DE975610C

DE975610C - Einrichtung zur Spannungsregelung von Wechselstromkreisen mit gleichstromvormagnetisierten Drosselspulen

Info

Publication number: DE975610C
Application number: DES3547D
Authority: DE
Inventors: Otto Werner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-02-14
Filing date: 1939-02-15
Publication date: 1962-02-22
Also published as: US2229950A

Description

Einrichtung zur Spannungsregelung von Wechselstromkreisen mit gleichstromvormagnetisierten Drosselspulen Es ist bekannt, in Wechselstromkreisen zur Spannungsregelung Drosselspulen zu verwenden, die mit Gleichstrom vormagnetisiert sind. Beispielsweise können zwei solche Drosselspulen in Reihe mit Ventilen mit ihren Lastwicklungen parallel geschaltet sein. Die Ventile weisen verschiedene Durchlaßrichtung zum Zwecke der Steuerung beider Wechselspannungshalbwellen auf; die Drosselwicklungen führen einen unsymmetrischen Wechselstrom. Man kann hierbei auch jedem Ventil einen gegebenenfalls einstellbaren Widerstand parallel schalten. Alle bekannten Einrichtungen der geschilderten Art besitzen besondere Steuerwicklungen, denen der vormagnetisierende Gleichstrom zugeführt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Steuerwicklungen entbehrlich zu machen und damit die Baugröße der Drosselspulen zu senken.
Die Erfindung betrifft demnach eine Einrichtung zur Spannungsregelung von Wechselstromkreisen mit gleichstromvormagnetisierten Drosselspulen und ist dadurch gekennzeichnet, daß die regelnde Gleichstromvormagnetisierung ausschließlich durch die Laststromwicklung der Drosselspule selbst hervorgebracht wird. Es wird also der zur Vormagnetisierung dienende Gleichstrom dem Lastwechselstrom überlagert. Dies ist etwa in der Weise zu erreichen, daß mit der Wicklung der Drosselspule stromrichtungsabhängige Widerstände verbunden sind. Der Wicklung können beispielsweise elektrische Ventile, insbesondere Trockengleichrichter, parallel geschaltet werden. Es ist ferner möglich, mit jeder Wicklung eines Drosselspulenpaars ein elektrisches Ventil in Reihe zu schalten und beide Ventile mit einem zum Zwecke der Regelung veränderlichen Widerstand zu überbrücken. Wesentlich ist immer, daß der in den Drosselspulenwicklungen sich ausbildende unsymmetrische Wechselstrom die Aufgabe des Vormagnetisierungsgleichstromes übernimmt.
Fig. i der Zeichnung veranschaulicht in einem vereinfachten Schaltbild eineAusführungsform der Erfindung. Ein Wechselstromkreis mit einem Verbraucher 5 soll durch die Drosselspule i geregelt werden. Mit der Drosselspule ist ein regelbarer Widerstand :2 in Reihe geschaltet, und zu beiden liegt ein elektrisches Ventil 3 parallel. Der Widerstand des Ventilstromzweiges ist stromrichtungsabhängig. Der Drosselspulenstrom wird daher in der einen Richtung größer oder kleiner sein als in der anderen. Durch den überwiegenden Strom in der einen Richtung wird die Vormagnetisierung hervorgebracht, die durch Veränderung des Widerstandes 2 geregelt werden kann. Der Widerstand ist durch einen Kondensator 4 überbrückt, so daß die Regelung überwiegend auf die Gleichstromkomponente des Drosselspulenstromes einwirkt und der Wechselstromkomponente ein selbständiger Weg freigegeben ist.
Eine praktisch vorteilhafte Schaltung ist in Fig. 2 wiedergegeben. Die Drosselspuleneinrichtung besteht hier aus zwei oder mehreren Drosselspulen mit vorzugsweise getrennten Kernen und zueinander parallel geschalteten Wicklungen, zwischen denen elektrische Ventile liegen. In dem Ausführungsbeispiel sind die beiden Wicklungszweige 6 und 7 an dem einen Ende unmittelbar an die nicht näher bezeichnete Wechselstromleitung angeschlossen, am anderen Ende sind sie über einen Trockengleichrichtersatz 9, i o, i i, 12 mit dem Verbraucher 15 verbunden. Zum Gleichrichtersatz liegt ein Regelwiderstand 8 parallel. Außerdem sind den Gleichrichterzellen 9 und io die Kondensatoren 13 und 14 parallel geschaltet. Die an den Gleichrichterzellen 9 und io auftretenden Wechselspannungen sind also bis auf einen verhältnismäßig kleinen Betrag durch die Kondensatoren 13 und 14 kurzgeschlossen. Es wird dadurch verhindert, daß die Spannungen am Gleichrichtersatz zu hoch werden.