DE1101588B - Anordnung zur Frequenzregelung einer aus einer Gleichspannung erzeugten Wechselspannung - Google Patents

Description

• Anordnung zur Frequenzregelung einer aus einer Gleichspannung - erzeugten Wechselspannung Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Frequenzregelung einer aus einer Gleichspannung erzeugten Wechselspannung mit einem die Frequenz der Wechselspannung bestimmenden Organ. Es wird vorgeschlagen, aus dem Wechselspannungsnetz über einen Sättigungstransformator, Gleichrichter. und Glättüngsmittel eine frequenzproportionale Regelspannung zu gewinnen, die entweder direkt oder über einen Tränsduktor auf ein die Frequenz der Wechselspannung bestimmendes Organ wirken soll.
• Als Ausführungsform wird vorgeschlagen,die Frequenzregelung eines Wechselrichters, insbesondere Flüssigkeitsstrahlwechselrichters, derart durchzuführen, daß die angegebene Meßschaltung über einen Transduktor das Antriebsorgan, insbesondere den Antriebsmotor des Kontaktgerätes des Wechselrichters, steuert.
• Die Zeichnung zeigt beispielsweise diese Ausführungsform. 1 sei der Antriebsmotor, ein Gleichstromnebenschlußmotor, für einen Wechselrichter, der nicht näher dargestellt ist. Dieser Wechselrichter speise ein Netz 2, beispielsweise aus der gleichen Batterie 3, die beim Schließen des Schalters 4 zunächst den Motor 1 speist. Ist die Anlage in Betrieb, steht also das Netz 2 unter Spannung, so wird durch den Sättigungstransformator 5 eine Regelspannung abgegriffen. Ein Begrenzungswiderstand 6, der auch eine Drossel sein kann, dient zur Vorgabe eines definierten Spannungsbereiches, in dem der Transformator in die Sättigung geht. Man stellt damit den Regelbereich nicht in bezug auf die Regelgröße (Frequenz), sondern bezüglich des Scheitelwertes der Spannung ein. Sinkt dieser zu weit ab, so arbeitet die Frequenzregelung nicht mehr. Will man auf diese Einstellmöglichkeit verzichten, so kann der Widerstand 6 auch lediglich die Rolle eines Begrenzungswiderstandes übernehmen, welcher den Magnetisierungsstrom begrenzt, wenn der Transformator 5 im Sättigungszustand ist. Bei entsprechender Dimensionierung der Wicklungen des Transformators 5 kann dieser Widerstand dann auch ganz wegfallen. Als Begrenzungswiderstand in diesem Sinne ist er jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.
• Sekundärseitig entstehen Impulse konstanten Flächeninhaltes (Voltsekunden). Die mittlere Gleichspannung hinter dem Gleichrichter 7 bzw. die Gleichspannung hinter dem Glättungskreis 8 hängt somit nur noch von der Impulsfrequenz, also der Wechselspannungsfrequenz des Netzes ab. Eine einstellbare Meßbrücke 9 dient dem Soll-Ist-Vergleich. Die Ventile 10 und 11 sollen Trockengleichrichter sein. Diese haben bekanntlich eine geknickte Kennlinie, wobei der Knickpunkt nicht mit dem Nullpunkt des Stromspannungsbereiches zusammenfällt: Man hat vielmehr auch im positiven Spannungsbereich einen kleinen Bereich, in dem das Ventil noch sperrt. Dieser Spannungswert ist praktisch stromunabhängig, weil die Kennlinie sehr steil abknickt. In der Brückenanordnung 9 bleibt deshalb an den Ventilen 10 und 11 zunächst ein Spannungsabfall bestehen, der praktisch unabhängig von der an die Brücke angelegten Gleichspannung ist und lediglich durch die Zahl der hintereinandergeschalteten Trockengleichrichterzellen gegeben ist.
• Die Spannungsänderung am Gleichrichter 7 tritt dann allein als Diagonalspannung an der Meßbrücke 9 auf, wenn die beiden ohmschen Widerstände 12 und 13 gleiche Werte haben und auch die Zellenzahl der beiden Trockengleichrichter 10 und 11 übereinstimmt. Der Arbeitspunkt kann so gewählt werden, daß im Normalfall die Spannungsabfälle an Widerständen und Trockengleichrichtern gleich sind. Dann ist der Transduktor 14 nicht vorerregt, führt jedoch wegen der Anordnung in Selbstsättigungsschaltung bereits Strom. Verstimmt man die Brücke 9, beispielsweise durch Veränderung der Trockengleichrichterzahl, so erhält man außerdem eine Möglichkeit, den Arbeitspunkt des Transduktors zu verschieben. Indirekt paßt man auch damit den gegebenen Transduktor an einen Sollwert an. Steigt nun die äußere Brückenspannung an, so wirkt die sich über die Steuerwicklung ergebende Erregung im erstsättigenden Sinne, d. h. bewirkt eine Verminderung der Ausgangsspannung des Transduktors 14. Letzterer hat einen Gleichspannungsausgang und steuert während des Betriebes allein den Motor 1. Das Sperrventil 15 verhindert eine Ladung der Batterie, was allerdings nur dann notwendig ist, wenn die Batterie als Gleichspannungsquelle des Wechselrichters dient. Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, eine Frequenzkonstanthaltung von erheblich unter 1%, Genauigkeit zu erzielen. Der Ausgang des Transduktors könnte auch in anderer Weise wirken. Zum Beispiel ist es möglich, mit Hilfe des Transduktors die Erregung eines Gleichstrommotors zu steuern, der einen Wechselstromgenerator antreibt.
• Der Transduktor kann aber auch eine Phasenschwenkbrücke in einem Gittersteuergerät beeinflussen, wobei das Gittersteuergerät einer Entladungsstrecke zugeordnet ist, welche ihrerseits eine Erregermaschine in der angegebenen Weise speist.
• Selbstgeführte Wechselrichter können durch die Erfindung auch derart geregelt werden, daß der Schwingkreis im Gitterkreis verstimmt wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Frequenzregelung. einer aus einer Gleichspannung erzeugten Wechselspannung mit einem die Frequenz der Wechselspannung bestimmenden Organ, dadurch geken,nzeidhnet, daß die aus dem Wechselspannungsnetz über einen Sättigungstransformator, Gleichrichter und Glättungsmittel gewonnene frequenzproportionale Regelspannung direkt oder über einen magnetischen Verstärker auf das die Frequenz der Wechselspannung bestimmende Organ wirkt.
2. 2. Anordnung zur Frequenzregelung eines Wechselrichters, insbesondere Flüssigkeitsstrahlwechselrichters, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Meßschaltung nach Anspruch 1 das Antriebsorgan, insbesondere der Antriebsmotor des Kontaktgerätes des Wechselrichters, insbesondere über einen Transduktor im regelnden Sinne eingestellt wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geglättete Gleichspannung auf eine Brücke wirkt, deren gegenüberliegende Zweige einmal aus ohmschen Widerständen und zum anderen aus Ventilen gleicher Durchlaßrichtung bestehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 756 373; ETZ, 73 (1952), S. 228; »Die Elektro-Post«, 6 (1953), S. 196 und 197.