<Desc/Clms Page number 1>
Sehalteinriehtung mit bewegten Kontakten für Wechselstrom.
Die Erfindung betrifft die Verbesserung von Schalteinrichtungen mit bewegten Kontakten für Wechselstrom und dient zu dem Zweck, Starkstromkreise möglichst ohne Schaltfeuer zu unterbrechen. Die Erfindung ist sowohl für Schalter zum Ausführen von Einzelschaltungen als auch insbesondere für Schalter mit periodisch bewegten Kontakten zum Umformen von Wechselstrom in Gleichstrom (Gleichrichter) oder von Gleichstrom in Wechselstrom (Wechselrichter) oder von Wechselstrom in Wechselstrom von anderer Frequenz (Umrichter) geeignet.
Die bisher bekannten Schalteinrichtungen dieser Art ergeben Schwierigkeiten, wenn es sieh um die Unterbrechung bzw. Umformung grosser Leistungen, also hoher Stromstärken oder hoher Spannungen handelt. Diese Schwierigkeiten sind im wesentlichen darauf zurückzuführen, dass bei hohen Leistungen die Beschädigung der Unterbrechungskontakte durch Entladungserscheinungen, insbesondere durch zerstörend wirkende Lichtbögen, nicht genügend vermindert werden konnte.
Es sind bereits rotierende mechanische Gleichrichter bekannt, bei welchen in den zu unterbrechenden Stromkreis Drosselspulen mit besonderem Eisenkern eingeschaltet sind, der bei niedrigen Betriebsstromstärken ungesättigt, bei hohen Betriebsstromstärken aber gesättigt ist. Durch diese Drosseln sollen die Augenblickswerte des Wechselstromes in der Nähe des Stromnulldurchganges herabgesetzt werden, um das Abschalten zu erleichtern. Diese bekannten mechanischen Gleichrichter sindaberfürhoheLeistungen, besondersfür'StrömevonhundertenundtausendenAmpere, unzureiehend. Das Auftreten von Lichtbogen mit hoher Leistung ist bei ihnen während der Kontaktunterbrechung flicht genügend sicher ausgeschlossen.
Diese Einrichtungen zeigen ferner grosse Spannungsverluste an den Stromübergangsstellen zwischen den umlaufenden Kontakten und Stromabnahmebürsten.
Auf diese Gründe ist es zurückzuführen, dass sich Schalteinrichtungen der erwähnten Art für das Gleichrichten, Wechselrichten und Umrichten von Strömen hoher Leistung gegenüber Umformeraggregaten nicht durchsetzen konnten und gegenüber den im letzten Jahrzehnt hochentwickelten Quecksilberdampfstromrichtern und andern Entladungsstromrichtern völlig zurückgetreten sind.
Es ist ein Ziel der Erfindung, die oben erwähnten Schwierigkeiten hinsichtlich der bei der Unterbrechung hoher Leistungen auftretenden Entladungserseheinungen zu vermeiden. Ein anderes Ziel der Erfindung besteht in der Herabsetzung der Spannungsverluste, verglichen mit den Spannungsverlusten, die in Gasentladungsgefässen und bei den oben erwähnten mechanischen Gleichrichtern auftreten. Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, auch andere Verluste zu vermeiden oder nach Möglichkeit herabzusetzen und damit den Wirkungsgrad der erwähnten Schalt-bzw. Umformungseinrichtungen derart zu verbessern, dass auch gegenüber Schaltrohren, insbesondere sogar gegenüber Quecksilberdampfstromriehtern, ein wesentlicher Fortschritt erzielt wird.
Weitere Ziele der Erfindung befassen sieh mit der Steigerung der Betriebssicherheit und der Anpassung an die Belastung je nach Art und Grösse der angeschlossenen Verbraucher und an den Wechsel der Belastung durch Zuschaltung ) der Abschaltung oder Regelung von Verbrauchern oder durch Störungen in den angeschlossenen Stromkreisen.
Die Erfindung besteht darin, dass Strom und Spannung an der Trennstrecke gleichzeitig selbsttätig in der Weise beeinflusst werden, dass in den Stromkreis der Trennstrecke Wicklungen oder Impedanzen eingeschaltet sind, mit deren Hilfe der Stromverlauf selbsttätig periodisch mit dem
<Desc/Clms Page number 2>
Rhythmus des Wechselstromes so verzerrt wird, dass sich die Augenblickswerte des Stromes in der Nähe des Stromnulldurchganges nur langsam ändern und dass ausserdem gleichzeitig zusätzliche Kondensatoren, Induktivitäten oder Ohmsche Widerstände oder mehrere dieser Mittel kombiniert parallel zur Trennstreeke angeordnet sind, über die der an der Trennstrecke unterbrochene Strom mindestens teilweise aufrechterhalten wird, derart.
dass der Spannungsabfall zunächst im wesentlichen an den mit der Trennstreeke in Reihe liegenden und in diesem Augenblick einen sehr hohen Wider-
EMI2.1
ansteigt. u. zw. praktisch von dem Werte Null aus, da die an der Trennstrecke verbleibende Restspannung verschwindend klein ist. ebenso eine möglicherweise auftretende Offnungsspannung von
EMI2.2
Die vorerwähnten Wicklungen zur Beeinflussung des Stromverlaufes im Sinne einer periodischen Abflachung der Stromkurve in der Nähe der Stromnulldurchgänge können beispielsweise Sekundärwicklungen eines Transformators sein. in denen von der Primärseite her zusätzliche Spannungen höherer Frequenz und geeigneter Phasenlage induziert werden.
An ihre Stelle können selbsttätig mit der Periode des Wechselstromes veränderliche Widerstände (Impedanzen) treten, die periodisch in der Nähe des Stromnulldurchganges grosse Werte annehmen. Durch die Einführung fremder Spannungen mittels eines Transformators kann auch gleichzeitig die Spannungskurve in an sich bekannter Weise derart verzerrt werden, dass der Unterbreehungsvorgang begünstigt wird. Durch die Anwendung der bekannten Verzerrung der Spannungskurve werden jedoch die genannten stromabflachenden Mittel nicht etwa entbehrlich.
Sie könnten es nur in Stromkreisen mit rein Ohmschen Widerständen oder mit entsprechend vollständig kompensieren Induktivitäten sein, in denen die Kurven des Stromes
EMI2.3
kommenden Stromkreise niehtkompensierte Induktivitäten aufweisen, so sind für die Abflachung der Stromkurve die erwähnten Mittel zusätzlich anzuwenden.
In den Zeichnungen sind teils Ausführungsbeispiele der Erfindung in verschiedener Form dargestellt, teils Diagramme. an denen die Wirkungsweise erläutert wird.
