DEM0024992MA

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Publication number: DEM0024992MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 27. Oktober 1954 Bekanntgemacht am 9. Februar 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Bei kapazitiven Spannungswandler)! mit kapazitivem Teiler und nachgeschaltetem induktivem Zwischenwandler, dessen Streuinduktivität mit dem kapazitiven Innenwiderstand des kapazitiven Teilers z. B. mittels einer zusätzlichen, an den Unterkondensator angeschlossenen Drossel auf Resonanz mit der Netzfrequenz abgestimmt ist, müssen bei der Verwendung als Meßwandler die an der Sekundärseite des Zwischenwandlers abgenommenen Spannungen mit der an dem kapazitiven Teiler anliegenden Gesamtspannung, d.h. mit der Primärspannung für eine mittlere Belastung in Phase sein (Fehlwinkelausgleich).

Es ist bekannt, diese Phäsengleichheit zwischen Primär- und Sekundärspannung dadurch zu erzeugen, daß die Verluste des Hochspannungskondensators künstlich vergrößert werden, indem ihm ein passend bemessener Reihen-oder Parallelwiderstand zugeschaltet wird. Hierdurch eilt die am Hophsparinungskpndensator und diesem Widerstand liegende Spannung vor, so daß die Spannung am Unterkondensator sowie an der Belastung auf der Sekundärseite des Zwischenwaridlers gegenüber der, Gesamt- oder Primärspannung nacheilend verdreht wird. Hierbei ist es von Nachteil, daß der dem Hochspannungskondensator zugeschaltete Widerstand hochohmig und für hohe .Spannung ausgeführt sein muß.

Dieser. Nachteil wird nun bei einem kapazitiven Spannungswandler mit Phasenkorrektur, der aus einem kapazitiven Teiler mit an dessen Niederspannungskondensator angeschlossenem Zwischenwandler mit vorgeschalteter, auf Netzfrequenz abgestimmter Induktivität besteht, in einfacher Weise

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dadurch behöben, daß der Niederspannungskondensator in zwei parallel geschaltete Teilkapazitäten aufgeteilt ist, denen über Kreuz je ein ohmscher Widerstand vorgeschaltet ist und daß die Primäranschlüsse des Zwischenwandlers mit vorgeschalteter Induktivität an den beiden Verbindungen zwischen Teilkapazität und vorgeschaltetem Widerstand liegen.

Die Widerstände brauchen hierbei nur verhältnismäßig niederohmig und für eine, niedere Spannung ausgeführt zu sein. Die Teilkapazitäten sind vorzugsweise einander zumindest annähernd gleich; ebenso sind zweckmäßigerweise auch die Widerstände einander zumindest annähernd gleich.

Die Einrichtung nach der Erfindung läßt sich gegebenenfalls vereinfachen, indem einer der beiden Widerstände weggelassen oder kurzgeschlossen und der andere Widerstand entsprechend anders bemessen wird. Vorteilhafterweise werden mindestens einer der Widerstände kurzschließbar und mindestens der andere entsprechend änderbar ausgeführt.

Zum Schutz der Widerstände gegen Stoßüber.-spannungen sowie zugleich zum Zweck der Veras wendung der Einrichtung auch als Kopplungskondensator, z. B. für die Hochfrequenztelefonie, ist es zweckmäßig, vorzugsweise zu- und abschaltbare Kondensatoren vorzusehen, mittels deren die Widerstände überbrückt werden können.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Darstellungen einer Schaltung und dem zugehörigen Vektordiagramm sowie aus der folgenden Beschreibung zu entnehmen. Es zeigt

Fig. ι die Schaltung mit zwei Vorschaltwiderständen und

Fig. 2 das Vektordiagramm, das für Leerlauf, verlustlose Kondensatoren und Vernachlässigung des Magnetisierungsbedarfs des Zwischenwandlers gilt.

