DE102012010115A1 - Circuitry for regulating and/or controlling alternating current (AC) voltage in AC power supply networks, has switching elements that are provided to connect secondary side of control transformer to primary side of control transformer - Google Patents

Circuitry for regulating and/or controlling alternating current (AC) voltage in AC power supply networks, has switching elements that are provided to connect secondary side of control transformer to primary side of control transformer Download PDF

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Abstract

The circuitry has a control transformer that is defined as a full galvanic isolation transformer which is adapted to control AC voltage applied between a primary side (T1) and a secondary side (T2). The primary side is arranged in parallel with respect to the AC voltage supplied from the secondary side of the control transformer. The transmission ratio of the control transformer is greater than 100%. Multiple switching elements (S1,S11,S12,S21,S22) are provided to connect the secondary side of the control transformer to the primary side of the control transformer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zur Regelung der Wechselspannung in einem Wechselspannungsnetz. Das besagte Netz kann ein Versorgungsnetz und/oder Verbraucheranlage sein. Insbesondere können damit die einzelnen Phasen eines Niederspannungs-Ortsnetzes voneinander unabhängig geregelt werden.The present invention relates to a circuit for controlling the AC voltage in an AC voltage network. Said network may be a utility grid and / or consumer facility. In particular, the individual phases of a low-voltage local network can thus be regulated independently of one another.

Im Falle der Verbraucheranlage wird die vom Versorgungsnetz zur Verfügung gestellte Wechselspannung innerhalb eines engeren Toleranzbandes gehalten als vom Versorgungsnetz vorgegeben.In the case of the consumer system, the AC voltage provided by the supply network is kept within a narrower tolerance band than specified by the supply network.

Im Falle des Versorgungsnetzes wird die Wechselspannung zu den Verbraucheranlagen hin in einem definierten Toleranzband gehalten. Dies ist insbesondere in Hinblick auf die zukünftig vermehrt auf Ortsnetzebene eingespeisten Spannungen aus regenerativen Energien notwendig.In the case of the supply network, the AC voltage is kept to the consumer equipment out in a defined tolerance band. This is particularly necessary in view of the future increasingly fed on local level voltages from renewable energy.

Bisher ist der Verteiltransformator für das Ortsnetz auf ein festes Übersetzungsverhältnis eingestellt, da das Ortsnetz eine relativ konstante Last darstellt. Die nun von der Tageszeit und Wetterbedingungen abhängige stark schwankende Rückspeisung bzw. Einspeisung bedingt eine ständige Anpassung an die aktuellen Last- und Speisebedingungen.So far, the distribution transformer for the local network is set to a fixed gear ratio, since the local network is a relatively constant load. The heavily fluctuating feedback or feed, which is now dependent on the time of day and weather conditions, requires constant adaptation to the current load and feed conditions.

Stand der TechnikState of the art

Ein in der DE 10 2009 014 243 A1 aufgezeigtes Verfahren verwenden im Wesentlichen einen zusätzlichen in Reihe angeordneten Transformator als Regeltransformator, der auf seiner Primärseite durch Schaltstufen von der zu regelnden Spannung angeregt wird. Dabei bestimmt das Übersetzungsverhältnis des Regeltransformators die Höhe der Stufen zur Spannungsregelung. Das besagte Übersetzungsverhältnis bestimmt aber auch die Stromstärke im Primärkreis des Regeltransformators in direkter Abhängigkeit vom Laststrom, der dem Strom im Sekundärkreis des Regeltransformators entspricht. Die Schaltglieder werden mit diesem Strom beaufschlagt. Aufgrund des unvermeidlichen Spannungsabfalls an den Schaltgliedern entsteht ein Leistungsverlust.An Indian DE 10 2009 014 243 A1 The method shown essentially uses an additional series-connected transformer as a regulating transformer, which is excited on its primary side by switching stages of the voltage to be regulated. The transmission ratio of the control transformer determines the height of the voltage regulation stages. However, said transmission ratio also determines the current in the primary circuit of the control transformer in direct dependence on the load current, which corresponds to the current in the secondary circuit of the control transformer. The switching elements are acted upon by this current. Due to the unavoidable voltage drop across the switching elements, a loss of power occurs.