Betrachtet man in Fig. 1 zunächst nur den Anfangsteil der ersten Halbperiode, so stellt die Kurve a den sinusförmigen normalen Weehselstromverlauf dar. Die Kurve b gibt den verzerrten Stromverlauf an, wenn der Stromkreis im Sinne der Erfindung beeinflusst wird. Wie diese Kurve b zeigt, sind die Stromwerte über eine längere Zeitspanne TX wesentlich vermindert. Die Zeitspanne Tx wird, wenn die Abflachung der Stromkurve sehr stark ist, als"stromsehwache Pause"bezeichnet.
EMI2.4
bekannten rotierenden Gleichrichter beweist, nicht, um bei der Unterbrechung grosser Leistungen die Entladungserscheinungen so weit herabzusetzen, dass die Kontakte auch bei grosser Schalthäufigkeit betriebsfähig bleiben.
Vielmehr ist dazu noch der oben genannte parallele Strompfad unbedingt
EMI2.5
brochenen Stromes aufrechterhalten wird.
Wird nämlich nach Fig. 2 ein Stromkreis durch einen Wechselstromgenerator J'gespeist, der die Spannung U erzeugt, und wird dieser Stromkreis in dem Augenblick des Stromnulldurchganges oder kurz vorher durch die Schalteinrichtung 2'unterbrochen, dann steigt die Spannung an den Elektroden der Schalteinrichtung nicht momentan auf den vollen Wert U der Generatorspannung an, sondern die Kapazität 3'wirkt im Augenblick der Unterbrechung wie ein Kurzschluss. Der Strom, welcher nicht mehr über den Schalter 2'fliessen kann, fliesst nunmehr über die Wicklung 4'in den Kondensator 3', wobei der Spannungsabfall zunächst im wesentlichen an der Wicklung 4'liegt, so dass die Spannung an den Kontakten des Schalters 2'von einem praktisch verschwindend kleinen Restwert allmählich ansteigt.
Es ist dann durch passende Wahl der Trenngesehwindigkeit der Kontakte bei gegebener Durch- schlagsfestigkeit des die Unterbrechungsstelle umgebenden Mediums praktisch erreichbar, dass die Durchschlagsspannung während des ganzen Unterbreehungsvorganges immer grösser bleibt als die wiederkehrende Spannung und dass somit kein Sehaltfeuer entsteht.
Es ist bekannt, die Funkenbildung beim Unterbrechen, insbesondere von Gleichstrom, durch einen zu den Kontakten parallelgeschalteten Lösehkondensator herabzusetzen. Demgegenüber wird durch das Zusammenwirken eines Parallelpfades mit einer veränderlichen Impedanz, die mit der Unterbrechungsstelle in Reihe liegt und in der Nähe des Nulldurchgangs des Wechselstromes bzw. des Kommutierungsstromes grosse Werte annimmt, eine wesentliche Verbesserung erzielt, weil infolge der verhältnisgleichen Verteilung der Spannung auf die Parallelschaltung von Trennstrecke und Nebenpfad einerseits und die einen hohen Widerstand annehmende Reihenimpedanz anderseits der für erstere verbleibende Spannungsanteil nur einen kleinen, praktisch unbedeutenden Rest ausmacht.
Diese Wirkung wird nicht ohne weiteres erzielt, indem, einem Vorschlag folgend, Ohmsche, induktive oder kapazitive Widerstände oder Funkenstreeken und Überspannungssicherungen in beliebiger Kombination mit solchen Drosselspulen oder Transformatoren verwendet werden, deren Eisenkern während des Abschaltvorganges nur in der Nähe des Nullwertes des Stromes ungesättigt, während des übrigen Stromverlaufes gesättigt ist.
Wenn nämlich, wie es in dem Vorschlag beispiels-
<Desc/Clms Page number 3>
weise angegeben ist, innerhalb der Parallelschaltung noch eine weitere Drossel mit der Unterbrechungstrecke in Reihe liegt, von dem Parallelkondensator also mitüberbrückt wird, so kann an dieser Drossel durch das Abreissen des Stromes eine so hohe Spannung induziert werden, dass durch diese ein schneller
Spannungsanstieg an der Trennstreeke herbeigeführt und ein Lichtbogen zwischen den Kontakten gezündet wird, obwohl von der sich entsättigenden Reihendrossel der grösste Teil der im übrigen Stromkreis entstehenden Spannung übernommen wird.
Die gleiche Gefahr liegt vor, wenn, wie bekannt, ein Parallelkondensator so angeordnet ist, dass er die Reihenschaltung einer Unterbrechungsstelle mit einer sich in der Nähe des Stromnulldurchganges entsättigenden und dadurch die Stromkurve abflachenden Drossel insgesamt überbrückt. Dann kann zwar ein Teil des abgedrosselten Stromes nach Eintritt der Drossel in den ungesättigten Zustand über den Parallelkondensator fliessen, die beim Offnen der Unterbrechungsstelle an dieser wiederkehrende Spannung kann jedoch durch die in der Drossel erzeugte Spannung vermehrt werden und so einen besonders steilen Verlauf nehmen, weil in dem von der Drossel,
dem Kondensator und der Unterbrechungsstelle gebildeten Stromkreise die letztere im Unterbrechungsaugenblick den höchsten Widerstandswert darstellen und somit den grössten Anteil der Spannung auf sieh ziehen würde. Da diese Spannungsverlagerung aber nicht trägheitslos vor sich gehen kann, so kommt es eben nicht zu einer sofortigen Stromunterbrechung, sondern zunächst zur Ausbildung eines Lichtbogens. Dieser stellt bei der bekannten Einrichtung den für einen mit Trägheit behafteten stetigen Ablauf des Unterbrechungsvorganges unbedingt erforderlichen Leitwert dar in Ermangelung eines andern Leitwertes, wie er beim Erfindungsgegenstand durch den zur Unterbrechungsstelle parallelliegenden Nebenpfad gegeben ist.
Fig. 3 zeigt einen umlaufenden Stromumformer als Ausführungsbeispiel der Erfindung. 5'ist ein synchron umlaufender, von der Welle 6'ans angetriebener Kontakt, 7'ein feststehender Kontakt des Stromumformers.
Die gewünschte Trenngeschwindigkeit wird am einfachsten durch entsprechende Wahl des Abstandes der umlaufenden Elektrode von der Welle erzielt. Man kann aber auch die Drehzahl und damit die Winkelgeschwindigkeit entsprechend hoch wählen.