Am Hochspannungsanschluß ι liegt der Hochspannungskondensator 2, an dessen anderer Seite die untereinander parallel geschalteten Unterkondensatoren 3, 4 als aufgeteilte Kapazitäten liegen, dem Kondensator 3 ist der ohmsche Widerstand 5, dem Kondensator 4 der ohmsche Widerstand 6 vor- bzw. nachgeschaltet. Der Kondensator 3 und der Widerstand 6 liegen gemeinsam unmittelbar an der Erde 7. Dem Widerstand 5 kann der Überbrückungskondensator 8, dem Widerstand 6 der Überbrückungskondensator 9 parallel geschaltet werden. , ■

An die Verbindung des Widerstandes 5 mit dem Kondensator 3 ist die abgestimmte Induktivität, z. B. eine Streudrossel 10, angeschlossen, deren anderer Anschluß zur Primärseite 11 des Zwischenwandlers führt, dessen Sekundärseite 12 mit der Belastung 13 verbunden ist. Der andere Anschluß der Primärseite 11 liegt an der Verbindung des Kondensators 4 mit dem Widerstand 6.

Im Vektordiagramm bedeuten: U₁ die Spannung am Hochspannungskondensator 2, U_p die Spannung am Schaltungszug Kondensator 2 —■ Parallelkreis aus den Kondensatoren 3, 4 und Widerständen 5, — Erde, U_z die Spannung am Kondensator 3, [T₄ die Spannung am Kondensator 4, U₅ die Spannung am Widerstand 5, U₆ die Spannung am Widerstand 6, U _{1Q: u} die Spannung an der Reihe aus Induktivität 10 und Zwischenwandler 11, δ den Verdrehungswinkel, mittels dessen die Gleichheit der Phasen der Sekundärspannung des Zwischen-Wandlers und der am kapazitiven Teiler anliegenden Gesamtspannung erzielt wird (Fehlwinkelausgleich), Ic (V2 Ic) der Kondensatorstrom.

Die an den Kapazitäten 2, 3, 4 liegenden Teilspannungen U₂, U₃, U₄ sind in Phase; die Teilspannungen U₃, U₁.werden mit den an den Widerständen 5 und 6 entstehenden Spannungen U₅ bzw. U₆ . zu Vektoren zusammengesetzt, welche die an der Parallelschaltung liegende Spannung darstellt, die nach Größe der an der Reihenschaltung 10, 11 liegenden Spannung entspricht, wobei der Verdrehungswinkel δ den Ausgleich des sonst bestehenden Fehlwinkels zwischen der Spannung an der Sekundärseite des Zwischenwandlers und der Gesamtspannung am Teiler bewirkt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ι. Kapazitiver Spannungswandler mit Phasenkorrektur, insbesondere für Meß zwecke mit kapazitivem Teiler, an dessen Niederspannungskondensator ein Zwischenwandler mit vorgeschalteter Induktivität zur Abstimmung auf Resonanz mit der Netzfrequenz angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nieder-Spannungskondensator in zwei parallel geschaltete Teilkapazitäten (3, 4) aufgeteilt ist, denen über Kreuz je ein ohmscher Widerstand (5) bzw. 6) vorgeschaltet ist und daß die Primäranschlüsse des Zwischenwandlers mit vorgeschalteter Induktivität an den beiden Verbindungen (3 bis 5 bzw. 4 bis 6) zwischen Teilkapazität und vorgeschaltetem Widerstand liegen.
2. Spannungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkapazitäten (3,4) einander zumindest annähernd gleich sind.
3. Spannungswandler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (5, 6) einander zumindest annähernd gleich sind.
4. Spannungswandler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Widerstände (5, 6) bei entsprechender Änderbarkeit des anderen Widerstandes kurzschließbar oder nur ein Widerstand vorgesehen und der andere Widerstand entsprechend geändert ist.
5. Spannungswandler nach Anspruch 1 bis 4, insbesondere zur Anwendung bei Hochf requenzübertragung, dadurch gekennzeichnet, daß die

~ Widerstände (5, 6) durch Kondensatoren (8 bzw. 9) überbrückbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen