AT145084B - Einrichtung zur Gittersteuerung von gittergesteuerten Entladungsgefäßen, vorzugsweise mit Dampf- oder Gasfüllung, bei der unmittelbaren Frequenzumformung. - Google Patents

Einrichtung zur Gittersteuerung von gittergesteuerten Entladungsgefäßen, vorzugsweise mit Dampf- oder Gasfüllung, bei der unmittelbaren Frequenzumformung.

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AT145084B
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Friedrich Dipl Ing Barz
Raphael Dr Feinberg
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Aeg
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  Einriehtung zur Gittersteuerung von gittergesteuerten Entladungsgefässen, vorzugsweise mit Dampf- oder Gasfüllung, bei der unmittelbaren Frequenzumformung. 



   Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Einrichtung zur Gittersteuerung von gittergesteuerten Entladungsgefässen, vorzugsweise mit Dampf-oder Gasfüllung, bei der unmittelbaren Umformung von mindestens dreiphasigem Wechselstrom höherer Frequenz in Wechselstrom niedriger Frequenz mit   Hüllkurvenumrichter,   bei der die Gitter eine von den Frequenzen beider Netze abhängige Steuerspannung erhalten und einzeln gesteuert werden. 



   Erfindungsgemäss wird die Gitterspannung von der Differenz zweier Teilspannungen beeinflusst, von denen die eine in ihren   Augenblickswerten   proportional den Augenblickswerten der Spannung des Primärnetzes, die andere in ihren Augenblickswerten proportional der Spannung des Sekundärnetzes ist, u. zw. derart, dass jeweils diejenige Entladungsstrecke Strom führt, deren Primärphase für die Dauer der Stromführung gegenüber den Augenblickswert der sekundären Spannungskurve die kleinste Abweichung aufweist. 



   Bei einer Steuerung gemäss der Erfindung erfolgt die Umformung in der Weise, dass die Abweichungen von der Sollgrösse möglichst klein sind, so dass Glättungsmittel im allgemeinen nicht erforderlich sind. zumindest aber klein im Verhältnis zur bekannten Umrichtung gehalten werden können. 



   In Fig. 1 der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke an einem Umrichter veranschaulicht, der eine Umformung von Mehrphasenstrom höherer Frequenz in Einphasenstrom niederer Frequenz betrifft. Das Einphasennetz 1 wird aus dem Primärnetz 2 über die Primärwicklung 3 und   Sekundärwicklung   4 eines Transformators 5 und gittergesteuerte Entladungsgefässe 6',   6" bis 11', 11" gespeist. Dabei liefern   die   Entladungsgefässe   6'bis 11'die eine Halbwelle und die Entladungsgefässe 6"bis 11"die zweite Halbwelle des erzeugten Einphasenstromes. Die einzelnen Phasenwicklungen der Sekundärwicklung 4 haben im vorliegenden Falle verschiedene Windungszahlen, damit eine   gewünschte   Kurvenform für die erzeugte Spannung und den Strom erreicht wird. 



   Das Ausführungsbeispiel in Fig. 2 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 nur dadurch, dass an Stelle der Entladungsgefässe 6',   6"usw.   mit einer emittierenden Hauptelektrode Entladungsgefässe 6 usw. mit zwei emittierenden Hauptelektroden und zwei Gittern verwendet werden. Die Anwendung zweier Gitter in Entladungsgefässen mit zwei emittierenden Hauptelektroden ist an sich keine Notwendigkeit, da zur Steuerung der Entladung ein Gitter ausreichend wäre, aber die Verwendung zweier Gitter ermöglicht im allgemeinen eine einfachere Durchbildung der Steuerung und der zugehörigen Schaltungselemente. 



   Bei beiden Ausführungsbeispielen sind parallel zu   den Entladungsstrecken 6'. 6" bis 11', 11" bzw.   



  6   Ms ll die Primärwicklungen 12'bis 77'von Transformatoren 72 bis17 geschaltet,   deren Sekundärwicklungen   12", 72''bis 17", 17'"die entsprechenden   Gitterkreise der Entladungsgefässe speisen. Zur Erzielung der richtigen Phasenlage der Gitterspannung ist es zweckmässig, in Reihe mit den Primärwicklungen 12'bis   17'   passend gewählte Ohmsche Widerstände oder Kondensatoren zu schalten. 