Um keine zu grosse Trenngesehwindigkeit zu bekommen, kann man die Durehschlagsspannung erhöhen und zu diesem Zweck die Trennstrecke, wie bekannt, im Vakuum anordnen. Man kann auch Wände aus Isolierstoff sofort nach der Trennung zwischen die Kontakte schieben, insbesondere in Kombination mit der Anwendung isolierender Gase oder Flüssigkeiten.
Flüssigkeiten oder Gase können zur Erhöhung der Durehsehlagsspannung an der Unterbrechungsstelle in an sich bekannter Weise in Strömung versetzt werden, so dass sie gleichzeitig als
EMI3.1
vom Normalbetrieb, durch die die Phasenlage oder Symmetrie der Wechselspannung verändert wird, vereinzelt Schaltfeuer auftreten könnte. Zwecks Anwendung von strömender Druckluft als Dielektrikum ist beispielsweise die Kontakteinrichtung des Stromumformers nach Fig. 3 in einem Gehäuse 8'eingeschlossen, das mit Druckluft von z. B. 5 atü gefüllt ist. Vorteilhaft werden die Kontakte in an sich bekannter Weise als Blasdüsen ausgebildet. Dann ist nämlich im Augenblick der Unterbrechung sowohl der Kontaktabstand als auch gleichzeitig der Blasdüsenabstand klein und infolgedessen kommt die Strömung besonders gut zur Wirkung.
Im Kontakt 5'ist also ein sich zuerst verengender und anschliessend erweiternder Gaskanal 9'vorgesehen, der in die Bohrung der Hohlwelle 6'mündet. 10'ist ein Gaskanal im feststehenden Kontakt 7'. Durch beide Gaskanäle wird Gas in Pfeilrichtung nach einem Raum niedrigeren Druckes oder ins Freie abgeführt. In der gezeichneten Stellung stehen sich die Mündungen der Gaskanäle in den Kontakten 5'und 7'in geringem Abstand ao gegenüber.
Zur Ersparnis von Löschmittel kann die Beblasung in an sich bekannter Weise mit wechselnder Stärke in einem den Schaltvorgängen angepassten Rhythmus durchgeführt werden.
Die Erfindung kann mit Vorteil auch bei solchen Stromumformern angewendet werden, bei denen die Kontakte sich nicht unmittelbar berühren, sondern Elektroden paarweise mit geringem Abstand aneinander vorbeibewegt werden, so dass der Strom während der Übertragungsperiode über eine kleine Lichtbogenstrecke aufrechterhalten wird. Die übertragbare Höchstleistung wird bei diesen Stromumformern durch Anwendung der Erfindung wesentlich gesteigert. Im Vergleich dazu wird jedoch ein höherer Wirkungsgrad erzielt, wenn die Schalteinrichtung so ausgebildet ist, dass die Kontakt- flachen beiderseits der Trennstrecke während der Stromsehlusszeiten in metallische Berührung miteinander kommen.
Es ist zweckmässig, die Eigenfrequenz des zu schaltenden Stromkreises durch zusätzliche Kondensatoren, Induktivitäten, Widerstände oder durch gleichzeitige Anwendung von mehreren dieser an sich bekannten Mittel so weit zu verringern, dass man mit mässigen Kontakttrennungsgeschwindigkeiten auskommen kann. Die Aufwendungen für die Zusatzgeräte machen sich besonders bezahlt bei periodisch schaltenden Einrichtungen hoher Sehaltzahl.
Zur Erzielung der stromsehwachen Pause im Stromverlauf verwendet man in bekannter Weise mit besonderem Vorteil Induktivitäten, die periodisch in der Umgebung des Stromnulldurchganges grosse Werte annehmen, z. B. Drosselspulen mit sich während der stromführenden Halbwelle-das
<Desc/Clms Page number 4>
ist zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Stromnulldurchgängen-sprunghaft sättigendem Eisenkern.
Derartige Drosseln werden im folgenden als"Sehaltdrosseln''bezeichnet.
Diese Sehaltdrosseln, wie überhaupt mit ferromagnetischem Material verkettete Wicklungen,
EMI4.1
tretenden Stromwerten ungesättigt ist, bei höheren Stromwerten aber, insbesondere bereits bei Strom- werten über 1 Amp., den Sättigungsknick der Magnetisierungskennlinie überschreitet, sind, wie bereits bekannt und erwähnt, besonders nützlich bei Schalteinrichtungen mit periodisch bewegten Kontakten, z. B. zur Stromumformung, zu verwenden.
Die Schaltdrossel wirkt um so günstiger, je weniger Streuung sie hat. Man führt sie deshalb mit grossem Eisenquersehnitt und verhältnismässig geringer Windungszahl aus. Hiezu werden mit
EMI4.2
grosser Permeabilität, scharfem Sättigungskniek sowie hoher Sättigungsinduktion verwendet, z. B. Siliziumeisenlegierungen, die zur Erzielung der genannten Eigenschaften einer besonderen Wärmebehandlung und mechanischen Rohbearbeitung unterworfen worden sind. Um auch Eisen mit grösserer Remanenz verwenden zu können, kann nach der weiteren Erfindung eine Vormagnetisierung durch Gleich-oder Wechselstrom oder auch durch permanente Magnete angewendet werden.
Hiebei ist zu berücksichtigen, dass die plötzliche Änderung des Kraftflusses in den vormagnetisierenden Windungen
EMI4.3
kreis der Schaltdrossel oder durch Induzierung zusätzlicher Spannungen, insbesondere fremder Phasen, kompensiert werden.
EMI4.4
Umständen die Stromstärke im Augenblick des Einsehaltvorganges erhöhen. Die Einsehaltstromstärke kann nach einem weiteren Verbesserungsvorsehlag dadurch niedriggehalten werden, dass im Bereich
EMI4.5
wird. Um sowohl den Bedingungen des Ausschaltvorganges wie auch den Bedingungen des Einschaltvorganges zugleich Rechnung zu tragen, kann für die Schaltdrossel eine Vormagnetisierung durch Wechselstrom von geeigneter Frequenz und Phasenlage, z.
B. in einem Mehrphasensystem durch in andern Phasen fliessenden Wechselstrom, vorgesehen werden, so dass die Magnetisierung sowohl beim Einschalten wie auch beim Aussehaltvorgang im richtigen Sinne erfolgt. Unter Umständen kann es
EMI4.6
vorerregung eine Gleiehstromvorerregung, beispielsweise durch den Belastungsstrom oder einen Teil des Belastungsstromes, zu überlagern.
