<Desc/Clms Page number 1>
Periodisch arbeitende Schalteinrichtung für Wechselstrom mit bewegten Kontakten, insbesondere Stromumfoxmer
EMI1.1
ganges nur langsam andern und bei Öffnung der Kontakte die wiederkehrende Spannung an der Trennstrecke nur allmählich ansteigt. Hierdurch werden auch bei uer Unterbrechung grotler Leistungen die Entladungserscheinungen so welt herabgesetzt, dass die Kontakte auch hei grosser Schalthäufigkeit betriebsfähig bleiben.
EMI1.2
Elektroden in dem Augenblick hergestellt in welches eire Spannung zwischen ihnen auftritt, welche den Strom in der gewünschten Richtung hindurchzutreiben vermag.
Dieser Augenblick liegt bekanntlich beim Einphasengleichrichter dicht hinter dem Schnittpunkt der Spannumgskurve mit der Nullinie und beim Mehrphasengleichrichter dicht hinter dem Schnitt- punkt dt'r Spannungskurven der stromabgebenden und der stromübernehmenden Phase. Bei
EMI1.3
Verbindung zeitlich verzögert werden. Die Unterbrechung wird vorteilhaft jedesmal in den Nähe des Nullwertes des Stromes im Bereich der durch die Entsättigung der Schaltdrossel
EMI1.4
<Desc/Clms Page number 2>
Phasen kann der Strom einer Phase nicht eher'auf Null absinken, bevor der Strom der Folge- phase auf den Wert des Gleichstromes angestiegen ist.
Eine Verstellung des Zeitpunktes der Kontaktschliessung bedingt also auch, wenn die Unterbrechung, wie erwähnt, in der Nähe des Stromnullwertes stattfinden soll, eine Verstellung des Zeitpunktes der Kontaktöffnung. Die Regelung der Spannung kommt in diesem Fall gerade so wie bei der bekannten Regelung der Ventilstromrichter mit Gittersteuerung dadurch zustande, dass bei im wesentlichen gleich- bleibender Stromflussdauer der einzelnen Phasen die mittlere Spannung während, dieser Stromflussdauer einer Phase geändert wird.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausiührungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Arbeitet der Stromrichter mit Schleif- oder Wälzkontakten, so ist nach der Erfindung mindestens einer der Kontakte jeder Unterbrechungsstrecke verlängerbar oder verkürzbar,
EMI2.1
Zuführungen 134 : 135 sei die periodisch an den Anoden in Pfeilrichtung vorbeibewegte Kathode mit der'Stromzuführung 136. Werden die Anoden, wie gestrichelt angedeutet, verkürzt, so wird dadurch der Zeitpunkt, in welchem während jeder Periode die Berührung beginnt, hinausgeschoben. Das gleiche tritt ein. wenn nicht die Anoden, sondern statt dessen die Kathode verkürzt wird, wie ebenfalls durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Natürlich können auch beide, sowohl die Anode als auch die Kathode, verkürzbar sein.
Fig. 2 und Fig. 3 zeigen eine Anordnung, welche die Verkürzung der Elektroden in einfacher Weise vorzunehmen gestattet, und zwar Fig. 2 von der Seite, Fig. 3 von oben gesehen. Jeder Kontakt 131 besteht danach erfindungsgemäss aus zwei untereinander parallel geschalteten Schaltstücken 132 und 133, die in der durch den Pfeil bezeichneten Bewegungsrichtung gegeneinander verschiebbar sind.
Die Fig. 4 bi-s 6 betreffen Abhebekontakte, die beispielsweise nach Art von Steuerventilen für Brennkraftmaschinen ausgebildet sind. Die Fig. 4 und 5 zeigen, von verschiedenen Seiten gesehen, zwei Nockenscheiben 139 und 140 mit den Nocken 141 und 142, welche in Pfeilrichtung umlaufend gegen einen Stössel 143 stossen, der den nicht gezeichneten beweglichen Kontakt trägt. Die Nockenscheiben sind auf der Welle 138 gegeneinander verdrehbar, wodurch die Gesamtdauer, während der sie jedesmal im Verlauf einer' Umdrehung mit dem Stössel 143 in Eingriff sind. und damit die Zeit, während welcher die Kontakte jedesmal miteinander in Berührung sind, verschieden einstellbar ist.
Dabei kann die Anordnung so ge-
EMI2.2
w'e Fi 5 zeigt, wobei jede Welle von einem besonderen, nicht dargestellten Synchronmotor angetrieben wird und die Phasenlage dieser Synchronmotoren gegeneinander verschiebbar ist. Gleichbedeutend damit wäre es. wenn die Ständerwicklungen der Synchronmotoren gegenein-
EMI2.3
Es ist bereits vorgeschlagen. vom Belastungsstrom abhängige Haltekräfte auf die in geschlossener Stellung befindlichen Kontakte wirken zu lassen. welche eine Trennung der Kontakte erst zulassen, wenn der Strom unter einen bestimmten Wert gesunken ist. Führt man diesen Vorschlag aus, so erhält man grössere Freiheit in der Regelung des EinschaJt7eitpunkts. da die Öffnung der Kontakte selbsttätig im richtigen Augenblick erfolgt. Man braucht dann die Schliessung der Kontakte mit dem verstellbaren Antrieb nur einzuleiten und kann danach die Kontakte sich selbst überlassen, weil ja eine vorzeitige Kontaktöffnung nicht stattfinden kann. Eine solche Einrichtung ist in Fig. 6 dargestellt. 154 ist der feste Kontakt. 133 der
EMI2.4
zu trennen sucht.
