DE917018C

DE917018C - Anordnung zur Kompensierung der durch den Verbraucherstrom im Speisestromkreis hervorgerufenen Spannungsabfaelle

Info

Publication number: DE917018C
Application number: DES22801A
Authority: DE
Inventors: Guenter Fordan; Dipl-Ing Werner Langsdorff
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1951-04-19
Filing date: 1951-04-19
Publication date: 1954-08-23

Description

Anordnung zur Kompensierung der durch den Verbraucherstrom im Speisestromkreis hervorgerufenen Spannungsabfälle Es ist bekannt, zum Kompensieren der durch den Verbraucherstrom im Speis.estromkrei@s hervorgerufenen Spannungsabfälle, beispielsweise zum Konstanthalben der Spannung von über Gleichrichter gespeisten Verbrauchern, in Serie mit dem Verbraucherstromkreis eine eisenhaltige Drosselspule zu schalten, zu der ein Kondensator parallel liegt.
Erfindungsgemäß wird die Wirkung der Konstanthaltung der Spannung durch die Drosselspule dadurch erhöht, daß der Kondensator zur Drosselspule nicht parallel, sondern in Serie geschaltet ist und mit der Drossel einen für einen bestimmten Betriebszustand auf die Netzfrequenz abzustimmenden Reihenschwingkreis bildet. Dabei kann der Kondensator entweder primär und die Drossel sekundär zu einem Übertrager geschaltet sein, oder Kondensator und Drosselspule können beide sekundärseitig angeordnet sein. Die Erfindung bezieht sich auf die Kompensation von Spannungsabfällen, die durch schwankende Last im Verbraucherstromkreis hervorgerufen werden. Die Kompensationsschaltung besteht aus einer eisenhaltigen Drosselspule und einem damit in Serie geschalteten Kondensator. Beide bilden zusammen einen Reihenschwingkreis, der auf die Netzfrequenz abzustimmen ist. Bemerkenswert ist dabei, daß die Drosselspule vom Verbraucherstrom durchflossen wird und .infolgedessen von diesem magnetisiert wird. Die Eisenkernverhältnisse sind so eingestellt, daß die Drossel ihre Induktivität in Abhängigkeit vom Verbraucherstrom ändert. Bei großem Verbraucherstrom ist die Induktivität klein, und bei kleinem Verbraucherstrom ist die Induktivität größer. Somit wird der aus Drossel und Kondensator bestehende Serienresonanzkreis in Abhängigkeit von der Last und vom Verbraucherstrom verstimmt. D:er S-erienresonanzkreis wird so abgestimmt, daß etwa bei Vollast und größtem Verbraucherstrom Resonanz mit der Netzfrequenz herrscht. Dann hat der Serienresonanzkreis seinen kleinsten Widerstand, und es entsteht somit auch nur ein geringer Spannungsabfall, denn der Resonanzkreis liegt ja in Reihe vor dem Verbraucher. Bei geringer werdender Last und somit abnehmendem Verbraucherstrom ändern sich die Vormagnetisierungsverhältnisse in der Drossel und damit auch deren Induktivität. Der Serienresonanzkreis wird verstimmt und sein Widerstand nimmt zu. Damit wird ,auch der Spannungsabfall größer. Bei geeigneter Einstellung der Betriebsbedingungen kann infolgedessen erreicht werden, daß der durch Lastverringerung hervorgerufene Spannungsanstieg gerade durch den sich vergrößernden Spannungsabfall am Serienresonanzkreis kompensiert wird. Die Spannung am Verbraucher wird somit lastunabhängig und bleibt konstant.
An Hand der Zeichnung, in der einige Ausführungsformen der Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt sind, eei der Erfindungsgedanke erläutert.
Fig. i zeigt eine Anordnung, bei der primärseitig zum Übertrager i ein Kondensator 2 und sekundärseitig zum Übertrager eine eisenhaltige Drosselspule 3 .angeordnet ist. Drosselspule 3 und Kondensator 2 sind so aufeinander abgestimmt, daß sich an einem Arbeitskondensator 4 am Eingang einer Verstärkeranordnung eine konstante Spannung bei verschiedenen Belastungen des Verstärkers ergibt. Die G'.eichspannung wird durch eine Gleichrichteranordnung 5 in bekannter Weise erzeugt.