Fig. 4 dient zur Erläuterung, wie die in Fig. 1 dargestellte Verzerrung der Stromkurve mit Hilfe der Sehaltdrossel zustande kommt. Fig. 4 stellt die aus den beiden Kurvenzweigen r und s bestehende Hysteresisschleife der Sehaltdrossel dar, wobei auf der horizontalen Achse die dem Strom i bzw. den Amperewindungen au'proportionale Feldstärke und auf der vertikalen Achse die magnetische
EMI4.7
noch angenähert magnetisch gesättigt. Erst nach dem Stromnulldurehgang gelangt die Induktion in das ungesättigte Gebiet, so dass infolge der in diesem Gebiet zunehmenden Induktivität die Abfachungen e, c'der Stromkurve b (Fig. l) erst hinter dem Stromnulldurchgang auftreten.
Der Kurventeil il am Ende der ersten Halbperiode stellt den Stromverlauf dar, wenn der Schaltdrossel eine die
EMI4.8
Infolgedessen geht nunmehr die Induktion auf dem absteigenden Kurvenast s'beiderseits des Stromnullwertes durch das ungesättigte Gebiet und die Abflachung e der Stromkurve d liegt nunmehr nach Fig. 1 beiderseits des Stromnulldurchganges. Die Stromwerte sind jetzt im Zeitintervall V bis zum Nulldurehgang des Stromes klein. An der Stelle des Sättigungskniekes hat der Strom die Grösse ix.
Will man diese Wirkung auch für den ansteigenden Strom erzielen, dann muss man eine Vormagneti- sierung von wechselnder Polarität einführen, die in Fig. 1 als J1 (' angegeben ist. Es liegen dann alle Abflachungen e, e'... der Stromkurve il beiderseits des Stromnulldurchganges.
EMI4.9
kurve so weit nach links, d. h. vor den Stromnulldurchgang zu verlegen, dass im Grenzfall, wie die Kurve t angibt, der Stromnulldurehgang ganz am rechten Sättigungskniek der Stromkurve liegt. Man hat in diesem Fall eine besonders grosse Zeitspanne, nämlich die ganze stromschwaehe Pause TX für die Strojnwendung zur Verfügung.
In Fig. 5 ist z. B. ein Stromumformer für Drehstrom dargestellt, bei welchem die Stromwendung mit Hilfe von Sehaltdrosseln erleichtert ist. 1,-) und 3 sind die sekundären Wieklungen eines dreiphasigen Transformators. 4 ist der umlaufende segmentförmige Kontakt des Umformers. der durch die Welle 6 in synchrone Umdrehung versetzt wird. Die Welle 6 wird zu diesem Zweck durch einen
EMI4.10
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
Nebenpfade 21, 22 und-""in Reihe damit die Schaltdrosseln 11, 12 und 13, deren Kerne aus ferromagnetischem Material mit 14, 15 und 16 bezeichnet sind und je eine weitere Wicklung 17, 18 und 19
EMI5.2
die in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Sind die Schaltdrosseln mehrerer Phasen durch Anordnung der Spulen auf verschiedenen Sehenkeln eines gemeinsamen Eisenkörpers magnetisch untereinander verkettet, so kann man die Wicklung für die Vormagnetisierung auf einem zusätzlichen Schenkel anordnen.
Die Wicklung des den Stromumformer speisenden Transformators kann zur Erzeugung der periodisch veränderlichen Induktivität benutzt werden, indem ein Teil der Windungen des Transformators mit einem sich sättigenden Eisenweg verkettet ist. Man kann auf diese Weise den induktiven Spannungsabfall des äusseren Stromkreises besonders klein machen.
Bei Stromumformern, deren Kontakte synchron mit der Netzfrequenz gesteuert werden, sind noch folgende Erscheinungen zu beachten : In der Nähe des Stromnulldurchganges wird durch den bewegten Kontakt ein Kurzschlussstromkreis hergestellt, in welchem der Strom der abzuschaltenden Phase abklingt und der Strom der zuzusehaltenden Phase bis zur Höhe des Belastungsstromes anwächst. Mit dem Nulldurchgang des abzuschaltenden Phasenstromes findet dieser Kommutierungsvorgang ein Ende. Seine Dauer hängt von der Höhe des Belastungsstromes ab. Die Kommutierungszeit ist
EMI5.3
die Kontakttrennung vor dem Stromnulldurehgang eintritt, muss der Stromumformer in an sich bekannter Weise so eingestellt werden, dass er bei kleinster Belastung noch richtig unterbricht.
Diese Ausführung zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus. In manchen Fällen wird jedoch hiebei nachteilig empfunden, dass bei höheren Belastungen ein Lichtbogen auftreten kann, wenn nämlich die Kontakte vor Beginn der stromschwachen Pause ausser Berührung kommen. Zur Beseitigung dieses misslichen Umstandes ist es weiter erforderlich, die Arbeitsbedingungen der Schalteinrichtung
EMI5.4
schied in der Phasenlage des Stromnulldurehganges des Kommutierungsstromes gegenüber dem Augenblick der Kontakttrennung für alle Belastungen konstant gehalten wird.
Zu diesem Zweck wird nach der Erfindung die mit der Belastung eintretende Verschiebung der Lage des Nulldurchgangs des Kommutierungsstromes gegenüber der Lage des Augenblickes der Kontakttrennung durch eine Beeinflussung des Kommutierungsstromkreises in Abhängigkeit vom Belastungsstrom kompensiert.
Wird z. B. mit sich vergrössernder Belastung die Induktivität des Kurzsehlussstromkreises entsprechend verkleinert, so erreicht man dadurch, dass der Kurzschlussstrom in der zuzuschaltenden Phase schneller auf den Wert des Belastungsstromes ansteigt, als es sonst der Fall wäre, u. zw. kann
EMI5.5
dem Betrieb mit kleinerer Belastung.
In den Fig. 6 und 7 sind diese Verhältnisse bei einem Dreiphasengleichrichter veranschaulicht.
Fig. 6 stellt die Spannungskurven der drei Phasen u, ?', ff dar. Im Augenblick to, d. h. bei Spannungsgleichheit, erfolgt der Kurzschluss der beiden Phasen durch den umlaufenden Kontakt. Bis zum Zeitpunkt t1 hat sich die Kommutierung vollzogen. Während dieser Zeit wirkt in dem Kurzschlusskreis die veränderliche Spannungsdifferenz e zwischen den beiden Phasen. In Fig. 7 stellt die Kurve a den Verlauf des Kurzschlussstromes in der zuzuschaltenden Phase v dar.
