DE1016369B

DE1016369B - Capacitive voltage converter

Info

Publication number: DE1016369B
Application number: DES50120A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Kettler; Dipl-Ing Erwin Henkel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1956-08-27
Filing date: 1956-08-27
Publication date: 1957-09-26

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, kapazitive Spannungswandler kurzschlußfest zu machen. Denn der Spannungswandler wird durch Kurzschluß der Sekundärseite gefährdet.The invention is concerned with the task of short-circuit-proof capacitive voltage converters do. Because the voltage converter is endangered by a short circuit on the secondary side.

In der Fig. 1 ist das Schallschema eines kapazitiven Spannungswandlers gezeigt. Dieser besteht aus einem kapazitiven Spannungsteiler CJC₂ und einem Mittelspannungswandler Sp, auf dessen Sekundärseite die Bürde B angeschlossen ist. Außerdem sind noch weitere Schaltelemente vorgesehen, von denen hier aber nur die Resonanzdrossel Dr dargestellt ist. Hier wird bei sekundärem Kurzschluß der die Resonanzspitze dämpfende Ohmsche Widerstand fast Null, so daß am unteren Kondensatorteil (C₂) des kapazitiven Spannungsteilers und im Zwischenwandlerkreis sehr hohe Spannungen auftreten.In Fig. 1, the sound diagram of a capacitive voltage converter is shown. This consists of a capacitive voltage divider CJC ₂ and a medium voltage converter Sp, on whose secondary side the burden B is connected. In addition, further switching elements are provided, of which only the resonance choke Dr is shown here. In the event of a secondary short circuit, the ohmic resistance damping the resonance peak becomes almost zero, so that _{very high voltages occur at the lower capacitor part (C 2} ) of the capacitive voltage divider and in the intermediate converter circuit.

Um hier Abhilfe zu schaffen, ist erfindungsgemäß die bei einem kapazitiven Spannungswandler übliche Resonanzdrossel in zwei Teildrosseln so aufgeteilt, daß die eine Teildrossel im Primärstromkreis des induktiven Mittelspannungswandlers und die andere Teildrossel im Sekundärstromkreis des induktiven Mittelspannungswandlers liegt, wobei die im Sekundärstromkreis liegende Teildrossel einen derartigen Induktivitätsgang in Abhängigkeit vom Sekundärstrom aufweist, daß bei Ansteigen desselben die Induktivität stark erhöht wird und infolgedessen die von beiden Teildrosseln gebildete Gesamtinduktivität bei einem sekundärseitigen Kurzschluß so anwächst, daß eine starke Verstimmung eintritt und der Kurzschlußstrom im Mittelspannungsteil begrenzt wird.In order to remedy this situation, according to the invention, the usual method for a capacitive voltage converter is used Resonance choke divided into two partial chokes so that one partial choke is in the primary circuit of the inductive Medium voltage converter and the other partial choke in the secondary circuit of the inductive Medium-voltage converter is located, with the partial choke located in the secondary circuit such Inductance response as a function of the secondary current shows that when it increases, the inductance is greatly increased and consequently the total inductance formed by both partial chokes a secondary-side short-circuit increases so that a strong detuning occurs and the short-circuit current is limited in the medium voltage part.

