DE1051967B - Device for determining the synchronism of two multiphase voltages - Google Patents
Device for determining the synchronism of two multiphase voltagesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Feststellen des Synchronismus zweier Mehrphasenspannungen, bei der eine Anzeige der Differenz der Absolutwerte der Spannungen vorgesehen ist, indem die beiden zu synchronisierenden Spannungen nach Gleichrichtung gegeneinander geschaltet sind.The subject of the invention is a device for determining the synchronism of two polyphase voltages, in which a display of the difference between the absolute values of the voltages is provided by the two voltages to be synchronized are switched against each other after rectification.
Eine bekannte, aus ruhenden Schaltungsmitteln aufgebaute Anordnung zum Feststellen der Übereinstimmung der Absolutwerte der beiden miteinander verglichenen Mehrphasenspannungen ermöglicht in Zusammenarbeit mit an sich ebenfalls bekannten Einrichtungen zum Vergleich der Phasenlage und Frequenz beider Spannungen eine Synchronisierung derselben nur für den Fall, daß beide Mehrphasenspannungen symmetrisch sind, da zum Spannungs-, Phasenlage- und Frequenzvergleich bei der bekannten Einrichtung lediglich einander entsprechende Phasen beider Mehrphasenspannungen herangezogen sind. Unter Synchronisierung ist dabei zu verstehen, daß beide Mehrphasenspannungen zusammengeschaltet werden, wenn die genannten Voraussetzungen gegeben sind.A known arrangement made up of dormant circuit means for determining the correspondence the absolute values of the two mutually compared polyphase voltages enables in Cooperation with facilities that are also known per se to compare the phase position and frequency both voltages synchronization of the same only in the event that both multiphase voltages are symmetrical, as for voltage, phase position and frequency comparison with the known Device only corresponding phases of the two multiphase voltages are used. Synchronization is understood to mean that both multi-phase voltages are connected together, if the stated conditions are met.
Die bekannten Einrichtungen dieser Art versagen jedoch in den Fällen, wo die beiden zu synchronisierenden Mehrphasenspannungen nicht mehr symmetrisch sind, da sie diese Unsymmetrie nicht erfassen können und bei der auch in diesem Falle möglichen Übereinstimmung der Phasenspannungen fälschlicherweise eine Synchronisierbereitschaft anzeigen, die in Wirklichkeit wegen der Unsymmetrie gar nicht besteht.However, the known devices of this type fail in cases where the two need to be synchronized Multi-phase voltages are no longer symmetrical because they cannot capture this asymmetry and incorrectly in the event that the phase voltages coincide, which is also possible in this case indicate a readiness for synchronization, which in reality does not exist because of the asymmetry.
Eine unzulässige Aufeinanderschaltung beider Mehrphasenspannungen auch im Falle einer Umsymmetrie einer oder beider Mehrphasenspannungen mit Sicherheit zu vermeiden, ist Aufgabe der Erfindung. Die Lösung besteht darin, daß zur Berücksichtigung des Einflusses unsymmetrischer Anteile einer oder beider Mehrphasenspannungen auf das Anzeigeergebnis ein Betätigungsstromkreis für eine Anzeige- und/ oder Schalteinrichtung in Einschaltabhängigkeit von einem Ausgangssignal eines im Ausgangskreis verzögert arbeitenden »Nicht-Gatters« gebracht ist, dessen Eingangskreis mit dem Ausgang eines mehrere Eingänge aufweisenden »Oder-Gatters« verbunden ist, die mit den Mehrphasen-Spannungsnetzen zugeordneten Folgespannungserzeugern für symmetrische negative Folgespannungen unmittelbar und für symmetrische positive Folgespannungen über eine Spannungsvergleichseinrichtung verbunden sind, so daß eine auftretende Differenz der beiden symmetrischen positiven Folgespannungen und/oder mindestens eine symmetrische negative Folgespannung auf den Eingangskreis des »Nicht-Gatters« gelangt.An impermissible connection of both multi-phase voltages, even in the case of imbalance To avoid one or both multiphase voltages with certainty is the object of the invention. The solution is that one or of both multi-phase voltages on the display result an actuating circuit for a display and / or switching device in switch-on dependency of an output signal delayed in the output circuit working "non-gate" is brought, whose input circuit with the output of one of several inputs having "OR gate" is connected to the associated with the polyphase voltage networks Follow-up voltage generators for symmetrical negative follow-up voltages directly and for symmetrical ones positive follow-up voltages are connected via a voltage comparison device, so that an occurring Difference between the two symmetrical positive follow-up voltages and / or at least one symmetrical one negative follow-up voltage reaches the input circuit of the »non-gate«.
