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Schaltungsanordnung zur Kompensation von Unsymmetrien über
Stromteileranordnungen parallel arbeitender gesteuerter Stromrichter
Es ist bekannt, einen Quecksilberdampf-Stromrichter, ein Thyratron oder ähnliche Verstärkerorgane mit einer Steuereinrichtung nach dem Vertikalsteuerverfahren, dem das von G. W. Muller veröffentlichte Prinzip zugrunde liegt, zu betreiben. Bei einer ähnlichen Steuerung nach Fig. 1 wird eine phasenfeste Si- nus-Sägezahn-oder Dreieckspannung U, (hier über der Zeit t aufgetragen) als Bezugswechselspannung mit einer Steuergleichspannung Ust zum Schnitt gebracht. Die Differenz beider Spannungen übersteuert einen differenzierenden Verstärker, der ein Transistorverstärker sein kann. Dadurch entstehen die in der Phase verschiebbaren Steuerimpulse für die Gitter des Stromrichters.
Bei einer Vergrösserung der Steuergleichspannung Ust z. B. wird der Impuls A zeitlich vorgeschoben und der Impuls B zurückgeschoben.
Eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer dreieckförmigen Bezugswechselspannung, wie sie in der österr. Patentschrift Nr. 211920 beschrieben ist, zeigt die Fig. 2. Die Dreieckspannung wird durch Integration eines Rechteckstromes an den Kondensatoren 15 und 16 erzeugt. Der Rechteckstrom entsteht durch Kommutierung des durch die Drosselspule 17 geglätteten und durch den Widerstand 18 bestimmten Gleichstromes, der von der an den Klemmen 9a und 9b liegenden Wechselspannung über den Brückengleichrichter 19 erzeugt wird. An den Kondensatoren 15 und 16 liegt eine durch die Ventile 7 und 8 bezüglich der Steuerspannung Ust um 1800 phasenverschobene dreieckförmige Spannung U15 und U . Die- se ist in Fig. 3 dargestellt. Der Ausgang der Schaltungsanordnung ist an eine Einrichtung 20 zur Impulserzeugung und Impulsumformung angeschlossen.
Für die noch später zu erläuternde Anwendung dieser Schal- tungsanordnung wird darauf hingewiesen, dass nur einer der in Fig. l dargestellten Impulse, d. h., entweder A oder B, hier ausgenutzt werden soll. Zum Beispiel werden die in den Punkten a und a'der Fig. 3 erzeugten Impulse zum Steuern eines sechsphasigen Stromrichters benutzt.
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der Gitterimpulse a und a'hängt somit bei konstanter Steuerspannung Ust nur noch von der Gleichheit der Kondensatoren 15 und 16 ab. Trotzdem besteht, wie später gezeigt wird, die Notwendigkeit, die 1800Symmetrie durch Einfügen einer weiteren Steuergrösse noch zu korrigieren bzw. zu ändern.
Das ist aber in der angegebenen Schaltung nicht möglich, wenn die Steuerspannung Ust und die Speisespannung U= der Impulsformer 20 nicht aufgetrennt oder mehrfach vorhanden sein soll.
Auch eine mit der österr. Patentschrift Nr. 220243 vorgeschlagene Schaltungsanordnung erlaubt es
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die zwangsweise Zuordnung des vor-und rücklaufenden Impulses A und B (vgl. Fig. 1) zu verändern. Dabei wurde eine zusätzliche Impulsverschiebung in gleicher Richtung erreicht, ohne die Speisespannung der einzelnen Impulsformer aufzutrennen oder mehrmals, z. B. bei einer sechsphasigen Stromrichterschaltung, zu erzeugen. Auch die Steuerspannung blieb für mehrere Impulsformer gemeinsam.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, der bereits bekannten Steuereinrichtung ein weiteres Anwendungsgebiet zu erschliessen, ohne dass der Aufwand erhöht werden muss. Insbesondere soll mit einer möglichst geringen Zahl von gegeneinander potentialmässig isolierten Spannungsquellen, insbesondere für die Stromversorgung der Impulsformer und für die Steuerspannung U st, ausgekommen werden. Für die Anwendung der Steuerungseinrichtung sind hier über Stromteileranordnungen parallel arbeitende Stromrichter vorgesehen, bei denen Unsymmetrien untereinander durch regelungstechnische Eingriffe kompensiert werden sollen.
Eine entsprechende Stromrichteranordnung zeigt die Fig. 4, u. zw. sind zwei dreiphasige Teilstromrichter über die Saugdrossel 10 als Stromteiler zu einer sechspulsigen Saugdrosselschaltung zusammengefasst. Der Anschluss an ein nicht dargestelltes Drehstromnetz erfolgt über einen Transformator, von dem diebeiden Sekundärwicklungsgruppen 11 und 12 dargestellt sind. Das entsprechende Stromrichtergefäss ist mit 13 bezeichnet.
Die Anodenanschlüsse mit den Bezugszeichen 1... 6 sind den entsprechenden Trans-
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dieser Drossel vermindert sich bzw. geht sogar verloren, wenn ihre beiden Hälften nicht mehr gleichmä- ssig magnetisiert werden, d. h., eine durch den Aufbau der Schaltungsanordnung oder der Steuerungseinrichtung bedingte Unsymmetrie der den beiden Transformatorwicklungssternen zugeordneten Teilstromrichter besteht.