In der AT 501 582 A1 wird zur Regelung ein Transformator mit Anzapfungen verwendet. Diese Anzapfungen werden durch Schaltglieder umgeschaltet und somit die verschiedenen Spannungen dem Verbraucher zugeführt. Der gesamte Strom des Verbrauchers fließt durch die Schaltglieder. Der hier entstehende Leistungsverlust ist aufgrund der fehlenden Übersetzung durch einen zusätzlichen Transformator wie in der DE 10 2009 014 243 A1 beschrieben deutlich höher als bei dem erstgenannten Verfahren.In the AT 501 582 A1 is used to control a transformer with taps. These taps are switched by switching elements and thus the different voltages supplied to the consumer. The entire current of the consumer flows through the switching elements. The resulting power loss is due to the lack of translation by an additional transformer as in the DE 10 2009 014 243 A1 described significantly higher than in the former method.

Die US 3,621,375 beschreibt ein ähnliches Prinzip wie die DE 10 2009 014 243 A1 . Auch hier ist der Strom über die Schaltelemente ausschließlich vom Übersetzungsverhältnis des Regeltransformators abhängig. Es entstehen die gleichen Verluste.The US 3,621,375 describes a similar principle as the DE 10 2009 014 243 A1 , Again, the current through the switching elements exclusively depends on the transmission ratio of the control transformer. The same losses occur.

In der US 3,621,374 ist dem Regeltransformator gemäß der US 3,621,375 ein Steuertransformator so vorausgeschaltet, dass die Primärwicklung des Regeltransformators mit drei verschiedenen, aus der zu regelnden Spannung heruntergeteilten, Spannungen betrieben wird. Mit Hilfe eines sogenannten Nonius-Transformators können diesen drei Spannungen weitere zwei Spannungen überlagert werden. Die Schaltglieder zwischen dem Steuertransformator und dem Regeltransformator werden jedoch, wie vorgehend beschreiben, auch hier mit dem Strom des Verbrauchers reduziert durch das Übersetzungsverhältnis des Regeltransformators beaufschlagt, was zu entsprechender Verlustleistung führt.In the US 3,621,374 is the control transformer according to US 3,621,375 a control transformer is preconnected so that the primary winding of the control transformer with three different, divided down from the voltage to be regulated, voltages is operated. With the help of a so-called vernier transformer, these two voltages can be superimposed with two more voltages. However, the switching elements between the control transformer and the control transformer are, as described above, also applied to the current of the consumer reduced by the transmission ratio of the control transformer applied, resulting in corresponding power loss.

Die in dem Prospekt „Netzregler” der Fa. Walcher GmbH & Co. KG beschriebene Anlage benötigt mehrere hintereinander geschaltete Transformatoren als Regeltransformator zur Abdeckung des Regelbereiches. Die Primärseiten der einzelnen Transformatoren werden bei Bedarf mit der zu regelnden Spannung durch Schütze verbunden. An den verwendeten mechanischen Schaltgliedern ist ein geringerer Spannungsabfall als an Thyristoren oder IGBTs zu erwarten und damit auch eine geringere Verlustleistung. Jedoch überwiegen die bereits vorgenannten, beschriebenen Nachteile hinsichtlich Verluste. Darüber hinaus ist durch die Verwendung von mechanischen Elementen eine geringe Lebensdauer zu erwarten.The system described in the brochure "Netzregler" from Walcher GmbH & Co. KG requires several series-connected transformers as a regulating transformer to cover the control range. If required, the primary sides of the individual transformers are connected to the voltage to be regulated by contactors. At the mechanical switching elements used, a lower voltage drop is expected than at thyristors or IGBTs and thus also a lower power loss. However, the above-mentioned, described disadvantages in terms of losses prevail. In addition, the use of mechanical elements is expected to have a short lifetime.

