DE910933C

DE910933C - Iron choke with direct current bias

Info

Publication number: DE910933C
Application number: DEA12430D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Blankenburg
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1944-03-26
Filing date: 1944-03-26
Publication date: 1954-05-06

Description

Eisendrossel mit Gleichstromvormagnetisierung Bekannt sind Eisendrosseln, die durch Vormagnetisierung eine Änderung ihres Widerstandswertes erfahren und häufig als regelbare Widerstände in Schaltkreisen Verwendung finden. Durch die Vormagnetisierung entsteht, wie bekannt, eine Spannung doppelter Frequenz, die in dem Vormagnetisierungskreis einen Kurzschlußstrom hervorruft, der seinerseits wiederum die Eisenverluste der Drossel beträchtlich erhöht. Andererseits ist bekannt, daß die Vormagnetisierung häufig über Gleichrichter einem Wechselstromnetz entnommen wird. Dabei wird ebenfalls im Vormagnetisierungsschaltkreis eine weitere zweite Oberwelle erzeugt.Iron choke with direct current premagnetization Iron chokes are known, which experience a change in their resistance value due to premagnetization and frequently are used as controllable resistors in circuits. Because of the bias As is known, a voltage of double frequency arises in the bias circuit causes a short-circuit current, which in turn reduces the iron losses of the Throttle increased considerably. On the other hand, it is known that the bias is often taken from an AC network via a rectifier. This is also another second harmonic generated in the bias circuit.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, einerseits die Eisenverluste, die durch die zweite Oberwelle hervorgerufen werden, im Betrieb auf ein K1e,instmaB zu bringen und andererseits eine einfache Methode zur Messung dieser Verluste anzugeben. Dies wird dadurch erreicht, daB die vormagnetisierte Drossel mit derartigen Spannungen zur Erregung und am Gleichrichter zur Vormagnetisierung gespeist wird, daB die zweite Oberwelle der Drossel zur zweiten Oberwelle der Gleichrichtung in einem bestimmten zeitlichen Lageverhältnis zueinander stehen. Insbesondere werden die Eisenverluste am kleinsten, wenn die zweiten Oberwellen zueinander angenähert in Gegenphase stehen. Die Messung der Verluste wird besonders dann einfach, wenn die Oberwellen in dauernd zeitlich wechselnder Phasenlage zueinander stehen.The invention has now set itself the task of, on the one hand, the iron losses, which are caused by the second harmonic, during operation to a K1e, instmaB and on the other hand to provide a simple method for measuring these losses. This is achieved by applying such voltages to the premagnetized choke for excitation and at the rectifier for premagnetization, that the second Harmonic of the choke to the second harmonic of the rectification in a given temporal relationship to each other. In particular, the iron losses smallest when the second harmonics are approximately in phase opposition. The measurement of the losses will especially easy when the harmonics are in a constantly changing phase relation to one another.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung noch beschrieben.The invention will be described with reference to the drawing.

In Fig. i ist eine vormagnetisierte Drossel i gezeichnet, die beispielsweise, wie bekannt, aus zwei Kernen 2 und 3 mit den beiden Wechselstromwicklungen 4 und 5 und aus der beide Kerne umfassenden Vormagnetisierungswicklung 6 besteht. Die beiden Wechselstromwicklungen 4 und 5 sowie dieVormagnetisierungswicklung6 sind direkt bzw. über -den Gleichrichter 7 und den Vorwiderstand 8 an das Leitungsnetz 9 angeschlossen. Durch die Vormagnetisierung entstehen nun zwei zweite Oberwellen, und zwar die eine durch die Drossel selbst und die andere durch den Gleichrichter 7. Beide Oberwellen sollen nun erfindungsgemäß in einem bestimmten zeitlichen Lagenverhältu is zueinander stehen. Die resultierende Spannung ruft einen Kurzschlußstrom in dem Schaltkreis io hervor, der durch die Wicklung 6 und den Gleichrichter 7 gebildet wird. Stehen die Oberwellen in Gegenphase zueinander, dann: sind offensichtlich die Eisenverluste der Drossel am kleinsten.In Fig. I, a premagnetized choke i is drawn, which, for example, as known, from two cores 2 and 3 with the two alternating current windings 4 and 5 and consists of the bias winding 6 comprising both cores. the both AC windings 4 and 5 and the pre-magnetization winding 6 directly or via the rectifier 7 and the series resistor 8 to the line network 9 connected. The premagnetization now creates two second harmonics, one through the choke itself and the other through the rectifier 7. According to the invention, both harmonics should now be in a certain temporal position relationship is to each other. The resulting voltage calls a short circuit current in the Circuit io, which is formed by the winding 6 and the rectifier 7 will. If the harmonics are in phase opposition to each other, then: are obvious the iron losses of the throttle are the smallest.

