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Publication number: DEM0024992MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 27. Oktober 1954 Bekanntgemacht am 9. Februar 1956Registration date: October 27, 1954. Advertised on February 9, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

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).With capacitive voltage converters)! with capacitive divider and downstream inductive Intermediate converter, its leakage inductance with the capacitive internal resistance of the capacitive Divider z. B. by means of an additional choke connected to the sub-capacitor When used as a transducer, the resonance must be matched to the mains frequency voltages taken on the secondary side of the intermediate transformer with that on the capacitive one Divider applied total voltage, i.e. with the primary voltage for a medium load in Phase (offset angle compensation).

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.It is known to produce this phase equality between primary and secondary voltage by that the losses of the high voltage capacitor are artificially increased by him a suitably dimensioned series or parallel resistor is connected. This rushes the am Hophsparinungskpndensator and this resistor present voltage, so that the voltage on Subcapacitor as well as on the load on the secondary side of the intermediate waridler opposite the total or primary voltage is rotated lagging. Here it is disadvantageous that the resistor connected to the high-voltage capacitor is high-resistance and for high voltage must be carried out.

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 WeiseThis. The disadvantage of a capacitive voltage converter with phase correction is that of a capacitive divider with an intermediate converter connected to its low voltage capacitor with upstream inductance matched to the mains frequency, in a simple manner

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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.correct that the low voltage capacitor is divided into two parallel-connected partial capacities, each of which has an ohmic cross Resistance is connected upstream and that the primary connections of the intermediate transformer with upstream Inductance at the two connections between partial capacitance and upstream resistor lie.

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.The resistors only need to be proportionate to be designed with low resistance and for a, low voltage. The partial capacities are preferably at least approximately the same; are also expediently the Resistances are at least approximately equal to each other.

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. The device according to the invention can optionally be simplified by adding one of the two Resistors omitted or short-circuited and the other resistor dimensioned differently will. Advantageously, at least one of the resistors can be short-circuited and at least the other one can be changed accordingly.

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.To protect the resistors against surge voltages and at the same time for the purpose of the Veras application of the device as a coupling capacitor, e.g. B. for high frequency telephony is it is expedient to provide capacitors that can be switched on and off, by means of which the Resistances can be bridged.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Darstellungen einer Schaltung und dem zugehörigen Vektordiagramm sowie aus der folgenden Beschreibung zu entnehmen. Es zeigtFurther features of the invention are shown in the illustrations of a circuit and the associated The vector diagram as well as the following description can be found. It shows

Fig. ι die Schaltung mit zwei Vorschaltwiderständen undFig. Ι the circuit with two ballast resistors and

Fig. 2 das Vektordiagramm, das für Leerlauf, verlustlose Kondensatoren und Vernachlässigung des Magnetisierungsbedarfs des Zwischenwandlers gilt.Fig. 2 is the vector diagram for open circuit, lossless capacitors and neglect of the magnetization requirement of the intermediate transformer applies.

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. , ■The high-voltage capacitor is located at the high-voltage connection ι 2, on the other side of which the sub-capacitors connected in parallel with one another 3, 4 lie as divided capacitances, the capacitor 3 is the ohmic resistor 5, The ohmic resistor 6 is connected upstream or downstream of the capacitor 4. The capacitor 3 and the Resistor 6 are jointly directly connected to earth 7. Resistor 5 can be the bridging capacitor 8, the resistor 6 of the bypass capacitor 9 can be connected in parallel. , ■

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.At the connection of the resistor 5 with the capacitor 3 is the matched inductance, z. B. a stray choke 10 connected, the other connection to the primary side 11 of the intermediate converter leads, the secondary side 12 of which is connected to the load 13. The other connection the primary side 11 lies at the connection between the capacitor 4 and the resistor 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.In the vector diagram: U _{1 is} the voltage on the high-voltage capacitor 2, U _{p is} the voltage on the capacitor 2 circuit line - ■ parallel circuit of capacitors 3, 4 and resistors 5, - earth, U _{z is} the voltage on capacitor 3, [T _{4 is} the voltage on Capacitor 4, U ₅ the voltage across the resistor 5, U ₆ the voltage across the resistor 6, U _{1Q: u} the voltage across the series of inductance 10 and intermediate converter 11, δ the angle of rotation, by means of which the equality of the phases of the secondary voltage of the intermediate Converter and the total voltage applied to the capacitive divider (offset angle compensation), Ic (V2 Ic) is the capacitor current.

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. The partial voltages U ₂ , U ₃ , U ₄ across the capacitors 2, 3, 4 are in phase; the partial voltages U ₃ , U ₁ . are generated with the voltages U ₅ and U ₆ at resistors 5 and 6. put together to vectors, which represents the voltage on the parallel circuit, which corresponds to the size of the voltage on the series circuit 10, 11, the angle of rotation δ compensating for the otherwise existing misalignment between the voltage on the secondary side of the intermediate converter and the total voltage on the divider causes.

Claims

PATENT CLAIMS:

ι. Capacitive voltage converter with phase correction, especially for measuring purposes with a capacitive divider, on whose low-voltage capacitor an intermediate converter with an upstream Inductance connected to tune to resonance with the mains frequency is, characterized in that the low-voltage capacitor in two parallel-connected Partial capacities (3, 4) are divided, each of which is crossed by an ohmic resistor (5) or 6) is connected upstream and that the primary connections of the intermediate converter with upstream Inductance at the two connections (3 to 5 or 4 to 6) between partial capacitance and upstream resistance.

2. Voltage converter according to claim 1, characterized in that the partial capacitances (3, 4) are at least approximately the same.

3. Voltage converter according to claim 1 and 2, characterized in that the resistors (5, 6) are at least approximately the same.

4. Voltage converter according to claim 1 and 2, characterized in that at least one of the two resistors (5, 6) if the other resistor can be changed accordingly can be short-circuited or only one resistor is provided and the other resistor accordingly is changed.

5. Voltage converter according to claim 1 to 4, in particular for use in high frequency transmission, characterized in that the

~ Resistors (5, 6) can be bridged by capacitors (8 or 9).

1 sheet of drawings