DE696503C - Anordnung zur Regelung einer gleichgerichteten Spannung - Google Patents

Description

• Anordnung zur Regelung einer gleichgerichteten Spannung .Um eine Gleichspannung konstant zu halten, welche über Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz ,gewonnen wird, ist ges bekannt, im Wechselstromkreis eine Drosselspule einzufügen, welche vom gleichgerichteten Strom vormagnetisiert wird.
• Die Erfindung bezieht sich :ebenfalls auf eine Anordnung, um eine gleichgerichtete Spannung zu regeln. Gemäß der Erfindung wird die Vormagnetisierung der im Wechselstromkreis liegenden Induktivität abhängig gemacht von einem eine eisenhaltige Drosselspule enthaltenden Regelgerät, welches @an die Wechselspannung des Gleichrichters angeschlossen ist, und diesem Regelgerät wird außerdem noch eine Zusatzwechselspannung (bzw. ein Zusatzwechselstrom) zugeführt, welche von dem Belastungsstrom abhängig ist. Dadurch erreicht man,, daß man auch den Spannungsabfall im Gleichrichter, beispielsweise den Spannungsabfall im Trockengleichrichter, kompensieren kann, ohne daß man in Abhängigkeit von der Gleichspannung selbst regeln muß. Als Regelgerät kann man beispielsweise die Reihenschaltung seiner gesättigten Drosselspule und einer ungesättigten Drosselspule verwenden, die an die Netzspannung angeschlossen wird und die Differenz der sekundären Spannung beider als Steuerspannung benutzen. Man arbeitet dann in dem Bereich, bei dem bei ,einer geringen Änderung der Netzspannung bereits eine große Änderung der Differenzspannung auftritt. Vorzugsweise wird -man ,als Regelgerät einen kippfähigen Kreis verwenden, welcher eine eisenhaltige Drosselspule und einen Kondensator enthält und beispielsweise vom Strom dieses Resonanzkreises die Vormagnetisierung der im Stromkreis liegenden Induktivität bewirken. In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
• Bei der Schaltung nach Fig. i wird der Gleichstromverbraucher i über -einen Gleichrichter 2 aus einer Wechselspannungsquelle 3 gespeist. Zwischen der Wechselstromquelle 3 und dem Gleichrichter liegen eine vormagnetisierte Drosselspule 5 und ein Ohmscher Widerstand B. Die Drosselspule besitzt zwei Vormagnetisierungswicklungen, vorn denen die Wicklung 6 in an sich bekannter Weise mit dem Gleichstromkreis des Verbrauchers i in Reihe geschaltet ist. Die zweite Vörmagn@etisierungswicklung 7 der Drosselspule 5 wird über einen Gleichrichter 12 aus einem Kippkreis gespeist, der aus einem Kondensator io und einer eisenhaltigen Drosselspule ii besteht. Dieser Kippkreis ist entsprechend dem: Diagramm der Fig. 2 so bemessen, d,aß im Arbeitsbereich eine geringe Zunahme der Spannung U eine wesentliche Steigerung des Stromes J zur Folge hat. Dem Kippkreis wird noch ,eine stromproportionale Spannung zugeführt, und zwar mit Hilfe des Transformators 9, dessen Primärwicklung an. den Widerstand 8 .angeschlossen ist, während seine Sekundärwicklung mit dem Resonanzkreis in Reihe liegt.
• Von den beiden Vormagn@etisierumgswicklungen 6 und 7 der Drosselspule 5 übernimmt die Wicklung 6,. welche in an sich bekannter Weise vorm Verbraucherstrom durchflossen ist, gewissermaßen die Grobregelung, die Wicklung 7 dagegen die Feinregelung. Die Wicklung 7 hat dabei zwei verschiedene Aufgaben zu lösen. Sie sorgt zunächst dafür, daß Spannungsschwankungen des Generators 3 für den Gleichrichter 2 sich nicht auswirken können. Zu dem Zweck ist die Wicklung 7 über den Gleichrichter 12 und die gesättigte Drosselspule i i an die Spannung des Generators 3 angeschlossen: Wegen der gesättigten Drosselspule i i. fließt, wie bereits erwähnt, schon bei kleinen Spannungsänderungen im Arbeitsbereich ein verhältnismäßig großer Strom in der Wicklung 7 (vgl. Fig. 2). Das bedeutet eine Koristanthaltung der Spannung des Gleichrichters 2 mit großer Genauigkeit. Darüber hinaus wird noch dem Widerstand 8, der dem Gleichrichter 2 vorgeschaltet ist, eine Zusatzerregung entnommen, durch die :der innere Spannungsabfall des Gleichrichters 2 ausgeglichen wird. Bei steigendem Verbraucherstrom verhält der Resonanzkreis über den Widerstand 8 und den Transformator 9 eine Spannungsverminderung, und die von der Wicklung 7 hervorgerufene Gegenmabgnetisierung Wird kleiner. Das hat zur Folge, daß der Widerstand der Drosselspule ,5 kleiner wird und somit der innere Spannungsabfall des Gleichrichters 2, der beispielsweise ein Kupferoz.ydgleichrichter sein kann, ausgeglichen wird. Die Gesamtanordnung hat somit zur Wirkung, 'daß der Gleichrichter z mit einer Spannung betrieben wird, die ihm vortäuscht, daß er mit praktisch genau konstant ;gehaltener Wechselspannung betrieben wird und keinen von der Belastung abhängigen inneren Spannungsabfall besitzt. Mit bekannten Regelschaltungen, welche nur eine vom Verbraucherstrom durchflossene Wicklung entsprechend der Wicklung 6 der Fig. i besitzen, läßt sich eine derartig genaue Regelung nicht erzielen.
