DE960481C

DE960481C - Schaltungsanordnung zum Lastausgleich eines ueber Gleichrichter gespeisten Gleichstrom-Dreileiter-Netzes

Info

Publication number: DE960481C
Application number: DEL19417A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Stiassny
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1954-07-21
Filing date: 1954-07-21
Publication date: 1957-03-21

Description

Schaltungsanordnung zum Lastausgleich eines über Gleichrichter gespeisten Gleichstrom-Dreileiter-Netzes Bei unsymmetrischer Belastung (Schieflast) der beiden Netzhälften eines Gleichstrom-Dreileiter-Systems, welches über Gleichrichter gespeist wird, kann es vorkommen, daß auf der =unbelasteten bzw. weniger belasteten Netzhälfte eine ,unerwünschte Lastverschiebung auftritt.
Es ist bekannt, für Gleichstrom-Dreileiter-Anlagen Ausgleichssätze zusätzlich vorzusehen, die Lastschwankungen aufnehmen sollen. Dabei wird z. B. der Strom im Mittelleiter zur Verstellung benutzt, um eine erhöhte oder verminderte Stromaufnahme eines Ausgleichssatzes zu erreichen, wobei aber ein Strom im Mittelleiter bleiben muß, damit die Verstellung wenigstens teilweise bestehen bleibt. Auch ist es bekannt, mittels Differentialrelais die Stromaufnahme solcher Ausgleichssätzeunstetig zu steuern. Vorliegende Erfindung betrifft nun nicht derartige Ausgleichssätze, sondern die SpannunZsquelle selbst. Insbesondere soll die unterschiedliche Belastung des Netzes selbst bleibend ausgeglichen werden.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird gemäß vorliegender Erfindung der bei solcher unsymmetrischen Belastung im Mittelleiter fließende Ausgleichstrom zur Symmetrierung der Last verwendet. Die Richtung dieses Stromes hängt davon ab, ob die eine oder andere Netzhälfte mehr belastet wird. Dieser Strom kann daher wie eine Regelabweichung zur Steue4ung eines Stellgliedes, vorzugsweise eines Gleichstrommotors, dienen, das die den Gleichrichtern zugeführte Spannung .gegensinnig verstellt. Das wird etwa in der Weise erfolgen, daß der Mittelleiterstrom durch den Anker eines mit konstanter Feldspannung erregten Gleichstrommotors fließt; je nach der Richtung des Ausgleichstromes wird nun der Anker links oder rechts laufen. Die Drehbewegung des Motors wird zum Antrieb eines Verstelltransformators ausgewertet, welcher-am Drehstromnetz hängt. Durch,die Verstellung der Bürsten erhalten zwei Zusatztransformatoren eine derartige Zusatzspannung; daß die Sekundärspannung der einen Netzhälfte sich hebt, jene der anderen Netzhälfte sich senkt. Der Motor arbeitet auf die Bürsten des Verstelltransformators mit einem selbsthemmendem Getriebe, so daß Pendeln .und Überregeln nicht möglich ist.
In Fig. i wird ein Beispiel dargestellt und :rläutert. Am Netz R, S, T hängt der Transformator i mit einer primären und zwei- sekundären Wicklungen, dreiphasig in Sternschaltung. Es sind nun zwei Gleichrichter 2 und 3 vorgesehen, denen noch - in jeder Leitung - ein Zusatztransformator 4 bzw. ,5 vorgeschaltet ist. Die Leiter bzw. Netzklemmen 6, 7 ,und 8 bilden das Dreileitersystem, wobei 7 den Mittelleiter darstellt, in den der erfindungsgemäß vorgesehene Motor 9 eingeschaltet ist. Dieser Motor arbeitet über ein selbsthemmendes Getriebe io auf den Verstelltransformator i i, der als Verschieb°-transformator ausgebildet sein kann. Die einphasigen Ausgänge werden den Primärwicklungen der ebenfalls einphasigen Zusatztransformatoren 4 und 5 zugeführt, wodurch gegensinnige Zusatzspannungen hinter den Sekundärspannungen am Transformator i entstehen. Die im Sinne der Regelungstechnik integrale Verstellung durch den '.Motor 9 bewirkt durch das Getriebe ro schwingungsfrei ein Verschwinden des Stromes im Leiter 7.. Dadurch wird erreicht, daß bei unsymmetrischer Belastung keine Überlast am schwächer belasteten Netzteil auftritt. Sind Ei und E2 die beiden Ausgangsspannungen, und ist E2 i Ei, so wirkt die Zusatzspannung bei 5 additiv, bei 4 subtral-,tiv zur Transformatorspannung.
Wird der Gleichrichter so ausgewertet, daß nur eine Sekundärwicklung am Gleichrichtertransformator vorliegt und der Nullpunkt des Transformators als Spannungsteiler dient, so wird erfindungsgemäß die Drehbewegung des Ankers, welcher im Mittelleiter des Dreileiternetzes sitzt, so aufgewertet; daß der Motor über ein Doppelgetriebe den einen Stufenschalter in dem einen Drehsinn und gleichzeitig den zweiten Stufenschalter im anderen Drehsinn betätigt. Der in Frage kommende Gleichrichtersatz ist jetzt nicht als Drehstrom-Brückenschaltung ausgebildet, sondern besteht aus zwei Sternschaltungen, welche gegenläufig arbeiten.
Das zeigt Fig. 2 beispielsweise. Die Sekundäre des Transformators i ist mit Anzapfungen versehen. Ein Stellsystem 12 und ein weiteres 13 wird vom Stellmotor 9 gegensinnig verstellt, so daß die den hier als Vollweggleichrichter ausgebildeten Gleichrichtersätzen 2 und 3 zugeführten Spannungen gegensinnig verstellt werden.
Hier können auch Widerstände in den Gleichrichterzuleibungen vorgesehen sein, deren Anzapfungen verstellt werden, das bedeutet aber zusätzliche Verluste, so daß diese Anwendung nicht so vorteilhaft ist.
Statt des Motors 9 kann auch ein anderes Stellglied verwendet werden (z. B. Tauchspulenregler). Man kann auch einen Verstärker vorsehen, der vom Mittelleiterstrom gesteuert wird (z. B. Röhren- oder Magnetverstärker) und dann selbst ein Stellglied steuert.
Als Anwendungsgebiet könnte beispielsweise die Stromversorgung von Schiffen, welche im Dock liegen, angeführt werden, wo es vorkommt, daß beim Dreileiternetz durch Schieflast auf der entlasteten Netzhälfte unerwünschte Spannungssteigerungen auftreten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltungsanordnung zur Lastsymmetrienung eines über Gleichrichter gespeisten Gleichstrom-Dreileiter-Netzes, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom Strom im Mittelleiter ein Stellglied, vorzugsweise ein Gleichstrommotor, die den Gleichrichtern zugeführte Spannung gegensinnig verstellt.
2. Anordnung zur Lastsymmetrierung eines über Gleichrichter gespeisten Gleichstrom-Dreileiter-Netzes, gekennzeichnet durch motorische Verstellung von Verstelltransformatören.
3. Anordnung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einstellbare Zusatzspannungen vom Verstellmotor gegensinnig gesteuert werden.
4. Anordnung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anzapfungen am Gleichrichtertransformator vorgesehen sind, die vom Verstellmotor gegensinnig verstellt werden.
5. Anordnung nach den Ansprüchen i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellmotor ein fremderregter Gleichstrommotor ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 659 ogi, 648 5r4.