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rung sehr unterschiedliche Ströme in den Sternpunkten der Transtormatorwicklungen ergeben. Es genügen dabei Abweichungen in der 180 -Symmetrieder Gitterimpulse a und a', die z. B. die Anoden 6 und 3 zün- den, von Bruchteilen eines elektrischen Grades.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich demnach auf eine Schaltungsanordnung zur Kompensation von Unsymmetrien über Stromteileranordnungen parallel arbeitender gesteuerter Stromrichter mit Hilfe der den Steuerelektroden zugeordneten Steuerung, die mit der Überlagerung einer Dreieckspannung als Bezugsspannung und einer Steuergleichspannung arbeitet, wobei ein Pol der Steuergleichspannung zwischen zwei Kondensatoren angeschlossen ist, an denen die Bezugsspannungen für die Steuerung von mit 1800 elektrisch Phasenverschiebung arbeitenden Teilstromrichtern abgenommen werden. Erfindungsgemäss sind zwischen den beiden Kondensatoren zwei in Reihe liegende niederohmige Widerstände angeschlossen, die zusätzlich mit einem Gleichstrom beaufschlagt werden, der zur Kompensation der Unsymmetrie dient.
Die neue Schaltungsanordnung ist in Fig. 5 dargestellt. Die dreieckförmigen Bezugswechselspannungen
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zeichneten Kondensatoren erzeugt. Die Steuergleichspannung Ust wird für alle sechs Entladungsstrecken gemeinsam den" Klemmen 37 und 38 zugeführt. Zwei mit 1800 elektrisch Phasenverschiebung zur Wirkung kommende Entladungsstrecken werden jeweils über die Ausgänge der Verstärkereinrichtungen oder Impulsformer 41, 43 und 45 gesteuert. Zu beachten ist aber, dass von zwei nach Fig. l möglichen Impulsen einer Verstärkereinrichtungs-Hälfte immer nur einer ausgenutzt wird. Die oberen Ausgänge der Im-
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43 undvon einer Gleichspannung an den Klemmen 39 und 40 erzeugt werden.
Die letztgenannte Gleichspannung bzw. der Gleichstrom kann von der Stromdifferenz in den beiden Wicklungshälften der Saugdrossel 10 abhängig gemacht werden. Fliesst dieser Gleichstrom beispielsweise von Klemme 39 über die Widerstände 27 - 32 zur Klemme 40, so wird von der Steuerspannung Ust (an den Klemmen 37 - 38) bezüglich der oberen Eingänge der Impulsformer 41, 43 und 45 der Spannungsabfall der Widerstände 27, 29 und 31 subtrahiert, während bezüglich der unteren Eingänge der Impulsformer der Spannungsabfall der Widerstände 28, 30 und 32 dr Steuerspannung Ust addiert wird. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, verschieben sich dadurch die Gitterimpulse der Anoden eines Sternes zeitlich nach hinten, während sich die Gitterimpulse des andern Sternes zeitlich nach vorne verschieben.
Dadurch wird die gesteuerte Spannung des einen Sternes verkleinert und die des andern Sternes vergrössert. Entsprechend ändert sich die Vormagnetisierung der Saugdrossel.
Der Gleichstrom über die niederohmig dimensionierten Widerstände 27... 32 wird relativ gross gehalten, damiteinansichentstehender rechteckförmiger Spannungsabfall, der von den Strömen über die Kondensatoren 21... 26 herrührt, vernachlässigt werden kann. Wenn der jeweilige Kondensatorstrom beispiels-
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weise maximal 25 mA beträgt, so werden die ohmschen Widerstände 27... 32 so dimensioniert, dass ein Strom von 1 A, eingespeist zwischen 39 und 40, etwa einen Spannungsabfall an der Reihen-Parallelschaltung der Widerstände von m V hervorruft, was einem Ohmwert von 0, 1 Ohm gleichkommt.
Bei ei- ner Steuerspannung Ust von 30 V für 180 elektrisch Phasenverschiebung reicht dann die erzeugte Zusatzspannung etwa aus, eine Unsymmetrie von 0, 6 elektrisch zu kompensieren. Da die Widerstände 27, 29 und 31 sowie 28, 30 und 32 jeweils parallelgeschaltet sind, können die Parallelschaltungen durch je einen Widerstand ersetzt werden.
Die Impulsformer 41, 43 und 45 entsprechen den in der österr. Patentschrift Nr. 211920 beschriebenen.
Durch die Massnahmen der Erfindung wird erreicht, dass die Kompensation von Unsymmetrien eines beschriebenen Gitterimpulsgerätes oder einer sechsphasigen Saugdrosselschaltung durch Einfügen einer gemeinsamen Kompensationsspannung an den Punkten 39 und 40 der Fig. 5 möglich ist, und dass dabei nur eine gemeinsame ieuergleichspannungUU t zur gemeinsamen Phasenverschiebung der Impulse und eine gemeinsame Gleichspannung U= zur Spannungsversorgung der Impulsformer notwendig, ist.
PATENT ANSPRÜCHE,
1. Schaltungsanordnung zur Kompensation von Unsymmetrien über Stromteileranordnungen parallel arbeitender gesteuerter Stromrichter mit Hilfe der den Steuerelektroden zugeordneten Steuerung, die mit der Überlagerung einer Dreieckspannung als Bezugsspannung und einer Steuergleichspannung arbeitet, wobei ein Pol der Steuergleichspannung zwischen zwei Kondensatoren angeschlossen ist, an denen die drei- eckförmigen Bezugsspannungen für die Steuerung von mit 1800 elektrisch Phasenverschiebung arbeitenden Teilstr91nrichtern abgenommen werden, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Anschluss der Steuergleichspannung und den Kondensatoren niederohmige Widerstande eingeschaltet sind und dass die Reihen- schaltung der beiden Widerstände mit einem zusätzlichen Gleichstrom oder mit einer zusätzlichen Gleichspannung zur Kompensation von Unsymmetrien beaufschlagt wird.