Mit der Einrichtung nach der Erfindung gelingt es somit sicher und einwandfrei, die beiden zu synchronisierenden Mehrphasenspannungen auf Symmetrie zuWith the device according to the invention it is thus possible to synchronize the two safely and properly Multiphase voltages towards symmetry
EinrichtungFacility
zum Feststellen des Synchronismus
zweier Mehrphasenspannungento determine the synchronism
two polyphase voltages
Anmelder:Applicant:
Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Representative: Dr.-Ing. P. Ohrt, patent attorney,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 29. Februar 1956Claimed priority:
V. St. ν. America February 29, 1956
Robert F. Karlicek,Robert F. Karlicek,
Monroe Heights, Pitcairn, Pa. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenMonroe Heights, Pitcairn, Pa. (V. St. A.),
has been named as the inventor
überprüfen und bei Vorliegen der Symmetrie den Zeitpunkt der Synchronisierung zu erfassen, wie dies mit keiner der bekannten Synchronisiereinrichtungen möglieh ist.check and, if the symmetry is present, record the time of synchronization, like this with none of the known synchronizing devices is possible.
Zur Feststellung des Synchronismus kann eine in Einschaltabhängigkeit vom Ausgangssignal des »Nichte-Gatters gebrachte Schalteinrichtung vorgesehen sein, die bei ihrem Ansprechen einen Meldestromkreis schließt und einen Stromkreis für die Schließorgane eines Netzkuppelschalters vorbereitet, so daß er durch Betätigen eines in diesem Stromkreis liegenden Schalters von Hand oder selbsttätig, in Abhängigkeit vom Ansprechen der Schalteinrichtung, eingeschaltet wird und beide Netze miteinander verbindet. Unter Gatter sind dabei ganz allgemein kontaktlose Schaltungsglieder zu verstehen, die sowohl Eingänge als auch Ausgänge besitzen. Ein »Oder«-Gatter hat stets mehrere Eingänge, denen gesonderte Eingangsgrößen zugeführt werden. Dabei tritt ein Ausgangssignal auf, wenn irgendeinem der Eingänge ein Signal zugeführt wird. Das »Nicht«-Gatter hat einen Eingangskreis und einen Ausgangskreis, die getrennt gespeist sind. Es arbeitet so, daß ein Ausgangssignal nur dann auftreten kann, wenn dem Eingang kein Eingangssignal zugeleitet wird.To determine the synchronism, a switch-on function of the output signal of the »Niece-Gatters brought switching device should be provided which, when responding, a signaling circuit closes and prepared a circuit for the closing elements of a network coupling switch, so that by operating a switch located in this circuit manually or automatically, depending on from the response of the switching device, is switched on and connects both networks with each other. Under Gates are to be understood quite generally contactless circuit elements that have both inputs as also have outputs. An "OR" gate always has several inputs, which have separate input variables are fed. An output signal occurs when a signal is applied to any of the inputs will. The "not" gate has an input circuit and an output circuit, which are fed separately. It works in such a way that an output signal can only occur if no input signal is fed to the input will.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand der Zeichnung, in der in Fig. 1 ein Schema des Erfindungsgegenstandes als Blockschaltbild und in Fig. 2Further details of the invention are based on the drawing, in which FIG. 1 shows a diagram of the subject matter of the invention as a block diagram and in Fig. 2