In der Veröffentlichung „Transformatorische AC Spannungskonstanthalter” der Ruhstrat GmbH vom April 2002 ist die Ausführung einer Anlage beschrieben, die dem Verfahren gemäß der US 3,621,374 sehr ähnlich ist. Der Steuertransformator ist hier nicht mit Anzapfungen ausgeführt, sondern als Stelltransformator. Dieser stellt Spannungen bis zur Höhe der Ausgangsspannung des Systems mit gleicher und entgegengesetzter Phasenlage zur Verfügung. Dabei ist die Stufenhöhe durch die Auslegung des Stelltransformators bestimmt. Nachteilig ist hier die Verwendung von mechanischen Elementen, die einem Verschleiß unterliegen.In the publication "Transformerische AC Spannungskonstanthalter" of the Ruhstrat GmbH from April 2002 the execution of a plant is described, which corresponds to the procedure according to US 3,621,374 is very similar. The control transformer is not designed here with taps, but as a variable transformer. This provides voltages up to the level of the output voltage of the system with the same and opposite phase position available. The step height is determined by the design of the variable transformer. The disadvantage here is the use of mechanical elements that are subject to wear.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltung und Verfahren zu schaffen, welche die Regelung einer Wechselspannung ermöglicht und dabei einen verringerten Leistungsverlust aus bekannte Systeme aufweist.The object of the present invention is to provide a circuit and method which enables the regulation of an AC voltage and thereby has a reduced power loss from known systems.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Fortbildungen und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen umfasst.This object is achieved with the features of the characterizing part of claim 1. Training and advantageous embodiments of the invention are included in the further claims.

Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung zur Regelung und/oder Steuerung von Wechselspannung, insbesondere für oder in Wechselstromnetzen und Wechselstrom-Versorgungsnetzen, wobei ein Steuertransformator parallel zu der zu regelnden und/oder zu steuernden Wechselspannung mit mindestens einer Sekundärwicklung mindestens eine Steuerspannung für die Primärseite mindestens eines Regeltransformators, dessen Sekundärseite in Reihe mit der zu regelnden Spannung liegt, bereitstellt und die Anschlüsse der mindestens einen Sekundärseite des Steuerungstransformators mit den Anschüssen der Primärseite mindestens eines Regeltransformators mittels Schaltglieder verbindbar sind.According to the invention, a device for regulating and / or controlling AC voltage, in particular for or in AC networks and AC supply networks, wherein a control transformer in parallel with the regulated and / or controlled AC voltage with at least one secondary winding at least one control voltage for the primary side of at least one control transformer , whose secondary side is in series with the voltage to be regulated, provides and the terminals of the at least one secondary side of the control transformer with the terminals of the primary side of at least one control transformer can be connected by means of switching elements.

Der Steuertransformator, dessen mindestens eine Primärseite parallel zur Wechselspannung angeordnet ist versorgt aus seiner mindestens einen Sekundärseite mindestens einen Regeltransformator, welcher mit seiner Sekundärseite in Reihe in der zu regelnden Wechselspannung angeordnet ist. Die Anschlüsse der mindestens einen Sekundärseite des mindestens einen Steuertransformators sind mittels Schaltgliedern, welche bevorzugt als Halbleiterschalter ausgeführt sind, mit der Primärseite mindestens eines Regeltransformators verbunden. Es werden dabei bevorzugt so viele Schaltglieder eingesetzt, dass gleich- und gegenläufige Anschlussvarianten erzeigt werden können und die indizierte Spannung an der Sekundärseite des Regeltransformators die endgültige Versorgungs- oder Abgriffspannung entsprechend erhöht oder verringert. Der Steuertransformator hat dabei bevorzugt ein Übersetzungsverhältnis welches größer als 100% ist.The control transformer whose at least one primary side is arranged parallel to the AC voltage supplies from its at least one secondary side at least one control transformer, which is arranged with its secondary side in series in the AC voltage to be regulated. The connections of the at least one secondary side of the at least one control transformer are connected to the primary side of at least one regulating transformer by means of switching elements, which are preferably designed as semiconductor switches. It is preferred that so many switching elements are used that the same and opposite connection variants can be shown and the indicated voltage on the secondary side of the control transformer increases or decreases the final supply or tap voltage accordingly. The control transformer preferably has a transmission ratio which is greater than 100%.