   Die den   Primärwicklungen   12'bis   17'zugeführten   Spannungen setzen sich aus der in den Sekundärwicklungen 4 des Transformators 5 erzeugten primären Phasenspeisespannung und der Spannung im 
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 geführte Spannung gezeigt ist. Hiebei stellt in Abhängigkeit von der Zeit die Kurve 18 den Verlauf derjenigen primären Phasenspannung dar, welche die Entladungsgefässe   7'und   7" (Fig. l) bzw. 7 (Fig. 2) speist, die Kurve 19 den Verlauf der Spannung im sekundären Wechselstromnetz 1 und die Kurve 20 den Verlauf der der Wicklung   13'zugeführten     Spannung unter Vernachlässigung   des Spannungsabfalles, der an dem parallel liegenden Entladungsgefäss während der Dauer der Entladung zwischen den Elektroden herrscht.

   Allgemein ergibt sich die einer der Primärwicklungen 12'bis   17'zugeführte   Spannung als
Differenz zwischen zeitlich einander entsprechenden Werten der jeweils speisenden primären Phasen- spannung mit der Spannung im sekundären Wechselstromnetz 1. 



   Gemäss dem Verlauf der Kurve 20 hat die Anode des Entladungsgefässes 7" (Fig. 1) gegenüber der Kathode negatives Potential in den Zeitabschnitten t1 bis   t2   und   t3   bis   t4   und positives Potential in 
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 der Kathode positives Potential in den Zeitabschnitten t1 bis t2 und t3   bis t4 und   negatives Potential in den Absehnitten t4 bis    < s   sowie   t6   bis t7. Die Arbeitsweise der Schaltanordnung erfordert im allgemeinen, dass in dem Abschnitt t2 bis t3 das Entladungsgefäss 7"und in dem Abschnitt   ts   bis   t6   das Entladungs-   gefäss 7'stromdurchlässig   ist.

   Da in Dampfentladungsgefässen eine einmal eingeleitete Entladung durch das Gitter nicht mehr beeinflusst werden kann, ist es ausreichend, dem Gitter des Entladungsgefässes 7" im Augenblick t2 und dem Gitter des Entladungsgefässes 7' im Augenblock t3 kurzzeitig ein die Entladung 
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 den betreffenden Zeiten müssen die Gitter negatives Potential haben, dessen Höhe von der Grösse der zu sperrenden Spannung abhängig ist. 



   Es ist ersichtlich, dass die an die Gitter anzulegende Steuerspannung im Takt mit der durch die
Kurve 20 dargestellten Spannung und zugleich in Phasenopposition mit ihr verläuft. Das wird besonders deutlich bei Betrachtung der-zur Spannungskurve 20 gehörenden Grundwelle, die durch die Kurve 21 dargestellt ist und, wie ersichtlich ist, gegen Kurve 19 eine Phasenverschiebung aufweist.

   Bei dem vorliegenden, besonders einfachen Ausführungsbeispiel genügt es, im wesentlichen die zwischen den
Hauptelektroden liegende Spannung der   Primärwicklung     13'des Gittersteuertransformators 13 zuzu-   führen, der sie phasenrichtig auf die beiden Sekundärwicklungen   13"und 13... überträgt.   Die Klemmen der Wicklungen 13" und 13''' werden so mit Gitter und Kathoden der Entladungsgefässe 7'bzw. 7"ver- bunden, dass die Potentiale der Gitter annähernd in Phasenopposition mit den Potentialen der zugehörigen
Anoden verlaufen.

   Durch geeignete Bemessung des Übersetzungsverhältnisses und sonstige Ausbildung des Transformators kann gleichzeitig die an der   Primärwicklung   13'liegende, im allgemeinen hohe Spannung auf einen Wert verringert werden, der zur Steuerung der Gitter geeignet und ausreichend ist. 



   Entsprechende Verhältnisse und entsprechend zusammengesetzte Spannungen ergeben sich bei dem Entladungsgefäss 7 (Fig. 2) mit zwei emittierenden Hauptelektroden, wobei zu beachten ist. dass es in beiden Halbwellen leitend sein muss. 