809 768/240809 768/240
3 43 4
ein schaltungsmäßiges Ausführimgsbeispiel dargestellt ter 49 des »Oder«-Gatters 25 zugeführt, das aus eineran exemplary embodiment shown ter 49 of the "or" gate 25, which consists of a
ist, näher erläutert. Sternschaltung von zwei weiteren Gleichrichtern 48is explained in more detail. Star connection of two further rectifiers 48
Gemäß Fig. 1 sind an zwei Mehrphasennetze 12 und und 50 mit dem genannten Gleichrichter besteht. DerAccording to FIG. 1, there are two polyphase networks 12 and 50 with said rectifier. Of the
13 jeweils ein Folgespannungserzeuger 10 bzw. 11 an- Sternpunkt 51 stellt den gemeinsamen Ausgang des13 a subsequent voltage generator 10 or 11 at the star point 51 represents the common output of the
geschlossen, die positive und negative Folgespannun- 5 »Oder«-Gatters dar.closed, the positive and negative follow-up voltage 5 "or" gate.
gen jedes Netzes erzeugen. Unter positiven bzw. nega- Die Sekundärwicklung 34 c ist in Reihe mit einem tiven Folgespannungen sind dabei die sich bei der sym- Widerstand 37 α der Reihenschaltung der Sekundärmetrischen Zerlegung von Dreiphasennetzen ergebenden wicklung 34 d mit dem Widerstand 35 α und der Dros-Mit-, Gegen- oder gegebenenfalls Nullkomponenten zu seispule 36 α zwecks Erzeugung einer negativen Folgeverstehen. Die positiven Folgespannungen beider Ein- io spannung parallel geschaltet. Es ist zu bemerken, daß richtungen 10 und 11 werden über -Übertragungswege die Widerstände 35 und 35 o, 37 und 37 α und die Dros-15 und 16 einer Spannungsvergleichseinrichtung 20 zu- seispulen 36 und 36 α jeweils in ihrem Wert einander geführt, die bei Nichtübereinstimmung der zugeführ- gleich sind. Die Ausgänge der letztgenannten Parallelten Spannungen beider Netze eine Differenzspannung schaltungen beider Einrichtungen 10 und 11 sind über erzeugt, welche über einen Übertragungsweg 21 einem 15 die Brückengleichrichter 22 und 23 an die Eingangs-Brückengleichrichter 24 und von dort dem einen Ein- gleichrichter 48 bzw. 50 des »Oder«-Gatters 25 angegang eines »Oder«-Gatters 25 zugeführt wird. Den schlossen.gen of each network. Under positive and nega- The secondary winding 34 c is in series with a tive sequence voltages thereby extending the series circuit of the secondary metric decomposition of three-phase systems α in the sym- resistor 37 resulting development d with the resistor 35 α 34 and the Dros-co- , Counter or possibly zero components to seispule 36 α for the purpose of generating a negative follow-up understanding. The positive follow-up voltages of both input voltages are connected in parallel. It should be noted that devices 10 and 11 are fed via transmission paths, the resistors 35 and 35 o, 37 and 37 α and the Dros 15 and 16 of a voltage comparator 20 supply coils 36 and 36 α each in their value if they do not match, the supplied are the same. The outputs of the last-mentioned parallel voltages of both networks a differential voltage circuits of the two devices 10 and 11 are generated via a 15 bridge rectifier 22 and 23 to the input bridge rectifier 24 and from there to the one rectifier 48 and 50 via a transmission path 21 of the "Or" gate 25 is supplied to an "Or" gate 25. That closed.