In Fig. i und 2 ist U1 die Erregerspannung und ac2 die Spannung der zweiten Oberwelle mit dem zugehörigen um 9ö°, verschobenen Strom i2. Dieser Strom wird durch den entgegengesetzt fließenden Strom i2 k teilweise oder ganz aufgehoben. Der Strom i2k muß so mit entsprechender Phasenlage der Grundwellenspannung vom Gleichrichter 7 erzeugt «-erden. Dies ist aber dann der Fall, wenn an ihm eine Spannung U2 mit einer um 9o9 gegenüber der Spannung U1 versetzten Phasenlage angelegt wird. Bei dieser Betrachtung wurde :die Verkleinerung des Phasenwinkels zwischen den beiden Spannungen durch die unvermeidlichen Wirkwiderstände nicht berücksichtigt. Die erforderliche Phasenlage der Spannung am Gleichrichter zur Herabsetzung der Verluste wird als insbesondere dadurch erreicht, daß die Vorwiderstän.de 8 im Vormagnetisierungskreis phasenabhängig bemessen oder die Spannung in diesem Schaltkreis entsprechend z. B. einem dreiphasigen Netz entnommen wird.In FIGS. I and 2, U1 is the excitation voltage and ac2 is the voltage of the second harmonic with the associated current i2 shifted by 90 °. This current is partially or completely canceled by the opposing current i2 k. The current i2k must be generated by the rectifier 7 with the appropriate phase position of the fundamental wave voltage. However, this is the case when a voltage U2 with a phase position offset by 909 with respect to voltage U1 is applied to it. In this consideration: the reduction in the phase angle between the two voltages due to the inevitable effective resistances was not taken into account. The necessary phase position of the voltage on the rectifier to reduce the losses is achieved in particular by the fact that the Vorwiderstän.de 8 in the bias circuit is dimensioned as a function of the phase or the voltage in this circuit according to z. B. is taken from a three-phase network.

Zur Messung der Eisenverluste ist weiter in Fig. i ein Leistungsmesser ri vorgesehen, der vom Magnetisierungsstrom der Drossel durchflossen wird und dessen Spannungsspule in der üblichen Art an eine besondere Wicklung 12 und 13 angeschlossen ist. Wird nun während der Verlustmessung die Phasenlage der zweiten Oberwellen gegeneinander verändert, so muß sich in Abhängigkeit von der Vormagnetisierun@g unter anderem eine günstigste und eine schlechteste Verlustkurve ergeben. Diese Grenzkurven lassen sich am einfachsten dadurch bestimmen, daß die Oberwellen in dauernd zeitlich wechselnder Phasenlage zweinarider stehen. Dabei zeigt .der Leistungsmesser einen pendelnden Ausschlag an, wobei sich der kleinsteAusschlag mit den kleinsten und der größte Ausschlag mit den größten Eisenverlusten deckt. Die zeitlich wechselnde Phasenlage der Oberwellen wird insbesondere dadurch erreicht, daß :die Spannung der Erregung und die der Vormagnetisierung je einem besonderen Drehfeldsystem, z. B. von zwei Maschinen, entnommen sind, die gegeneinander eine geringe Schlüpfung besitzen.A power meter is also shown in FIG. 1 for measuring the iron losses ri is provided through which the magnetizing current of the choke flows and its Voltage coil connected to a special winding 12 and 13 in the usual way is. The phase position of the second harmonics is now relative to one another during the loss measurement changed, then depending on the pre-magnetization, among other things result in a most favorable and a worst loss curve. Leave these limit curves The easiest way to determine them is that the harmonics are constantly changing over time Phases are two-arid. The power meter shows a swaying Rash, where the smallest rash with the smallest and the largest Covers rash with the greatest iron losses. The phase position that changes over time of the harmonics is achieved in particular by: the voltage of the excitation and the premagnetization each a special rotating field system, z. B. of two Machines, which have a low slip against each other.

Umgekehrt läßt, sich erfindungsgemäß durch Abzählen der Ausschläge am Leistungsmesser die Schlüpfung der zwei an die Drossel angelegten Drehfeldsysteme in der sonst üblichen bekannten Art bestimmen.Conversely, according to the invention, by counting the deflections on the power meter, the slip of the two rotating field systems applied to the choke determine in the usual known manner.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Iron choke with direct current bias, which is taken from a rectifier, characterized in that the premagnetized Choke and .the rectifier are connected to such voltages that the second harmonic of the choke to the second harmonic of the rectifier in a given temporal position relationship to each other.

2. iron choke according to claim i, characterized characterized in that the two harmonics are determined by the dimensioning of the supply voltages are in phase opposition to each other.

3. iron choke according to claim i and 2, characterized characterized in that the required voltage at the rectifier by the phase-dependent Dimensioning of the series resistors (8) in the pre-magnetization circuit is achieved.

4. Iron throttle according to Ahspruch i and 2, characterized in that the voltage at the rectifier a corresponding multi-phase three-phase system is taken.

5. Iron throttle according to claim i, characterized in that the second harmonic of the throttle to second. Harmonics of the rectifier in ', constantly changing phase position stands.

6. iron choke according to claim 5, characterized in .daß with the help of a Power meter especially the smallest and largest occurring: iron losses the throttle can be determined.

7. iron choke according to claim 5, characterized in that that the voltage for the excitation and that of the premagnetization of the choke are each one are taken from a special rotating field system, which have a slight gap against each other own. B. iron choke according to claim 7, characterized by the use of the Arrangement for determining the slippage of two throttle systems by counting the Rashes on a power meter.