Durch die Verwendung unterschiedlicher Ausführungsformen des Steuertransformators, wie beispielsweise mit mehreren Abgriffen auf der Sekundärseite oder in Ausführung als Spartransformator können unterschiedliche Steuerspannungen und Bedingungen geschaffen werden. So stehen beispielsweise durch die Ausführung des Steuertransformators mit mehreren Sekundärwicklungen oder Abgriffen eine Mehrzahl von Spannungen zur Verfügung welche für die Versorgung des Regeltransformators verwendet werden können. Durch die unterschiedliche und sich über einen größeren Bereich erstreckende Spanungsversorgung des Regeltransformators ergibt sich ein entsprechend großer Regelbereich für die zu regelnde Wechselspannung.By using different embodiments of the control transformer, such as with multiple taps on the secondary side or in execution as autotransformer different control voltages and conditions can be created. Thus, for example, the execution of the control transformer with a plurality of secondary windings or taps a plurality of voltages available which can be used for the supply of the control transformer. Due to the different and extending over a larger area power supply of the control transformer results in a correspondingly large control range for the AC voltage to be regulated.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beispielhaft näher beschrieben, dabei zeigen:In the following the invention will be described by way of example with reference to drawings, in which:

1 zeigt einen Steuertransformator als Volltransformator ohne Anzapfung zur Ansteuerung eines Regeltransformators. 1 shows a control transformer as a full transformer without tap for driving a variable transformer.

2 zeigt einen Steuertransformator als Spartransformator ohne Anzapfung zur Ansteuerung eines Regeltransformators. 2 shows a control transformer as autotransformer without tap for driving a control transformer.

3 zeigt einen Steuertransformator als Volltransformator mit zwei gegenphasigen Sekundärspulen zur Ansteuerung eines Regeltransformators. 3 shows a control transformer as a full transformer with two anti-phase secondary coils for controlling a control transformer.

4 zeigt einen Steuertransformator als Spartransformator mit zwei gegenphasigen Sekundärspulen zur Ansteuerung eines Regeltransformators. 4 shows a control transformer as autotransformer with two anti-phase secondary coils for controlling a variable transformer.

5 zeigt einen Steuertransformator als Volltransformator mit Anzapfungen zur Ansteuerung eines Regeltransformators. 5 shows a control transformer as a full transformer with taps to control a control transformer.

6 zeigt einen Steuertransformator als Spartransformator mit Anzapfungen zur Ansteuerung eines Regeltransformators. 6 shows a control transformer as autotransformer with taps for controlling a control transformer.

7 zeigt einen Steuertransformator als Volltransformator mit zwei gegenphasigen Sekundärspulen mit Anzapfungen zur Ansteuerung eines Regeltransformators. 7 shows a control transformer as a full transformer with two anti-phase secondary coils with taps to control a control transformer.

8 zeigt einen Steuertransformator als Spartransformator mit zwei gegenphasigen Sekundärspulen mit Anzapfungen zur Ansteuerung eines Regeltransformators. 8th shows a control transformer as autotransformer with two anti-phase secondary coils with taps for controlling a variable transformer.

9 zeigt einen Steuertransformator an einem Versorgungsnetz, welcher mit einer Schaltmatrix bedarfsgerecht einen Regeltransformator betreibt um das Versorgungsnetz zu regeln. 9 shows a control transformer to a supply network, which operates as required with a switching matrix, a control transformer to regulate the supply network.

Der Steuertransformator in 1–8 hat ein Übersetzungsverhältnis größer als 1, damit ist das Übersetzungsverhältnis des Regeltransformators T2 gegenüber den bekannten Ausführungen /1/–/6/ herabgesetzt. Dies hat zur Folge, dass der Strom I2 durch die Schaltglieder S entsprechend reduziert ist. Dies führt zu einer Verminderung der Verlustleitung in den Schaltgliedern.The control transformer in 1 - 8th has a transmission ratio greater than 1, so that the transmission ratio of the control transformer T2 compared to the known designs / 1 / - / 6 / reduced. This has the consequence that the current I2 is reduced by the switching elements S accordingly. This leads to a reduction of the loss of conduction in the switching elements.