Die Kurve b stellt den Kurz-
EMI5.6
Augenblick to erfolgt der Kurzschluss. Nach der Kommutierungszeit Al, hat der Strom in der Phase v, auf der Kurve a ansteigend, den Wert JYl erreicht, und der Strom in der Phase u ist in der gleichen Zeit auf den Nullwert herabgesunken. Wächst nun die Belastung auf den Wert J", dann erreicht bei der Kommutierung der Strom in der Phase v erst nach der Zeit At, den vollen Wert Jades Belastungsstromes, und in derselben längeren Zeit erst erreicht der Strom der Phase u seinen Nullwert, wobei er nach der Kurve c abklingt.
Wendet man nun nach der Erfindung bei dem grÖsseren Strom J g2 eine Drossel kleinerer Induktivität an, so erfolgt die Kommutierung nicht entsprechend der Kurve c, sondern entsprechend der Kurve d, d. h. die Kommutierung des grossen Stromes J ist in demselben Zeitpunkt ti beendet wie die Kommutierung des kleinen Stromes J"l.
In Fig. 8 ist beispielsweise die selbsttätige Beeinflussung der Kommutierungsstromkreise eines dreiphasigen Gleichrichters ähnlich dem in Fig. 5 dargestellten mit Hilfe von Drosselspulen dargestellt, die von der Gleichstrombelastung vormagnetisiert sind. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. In die drei Wechselstromphasen sind nun aber im Gegensatz zu Fig. 6 keine Sehaltdrosseln, sondern die drei gewöhnlichen Drosselspulen 11', 12'und 13'eingeschaltet, die auf dem einen Schenkel
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
Belastungsstromkreis fliessende Gleichstrom. Bei einer Belastung nul beträgt die Induktivität L1.
Sie ändert sich durch den in der Drossel 11'bzw. 12' bzw. 13' fliessenden Kurzschlussstrom ik in dem
EMI6.2
Sie ändert sieh durch den Kurzsehlussstrom ik in dem Bereich #L2, also in noch geringerem Masse als bei der kleineren Belastung. Infolge der geringeren Induktivität L2 bildet sieh bei dem höheren Belastungsstrom J92 ein grösserer Kurzschlussstrom aus.
Stieg also nach Fig. 7 der Kurzschlussstrom in der zuzusehaltenden Phase"bisher nach der Kurve a bis auf einen Wert Jk an und erreichte daher die Höhe J (J1 des Betriebsstromes in der Zeit 1t1. so würde er nunmehr auf den grösseren Wert Jkl
EMI6.3
.. lt2 Sekunden, sondern schon nach At, Sekunden. d. 11. die Kommutierung vollzieht sieh genau so rasch wie beim kleineren Betriebsstrom Jg1. Der Strom der Phase u klingt dementsprechend nicht mehr nach der Kurve e, sondern nach der Kurve d auf seinen Nullwert ab.
Die Unterbrechung des Stromes der Phase it findet also, wenn der für kleinere Belastung eingestellte Augenblick der Kontakttrennung auch bei der höheren Belastung beibehalten wird, unter annähernd gleich günstigen Be-
EMI6.4
geeignete belastungsabhängige Regeleinrichtungen der Verschiebung des Stromnulldurchganges selbsttätig anpassen. Hiezu können mit besonderem Vorteil Schnellregler verwendet werden, damit die Schalteinrichtung den Belastungsänderungen möglichst rasch folgen kann. Die Beeinflussung der
EMI6.5
taktes verschoben wird. Die Arbeitsbedingungen für derartige Regelungen sind um so günstiger, je langsamer die Belastungsänderungen sieh auswirken.
Es kann daher eine weitere Verbesserung dadurch erreicht werden, dass durch besondere Einrichtungen die Änderungen der Belastung verzögert werden. Hiezu können beispielsweise Drosselspulen verwendet werden, etwa die in einem Gleiehriehterkreis ohnedies vorhandenen Glättungsdrosselspulen oder auch die vorerwähnten andern Drosselspulen, zu denen-falls dies erforderlich ist-zusätzliche Drosselspulen kommen können.
Mit besonderem Vorteil können auch Puffereinrichtungen verwendet werden, das sind zusätz-
EMI6.6
erreicht werden, dass bei plötzlichen Entlastungen der Stromumformer selbst vorübergehend abgeschaltet wird.
Die vorerwähnten Schein widerstände (Impedanzen) können auch dazu verwendet werden,
EMI6.7
drosseln, deren Magnetisierungszustand durch Vorerregung auf den Sättigungskniek der Magnetisierungskennlinie gebracht ist. Einem in Arbeitsrichtung hindurchfliessenden Strom bietet eine solche
EMI6.8
also ein Rückstrom, zu fliessen, so wirkt dieser der vorhandenen Vormagnetisierung entgegen und bringt damit die Drossel zunächst in den ungesättigten Zustand, so dass sie, wie oben an Hand von Fig. 4 beschrieben, selbsttätig eine hohe Induktivität annimmt.
Dadurch wird der Rückstrom vor- übergehend auf einen für die Schalteinrichtung ungefährlichen Wert begrenzt, bis der Sättigungszustand in der entgegengesetzten Richtung erreicht und überschritten ist.
<Desc/Clms Page number 7>
Um die Steilheit der wiederkehrenden Spannung zu vermindern, wird nach der weiteren Erfindung der Wert des parallel zur Unterbreehungsstreeke geschalteten Widerstandes kleiner gewählt als derjenige, den der veränderliche Reihenwiderstand, z. B. die Sehaltdrossel, über den Stromnulldurchgang hat. Der Parallelwiderstand kann ein Ohmscher oder ein induktiver sein.
In der Zeichnung zeigt Fig. 10 beispielsweise eine Schaltanordnung, Fig. 11 den Verlauf von Strom, Spannung und Widerstand an der Unterbrechungsstrecke. In Fig. 10 ist 21 der Wechselstromgenerator, 22 die Schalteinrichtung, beispielsweise ein Schalter oder ein Kontaktpaar eines Stromumformers. 23 stellt die Selbstinduktivität des äusseren Stromkreises dar. 24 ist die Schaltdrossel mit dem Eisenkern 25. 26 ist ein Parallelwiderstand, dessen Wert IV kleiner bemessen ist als der Widerstandswert x der Schaltdrossel 24 in ihrem ungesättigten Zustand. In Fig. 11 bedeutet i den Strom, der in dem Stromkreis Fig. 10 fliesst. Die mit i bezeichnete stromschwache Pause, die sich über den Stromnulldurchgang erstreckt, wird dadurch hervorgerufen, dass sich der Widerstand x der Schaltdrossel über den Stromnulldurchgang stark erhöht.