   Die für das Arbeiten der Entladungsgefässe 7'und   7"bzw.   7 sowie des zugehörigen Gittersteuertransformators   13   angestellten Überlegungen gelten sinngemäss für die entsprechenden andern Phasen und Entladungsgefässe, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind. Sollte die dem Gitterkreis zugeführte Wechselspannung für ein   betriebssicheres Arbeiten nicht ausreichend   sein, so kann man zusätzlich eine Gittervorspannungsbatterie oder auch Widerstände verwenden, deren Spannungsabfälle die wirksame Gitterspannung beeinflussen. Vorteilhaft ist es, diese Widerstände auch in andere Stromkreise einzufügen, insbesondere vom Belastungsstrom durchfliessen zu lassen.

   Zweckmässigerweise verwendet man hiefür Stromtransformatoren, deren Primärwicklung in den Belastungsstromkreis eingefügt ist und deren   Sekundärwicklungen   die stromabhängige Steuerspannung in die Gitterkreise der Entladungsgefässe liefern. Dann erhält die Gitterspannung eine von den betreffenden Stromkreisen abhängige   zusärztiche   Spannungskomponente. Man kann aber auch zur Verbesserung der Steuerwirkung die Gitterspannung derart ausbilden, dass sie ausser den Grundwellen der Primär- und Sekundärspannung auch zusätzliche Harmonische aufweist. 



   Die vorstehenden, für den Fall Ohmscher Belastung   durchgeführten   Betrachtungen bedürfen noch einer Ergänzung, wenn Spannung und Strom im Einphasennetz 1 nicht in Phase sind, d. h. eine Phasenverschiebung zwischen beiden Grössen besteht. Dann ist es, wenn man der Betrachtung wieder die Entladungsgefässe   7'und   7"zugrunde legt, erforderlich, dass in der Zeit   t,   bis    <    das Entladungsgefäss   7"und   in der Zeit      bis   t3   das Entladungsgefäss 7'teilweise oder während des ganzen Abschnittes stromdurchlässig sein müssen. In diesen Zeiten dürfen die Gitter nicht sperrend wirken. Es ergibt sieh also, dass die an derselben Phase liegenden Entladungsgefässe, z.

   B. 7'und 7", zu annähernd gleichen Zeiten, d. h. in beiden Halbwellen der erzeugten Spannung,   stromdurchlässig   zu halten sind. 



   Der Erfindungsgedanke ist an einer besonders einfachen Schaltung erläutert, die gegenüber ändern Schaltungen, insbesondere solchen mit zwei nicht gleichzeitig stromführenden Transformatorwicklungen, gleichgültig, ob primärseitig oder sekundärseitig angeordnet, besonders vorteilhaft ist, weil sie die günstigste Ausnutzung der einzelnen Teile der Umformeranlage ermöglicht, so dass man sie 

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 als   die #natürliche Normalschaltung" des Umrichters bezeichnen   kann. Hinsichtlich der Steuerung unterscheiden sich die einzelnen Schaltungen jedoch nicht, so dass der Erfindungsgedanke bei allen Umrichterschaltungen anwendbar ist. Ausserdem ist es ohne Belang, ob die Umformung mit einem starren oder nicht starren Frequenzverhältnis vor sieh geht.

   Hinsichtlich der Steuerung bei von 1 abweichendem Leistungsfaktor wird noch bemerkt, dass die Entladungsgefässe zu annähernd gleichen Zeiten stromdurchlässig zu halten sind, die an äquivalente Phasen angeschlossen sind. 



   Die weiter oben an Hand der Fig. 3 beschriebene Gittersteuerung gibt die Möglichkeit, Frequenzumformungseinrichtungen sich selbst steuern zu lassen. Obwohl diese Gittersteuerung den Vorzug der Einfachheit hat, ergeben sich jedoch Schwierigkeiten beim Einschalten solcher sich selbst steuernder Frequenzwandler, da infolge verschiedener möglicher Phasenlagen die Gefahr besteht, dass Falschsteuerungen,   insbesondere Kurzschlüsse, auftreten.   