Entgegen dieser Feder wirkt ein kurzer Nocken 146, der auf der Nocken- we ! ! e 145 sitzt. Durch den Nocken wird die Kontaktgabe eingeleitet. Es fliesst alsdann ein Strom durch die Kontakte, dieser wird durch die Spulen 148 einer elektromagnetischen Halte- vorrichtung geleitet, deren Kerne die Klemmbacken 149 fest an den Stössel 147 pressen und dadurch verhindern, dass sich die Kontakte trennen, wenn der Nocken 146 sich in Pfeilrichtung weitergedreht hat. Erst wenn der Strom auf einen für die funken-freie Unterbrechung unschadlichen Betrag gesunken ist. lässt der Druck der Klemmbacken 149 nach. so dass die Kontakte durch den Druck der Feder 150 geöffnet werden.
Verändert man nun die Stellung des Nockens 146 relativ zur Phase der Wechselspannung, beispielsweise durch Antrieb der
Welle 145 mittels eines in der Phase regelbaren synchronmotors, so erzielt man um so niedrigeren Strom bzw. um so niedrigere Spannung, je später man die Kontaktgabe durch den Nocken 146 einleiten lässt.
Bei einer derartigen Regelung könUien sich bei Übertragung grosser Leistungen, insbesondere auch bei Anwendung höherer Spannungen, Schwierigkeiten bezüglich der Kommutierung ergeben. Insbesondere wenn der Stromrichter mehrpolig ist, herrschen für die Stromunter-
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Die Steuerung des Ausschaltzeitpunktes muss je nach der Höhe der zu übertragenden Leistung und der Spannung sowie'nach der Art der angeschlossenen Stromkreise, Strom' quellen bzw. Stromverbraucher den verschiedenartigsten Bedingungen genügen und wird daher mittelbar oder unmittelbar von mancherlei Grössen abhängig gemacht, die im speisenden oder im gespeisten Stromkreise auftreten und von denen im nachfolgenden einige Beispiele erwähnt sind.
In vielen Fällen genügt es, die Verstelleinrichtung für den Ausschaltzeitpunkt mit einer Verstelleinrichtung für den Einschaltzeitpunkt derart zu kuppeln, dass die Verstellung dieser beiden Schaltzeitpunkte stets gemeinsam, und zwar in entgegengesetzter Richtung erfolgt, jedoch beim Ausschaltzeitpunkt um einen geringeren Betrag als beim Einschaltzeitpunkt. Je später also jedesmal eingeschaltet wird, um so mehr wird die Kantaktdauer verk-ürzt, oder mit anderen Worten : je geringer der Aussteuerungsgrad ist, um so kürzer ist die Überlappungszeit, während der zwei verschiedenphasige Elektroden gleichzeitig mit derselben Gegenelektrode verbunden sind und somit die Kommutierung stattfindet.
Die Steuerung des Ausschditzeitpunktes kann a. uch mit den bekannten Mitteln, beispielsweise elektromagnetischen Einrichtungen, in selbsttätige Abhängigkeit von der Belastung gebracht werden, damit sie dem ebenfalls mit der Höhe der Belastung wandernden günstigsten Kommntierungsaugenblick zu folgen vermag.
Arbeitet der Stromrichter mit synchron zur Frequenz des Wechselstromes laufenden Kontakten auf eine Gleichstromgegenspannung. z. B. einer Akkumulatorenbatterie, so wird nach det weiteren Erfindung der Ausschaltzeitpunkt je nach Höhe dieser Gleichstromgegenspannung verschieden eingestellt. Statt der Gesamthöhe der Gleichstromgegenspannung kann man auch nach der weiteren Erfindung die Differenz zwischen treibender Spannung und Gegenspannung als Steuergrösse benutzen. um eine grössere Empfindlichkeit der Steuerung zu erzielen.
Da auch die Welligkeit des Gleichstromes von Einfluss auf die Kommutierung ist, wird erfindungsgemäss bei nicht vollständiger Glättung die Einstellung des Ausschaltzeitpunktes je nach dem Glättungsgrad des Gleichstromes verändert.
Sind Wechselstrom oder-spannung nicht rein sinusförmig, so ist noch auf Grösse und Phasenìage der Oberwellen Rücksicht zu'nehmen und gegebenenfalls die Steuerung des Aus- schaltzeitpunktes auch davon abhängig zu machen. Das gleiche gilt von bei mehrphasigen Anordnungen etwa vorhandenen Unsymmetrien im Wechselstromteil.
Mit besonderem Vorteil können die erwähnten Schaldrosseln mit einer veränderlichen Vor- magnetisierung versehen werden. Die Regelung dieser Vormagnetisierung bietet einem anderen Vorschlag zufolge eine weitere Möglichkeit zur Strom-und Spannungsregelung.
Durch gleichzeitig gemeinsame Anwendung der veränderlichen Vormagnetisierung und der veränderlichen tberlappungsdauer werden besonders günstige Verhältnisse hinsichtlich des
Umfanges des beherrschten Regelbereiches erzielt.
Besitzt der Stromrichter von Nocken gesteuerte Abhebekontakte, so werden nach der weiteren Erfindung die Steuernocken zur Erzielung der Verstellbarkeit der Schaltzeitpunkte in Achsrichtung langgestreckt und konisch zulaufend geformt, so dass durch axiale Ver- schiebung in den durch die Länge der Nocken gegebenen Grenzen eine Verstellung der
Schaltzeitpunkte und damit eine Änderung der Überlappungsdauer bewirkt wird.'
Fig. 7 zeigt als Ausführungsbeispiel für die Erfindung die Gesamtanordnung eines drei-
EMI3.2
über Schaltdrosseln 83, deren Kern mit 94 bezeichnet ist, die festen Kontaktstücke 84 angeschlossen, denen die periodisch bawegten Kontaktstücke 85 gegenüberstehen. Jedes Kontakt-
EMI3.3
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
EMI4.2