DE1095388B - Anordnung zur Symmetrierung von verzerrten dreiphasigen Spannungen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Symmetrierung von verzerrten dreiphasigen Spannungen In dreiphasigen elektrischen Drehstromsystemen beträgt die Phasenverschiebung der einzelnen Spannungen, falls das System symmetrisch ist, 120°. Die verketteten Spannungen eines derartigen Systems setzen sich im Vektordiagramm zu einem gleichseitigen Dreieck zusammen. Bei unstabilen Drehstromerzeugern sowie bei überlagerten Drehstromsystemen und bei Energieübertragung über lange Übertragungsleitungen tritt häufig Unsymmetrie ein. Die verketteten Spannungen setzen sich dann im Vektordiagramm zu einem Dreieck beliebiger Form zusammen, d. h., die verketteten Spannungen sind nicht gleich groß, und die Phasenverschiebung ist von 120° verschieden. Zur Erläuterung sei auf die Fig. 2 und 3 der Zeichnung verwiesen, in denen das Vektordiagramm eines symmetrischen bzw. unsymmetrischen Drehstromsystems dargestellt ist. Meßtechnisch kann ein derart verzerrtes System erhebliche Schwierigkeiten bereiten.
• In der Rundsteuerungstechnik werden zur Steuerung bestimmter Geräte Tonfrequenzimpulse auf das elektrische Verteilungsnetz gegeben. Unmittelbar bei den zu steuernden Geräten werden diese Tonfrequenzimpulse ausgesiebt und zur Umschaltung der Geräte od. dgl. in mechanische Energie umgesetzt. Zur Auswahl bestimmter Gruppen von Verbrauchern werden die Tonfrequenzimpulse verschlüsselt, so daß nur bestimmte Empfänger auf ein bestimmtes Kommando ansprechen. Bei Runds.teuerempfängern, die an Drehstromsystemen angeschlossen sind, wird auch die Richtung des Tonfrequenzfeldes als Verschlüsselung für eine bestimmte Verbrauchergruppe ausgenutzt. Für die exakte Feststellung der Drehfeldrichtung ist die Svmmetrie des Drehfeldes eine Voraussetzung. Die Verzerrung des Drehfeldes kann durch auf der Leitung auftretende Phasenverschiebungen sowie durch zusätzliche Verschiebungen durch fertigungstechnisch bedingte Toleranzen der Resonanzkreise auftreten.
• Zur Symmetrierung verzerrter dreiphasiger Spannungen ist bereits eine Anordnung bekannt, bei der die Sekundärspannungen der im Dreieck geschalteten Wandler paarweise einander gleichgemacht werden. Dies erfolgt mit Hilfe einer umfangreichen und komplizierten Spannungsteilerschaltung, die von Hand eingeregelt und nachgestellt werden muß, sobald sich die Unsymmetrie im Dreiphasennetz ändert. Ferner ist eine Schaltung zur Erfassung der gegenläufigen Komponenten der Ströme oder Spannungen eines Dreileiterdrehstromnetzes bekannt, bei der zwar mit Wandlern gearbeitet wird, jedoch eine größenmäßige Angleichung der Sekundärspannungen der Wandler nicht erfolgt. Bei dieser Schaltung ist die am Meßgerät liegende Spannung nur dann Null, wenn die Vektoren der Netzspannungen einen symmetrischen Stern oder ein gleichseitiges Dreieck bilden. Die Nachteile dieser bekannten Schaltungen sollen durch die erfindungsgemäße Anordnung vermieden werden.
• Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Symmetrierung von verzerrten dreiphasigen Spannungen, bei der die Einzelspannungen größengleich gemacht werden. Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß parallel zu Sekundärwicklungen von im Dreieck geschalteten Wandlern Amplitudenbegrenzer geschaltet sind, die selbsttätig die Einzelspannungen größenmäßig einander angleichen.
• Zur Erläuterung der Erfindung sei auf die Schaltung nach Fig. 1 Bezug genommen.
• An die drei Phasen R, S und T sind die den Eingangskreis eines dreiphasig angeschlossenen Rundsteuerempfängers darstellenden Kondensatoren 1 mit den Spulen 2 angeschlossen. Die Spulen 3 sind Sekundärwicklungen der jeweiligen Resonanzkreisindukt.ivitäten. In diesen Spulen werden verschieden große Spannungen induziert, wenn am Empfängereingang durch die Unsymmetrie bedingte unterschiedliche Tonfrequenzspannungen anstehen. Diese Spulen 3 sind im Dreieck geschaltet. Der durch die Anordnung fließende Ausgleichsstrom wirkt sich auf die Phasendrehung korrigierend aus. Zur völligen Symmetrierung des Systems muß aber erreicht werden, daß die Vektoren im Betrag übereinstimmen, womit bei der Dreieckschaltung gleichzeitig die weitere Bedingung für die Symmetrie, nämlich die Phasenverschiebung um 120° erreicht wird. Um die Spanungsamplituden auf einen einheitlichen Wert zu bringen, sind Amplitudenbegrenzer vorgesehen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung als parallel zu den Spulen 3 geschaltete Glimmlampen 4 ausgeführt sind. Durch die Parallelschaltung dieser Glimmlampen wird die, an der Spule 3 auftretende Spannung jeweils auf die Brennspannung der Glimmlampen reduziert. Im Vektordiagrainm ergibt sich für die verketteten Spannungen wieder ein gleichseitiges Dreieck. Die Symmetrie des Drehstromsystems ist wieder hergestellt. Die in Betrag und Phase ausgerichteten Drehfeldspannungen können an den Punkten R', S' und T' abgenommen werden.
• Die Art der Amplitudenbegrenzung, wie sie hier erläutert wurde, ist nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Amplitudenbegrenzung kann auch beispielsweise durch Ausnutzung von Sättigungserscheinungen im Eisen sowie mit spannungsabhängigen Widerständen erreicht werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Symmetrierung von verzerrten dreiphasigen Spannungen, bei der die Einzelspannungen größengleich gemacht werden, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu Sekundärwicklungen von im Dreieck geschalteten Wandlern Amplitudenbegrenzer geschaltet sind, die selbsttätig die Einzelspannungen größenmäßig einander angleichen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Amplitudenbegrenzung Glimmstrecken dienen.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Amplitudenbegrenzung spannungsabhängige Widerstände dienen.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3 in Anwendung auf den Eingangskreis eines dreiphasig angeschlossenen Rundsteuerempfängers, dadurch gekennzeichnet, daß die im Dreieck geschalteten Phasenwicklungen Sekundärwicklungen von Resonanzkreisinduktivitäten des Eingangskreises sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 663 298, 841476.