   Man kann nun, wie nachstehend gezeigt wird, Falschsteuerungen vermeiden, indem das Einschalten der einzelnen Entladungsgefässe bei der vorgesehenen Phasenlage erfolgt. Dies geschieht, indem zunächst die die eine Halbwelle des sekundären Weehselstromes liefernden Entladungsgefässe und alsdann erst die die andere Halbwelle des sekundären Wechselstromes liefernden   Entladungsgefässe   nacheinander bei Erreichen der vorbestimmten Phasenlage leitend werden. 



   In Fig. 4 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei die eingestrichenen Entladungsgefässe die eine Halbwelle, die zweigestrichenen   Entladungsgefässe   die andere Halbwelle des erzeugten Wechselstromes liefern. Die Kathoden der eingestrichenen Entladungsgefässe sind an die Anode eines gittergesteuerten Entladungsgefässes 18' angeschlossen. Entsprechend sind die Anoden der zweigestrichenen Entladungsgefässe mit der Kathode eines gittergesteuerten Entladungsgefässes verbunden. Der Verbraucher 1 ist zwischen den Sternpunkt der Sekundärwicklung 4 und die Verbindung von Kathode des Gefässes 18'mit Anode des Gefässes 18"geschaltet. Ferner sind zwei gittergesteuerte Entladungsgefässe 19' und 19" vorgeseen, die zur Steuerung der Gitterkreise der Gefässe   18'   bzw. 18" dienen. 



   Der Ablauf des Anlassvorganges soll nachstehend geschildert werden : Bis zum Arbeitsbeginn 
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 Vorspannungen 20'bzw. 20" bzw. 21' bzw. 21" nicht leitend. Mittels zweier starr miteinander gekuppelter Schalter 22'und   22"wird   zu gleicher Zeit den Gitterkreisen der Gefässe 19'bzw. 19"eine Wechselspannung spitzer Wellenform 2. 3' bzw. 2-3"zugeführt. Die Einfügung der Weehselspannung geschieht mittels der Widerstände 24'bzw. 24". Die Verwendung von Weehselspannungen spitzer Wellenform hat bekanntlich den Vorteil, dass das Einleiten der Entladung in den Gefässen nur ermöglicht wird, wenn die Wechselspannung ihre positive Spitze erreicht.

   Die Wechselspannungen   23'und 2. 3" haben gleiche   Phasenlage und ermöglichen daher ein gleichzeitiges Zünden der Entladungsgefässe 19'und   19",   deren Anodenkreise von einem Transformator 25 gespeist werden, der seinerseits über einen Phasenwandler 26 Energie vom Primärnetz 2 erhält. Dieser Phasenwandler dient zur Festlegung der Phasenlage der Anodenspannung der Hilfsgefässe 19'und 19". 



   Nach erfolgtem Zünden der Gefässe   19'und 19" werden   die Kondensatoren 27'und 27"aufgeladen. 



  Parallel zu den Kapazitäten 27'und 27"liegt je ein hochohmiger Widerstand 28'bzw. 28". Die Zeitkonstanten der aus der Kapazität 27'und dem Widerstand 28'bzw. aus der Kapazität 27"und dem Widerstand 28" gebildeten Kreise sind grösser zu wählen als die Periodenlängen der die Anodenkreise der Gefässe 19' und 19" speisenden Wechselspannung. Zweckmässig wird man sie etwa dreimal so gross wählen. Infolge der Aufladung des Kondensators 27'wird das Entladungsgefäss 18'leitend, u. zw. etwa zu dem Zeitpunkt, in dem die die Gefässe 6'und   6"speisende Sekundärwicklung   eine gegen den Sternpunkt positive Spannung liefert. Zunächst ist das Entladungsgefäss 6'an der Stromleitung beteiligt. dann übernimmt das Entladungsgefäss 7'die Stromleitung usw.

   Der Kondensator   27"führt   dem Gitterkreis des Entladungsgefässes 18" eine positive Gitterspannung zu. u. zw. über einen Kreis, den man als Verzögerungskreis bezeichnen kann. Dieser Kreis enthält eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Widerstand 29, einer Glimmlampe 30 mit parallel geschalteter   Kapazität : 31   und einem   Widerstand 82.   



