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Automatische Stromregelung bei Kontaktumformern Kontaktumformerwerdenin der Regel mit einer automatischen Regelung auf konstanten Gleichstrom ausgerüste, damit die Lastaufteilung bei parallel arbeitenden Gruppen jederzeit gewährleistet bleibt. Bei dieser Regelung wird üblicherweise die vom Umformer abgegebene Gleichspannung durch Ändern des Magnetisierungszustandes der Schaltdrosselspulen im Einschaltmoment des Kontaktes so beeinflusst, dass der vom Umformer abgegebene Gleichstrom konstant bJeibt. Die Schaltdrosselspule wird hiebei mit Wechselstrom derart vormagnetisiert, dass sie im Einschaltmoment des Kontaktes in Richtung des über den Kontakt fliessenden Stromes, im Ausschaltmoment des Kontaktes entgegen diesem Strom vormagnetisiert ist.
Durch eine zusätzliche Gleichstromvormagnetisierung kann nun bekanntlich die Höhe der abgegebenen Gleich-
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wird. Hiedurch wird aber das Verhalten des Kontaktumformers beim Ausschalten der Kontakte erschwert, da die Höhe der Ausschaltstufe durch den Vormagnetisierungszustand der Schaltdrosselspule im Ausschaltmoment ebenfalls geändert wird. Der Ausschaltmoment wird also je nach der die Regelung der Spannung bewirkenden Gleichstromvormagnetisierung verschieden.
Dieser Nachteil kann durch Verwendung rechteckförmiger Wechselströme für die Vormagnetisierung der Schaltdrosselspulen beseitigt werden, wobei zwei Strombegrenzungs-Drosselspulen je Kontakt verwendet werden, welche abwechslungsweise wirken, so dass die eine die positive, die andere die negative Halb- welle begrenzt. Die eine Begrenzungsdrosselspule erhält nun eine zusätzliche Wicklung, welche von einem der Differenz von Ist-und Sollwert proportionalem Strom durchflossen wird. Die Amplitude der einen Halbwelle kann dann unabhängig von der andern Halbwelle verändert werden, so dass nur dieEinschaltpause variiert, aber die Ausschaltpause unverändert bleibt. Diese Anordnung ist aber'durch die Verwendung mehrerer Drosselspulen und Ventile kompliziert.
Erfindungsgemäss wird nun vorgeschlagen, wie bisher die Schaltdrosselspule durch einen rechteckigen Wechselstrom und durch einen konstanten Gleichstrom zugleich vorzumagnetisieren. Nach dem Erfindungsgedanken wirkt nun die Gleichstromvormagnetisierung entgegen dem Belastungsstrom und wird so eingestellt, dass während der Sperrphase der Kontakte höchstens eine geringe oder gar keine Rückmagnetisierung der Schaltdrossel durch die WechselstroI ! 1vormagnetisierung eintritt. Zur weiteren Rückmagneti- sierung werden dann aus einer magnetischen Regeleinrichtung Spannungsimpulse verwendet, deren Span- nungs-Zeit-Fläche von der Differenz zwischen Ist- und Sollwert des abgegebenen Stromes abhängt.
Die Wirkung dieser Regeleinrichtung ist in Fig. 1 genauer erläutert. Es ist dort die Magnetisierungskurve der Schaltdrosselspule dargestellt, also die Abhängigkeit der Induktion B von den Magnetisierungsamperewindungen iw. Sie ist entsprechend dem gewählten magnetischen Material idealisiert einPar- allelogramm. Sie wird durch die rechteckförmige Vormagnetisierung iw w und die G leichstromvormagneti- sierung iwg so erregt, dass die Hysterese-Kurve bis zur Stromumkehr im Umformerkontakt bis zum Zeitpunkt A durchlaufen werden muss. Anderseits wird durch die Gleichstromvormagnetisierung erreicht, dass die Wechselstromvormagnetisierung in der positiven Halbwelle nur bis zum Punkte C geht.
Es wird also im Laufe einer Periode bei der positiven Halbwelle nur ein geringer Teil rückmagnetisiert. Für die Spannungsregelung bleibt dann noch die Induktionsänderung vom Punkt C bis zum Punkt E zur Verfügung. Die Gleichstromvormagnetisierung kann daher durch Verschieben des Punktes C den Regelbereich einstellen.
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Der grösste Regelbereich ist durch die Punkte B und E gegeben. Die Abhängigkeit der Vormagnetisierung von derZeit ist unter der Magnetisierungskurve dargestellt. Die Regelung erfolgt durchSpannungsimpulse, die in einer magnetischen Regeleinrichtung erzeugt werden. Die Impulsform ist in Fig. 2 dargestellt. u. zw. die Impulsspannung u in Abhängigkeit von der Zeit t. Ihre Spannungszeitfläche ist dem Unterschied zwischen Soll-und Istwert des Stromes proportional. Die Impulse bewirken nun, dass die Rückmagnetisierung vom Punkte C bis zum Punkte D geht und dort stehen bleibt, bis der entsprechende Umformerkontakt geschlossen hat und der Kontaktstrom die Ummagnet1sierúng selbst vollzieht.
