mit der Verbraucherspannung auf Null herabsinkt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur' Spannungsregelung in Wechselstromkreisen mittels einer denn Verbraucher vorgeschalteten Drosselspule mi(t regelbarer Gleichstromvormagnetisierung, beider zur Erweiterung des Regelbereiches nach kleinen Spannungswerten hin als Vorbelastung für die Hauptregeldrosselspule eine weitere Drosselspule, vorgesehen ist, die! in bezug auf die Gleichstromvormagnetisierung der Hauptregeldrosselspule gegenläufig veränderlich gleichstromvormagnetisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbelastungsdrosselspule zur Anpassung der Ausgangsspanniung dies; Regelgerät°s an die Verhrauchernennspannung als Transformator, insbesondere als Spartransformator ausgebildet ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die: Vorbelastungsdrosselspule an eine Anzapfung der Wechselstromwicklung der Ha.uptregeldrossel.spule an. geschlossen; ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzapfung an der Hauptregeldrosselspule so gewählt ist, daß bei dem Kleinstwert des Gleichstromv ormagnetis;erungsstromes der Hauptregeldrosselspule die an dem Wicklungsteil zwischen An;zapfung und Verbraucher auftretende Spannung etwa die gleiche Größe- besitzt wie die bei diesem Regelzustand auftretende Spannung an den Ausgangsklemmen der Vorbelastungsdrosselspule. q. Einrichtung nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, da.ß die gegenläufige Änderung der Gleichstromvorrnagnetis,ierungsströme für die 1-lauptregeldrosselspule und die \'orbelastungsdrosselspule m.irttels eines verstellbaren Spannungsteilers erfolgt. j. Einrichtung nach Artspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromvormagnetisierungsstromquel;le eine Hilfsgleichrichteranordnung ist, welche wechselstromseitig mit der einen Klemme an eine Anzapfung der Hauptregeldrosselspule und mit der anderen Klemme an eine Anzapfüng der Vorbelastungsdrosselspule angeschlossen ist.