In 1 ist die Sekundärseite des Steuertransformators T1 über die Schaltglieder S an die Primärseite von T2 geführt. Durch die Schaltglieder S21 und S12 kann T2 gleichphasig angesteuert werden, dies bewirkt eine Erhöhung der Ausgangsspannung U4 um den Wert U3 gegenüber der Eingangsspannung U1. Durch die Schaltglieder S11 und S22 kann T2 gegenphasig angesteuert werden, dies bewirkt eine Verminderung der Ausgangsspannung U4 um den Wert U3 gegenüber der Eingangsspannung U1. Durch das Schaltglied S1 kann T2 neutral angesteuert werden, dies bewirkt keine Änderung der Ausgangsspannung U4 gegenüber der Eingangsspannung U1. Die Ansteuerung der Schaltglieder erfolgt durch eine Steuereinrichtung, die hier nicht dargestellt ist.In 1 the secondary side of the control transformer T1 is guided via the switching elements S to the primary side of T2. By the switching elements S21 and S12 T2 can be driven in phase, this causes an increase of the output voltage U4 by the value U3 against the input voltage U1. By the switching elements S11 and S22 T2 can be driven in opposite phase, this causes a reduction of the output voltage U4 by the value U3 against the input voltage U1. By the switching element S1 T2 can be controlled neutral, this causes no change in the output voltage U4 with respect to the input voltage U1. The control of the switching elements is effected by a control device, which is not shown here.

In 2 ist der Steuertransformator T1 als Spartransformator ausgeführt und nicht als Volltransformator wie in 1.In 2 the control transformer T1 is designed as an autotransformer and not as a full transformer as in 1 ,

In 3 ist der Steuertransformator T1 um eine Sekundärwicklung gegenüber 1 erweitert, so dass eine gleichphasige und eine gegenphasige Steuerspannung zur Verfügung gestellt werden. Durch das Schaltglied S12 kann T2 gleichphasig angesteuert werden, dies bewirkt eine Erhöhung der Ausgangsspannung U4 um den Wert U3 gegenüber der Eingangsspannung U1. Durch das Schaltglied S11 kann T2 gegenphasig angesteuert werden, dies bewirkt eine Verminderung der Ausgangsspannung U4 um den Wert U3 gegenüber der Eingangsspannung U1. Durch das Schaltglied S1 kann T2 neutral angesteuert werden, dies bewirkt keine Änderung der Ausgangsspannung U4 gegenüber der Eingangsspannung U1. Die Ansteuerung der Schaltglieder erfolgt durch eine Steuereinrichtung, die hier nicht dargestellt ist. Da in dieser Anordnung nur jeweils ein Schaltglied vom Strom I2 durchflossen wird, ist die Verlustleistung hervorgerufen durch die Schaltglieder gegenüber den Ausführungen gemäß 1 und 2 halbiert. Außerdem werden zwei Schaltglieder weniger benötigt.In 3 the control transformer T1 is opposite to a secondary winding 1 extended so that an in-phase and an out-of-phase control voltage are provided. By the switching element S12 T2 can be driven in phase, this causes an increase of the output voltage U4 by the value U3 with respect to the input voltage U1. By the switching element S11 T2 can be driven in opposite phase, this causes a reduction of the output voltage U4 by the value U3 against the input voltage U1. By the switching element S1 T2 can be controlled neutral, this causes no change in the output voltage U4 with respect to the input voltage U1. The control of the switching elements is effected by a control device, which is not shown here. Since in this arrangement only one switching element is traversed by the current I2, the power loss is caused by the switching elements with respect to the embodiments according to 1 and 2 halved. In addition, two switching elements less required.

In 4 ist der Steuertransformator T1 als Spartransformator ausgeführt und nicht als Volltransformator wie in 3.In 4 the control transformer T1 is designed as an autotransformer and not as a full transformer as in 3 ,

In 5 ist die Sekundärseite des Steuertransformators T1 aus 1 um Anzapfungen erweitert, so dass die Primärseite des Regeltransformators T2 mit verschiedenen Spannungen angesteuert werden kann. Im Bild sind beispielsweise zwei Anzapfungen dargestellt. Die Steuerspannung kann dabei aus einer beliebigen Einzelspannung U2x oder durch Verkettung zweier oder mehrerer benachbarter Spannungen U2x bestehen. Gemäß dem Beispiel in 5 sind folgende Primärspannungen für T2 möglich:
U21
U22
U23
U21 + U22
U22 + U23
U21 + U22 + U23In 5 is the secondary side of the control transformer T1 off 1 extended by taps, so that the primary side of the control transformer T2 can be controlled with different voltages. For example, the picture shows two taps. The control voltage may consist of any single voltage U2x or by concatenation of two or more adjacent voltages U2x. According to the example in 5 the following primary voltages are possible for T2:
U21
U22
U23
U21 + U22
U22 + U23
U21 + U22 + U23

Diese können über die Schaltglieder S der Primärseite des Regeltransformators T2 jeweils gleich- oder gegenphasig zugeführt werden. Die neutrale Ansteuerung erfolgt durch das Schaltglied S1. Die Ansteuerung der Schaltglieder erfolgt durch eine Steuereinrichtung, die hier nicht dargestellt ist.These can be fed via the switching elements S of the primary side of the control transformer T2 in each case the same or in opposite phase. The neutral control is effected by the switching element S1. The control of the switching elements is effected by a control device, which is not shown here.