Der Verlauf des Widerstandswertes der Schaltdrossel ist durch die Kurve x und der Parallelwiderstand durch die Gerade IF veranschaulicht. e bezeichnet den Verlauf der wiederkehrenden Spannung an der Unterbreehungsstreeke. Im Augenblick A trete die Stromunterbreehung ein. Die Spannung steigt sodann nicht sofort bis auf den vollen Wert der Spannung des Stromkreises an, sondern nur auf den Wert e., da sie sich auf den Parallelwiderstand W und den damit in Reihe liegenden induktiven Widerstand x aufteilt und da infolge
EMI7.1
Mithin steht eine von l bis B reichende spannungsschwache Pause zur Verfügung, in welcher die
Kontaktöffnung leicht vollendet werden kann.
In Fig. 12 ist die Schaltung für einen Drehstrom-Gleichstromumformer dargestellt. Mit 27, 28 und 29 sind in den drei Phasen liegende feststehende Kontakte des Umformers bezeichnet und mit 30 der mit der Welle 21 umlaufende Kontakt, der seine Drehbewegung z. B. durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Synchronantrieb erhält, der synchron mit dem umzuformenden Drehstrom läuft.
32,33 und 34 sind drei in den einzelnen Phasen liegende Schaltdrosseln mit den periodisch sieh sättigenden Eisenkernen 35, 36 und 37. 38 ist die Gleichstrombelastung, 39 eine Glättungsdrosselspule. 40, 41 und 42 sind die Parallelwiderstände für die drei Phasen. Sie sind je mit einem Ende an die Zuleitungen zu den festen Kontakten 27, 28 und 29 angeschlossen und mit ihrem andern Ende zum rotierenden
Kontakt 30 geführt. Die Widerstände 40, 41 und 42 können z. B. die Wicklungen von Antriebsmotoren oder andere Verbraucher sein. Man kann sie auch zum Vormagnetisieren der Drosseln 32,33 und 34 benutzen.
Die beschriebene Ausbildung des Parallelpfades ist besonders vorteilhaft für solche Stromumformer bzw. Stromkreise, die hohen Strom führen, jedoch mässige Spannung haben (z. B. für elektrogalvanische Zwecke), da in diesem Fall der Verlust in den Parallelwiderständen bzw. -induktivitäten nicht ins Gewicht fällt.
Hat der Widerstandswert des zur Unterbrechungsstrecke parallelen Strompfades eine kapazitive
Komponente, ist z. B. ein Kondensator in den Parallelpfad eingeschaltet, so bildet dieser mit den im übrigen Stromkreis vorhandenen Induktivitäten, insbesondere der Schaltdrossel, zusammen einen Schwingungskreis, der jedesmal beim Öffnen der Kontakte in Schwingungen versetzt wird, so dass ein pulsierender Stromfluss entsteht, während die Unterbrechungsstelle geöffnet ist. Der Strom durchfliesst auch die Schaltdrossel und versetzt sie in einen sich von Augenblick zu Augenblick ändernden Magnetisierungszustand.
Erfindungsgemäss kann durch geeignete Abstimmung der Blind-und der Wirkkomponente des Widerstandswertes des Nebenpfades die Frequenz und Dämpfung der Schwingungen willkürlich so eingestellt werden, dass sich die Schaltdrossel am Ende der Öffnungszeit in einem bestimmten gewünschten Magnetisierungszustand befindet, beispielsweise so, dass sie in einer dem zu erwartenden Übertragungsstrom entgegengesetzten Richtung vormagnetisiert, jedoch nicht völlig gesättigt ist. Dann setzt beim Schliessen der Unterbrechungsstelle erst einmal eine stromschwache Pause ein, da der Widerstandswert der Schaltdrossel gerade sehr gross ist. An der Drossel liegt ferner in diesem Augenblick der grösste Teil der Betriebsspannung.
Erst wenn später der Übertragungsstrom die Magnetisierungsrichtung umgekehrt hat und in der neuen Magnetisierungsrichtung der Sättigungszustand erreicht ist, setzt die ungehinderte Stromübertragung ein. Mit der erwähnten Abstimmung des Parallelpfades wird also erreicht, dass die Unterbrechungsstelle bei niedriger Spannung und praktisch stromlos geschlossen wird. Es entstehen keine Einschaltfunken und es kommt nicht zu Prellerscheinungen der Schaltstück. Von besonderem Vorteil ist die beschriebene Massnahme für Stromumformer, deren Kommutierungsbedingungen dadurch sowohl beim Betrieb als Gleichrichter wie auch als Wechselrichter und als Umrichter verbessert werden.
Da die während der Unterbrechungszeit auftretenden Ströme im wesentlichen Blindströme sind, so sind die Rückstromverluste verhältnismässig gering.
In der Zeichnung ist in Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel der verbesserten Erfindung schematisch dargestellt. Fig. 14 zeigt die gleiche Einrichtung mit einer besonderen Erweiterung. Der besseren
<Desc/Clms Page number 8>
Übersicht halber ist in den genannten beiden Figuren die einphasige Darstellung gewählt. die hier sichtbaren Verbesserungen jedoch sind auch für Mehrphasenanordnungen vorteilhaft.
Mit-H ist eine Wechselstromquelle bezeichnet, welche einen Stromverbraucher 58 speist. Der Strompfad führt über eine Schaltdrossel 53 mit dem Eisenkern 54 und über eine Unterbrechungs- strecke J9, deren bewegliches Schaltstück beispielsweise synchron mit dem Verlauf des Weehselstromes angetrieben sein kann, wenn nämlich die Einrichtung zum Gleich-, Wechsel- oder Umrichten benutzt
EMI8.1
ist ein Strompfad. bestehend aus einem Kondensator 70 und einem Dämpfungswiderstand 71. geschaltet. Vorteilhaft ist es, noch einen Ohmschen Widerstand 72 parallel zu schalten ; dieser kann auch unmittelbar
EMI8.2
Ist der Kondensator vergleichsweise sehr gross bemessen, so kann dafür der Eisenkern 54 der Sehaltdrossel 53 aus einem weniger hochwertigen Eisen hergestellt sein.
Die Permeabilität des Eisens braucht nicht so hoch zu sein, wie es weiter oben beschrieben ist. Die Schaltdrossel wird dadurch
EMI8.3
Fälle verhältnismässig billig, da die Spannung, mit welcher er beansprucht wird. sehr niedrig ist. Eine Vergrösserung des Kondensators bedingt also keine wesentlichen Mehrkosten.
EMI8.4
kann hier in einfacher Weise eine Regelung vorgenommen werden. Der Kondensator 70 und die Wider- stünde M und 72 werden dazu regelbar gemacht. Dann kann infolge der damit verbundenen Änderung
EMI8.5
Der Kondensator 70 kann aus mehreren Kondensatorblöcken bestehen. mit deren Hilfe in Stufen geregelt wird. während der Ohmsche Widerstand 72 zur Feinregelung dient und zu diesem Zweck als feinstufiger oder als stufenloser Gleitwiderstand ausgebildet ist.