weiteren Eingängen dieses Gatters werden über Brük- Der Sternpunkt 51 ist über eine Leitung 55 mit dem kengleichrichter 22 bzw. 23 und Übertragungswege 17 Eingangskreis des verzögert arbeitenden »Nicht«-Gat- bzw. 18 die negativen Folgespannungen der Einrich- 20 ters 27 verbunden. Das »Nicht«-Gatter besitzt einen tungeii 10 und 11 zugeleitet. Der Ausgang des »Oder«- sättigbaren Magnetkern 58 mit einer Ausgangswick-Gatters 25 ist an ein verzögert arbeitendes »Nicht«- lung 59 und einer Eingangswicklung 60. Von dem AusGatter 27 angeschlossen, das eine Ausgangsspannung gang der Sekundärwicklungen 34 α und 34 b wird über bei 28 erzeugt, und zwar nach einer bestimmten, für einen Zwischentransformator ein Brückengleichrichter die Schließung eines zur Verbindung der Netze 12 und 25 70 gespeist, der eine Hilfsspannung zur Grunderre-13 dienenden Kuppelschalters ausreichenden Zeit, vor- gung der Eingangswicklung 60 liefert. Der hierzu dieausgesetzt, daß beide Netze synchron arbeiten. nende Stromkreis geht vom Brückengleichrichter 70The star point 51 is connected to the rectifier 22 or 23 and transmission paths 17 input circuit of the delayed “not” gate or 18 the negative follow-up voltages of the device 27 via bridges. The “not” gate has a 10 and 11 lead fed to it. The output of the “OR” saturable magnetic core 58 with an output winding gate 25 is connected to a delayed “not” development 59 and an input winding 60. From the output gate 27, which is an output voltage output of the secondary windings 34 α and 34 b generated via at 28, namely after a certain, for an intermediate transformer, a bridge rectifier, the closure of a for connecting the networks 12 and 25 70, which supplies an auxiliary voltage for the basic circuit 13 serving coupling switch for sufficient time, before the input winding 60. For this purpose, it is assumed that both networks work synchronously. The final circuit goes from the bridge rectifier 70
Gemäß Fig. 2 ist zum Kuppeln beider Wechsel- über einen Leiter 71, Erde 66, die Erdleitung des Stromnetze 12 und 13, die jeweils von nicht dargestell- Brückengleichrichters 22, Gleichrichter 48, Sternpunkt ten Wechselstromquellen gespeist werden, ein Kuppel- 30 51, Leiter 55, die Eingangs wicklung 60, einen Sperrschalter 30 vorgesehen. Der Kuppelschalter besitzt eine gleichrichter 68, einen Widerstand 69 zum Brücken-Schließspule 31 sowie ein Auslöseorgan 32 mit einer gleichrichter 70 zurück. Die Ausgangswicklung 59 ist Auslösewicklung 33, die bei Erregung in an sich be- einerseits über einen Leiter 61 mit dem Ausgang der kannter Weise das Öffnen des Kuppelschalters bewirkt. Sekundärwicklung34a und34 b der Einrichtung 10 und Die besagten Einrichtungen 10 und 11 sind jeweils an 35 andererseits über einen Gleichrichter 62 und den Eindie zugeordneten Netze 12 bzw. 13 angeschlossen, und gang eines Verstärkers 64 mit Erde 65 verbunden. Von zwar über je einen Transformator. Im Ausführungs- hier schließt sich der Stromkreis über Erde 66 der beispiel ist nur die Einrichtung 10 im einzelnen näher Spannungsvergleichseinrichtung 20. Die Ausgangsangegeben, da die Einrichtung 11 den gleichen Aufbau wicklung 59 wird demnach ständig von Halbwellen und die gleiche Wirkungsweise hat. An das Netz 12 40 bestimmter Polarität der Ausgangsspannung der Seist die Primärwicklung eines Transformators 34 ange- kundärwicklungen 34 α und 34 b beeinflußt, die einen schlossen, der vier Sekundärwicklungen 34 α bis 34 d Strom bestimmter Größenrichtung zur Folge hat, der besitzt. In Reihe mit der Sekundärwicklung 34 a lie- den Kern 58, wie an sich bekannt ist, stufenweise in gen ein Widerstand 35 und eine Drosselspule 36, in Sättigung bringt. Diese Verzögerung wird durch die Reihe mit der Sekundärwicklung 34 b ein Widerstand +5 verhältnismäßig schwache, dauernd gegenwirkende 37. Beide Reihenschaltungen sind parallel geschaltet Grunderregung der