• Statt des dargestellten Kippkreises können auch noch ;andere Kippkreisanordnungen Anwendung finden.
• Fig. 3 zeigt eine Anordnung für Drehstrom. Soweit die Teile mit denen der Fig. i übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen gewählt. Im Ausführungsbeispiel wird dem Kippkreis über dem Stromwandler 13, der -sekundärseitig parallel zur Kapazität i o geschaltet ist, ein dem Verbraucherstrom proportionaler Strom zugeführt und so erreicht, daß bei zunehmendem Verbraucherstrom die Gesamtvormagnetisierung der Induktivität 5 zunimmt.
• In Fig. q. wird ein Kippkreis verwendet, der aus der Parallelschaltung einer eisenhaltigen Induktivität i i und eines Kondensators 2 i besteht, zu dem in Reihe, eine kleine Drosselspule 22 geschaltet ist. Diese dient lediglich dazu, um mit dem Kondensator 2 i einen Resonanzkreis für die dritte Oberwelle zu bilden. 12 ist wieder der Gleichrichter, der die Vormagnetisierungswicklung 7 speist. Zum Unterschied von der Anordnung nach den Fig. i und 3 wirkt hier die Wicklung 6 im gleichen Sinne wie die Wicklung 7. Der Kippkreis liefert bei entsprechender Bemessung der Kapazität 21 bei steigender Spannung einen geringer werdenden Strom, so daß also in gewünschter Weise die Gesamtvormagnetisierung der Drosselspule verringert und damit ihr Widerstand erhöht wird. In entsprechender Weise wie bei der Anordnung nach Fig. i wird durch einen Transformator 9 dem Kippkreis noch eine Zusatzspannung zugeführt, die bei steigendem Belastungsstrom die Spannung am Kippkreis verringert.
• Bei der Anordnung nach Fig:5 liegt in Reihe mit der Wechselspannung eine vormagnetisierte Drossel 24 und eine Lüftspaltdrossel 25. An die in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen dieser beiden. Drosseln ist die Gleichrichteranordnung 2 eingeschaltet: Das übersetzumgsverhältnis der Luftspaltdrossel 25 kann beispielsweise i : i sein und das der vormagnetisierten Drosselspule 24 zwischen Primär- und Sekundärwicklung i : o,6. Die vormagnetisierte Drossel besitzt wiederum zwei Wicklungen, von denen die eine vom gleichgerichteten Verbraucherstrom, die andere vom Strom des Kippkreises erregt wird. Die beiden Wicklungen wirken einander entgegen. In Reihe mit dem Kippkreis liegt noch ein Widerstand 26, der an einem Stromwandler 27 ;angeschlossen ist. Dadurch wird eine Zusatzspannung dem Kippkreis zugeführt, durch die erreicht wird, den Spannungsabfall im Gleichrichter 2 auszugleichen.
• Da der Kippkreis frequenzabhängig ist, kann man zusätzliche Mittel anwenden, um die Frequenzabhängigkeit zu beseitigen. Zu diesem Zweck könnte man eine weitere Zusatzspannung einfügen, die frequenzabhängig ist und so gewählt ist, daß bei sich ändernder Frequenz sich der Strom im Resonanzkreis nicht ändert.
• Arbeitet der Gleichrichter auf eine Batterie, so kann man bei überkompensierung des Spannungsabfalles im Gleichrichter eine sog. Kippladung erhalten, d. h.eine Ladung, bei der bei Erreichen eines bestimmten oberen Spannungswertes der Ladestrom sprunghaft zurückgeht, um bei Erreichen eines unteren "Spannungswertes wieder sprunghaft auf einen hohen Betrag anzusteigen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Regelung einer gleichgerichteten Spannung mit Hilfe einer im Wechselstromkreis des Gleichrichters liegenden mit Gleichstrom vormagnetisierten Induktivität, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierung abhängig ist von einem eine eisenhaltige Induktivität enthaltenden Regelgerät, - welches ran die Wechselspannung des Gleichrichters angeschlossen ist, und daß diesem Gerät außerdem noch eine Zus;atz'wechs-elspannung (bzw. ein Zusatzwechselstrom) zugeführt wird, die vom Belastungsstrom abhängig ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Regelgerät die Sekundärwicklung eines Transformators liegt, dessen Primärwicklung parallel zu einem im Wechselstromkreis liegenden Widerstand geschaltet ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelgerät ein aus der Reihenschaltung eines Kondensators und einer eisenhaltigen Drosselspule bestehender Kreis dient, dessen Strom die Vormagnetisierung der am Wechselstromkreis liegenden Induktivität bewirkt, und,daß in Reihe mit dem Resonanzkreis ein Ohmscher Widerstand liegt, der an die Sekundärwicklung eines im Wechselstromkreis liegenden Stromwandlers angeschlossen ist. q,. Anordnung nach Anspruch i für Drehstromnetze, dadurch gekennzeichnet, daß Tals Regelgerät ein ,aus der Reihenschaltung eines. Kondensators und einer .eisenhaltigen Drosselspule bestehender Kreis dient und daß parallel zum Kondensator ein Stromwandler geschaltet ist, der von dem Strom der Phase @erregt wird, an welche der Resonanzkreis nicht angeschlossen ist. 5. Anordnung nach Anspruch 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, .daß die Induktivität in an sich bekannter Weise eine weitere, vom gleichgerichteten Strom des Gleichrichters erregte Wicklung besitzt, wobei diese Wicklung der vom Resonanzkreisstrom erregten Wicklung entgegenwirkt.