In 6 ist der Steuertransformator T1 als Spartransformator ausgeführt und nicht als Volltransformator wie in 5.In 6 the control transformer T1 is designed as an autotransformer and not as a full transformer as in 5 ,

In 7 ist die Sekundärseite des Steuertransformators T1 um mehrere Sekundärwicklungen gegenüber 5 erweitert, so dass gleichphasige und gegenphasige Steuerspannungen zur Verfügung gestellt werden. Im Bild sind beispielsweise zwei gleichphasige und zwei gegenphasige Anzapfungen dargestellt. Durch die Schaltglieder S14–S16 kann T2 gleichphasig angesteuert werden, dies bewirkt eine Erhöhung der Ausgangsspannung U4 gegenüber der Eingangsspannung U1. Durch die Schaltglieder S11–S13 kann T2 gegenphasig angesteuert werden, dies bewirkt eine Verminderung der Ausgangsspannung U4 gegenüber der Eingangsspannung U1. Durch das Schaltglied S1 kann T2 neutral angesteuert werden, dies bewirkt keine Änderung der Ausgangsspannung U4 gegenüber der Eingangsspannung U1. Die Ansteuerung der Schaltglieder erfolgt durch eine Steuereinrichtung, die hier nicht dargestellt ist. Da in dieser Anordnung nur jeweils ein Schaltglied vom Strom I2 durchflossen wird, ist die Verlustleistung hervorgerufen durch die Schaltglieder gegenüber den Ausführungen gemäß 5 und 6 halbiert Außerdem werden zwei Schaltglieder weniger benötigt. Die Steuerspannung kann aus einer beliebigen Einzelspannung U2x oder durch Verkettung zweier oder mehrerer benachbarter Spannungen U2x bestehen. Es dürfen immer nur gleichphasige oder gegenphasige Teilspannungen verkettet werden, da ansonsten unzulässige Kreisströme entstehen. Gemäß dem Beispiel in 7 sind folgende Primärspannungen für T2 möglich: U21 U24 U22 U25 U23 U26 U21 + U22 U24 + U25 U22 + U23 U25 + U26 U21 + U22 + U23 U24 + U25 + U26 In 7 the secondary side of the control transformer T1 is opposite to several secondary windings 5 extended, so that in-phase and out-of-phase control voltages are provided. In the picture, for example, two in-phase and two out-of-phase taps are shown. By the switching elements S14-S16 T2 can be driven in phase, this causes an increase in Output voltage U4 against the input voltage U1. By the switching elements S11-S13 T2 can be driven in opposite phase, this causes a reduction of the output voltage U4 against the input voltage U1. By the switching element S1 T2 can be controlled neutral, this causes no change in the output voltage U4 with respect to the input voltage U1. The control of the switching elements is effected by a control device, which is not shown here. Since in this arrangement only one switching element is traversed by the current I2, the power loss is caused by the switching elements with respect to the embodiments according to 5 and 6 In addition, two fewer switching elements are needed. The control voltage may consist of any single voltage U2x or by concatenation of two or more adjacent voltages U2x. It is always only in-phase or opposite-phase partial voltages can be concatenated, since otherwise unacceptable circulating currents arise. According to the example in 7 the following primary voltages are possible for T2: U21 U24 U22 U25 U23 U26 U21 + U22 U24 + U25 U22 + U23 U25 + U26 U21 + U22 + U23 U24 + U25 + U26

In 8 ist der Steuertransformator T1 als Spartransformator ausgeführt und nicht als Volltransformator wie in 7.In 8th the control transformer T1 is designed as an autotransformer and not as a full transformer as in 7 ,

Nachdem bevorzugte Ausführungen der Erfindung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurden, ist festzuhalten, dass die Erfindung nicht auf diese genauen Ausführungen beschränkt ist und dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen daran von einem Fachmann ausgeführt werden können, ohne dass vom Umfang der Erfindung, wie er in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist abgewichen wird.Having described preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to these precise embodiments and that various changes and modifications may be made thereto by those skilled in the art without departing from the scope of the invention as it is is defined in the appended claims is deviated.