Eingangswicklung 60 noch unterzwecks Erzeugung einer positiven Folgespannung, die stützt. Sobald der Kern 58 gesättigt ist, ist die Impeüber einen nachgeschalteten Gleichrichter 38 dem Wi- danz der Ausgangswicklung so klein, daß ein ausreiderstand41 der Spannungsvergleichseinrichtung20 zu- chendes Ausgangssignal zur Auslösung eines Betätigeführt wird. Eine entsprechende positive Folgespan- 50 gungsstromkreises erscheinen kann. Durch den Abgriff nung wird auch von der Einrichtung 11 über einen 67 kann die wirksame Windungszahl der Ausgangs-Gleichrichter 39 dem zweiten Widerstand 42 der Span- wicklung verändert und damit die zur Sättigung des nungsvergleichseinrichtung zugeführt. Die Wider- Kernes 58 notwendige Anzahl der Spannungshalbwelstände 41 und 42 bilden zusammen mit einem nicht- len eingestellt werden, d. h., mittels des Abgriffes 67 linearen, spannungsabhängigen Widerstand 44 eine 55 kann die Verzögerung in der Sättigung des Kernes 58 Differenzschaltung. Da die einen Enden der beiden und damit des Auftretens eines Ausgangssignals frei Widerstände 41 und 42 unmittelbar miteinander ver- gewählt werden.According to Fig. 2, for coupling the two alternating current via a conductor 71, earth 66, the earth line of the power supply system 12 and 13, which are each fed by not shown bridge rectifier 22, rectifier 48, star point th alternating current sources, a coupling 30 51, Head 55, the input winding 60, a lock switch 30 is provided. The coupling switch has a rectifier 68, a resistor 69 to the bridge closing coil 31 and a trigger element 32 with a rectifier 70 back. The output winding 59 is the release winding 33 which, when excited, causes the coupling switch to open in the known manner via a conductor 61 with the output. Sekundärwicklung34a and 34 b of the device 10 and the said devices 10 and 11 are respectively formed on 35 the other hand, through a rectifier 62 and connected to Eindie associated networks 12 and 13, respectively, and input of a amplifier 64 to ground 65 are connected. Of course via one transformer each. In the execution here the circuit is completed via earth 66 of the example, only the device 10 is detailed in detail voltage comparison device 20. The output indicated, since the device 11 has the same structure winding 59 is therefore constantly of half-waves and has the same mode of operation. At the network 12 40 of a certain polarity of the output voltage of the Seist the primary winding of a transformer 34 secondary windings 34 α and 34 b influenced, which closed one that has four secondary windings 34 α to 34 d of current of a certain magnitude. In series with the secondary winding 34 a, the core 58, as is known per se, is gradually brought into saturation by a resistor 35 and a choke coil 36. This delay becomes through the series with the secondary winding 34 b a resistance +5 relatively weak, continuously counteracting 37. Both series connections are connected in parallel. As soon as the core 58 is saturated, the pulse via a downstream rectifier 38 is so small to the resistance of the output winding that an output signal corresponding to the voltage comparison device 20 is fed to trigger an actuation. A corresponding positive follow-up voltage circuit can appear. As a result of the tapping, the device 11 can also use a 67 to change the effective number of turns of the output rectifier 39 to the second resistor 42 of the voltage winding and thus to supply the voltage for saturating the voltage comparison device. The resistors core 58 form the necessary number of voltage half-resistances 41 and 42 together with a non-len set, that is, by means of the tap 67 linear, voltage-dependent resistor 44 a 55 can reduce the delay in the saturation of the core 58 differential circuit. Since one ends of the two, and thus the occurrence of an output signal, resistors 41 and 42 are selected directly with one another.