   Die Konstanten dieses Kreises werden so gewählt, dass die zum Zünden des Entladungsgefässes   18"   erforderliche positive Spannung am Widerstand. 32 erst auftritt, wenn die erste Halbwelle der sekundären Wechselspannung nahezu beendet ist. Alsdann erfolgt die Zündung der   Entladungsgefässe   6"bis 11" in entsprechender Weise wie die Zündung der   Entladungsgefässe   6'bis   11'.   In Fig. 5 ist der Ablauf des Anlassvorganges in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt, u. zw. die Anodenspannung   eal9   der Ent- 
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 erzeugten Wechselstromes. 



   Da es im allgemeinen Schwierigkeiten bereiten wird, die Schalter 22'und 22" gleichzeitig einzuschalten, so dürfte es sich empfehlen, nur einen Schalter vorzusehen, durch den dann gleichzeitig oder mit einstellbarem Phasenabstand den Gittern der beiden Gefässe 19'und 19" die Wechselspannung spitzer Wellenform zugeführt wird. Diese Massnahme ist in Fig. 6 dargestellt. Ein Schalter 22 ermöglicht, 

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   eine Wechselspannung spitzer Wellenform dem Gitterkreis einer Elektronenröhre 33 zuzuführen, u. zw. geschieht dies durch den Widerstand 34. Damit die Elektronenröhre 33 bei geöffnetem Schalter 22 nicht leitend ist, ist eine negative Vorspannung 35 vorgesehen. Bei geschlossenem Schalter 22 wird dem Gitterkreis eine Wechselspannung spitzer Wellenform 36 zugeführt. Der Anodenkreis kann durch eine Gleichspannung gespeist werden.

   Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel ist jedoch eine Wechselspannung vorgesehen, die mittels Transformators 37 und gegebenenfalls mittels eines Phasenwandlers dem Primärnetz 2 entnommen wird. Infolge der spitzen Wellenform der Gitterwechselspannung wird auch der Anodenstrom der Elektronenröhre 33 sich rasch von einem sehr kleinen Wert auf einen sehr grossen Wert und wieder auf einen sehr kleinen Wert ändern. Der Anodenkreis speist die Primärwicklung eines Transformators 38, dessen Sekundärwicklungen den Gitterkreisen der Gefässe 19'und M" die gewünschte Weehselspannung spitzer Wellenform zuführen. In Fig. 7 ist der Verlauf des Anodenstromes ia33 der Röhre 33 und der den Gitterkreisen der Gefässe 19'und 19" zugeführten Wechselspannung spitzer Wellenform eg19 in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt.

   Die Wirkungsweise der in Fig. 6 dargestellten Steuerung mittels der Entladungsgefässe 19'und 19"und dem Verzögerungskreis entspricht dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel. Nur unterscheidet sich der Verzögerungskreis dadurch, dass an die Stelle der Parallelschaltung von Glimmlampen und Kapazität eine Induktivität 39 gesetzt ist. 



  Die Erzeugung der Wechselspannung spitzer Wellenform 36 für den Gitterkreis der Elektronenröhre 33 kann in an sich bekannter Weise geschehen, beispielsweise mittels eines gesättigten Transformators oder eines gleichstromvormagnetisierten Transformators oder eines fremdgesteuerten übererregten Röhrensenders in Gegentaktschaltung. Solange es sich um nur einen Frequenzwandler handelt, wird man zweckmässig der Wechselspannung spitzer Wellenform 36 die Frequenz des Primärnetzes 2 geben. 



  Handelt es sich jedoch darum, zu einem vorhandenen Frequenzwandler noch weitere parallel zu schalten, so wird man zweckmässig der Wechselspannung spitzer Wellenform 36 die Frequenz des Sekundärnetzes 1 geben, damit sämtliche Frequenzwandler die gleiche Phasenlage haben. Die Einstellung der richtigen Phasenlage der Wechselspannung 36 erfolgt in an sich bekannter Weise, beispielsweise mittels Brückenanordnungen. 