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung für Mehrphasenanlagen. Jede Phase enthält hier ähnlich wie der Stromkreis gemäß Fig. z je zwei Drosselspulenwicklungen, und die beiden Wicklungen jedes Paares 16, 17 oder 18 führen in entgegengesetztem Sinn den durch den Gleichrichtersatz ig hervorgebrachten überlagerten Gleichstrom. Den Gleichrichtern ist wieder ein Regelwiderstand 2o und ein diesen überbrückender Kondensator 21 parallel geschaltet.
Gemäß Fig. 4 ist in jede Phase der Mehrphasenanlage nur eine Drosselspulenwicklung eingeschaltet. Die Figur stellt den Primärstromkreis eines Transformators mit den Primärwicklungen 22, 23 und a4 dar, denen die Drosselspulenwicklungen 25, 26 und 27 vorgeschaltet sind. Die Drosselspulenwicklungen sind in Polygonschaltung, d. h. also in Dreieckschaltung, miteinander verbunden und liegen in dieser Schaltung mit elektrischen Ventilen 28 in Reihe. Den Ventilen 28 wird die Sekundärspannung eines Reihentransformators 3i-32-33 zugeführt. Wie bei den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen liegt auch hier dem Ventilsatz 28 ein Regelwiderstand 29 und ein Kondensator 30 parallel.
Die beschriebenen Regelanordnungen eignen sich für die verschiedensten Verwendungszwecke, vorzugsweise für Schaltungen mit Trockengleichrichtern und für Anlagen mit verhältnismäßig niedrigen Spannungen, wie galvanische Anlagen od. dgl.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Spannungsregelung von Wechselstromkreisen mit gleichstromvormagnetisierten Drosselspulen, dadurch gekennzeichnet, daß die regelnde Gleichstromvormagnetisierung ausschließlich durch die Laststromwicklung der Drosselspule selbst hervorgebracht wird.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Wicklung der Drosselspule stromrichtungsabhängige Widerstände verbunden sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wicklung der Drosselspule elektrische Ventile, insbesondere Trockengleichrichter, parallel geschaltet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Wicklung der Drosselspule ein elektrisches Ventil, insbesondere ein Trockengleichrichter, in Reihe geschaltet ist, dem ein zum Zwecke der Regelung veränderlicher Widerstand parallel geschaltet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der regelnde Stromkreis, bei Mehrphasenanlagen zweckmäßig jede Phase, in an sich bekannter Weise zwei in entgegengesetztem Sinn Gleichstrom führende Drosselspulenwicklungen enthält.
6. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspuleneinrichtung aus zwei oder mehreren Drosselspulen mit vorzugsweise getrennten Kernen und zueinander parallel geschalteten Wicklungen besteht, zwischen denen elektrische Ventile liegen.
7. Einrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den elektrischen Ventilen bzw. dem Regelwiderstand ein oder mehrere Kondensatoren parallel geschaltet sind. B. Einrichtung nach Anspruch i bis 7 für Mehrphasenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspulen in Polygonschaltung (bei Drehstrom in Dreieckschaltung) miteinander verbunden sind und in dieser Schaltung mit elektrischen Ventilen in Reihe liegen und daß diesen Ventilen ein zum Zwecke der Regelung veränderlicher, gemeinsamer Widerstand parallel geschaltet ist. g. Einrichtung nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß den elektrischen Ventilen die Sekundärspannung eines mit der Drosselspule in Reihe geschalteten Reihentransformators zugeführt wird und daß diesen elektrischen Ventilen ein zum Zwecke der Regelung veränderlicher, gemeinsamer Widerstand parallel geschaltet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 o68 188, z 126 790; französische Patentschrift Nr. 831 q.59.