Man kann natürlich bei der Schalteinriehtllng mit parallel zur Unterbrechungsstreche liegendem
EMI8.6
dass die stromschwaehe Pause der Sehaltdrossel noch nicht begonnen hat, wenn die Unterbrechungsstelle geschlossen wird : das ist der Fall, wenn sieh die Schaltdrossel in diesem Augenblick in gesättigtem Zustand befindet.
Für alle solche und ähnliche Fälle, in denen eine passende Abstimmung des Parallelpfades aus
EMI8.7
brechungsstelle 59 geöffnet ist, damit beim Einschalten von der Hilfsschaltdrossel keine störenden zusätzlichen Spannungen hervorgerufen werden. Das ist besonders wichtig, wenn der Umformer nach der Erfindung für höhere Betriebsspannungen gebraucht werden soll.
EMI8.8
besondere Magnetisierungswicklung 75, welche aus einer Gleichstromquelle 76 über einen regelbaren Widerstand 77 gespeist wird. An die Stelle der Batterie 76 kann bei Gleich- bzw. Wechselrichterbetrieb das vorhandene Gleirhstromnetz treten. Es kann auch Wechselstrom zum Yormagnetisieren benutzt werden, der dann vorteilhaft synchron mit der Unterbrechungsstelle zu steuern ist.
Statt der besonderen Wicklung 75 kann der Vormagnetisierungsstrom auch die Hauptwieklung 73 durehfliessen.
EMI8.9
strecke geöffnet ist, mit unverändertem Wert in den Stromkreis eingeschaltet, so fliesst über ihn ein Verluststrom - bei Stromumformern ein Rückstrom der insbesondere bei hoher Betriebsspannung
EMI8.10
<Desc/Clms Page number 9>
der Kommutierung auch eine Regelung des Stromes und der Spannung im Verbraucherstromkreis erzielt werden.
In den Figuren 15 und 16 sind zwei Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt. Mit 51 ist eine Wechselstromquelle bezeichnet, von der eine Leitung 52 über eine Schaltdrossel53 mit Eisenkern 54, über eine weitere Leitung 55, eine Unterbrechungsstrecke 56/57 zu einem beliebigen Stromverbraucher 58 und von diesem zur Weehselstromquelle M zurückführt. Die Unterbrechungsstrecke 56/57 wird durch einen Kontakt 59 überbrückt, der beispielsweise mittels eines drehbaren Nockens 60 angehoben werden kann.
Parallel zur Unterbrechungsstrecke 56/57 liegt der Widerstand 61 ; seine periodische Veränderung erfolgt mit Hilfe eines Regelschalters, der im vorliegenden Fall ein Ausschalter ist, über welchen der Anschluss des Parallelwiderstandes 61 an die Leitung 55 führt und der mit dem Hauptschalter 59 derart mechanisch gekuppelt ist, dass der parallele Stromzweig über den Widerstand 61 geschlossen wird, kurz bevor die Hauptkontakte sich schliessen, und erst wieder geöffnet wird, nachdem die Hauptkontakte sich geöffnet haben.
Das wird erreicht durch einen Stössel 63, der in der Öffnungsrichtung die mechanische Kupplung zwischen dem Hauptkontakt 5. 9 und dem Hilfskontakt 62 herstellt, dabei aber etwas kürzer ist als der Abstand zwischen den beiden Kontakten, so dass der Hubweg und damit die Öffnungszeit des Hilfskontaktes 6, kürzer ist als die des Hauptkontaktes 59. Durch verschiedene Einstellung des Abstandes zwischen den Kontakten 59 und 62 oder der Länge des Stössels 63 wird das Verhältnis der Offnungs-und Sehliesszeiten des Hilfsschalters 62 zu denen des Hauptschalters 59 gsregelt. Durch Veränderung des Widerstandswertes des regelbaren Widerstandes 61 wird der Betrag der Widerstandsänderung des parallelen Strompfades geregelt.
Die erforderlichen Regelungen können selbsttätig in Abhängigkeit von der Grösse und Art der Belastung, von der Form der Wechselstromkurve und von der Form des Gleichstromes (Glättungsgrad), von einer etwaigen Gegenspannung auf der Gleichstromseite und bei mehrphasigen Weehselstromsystemen in Abhängigkeit von etwa auftretenden Unsymmetrien gesteuert werden.
Zur Steuerung sind ähnliche Mittel zu verwenden wie für die weiter oben beschriebene regelbare Steuerung der Hauptkontakte. Statt der durch Nocken gesteuerten Abhebekontakte können auch Schleifkontakte der geschilderten Art sowohl für die Hauptunterbrechungsstelle als auch für die Hilfsunterbrechungsstelle verwendet werden, wobei die umlaufenden Segmente und die Stromabnahmebürsten in ihrer Länge und in ihrer Stellung zur Phasenlage des Wechselstromes regelbar sind.
Fig. 16 zeigt grundsätzlich dieselbe Schaltanordnung wie Fig. 15, wobei die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeiehen versehen sind. An Stelle des Schalters 62 ist in den Parallelpfad des ver- änderlichen Widerstandes 61 ein gittergesteuerter Stromrichter (Thyraton) 64 eingeschaltet, welcher ganz von selbst für die rechtzeitige Schliessung des parallelen Strompfades sorgt, nämlich in dem Augenblick, in welchem die Spannung an der Hauptunterbrechungsstrecke 56/57 den mit Hilfe der Gittervorspannung eingestellten Wert der Sperrspannung des Hilfsstromriehters 64 übersteigt.
Damit nun aber der Strom nicht während der ganzen Öffnungszeit des Hauptschalters 59 über den Parallelpfad fliesst, ist in diesem noch ein Kondensator 65 von verhältnismässig grosser Kapazität eingeschaltet, dem ein verhältnismässig hoher Widerstand 66 unmittelbar parallelgeschaltet ist. Der Kondensator 65 wird während des Stromflusses durch den Hilfsstromrichter 64 aufgeladen. Sobald die Spannung am Parallelpfad bis auf ihren Scheitelwert gestiegen ist und abzufallen beginnt, wird der Stromfluss durch den auf den Scheitelwert der Spannung aufgeladenen Kondensator 65 unterbrochen. Während der nun folgenden Arbeitspause des Hilfsstromriehters entlädt sich der Kondensator 65 über den Nebenwiderstand 66.