  Der Vorteil der soeben beschriebenen Massnahmen gegenüber ähnlichen Frequenzwandlern besteht darin, dass, abgesehen von dem kleinen Schalter 22 bzw. den kleinen Schaltern 22'und 22", keinerlei bewegliche Teile für den Frequenzwandler benötigt werden. Daher sind sich selbst steuernde Frequenzwandler besonders gut für ferngesteuerte Unterwerke geeignet. Durch die eben beschriebene Anordnung wird ferner das Anlassen von Frequenzwandlern in einfachster Weise bewirkt, nämlich durch Einlegen eines einzigen kleinen Schalters 22 bzw. zweier kleiner Schalter 22'und 22". Auch das Abschalten der Frequenzwandler kann in ebenso einfacher Weise geschehen, indem der bzw. die kleinen Schalter geöffnet   
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 mehr leitend werden.

   Die Dauer des   Abschaltvorganges   ist nicht genau angebbar, da sie in erster Linie von den Zeitkonstanten der beiden Kondensatorkreise abhängig ist. 



   Bei Verwendung von   Entladungsgefässen   mit Glühkathode dürfte es zweckmässig sein, die Betätigung des Schalters 22 von der Temperatur der Glühkathoden abhängig zu machen, damit die Glühkathoden nicht bei zu niedriger Temperatur zerstört werden. 



   Es wird ferner bemerkt, dass die geschilderte Anordnung der beiden Entladungsgefässe 18'und   18"   nicht notwendig ist. Beispielsweise können sie fortgelassen werden und die entsprechenden Steuerspannungen den Gefässen 6'bis 11'bzw. 6"bis 11"unmittelbar zugeordnet werden. Aber auch mehr als ein Gefäss 18'bzw. 18"kann den beiden Gruppen 6'bis   11'bzw. 6"bis 11"zugeordnet   werden, insbesondere dann, wenn die einzelnen Wicklungen der   Sekundärwicklung   4 mehrere Anzapfungen haben. 



   Wie bereits an anderer Stelle darauf hingewiesen ist, kann man die Gittersteuerung auch zur Spannungsregelung der erzeugten Wechselspannung verwenden, u. zw. wird dies durch die Einzelsteuerung der Entladungsgefässe bewirkt. Man kann nun auch bei der Anwendung des vorliegenden Erfindungsgedankens eine Spannungsregelung durchführen, indem nämlich die dem Primärnetz zugeordnete Gitterteilspannung geändert wird. Die Änderung der Gitterspannung kann dabei in ähnlicher Weise erfolgen wie bei der Gittersteuerung von Gleichrichtern, d. h. durch Änderung der Phase der Gitterwechselspannung in bezug auf die Anodenspannung oder durch Änderung der Gleichspannungskomponente einer Steuerspannung, die sich aus einer veränderbaren Gleichspannung und einer Wechselspannung konstanter Amplitude und Phase zusammensetzt. 



   In Fig. 8 ist die Gittersteuerung an zwei Entladungsgefässen veranschaulicht, die beide derselben Gefässgruppe, z. B. 6'bis   11',   angehören, die die eine Halbwelle des erzeugten Wechselstromes liefert. 



  Die   Entladungsgefässe   41 und 42 mögen mit ihren Anoden an je eine Phasenwicklung des mit dem Primärnetz gekuppelten Transformators angeschlossen sein, während die Kathoden mit dem Verbrauehernetz verbunden sein mögen. Die Gitterspannung setzt sich zusammen aus einer Teilsteuerspannung 43 gleicher Frequenz wie die des Sekundärnetzes und einer Teilsteuerspannung 44 bzw.   46   gleicher Frequenz wie die des Primärnetzes zusammen. Die Teilsteuerspannung 43 möge für sämtliche Gefässe derselben Gruppe gleich und konstant hinsichtlich Grösse und Phase sein. Die Teilsteuerspannungen 44 bzw.   46   sollen 

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 hinsichtlich der Phase verstellbar sein und ermöglichen infolge der Einzelsteuerung jedes Entladungsgefässes eine bequeme Spannungsregelung. 