In Fig. 2 ist der Kurvenverlauf der Gleichspannung aufgetragen in Abhängigkeit von der Stromstärke 1 in dem an den Kondensator 4 sich anschließenden Verstärker. Die Kurve I(1 zeigt den Kurvenverlauf bei der Anordnung, wie sie in Fig. i dargestellt ist. Die Kurve I(2 zeigt den Spannungsverlauf, wie @es sich ergeben würde, wenn der Kondensator 2 fehlen würde. In, dem Fall, in dem man in bekannter Weise an Stelle des Kondensators 2 einen Abstimmkondensator parallel zur Drossel 3 legen würde, würde sich ein Kurvenverlauf ergeben, der zwischen den beiden Kurven K, und K2 liegt.
Fig.3 zeigt eine Anordnung, bei der sinngemäß die gleichen Bezugszeichen beibehalten sind. Hier sind die D osselspule 3 und der Kondensator 2 beide sekundärseitig zum Tra nsfo:rmator i miteinander in Serie gelegt. Als Gleichrichterschaltung ist hier eine Greinacher-Schaltung 6 vorgesehen. Sofern die Anzapfung für den Verbraucher an den beiden äußeren Klemmen -r- und - vorgenommen wird, kann die Schaltung so verwendet werden, wie sie ausgezogen dargestellt ist, weil hier kein Gleichstrom durch die Reihenschaltung von Drossel und Kondensator zu fließen braucht. Sofern die Mittela.nzapfung o als Anzapfung :mitvenvendet wird, muß über die Leitung 2 und 3 auch Gleichstrom fließen können. Zu diesem Zweck ist parallel zum Kondensator 2 eine Drossel mit Luftspalt 7 gelegt, die durch Strichebung angedeutet ist.
Außerdem ist durch Strichelung noch ein parallel zur Drossel 3 liegender Widerstand 8 angedeutet, der zweckmäßig hochohmig ist und zur Vermeidung von überspannungen und Restschwingungen dient.
In Fig.4 sind wieder die zu dieser Anordnung gehörigen Kurven dargestellt. Kurve I(3 ergibt sich bei Anwendung der in Serie liegenden Drosse13 mit dem Kondensator 2 nach der Erfindung. Die Kurve I(4 ergibt sich bei Fortlassung des Kondensators 2, und die Kurve I(5 wird dann gemessen, wenn weder der Kondensator 2 noch die Drossel 3 vorhanden ist. In dem Fall, in dem der Abstimmkondensator 2 nicht in Serie, sondern in bekannter Weise parallel zur Drossel 3 gelegt ist, ergibt sich eine Kurve, die ungefähr wie die Kurve I(4 verläuft und noch einen erheblichen Spannungsabfall zeigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Kompensierung der durch den Verbraucherstrom im Speisestromkreis hervorgerufenen Spannungsabfälle, beispielsweise zur Konstanthaltun:g der Spannung von über Gleichrichter gespeisten Verbrauchern, mit Hilfe einer in die Leitung zum Verbraucher eingeschalteten eisenhaltigen Drosselspule, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie zur eisenhaltigen Drossel ein Kondensator gelegt ist, der mit der Drossel einen für :einen bestimmten Betriebszustandauf die Netzfrequenz abzustimmenden Reihenschwingkreis bildet.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator primärseitig und dieeisenhaltige Drossel sekundärseitig zu einem üb-ertrager angeordnet sind.
3. Anordnung nach Anspruch i, :dadurch gekennzeichnet, daß die eisenhaltige Drossel und der Kondensator ,auf ,der gleichen Seite, insbesondere der Sekundärseite, angeordnet sind, vorzugsweise in Zusammenschaltung mit einer Verdoppelungs- oder Vervielfachungsschaltung, beispielsweise nach Greinacher.
4. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator durch eine Drossel mit Luftspalt und;,oder einem Hochohmwiderstand überbrückt ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur eisenhaltigen Resonanzdrossel ein Widerstand, vorzugsweise Hocholtmwiderstand, zum Zweck der Vermeidung von Überspannungen und Regelschwingungen liegt. Angezogene Druckschriften: Arch. f. Techn. Messen, Folgen J o62-7 und J o62-8 v. Nov. und Dez. 1934-