bunden sind, tritt bei unterschiedlichem Spannungsab- Wenn dagegen die Eingangswicklung 60 zusätzlich fall in ihnen eine Potentialdifferenz am Widerstand 44 zur Grunderregung durch Ausgangsgrößen des »Oderauf. Der nichtlineare Widerstand 44 hat einen relativ 60 Gatters« 25 erregt wird, dann kann der Kern 58 durch hohen Widerstand bei kleiner Spannung, der sich mit die Äusgangswicklung 59 nicht in Sättigung gebracht zunehmender Spannung schnell verringert. Er kann zu werden, so daß auch kein Ausgangssignal auftreten und diesem Zweck beispielsweise aus einer Mischung von der Verstärker 64 die Schalteinrichtung 75 nicht beSiliziumkarbid mit Ton oder aus anderen bekannten tätigen kann. Eine solche Ausgangsgröße des »Oder-Mischungen mit entsprechenden -Eigenschaften be- 65 Gatters« 25 tritt bei Erscheinen einer oder mehrerer stehen. der von den Brückengleichrichtern 22, 23 bzw. 24 her-are bound, occurs at different voltage levels. If, on the other hand, the input winding 60 also occurs if there is a potential difference in them at the resistor 44 to the basic excitation due to output variables of the »Oder. The non-linear resistor 44 has a relatively 60 gate «25 is excited, then the core 58 can through high resistance at low voltage, which is not brought into saturation with the output winding 59 Increasing tension quickly decreases. It can become so that no output signal can occur and For this purpose, for example, from a mixture of the amplifier 64, the switching device 75 is not made of silicon carbide with sound or from other acquaintances. Such an output of the »or mixes with corresponding properties, 25 occurs when one or more appear stand. from the bridge rectifiers 22, 23 or 24
Die an dem Widerstand 44 auftretende Differenz der rührenden Spannungen auf.The difference between the contact voltages occurring across the resistor 44.
Spannungen an den Widerständen 41 und 42 wird über Die Verzögerung des Ausgangssignals bei nichtVoltages across resistors 41 and 42 will be over The delay of the output signal at not
einen nachgeschalteten Übertrager 46 dem Brücken- oder nicht mehr vorhandener zusätzlicher Erregunga downstream transformer 46 to the bridge or no longer available additional excitation
gleichrichter 24 und von dort dem Eingangsgleichrich- 70 der Eingangswicklung 60 ermöglicht daher erst dierectifier 24 and from there the input rectifier 70 of the input winding 60 therefore only enables the
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1051967XA | 1956-02-29 | 1956-02-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE1051967B true DE1051967B (en) | 1959-03-05 |
Family
ID=22304567
Family Applications (1)
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| DEW20054A Pending DE1051967B (en) | 1956-02-29 | 1956-11-08 | Device for determining the synchronism of two multiphase voltages |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1051967B (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2166785A (en) * | 1936-05-25 | 1939-07-18 | Gen Electric | Synchronizing apparatus |
| DE877171C (en) * | 1950-10-25 | 1953-05-21 | Licentia Gmbh | Arrangement for determining the conformity of generator voltage and mains voltage when synchronizing alternating current generators |
-
1956
- 1956-11-08 DE DEW20054A patent/DE1051967B/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| US2166785A (en) * | 1936-05-25 | 1939-07-18 | Gen Electric | Synchronizing apparatus |
| DE877171C (en) * | 1950-10-25 | 1953-05-21 | Licentia Gmbh | Arrangement for determining the conformity of generator voltage and mains voltage when synchronizing alternating current generators |
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