In der Fig. 2 ist als Ausführungsbeispiel ein Schaltschema wiedergegeben. Die übliche Resonanzdrossel ist in die Teildrosseln Dr₁ und Dr₂ aufgeteilt. Die im Primärstromkreis des induktiven Mittelspannungswandlers Sp liegende Teildrossel Dr₁ ist als Eisendrossel mit festem Luftspalt ausgebildet, während die im Sekundärstromkreis des Mittelspannungswandlers Sp liegende Teildrossel Dr₂ einen bestimmten Induktivitätsgang in Abhängigkeit vom Strom besitzt, und zwar derart, daß die Induktivität der Teildrossel Dr₂ bei steigendem Sekundärstrom stark erhöht wird. Infolgedessen wächst bei einem Kurzschluß im Sekundärstromkreis die Gesamtinduktivität des Mittelspannungsteils so stark an, daß eine starke Verstimmung eintritt und der Kurzschlußstrom im Mittelspannungsteil begrenzt wird.In FIG. 2, a circuit diagram is shown as an exemplary embodiment. The usual resonance choke is divided into the partial chokes Dr ₁ and Dr ₂ . The partial choke Dr ₁ located in the primary circuit of the inductive medium-voltage converter Sp is designed as an iron choke with a fixed air gap, while the partial choke Dr ₂ located in the secondary circuit of the medium-voltage converter Sp has a certain inductance response depending on the current, in such a way that the inductance of the partial choke Dr ₂ is greatly increased with increasing secondary current. As a result, in the event of a short circuit in the secondary circuit, the total inductance of the medium-voltage part increases so much that a strong detuning occurs and the short-circuit current in the medium-voltage part is limited.

Man kann die Teildrossel Dr₂ mit geschlossenem Eisenkern (vgl. Fig. 2, a) ausbilden, welche im Normalbetrieb im unteren Teil der ansteigenden Permeabilitätskurve arbeitet, so daß bei Kurzschluß eine Erhöhung der Induktivität erfolgt. Oder man kann die Teildrossel Dr₂ mit durch Luftspalt unterbrochenem Eisenweg (vgl. Fig. 2, b) herstellen, der bei Erhöhung Kapazitiver SpannungswandlerThe partial throttle Dr _{2 can be designed} with a closed iron core (cf. FIG. 2, a) , which operates in normal operation in the lower part of the increasing permeability curve, so that the inductance increases in the event of a short circuit. Or the partial throttle Dr _{2 can be produced} with an iron path interrupted by an air gap (cf. FIG. 2, b) , which increases the capacitive voltage converter

Anmelder:Applicant:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2Berlin and Munich,
Munich 2, Witteisbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Hans Kettler, Berlin-Wilmersdorf,Dipl.-Ing. Hans Kettler, Berlin-Wilmersdorf,

und Dipl.-Ing. Erwin Henkel, Berlin-Siemensstadt,and Dipl.-Ing. Erwin Henkel, Berlin-Siemensstadt,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

des Sekundärstromes infolge der Zunahme der magnetischen Kräfte sich schließt, so daß eine Vergrößerung der Induktivität erfolgt. In gleicher Weise kann als Teildrossel Dr₂ auch ein Variometer verwendet werden, bei dem die Spulendrehung in Abhängigkeit vom Strom gesteuert wird.of the secondary current closes as a result of the increase in the magnetic forces, so that the inductance increases. In the same way, a variometer can also be used as a partial throttle Dr ₂ , in which the coil rotation is controlled as a function of the current.

Claims

Patent claims:

1. Capacitive voltage converter, characterized in that the case of a capacitive voltage converter Usual resonance choke is divided into two partial chokes so that one partial choke in the primary circuit of the inductive medium-voltage converter and the other partial choke is in the secondary circuit of the inductive medium-voltage converter, with the in the secondary circuit lying partial choke such an inductance depending on the secondary current has that when it increases, the inductance is greatly increased and thereby that of total inductance formed by both partial chokes increases in the event of a secondary-side short circuit so that that the short-circuit current in the medium-voltage part is limited by a strong detuning will.

2. Voltage converter according to claim 1, characterized in that the secondary circuit of the inductive medium voltage converter

709 698/158

Partial throttle is designed with a closed iron core, which in normal operation in the lower Part of the increasing permeability curve is working.

3. Voltage converter according to claim 1, characterized characterized in that the lying in the secondary circuit of the inductive medium voltage converter Part throttle is designed with an iron path interrupted by an air gap, which is located at Increase in the amperage due to an increase in the magnetic forces closes.

1 sheet of drawings