Die Länge der Einschaltstufe kann auf diese Weise in einfacher Weise geregelt werden, ohne die Höhe der Ausschaltstufe zu beeinflussen. Die magnetische Regeleinrichtung kann hiebei in bekannter Weise. beispielsweise in Sättigungs- winkelschaltung geschaltet sein. Sie kann auch in der Art ausgeführt sein, dass sie nicht nur vom Gleichstrom des Kontaktumformers in bekannter Weise beeinflusst wird, u. zw. unmittelbar oder unter Zwischenschaltung von Stromwandlern, sondern dass zwei Kerne verwendet werden, deren in Reihe geschaltete Ar- beitswicklungen an einen Hilfstransformator, welcher aus dem Wechselstromnetz gespeist wird, angeschlossen sind. Ausserdem ist eine Gleichstromwicklung vorhanden, mit welcher der Sollwert eingestellt werden kann.
Soll- und Istwert wirken beide magnetisch entgegengesetzt auf den Regler ein. Die Arbeitswicklung des Reglers beeinflusst nun die Schaltdrosselspule über eine besondere Regelwicklung. Dieser Arbeitskreis ist so geschaltet, dass die Schaltdrosselspulenwicklung über Gleichrichter zwischen dem Mittelpunkt beider Arbeitswicklungen des Reglers und dem Mittelpunkt dsr Sekundärwicklung des Transformators angeschlossen ist. Diese Schaltung hat den Vorteil, dass nur wenig Gleichrichter für eine einwandfreie Gleichrichtung nötig sind. Man kommt mit drei Gleichrichtern aus, wobei die Schaltung der Wirkungsweise einer Sechsphasen-Schaltung entspricht.
Die Fig. 3 zeigt die Schaltung der ganzen Anordnung mit einer Regeleinrichtung nach dem beschriebenen Prinzip. Mit 1 ist der Transformator bezeichnet, der den durch die Kontakte 3 angedeuteten Kontaktumformer speist. 2 sind die Schaltdrosselspulen mit den Gleichstromvormagnetisierungswicklungen 21, den Wechselstromvormagnetisierungswicklungen 22 und den Regelwicklungen 23. Die Gleichstromvorma- gnetisierung wird aus dem Gleichstromnetz 15 gewonnen und über die Drosselspulen 5 und den Einstellwiderstand 4 der Wicklung 21 zugeführt. Die Drosselspule dient der Entkopplung des Gleichstromkreises von eventuell in der Wicklung induzierten Wechselspannungen.
Die Wechselstiomvormagnetisierung erfolgt über die Strombegrenzungsspule 6, welche eine rechteckige Kurvenform erzeugt. Diese Drosselspule istan dasWechselstromnetz ? angeschlossen. Der magnetische Regler ist mit 8 bezeichnet. Eine besondere vom Gleichstrom des Kontaktumformers gespeiste Wicklung ist nicht vorhanden, sondern es werden die Kerne des magnetischenReglers unmittelbar über die Gleichstromschiene geschoben. Die Schiene selbst ist daher eine Wicklung der Regeleinrichtung. Der Strom in der Schiene gibt den Istwert an. Der Sollwert wird aus der Wicklung 81 erhalten, welche aus dem Gleichstromnetz 15 gespeist wird. Der Strom wirkt dem Istwert entgegen. Er kann durch den Einstellwiderstand 11 eingestellt werden.
Ausserdem ist die Sperrdrossel- spule 12 vorhanden. Mit 82 ist die Arbeitswicklung dargestellt. Sie besteht aus zwei Teilen, die verschiedenenKernen zugeordnet sind. Der Arbeitskreis, in welchem diese Wicklungen liegen, wird durch den Hilfstransformator 10 gespeist. Zwischen dem Mittelpunkt beider Wicklungsteile 82 und dem Mittelpunkt der Sekundärwicklung des Hlfstransformators 10 sind über Einstellwiderstände 13 und Gleichrichter 9 die Regelwicklungen 23 der Schaltdrosselspulen angeschlossen. Für diese Schaltung braucht man also drei Gleichrichter, obwohl sie eine Sechsphasen-Schaltung darstellt. Mit 14 ist ein Öffnungskontakt bezeichnet, welcher im Störungsfalle magnetisch durch ein Relais geöffnet wird und den Arbeitskreis unterbricht.
Durch die magnetische Regeleinrichtung werden nun Impulse in dem Augenblick erzeugt, wenn der Istwert
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abgegebenen Gleichspannung, so dass auch der gleiche Strom des Umformers auf den Sollwert gezwungen wird.
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