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  • US 3621374 [0008, 0010] US 3621374 [0008, 0010]

Claims (13)

Einrichtung zur Regelung und/oder Steuerung von Wechselspannung, insbesondere für oder in Wechselstromnetzen und Wechselstrom-Versorgungsnetzen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuertransformator parallel zu der zu regelnden und/oder zu steuernden Wechselspannung mit mindestens einer Sekundärwicklung mindestens eine Steuerspannung für die Primärseite mindestens eines Regeltransformators, dessen Sekundärseite in Reihe mit der zu regelnden Spannung liegt, bereitstellt und die Anschlüsse der mindestens einen Sekundärseite des Steuerungstransformators mit den Anschüssen der Primärseite mindestens eines Regeltransformators mittels Schaltglieder verbindbar sind.Device for controlling and / or controlling AC voltage, in particular for or in AC networks and AC supply networks, characterized in that a control transformer in parallel with the regulated and / or controlled AC voltage with at least one secondary winding at least one control voltage for the primary side of at least one control transformer , whose secondary side is in series with the voltage to be regulated, provides and the terminals of the at least one secondary side of the control transformer with the terminals of the primary side of at least one control transformer can be connected by means of switching elements. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis des Steuertransformators größer als 100% ist.Circuit according to claim 1, characterized in that the transmission ratio of the control transformer is greater than 100%. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuertransformator ein vollwertiger Transformator mit galvanischer Trennung zwischen der Primär- und Sekundärseite ist.A circuit according to claim 1, characterized in that the control transformer is a full transformer with galvanic isolation between the primary and secondary side. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuertransformator ein Spartransformator ist und eine galvanische Verbindung zwischen Primär- und Sekundärseite besteht.A circuit according to claim 1, characterized in that the control transformer is an autotransformer and a galvanic connection between the primary and secondary side exists. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Sekundärwicklung des Steuertransformators eine gegenphasige Spannung zur Verfügung stellt.A circuit according to claim 1, characterized in that a second secondary winding of the control transformer provides an out-of-phase voltage. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärseite des Steuertransformators über mehrere Anzapfungen verfügt.Circuit according to claim 1, characterized in that the secondary side of the control transformer has a plurality of taps. Schaltung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sekundärwicklung des Steuertransformators über mehrere Anzapfungen verfügt.A circuit according to claim 1 and 5, characterized in that the second secondary winding of the control transformer has a plurality of taps. Schaltung nach Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzapfung der Sekundärseite des Steuertransformators der Primärseite des Regeltransformators direkt, ohne Schaltglieder, zugeführt wird.Circuit according to claims 6 and 7, characterized in that a tap of the secondary side of the control transformer of the primary side of the control transformer is supplied directly, without switching elements. Schaltung nach Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die anderen Anzapfungen der Sekundärseite des Steuertransformators über je ein Schaltglied der Primärseite des Regeltransformators zugeführt werden.Circuit according to claims 6 to 8, characterized in that the other taps of the secondary side of the control transformer via a respective switching element of the primary side of the control transformer are supplied. Schaltung nach Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass beliebige benachbarte Anzapfungen der Sekundärseite des Steuertransformators über je ein Schaltglied der Primärseite des Regeltransformators zugeführt werden.Circuit according to claims 6 and 7, characterized in that any adjacent taps of the secondary side of the control transformer via a respective switching element of the primary side of the control transformer are supplied. Schaltung nach vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweiter Regeltransformator über eigene Schaltglieder mit dem Steuertransformator verbunden wird.Circuit according to the preceding claims, characterized in that at least one second control transformer is connected via its own switching elements with the control transformer. Schaltung nach vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltglieder als Halbleiterschalter ausgeführt sind.Circuit according to the preceding claims, characterized in that the switching elements are designed as semiconductor switches. Schaltung nach vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltglieder als Relais ausgeführt sind.Circuit according to the preceding claims, characterized in that the switching elements are designed as relays.
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