   An Stelle der Spannungsregelung durch eine   phasenveränderliche   Teilsteuerung 44 bzw. 45 kann auch eine Regelung durch eine veränderbare Gleichspannung 46 (vgl. Fig. 9) im Zusammenwirken mit einer Teilsteuerspannung 44 bzw. 45 konstanter Amplitude und Phase in bezug auf die primäre Phasenspannung erfolgen. Es empfiehlt sich dabei, die Teilsteuerspannungen 44 und 45 um 90  der entsprechenden Phasenspannung nacheilen zu lassen. 



   Die Wirkungsweise beider im wesentlichen gleichwertigen   Regelungsmöglichkeiten   soll an Hand der Kurven in Fig. 10 bis 12 erläutert werden. Fig. 10 gibt die volle Spannung es an, Fig. 11 eine verringerte Spannung es, u. zw. ergibt sich die Spannungsverringerung dadurch, dass die Einleitung der Entladung erst bei der Phasenlage   900 erfolgt.   Fig. 12 gibt eine noch weiter verringerte Spannung es an, die dadurch erreicht wird, dass die Zündung der Entladungsgefässe bei einer noch späteren Phasenlage 
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 wurde, durch eine besonders zweckmässige Einzelsteuerung der Entladungsgefässe. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Gittersteuerung von gittergesteuerten   Entladungsgefässen,   vorzugsweise mit 
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 strom höherer Frequenz in Wechselstrom niederer Frequenz mit   Hiillkurvenumrichter,   bei der die Gitter eine von den Frequenzen beider Netze abhängige Steuerspannung erhalten und einzeln gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterspannung von der Differenz zweier Teilspannungen beeinflusst wird, von denen die eine in ihren Augenblickswerten proportional den Augenbliekswerten der Spannung des   Primärnetzes,   die andere in ihren Augenblickswerten proportional der Spannung des Sekundärnetzes   ist, u. zw.

   derart, dass jeweils diejenige Entladungsstrecke Strom führt,   deren Primärphase für die Dauer der Stromführung gegenüber dem Augenblickswert der sekundären Spannungskurve die kleinste Abweichung aufweist.

Claims (1)