Die Grösse des Kondensators 65 und des Widerstandes 66 ist so zu wählen, dass die Spannung am Kondensator langsamer absinkt als die Spannung am gesamten Parallelpfad, jedoch so schnell, dass der Kondensator genügend weit entladen ist, wenn sich der Hauptsehalter 59 wieder öffnet, damit nicht gerade im Öffnungsaugenblick eine Restladung des Kondensators die zum Zünden des Hilfsstromrichters 64 erforderliche Spannung an der Unterbrechungsstreeke 56/57 erhöht.
Statt des Kondensators 65 mit Parallelwiderstand 66 kann zur Sperrung des Stromflusses durch den Hilfsstromriehter auch eine Einrichtung benutzt werden, mit der die Spannung am Gitter stoss-
EMI9.1
Mit Hilfe des vorstehend geschilderten parallelen Strompfades über den Widerstand 61 gelingt es, Rückzündungen nach dem Öffnen der Hauptunterbrechungsstrecke 56/57 zu verhindern oder wenigstens zu erschweren ; das genügt praktisch in vielen Fällen. Unter Umständen muss aber ausserdem verhindert werden, dass beim Schliessen der Unterbreehungsstreeke Vorentladungen entstehen. Diese Gefahr liegt vor, wenn entweder die Betriebsspannung sehr hoch ist oder wenn beispielsweise zum Zwecke'der Strom-und Spannungsregelung die Schliessung nicht im Nulldurchgang der Spannungskurve stattfindet, sondern diesem gegenüber mehr oder weniger verzögert ist.
Es muss dann dafür gesorgt werden, dass kurz vor dem Schliessen der Hauptunterbrechungsstrecke 56/57 ein Strom über einen Nebenweg zur Unterbreehungsstreeke 56/57 durch die Schaltdrossel 53 fliessen kann. Bei der Schaltanordnung nach Fig. 15 ist dies ohne weiteres der Fall, da der Hilfskontakt 62 in Abhängigkeit von dem Hauptkontakt 59 mechanisch gesteuert wird.
Im Gegensatz dazu ist die Steuerung des Hilfsstromrichters 64 in Fig. 16 mit der Unterbrechungsstrecke 56/57 nicht zwangläufig verknüpft. Aus diesem Grunde ist in Fig. 16 noch ein zweiter Nebenweg über einen zweiten Widerstand 67 und
<Desc/Clms Page number 10>
einen zweiten Hilfsstromriehter 68 geschaffen, durch den vor dem Schliessen der Unterbreehungsstrecke 56/57 ein Strom in umgekehrter Richtung fliesst wie durch den Widerstand 61 und den Hilfsstromrichter 64. Dieser Strom ruft an der Sehaltdrossel 53 einen grossen Spannungsabfall hervor, so dass die Spannung der Stromquelle 51 in dem Augenblick, wo die Hauptunterbreehungsstreeke 56/57 geschlossen wird, an der Schaltdrossel 53 liegt und nur zu sehr geringem Teil an der Unterbreehungsstrecke 56/47, wo infolgedessen funkenfrei eingeschaltet wird.
Die oben erwähnte Regelung der Spannung und des Stromes im Gleiehstromverbraucherkreis wird so vorgenommen, dass der parallele Strompfad verschieden lange vor dem Schliessen der Hauptunterbrechungsstrecke 56/57 eingeschaltet wird. Nach
EMI10.1
geschlossen wird. Ist der Nebenpfad erst kurz vorher, z.
B. im Zeitpunkt t1, eingeschaltet worden, so vergeht erst eine bestimmte Zeit, bis die Sättigung der Schalt drossel 53 erreicht ist und der Strom-
EMI10.2
grösstenteils verstrichen, wenn der Hauptkontakt 59 geschlossen wird (to) Der Stromanstieg beginnt infolgedessen sofort nach dem Einschalten . Der zeitliche Mittelwert der Spannung am Verbraucher und. wenn dieser Verbraucher einen konstanten Widerstandswert hat, auch der zeitliche Mittelwert des Stromes am Verbraucher ist infolgedessen bei früherem Einschalten des Nebenpfades grösser als bei späterem Einschalten des Nebenpfades. Es wird also eine Regelwirkung erzielt, ähnlich wie durch
EMI10.3
drossel fliessenden Hilfsstromes.
Bei Verwendung von Hilfsstromrichtern mit Gittersteuerung gemäss Fig. 16 wird die Regelung vorteilhaft durch Änderung des Gitterpotentials am Stromrichter 68 vorgenommen.
In Fig. 16 ist ferner noch angegeben. dass die Schaltdrossel 53, 54 mittels einer besonderen Erregerwicklung 69 vormagnetisiert werden kann, falls dies zur weiteren Verbesserung der Schaltbzw. Kommutierungsbedingungen oder als weitere Regelmöglichkeit erwünscht ist.
EMI10.4
keiten beschränkt, insbesondere ist es auch möglich, je nach Strom und Spannung mehrere Einrichtungen parallel bzw. hintereinander zu schalten. Hiebei empfiehlt es sieh, zusätzliche Mittel, wie verkettete Drosseln, Stromtransformatoren u. dgl., zu verwenden, um die Verteilung des Stromes bzw. die Verteilung des Spannungsabfalles auf die einzelnen Schalteinrichtungen gleich oder verhältnisgleich zu halten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schalteinrichtung mit bewegten Kontakten für Wechselstrom, insbesondere für periodische Schaltungen zur Umformung von Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt oder von Wechselstrom gegebener Frequenz in Wechselstrom anderer Frequenz, dadurch gekennzeichnet, dass Strom und
EMI10.5
Stromkreis der Trennstrecke (2') (Fig. 2) Wicklungen (') oder Impedanzen, mit deren Hilfe der Stromverlauf selbsttätig periodisch mit dem Rhythmus des Wecliselstromes so verzerrt wird.
dass sieh die Augenbliekswerte des Stromes in der Nähe des Stromnulldurchganges nur langsam ändern,
EMI10.6
ler Induktivität der Drossel in den Sättigungszustand gelangt (Schaltdrosseln), eingeschaltet sind tnd dass gleichzeitig zusätzliche Kondensatoren (3') (Fig. 2). Induktivitäten oder Ohmsehe Wider- stände oder mehrere dieser Mittel kombiniert parallel zur Trennstrecke. (2') angeordnet sind, über die ler an der Trennstrecke (2') unterbrochene Strom mindestens teilweise aufrechterhalten wird, derart, lass der Spannungsabfall zunächst im wesentlichen an den mit der Trennstreeke (2') in Reihe liegenden impedanzen liegt, die Spannung an der Trennstrecke (2') aber nur allmählich ansteigt.