DE905409C

DE905409C - Brueckenanordnung zur Phasendrehung

Info

Publication number: DE905409C
Application number: DEA10442D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Berthold Ehlermann
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1944-07-25
Filing date: 1944-07-25
Publication date: 1954-03-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Brückenanordnung zur Phasendrehung einer Wechselspannung, bei der die Spannung in der ursprünglichen Phase den Eingangsklemmen der Brücke zugeführt und die in der Phase gedrehte Spannung an den Ausgangsklemmen entnommen wird. Bei den bekannten Anordnungen dieser Art besteht zumindestens der eine Zweig der Brücke aus der Reihenschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators. Infolge des Verlustwinkels dieses Kondensators bleibt die Ausgangsspannung nicht, wie es erwünscht ist, unabhängig vom Phasenwinkel konstant, sondern sie äußert sich in Abhängigkeit vom Phasenwinkel.
Zur möglichst einfachen Beseitigung dieser Spannungsschwankungen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, in die Ausgangsdiagonale der Brücke eine Hilfsspannung einzufügen, die mit der Spannung in der Eingangsdiagonale in Phase und so bemessen ist, daß eine möglichst konstante Ausgangsspannung erreicht wird. Hierdurch ergibt sich zwar keine vollständige Kompensation der Spannungsschwankungen, die Hilfsspannung kann aber in einfachster Weise frequenzunabhängig hergestellt werden.
Die Erfindung ist an Hand der Fig. i bis 4. näher erläutert.
Fig. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der Brückenanordnung nach der Erfindung. Die in der Phase zu drehende Spannung 11, wird der Primärwicklung I eines Übertragers lt, zugeführt, dessen Sekundärwicklung aus zwei gleichen Teilen IIa und IIb besteht, die in der bisher bekannten Anordnung direkt miteinander verbunden sind und zusammen mit einem Widerstand R und einem Kondensator C eine Brücke bilden, an deren Ausgangsklemmen die in der Phase gedrehte Spannung 2C2 abgenommen wird. Nach der Erfindung trägt nun der Übertrager Ixe noch eine dritte Wicklung III, die zwischen die Wicklungen IId und IIb eingeschaltet ist. Der Abgriff erfolgt von einer der beiden Verbindungsstellen i oder 2. Die Windungszahl der Hilfswicklung III ist so zu wählen, daß in dem gewünschten Phasenwinkelbereich die Ausgangsspannung 11, möglichst konstant ist.
Die Vektordiagramme nach Fig. 2 bis q. erläutern die elektrischen Verhältnisse unter der vereinfachenden Annahme eines idealen Übertragers lt, mit einem Übersetzungsverhältnis von i : i.
Die Fig. 2 zeigt das Spannungsdiagramm für die bekannte Brückenanordnung unter Annahme eines verlustwinkelfreien Kondersators C. Wie ersichtlich, ist der geometrische Ort für die Spitze des Spannungsvektors 1x2 der Halbkreis K mit dem Durchmesser 1x1. Die Spannung 1I2 ist hier konstant gleich 1/21,C1. Mit p ist der Winkel bezeichnet, um den die Spannung gedreht wird. 2,fa und 21R sind die aufeinander senkrecht stehenden Spannungen an C bzw. R. Die Fig. 3 zeigt das Diagramm der bekannten Brückenanordnung für einen verlustwinkelbehafteten Kondensator C, wobei dessen Verlustwinkel übertrieben groß angenommen ist. Die Spannung Ixe steht jetzt nicht mehr senkrecht auf JIR, und der geometrische Ort für die Spitze des Vektors 1x2 ist nicht mehr der Halbkreis 1i mit dem Durchmesser 2x1, sondern ein Kreis l11, dessen Mittelpunkt 1V11 senkrecht zu 2,C1 über dessen Mittelpunkt M liegt. Wie ersichtlich, ist die Spannung 1,C2 nicht mehr für alle Phasenwinkel konstant gleich 1/22C1, sondern veränderlich.
Die Fig. ¢ zeigt das Diagramm nach Einfügung der Hilfsspannung UH, die an der Wicklung III entsteht. Durch diese Hilfsspannung wird der Mittelpunkt M nach M2 längs des Vektors 111 um JIH verschoben. Der geometrische Ort für die Spannung 9, ist wieder der Kreis K1 wie in Fig. 2. Der gestrichelt dargestellte Halbkreis K2 mit dem Mittelpunkt M2 und dem Radius 1l'2 111- Uli zeigt, daß in einem großen Bereich des Winkels cp die Spannung 11, mit wesentlich besserer Annäherung konstant bleibt.
Mit der Anordnung nach der Erfindung läßt sich gleichzeitig auch die Abhängigkeit der Ausgangsspannung von Phasenwinkel beseitigen, die dadurch entstehen kann, daß die Brücke mit einem Widerstand belastet wird, bzw. dadurch, daß der Innenwiderstand des Differentialübertragers gegenüber dem Widerstand des den Kondensator und Widerstand enthaltenden Brückenzweiges nicht vernachlässigbar ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Brückenanordnung von Phasendrehung, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ausgangsdiagonale der Brücke eine Hilfsspannung (11A) eingefügt ist, die mit der Spannung (1L1) an der Eingangsdiagonalen in Phase und so bemessen ist, daß sich eine möglichst konstante Ausgangsspannung (1C2) ergibt. Brückenanordnung nach Anspruch i mit Differentialübertrager, gekennzeichnet durch eine besondere Wicklung (III), an der die Hilfsspannung (ICH) entsteht.