  1. 2. Einrichtung nach Anspruch l, für Hüllkurvenumrichter mit gestaffelter Primärspannung, dadurch gekennzeichnet, dass die jedem Gitterkreis zugeführte Steuerspannung die Differenz der Augenblickswerte der beiden Spannungen ist, u. zw. mit derart gewähltem Vorzeichen, dass die Gitterspannung annähernd in Phasenopposition ist mit der an den Hauptelektroden liegenden Spannung.
    3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Hauptelektroden jeder Entladungsstreeke die Primärwicklung eines Transformators geschaltet ist, dessen Sekundärwicklungen die zugehörigen Gitterkreise speisen.
    4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Phasenlage de''Gitterspannung Ohmsche Widerstände oder Kondensatoren in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators liegen. EMI5.3 eine Gittervorspannungsbatterie oder Spannungsabfälle an Widerständen eingeschaltet sind.
    6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände auch noch andern Stromkreisen, beispielsweise dem Belastungskreis, angehören.
    7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterspannung ausser den Grundwellen der Primär- und Sekundärspannung zusätzliche Harmonische enthält.
    8. Einrichtung zur Steuerung eines Umricbters nach Anspruch 1 für Umformung mit einem von (1) abweichenden Leistungsfaktor, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Entladungsgefässen mit eindeutiger Stromdurchlassrichtung die Gitterspannung einen derartigen Kurvenverlauf EMI5.4 halten werden (Fig. 3).
    9. Verfahren zum Anlassen von sich selbst steuernden Frequenzwandlern nach Anspruch 1 oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die das Einschalten der einzelnen Entladungsgefässe in vorbestimmter Reihenfolge bei der vorgesehenenphasenlage zumindest der Primärspannung bewirken, u. zw. derart, dass zunächst die die eine Halbwelle liefernden Entladungsgefässe und alsdann erst die die andere Halbwelle des sekundären Wechselstromes liefernden Entladungsgefässe nacheinander bei Erreichen der vorbestimmten Phasenlage leitend werden.
    10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass den Gitterkreisen der Entladungsgefässe ausser den vom Primärnetz und Sekundärnetz abhängigen Steuerspannungen noch zwei weitere Spannungen zugeführt werden, u. zw. eine unveränderliche negative Vorspannung und eine weitere, in Abhängigkeit von der Phasenlage einer Weehselspannung zugeschaltete positive Gleichspannung.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden zusätzlichen Steuer- EMI5.5 sondern weiteren vom Verbraucherstrom oder von Verbraucherteilströmen durchflossenen Entladungsgefässen (18', 18") zugeführt werden (Fig. 4). <Desc/Clms Page number 6>
    12. Verfahren nach Anspruch 9 oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuschalten der Spannung mittels weiterer gittergesteuerter Entladungsgefässe (19', 19") erfolgt, deren Gitterkreis eine Reihenschaltung aus einer konstanten Vorspannungsbatterie (21'bzw. 21") EMI6.1 der Phasenlage dieser Wechselspannung abhängig ist (Fig. 4).
    13. Einrichtung zum Anlassen nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den EMI6.2 zweite zusätzliche Steuerspannung zuführt (Fig. 4).
    14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Verzögerungskreise (29, 30, bzw. 29, 39, 32) vorgesehen sind, die das Zuschalten der zweiten zusätzlichen Steuerspannung mit ein- stellbarer Verzögerung bewirken (Fig. 4 bzw. Fig. 6).
    15. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Inbetrieb- setzung nicht durch mechanische Schalter, sondern mittels einer Elektronenröhre (33) erfolgt, deren Ausgangskreis uùt den eigentlichen Steuerkreisen induktiv (durch Transformator 38) verkettet ist (Fig. 6).
    16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterkreis der Elektronen- röhre (88) eine Reihenschaltung aus einer konstanten Vorspannungsbatterie (35) und einem Wider- stand (34) enthält, zu dem parallel mittels eines Schalters (22) eine Wechselspannung spitzer Wellen- form (36) geschaltet werden kann (Fig. 6).
    17. Einrichtung nach Anspruch 9 oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines einzigen Umformers die in ihrer Phasenlage einstellbare Wechselspannung spitzer Wellen- form (2. 23"bzw. 36) gleiche Frequenz hat wie das Primärnetz (2), im Falle mehrerer parallel arbeitender Umformer jedoch gleiche Frequenz hat wie das Sekundärnetz (2).
    18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen der Phasenlage der Wechselspannung spitzer Wellenform Brückenanordnungen vorgesehen sind.
    19. Einrichtung nach Anspruch 9 oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Entladungsgefässen mit Glühkathode Schaltmittel vorgesehen sind, mittels deren die Betätigung der Schalter (22', 22"bzw. 22) erst bei normaler Kathodentemperatur erfolgt.
    20. Einrichtung nach Anspruch 1 oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Primärnetz zugeordnete Teilsteuerspannung zwecks Regelung der erzeugten Wechselspannung, zweckmässig in ihrer Phase veränderbar ist.
    21. Einrichtung nach Anspruch 1 oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerspannung eine Wechselspannung konstanter Amplitude und Phase in bezug auf das Primärnetz und eine zwecks Regelung der erzeugten Wechselspannung veränderliche Gleichspannungs- komponente enthält.
AT145084D 1930-12-10 1931-12-09 Einrichtung zur Gittersteuerung von gittergesteuerten Entladungsgefäßen, vorzugsweise mit Dampf- oder Gasfüllung, bei der unmittelbaren Frequenzumformung. AT145084B (de)

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DE145084T 1930-12-10

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AT145084B true AT145084B (de) 1936-03-25

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AT145084D AT145084B (de) 1930-12-10 1931-12-09 Einrichtung zur Gittersteuerung von gittergesteuerten Entladungsgefäßen, vorzugsweise mit Dampf- oder Gasfüllung, bei der unmittelbaren Frequenzumformung.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE759973C (de) * 1940-07-23 1953-06-15 Siemens Schuckertwerke A G Rueckarbeits- und Umkehrschaltung fuer ueber Stromrichter aus einem Wechsel- oder Drehstromnetz gespeiste Gleichstrommotoren

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE759973C (de) * 1940-07-23 1953-06-15 Siemens Schuckertwerke A G Rueckarbeits- und Umkehrschaltung fuer ueber Stromrichter aus einem Wechsel- oder Drehstromnetz gespeiste Gleichstrommotoren

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