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Gitterspannungsgerät für Ionenventile
Die Erfindung betrifft eine Anordnung bei einem Stromrichter mit Stromventilen mit Ionenventilcharakter zur Übertragung von Steuerimpulsen von einem Steuerimpulserzeuger zu den Steuerelektroden der Stromventile.
Für eine solche Übertragung von Steuerimpulsen werden normalerweise einphasige Transformatoren verwendet, die verhältnismässig klobig werden und gleichzeitig eine Vormagnetisierungsspannung für die einzelnen Transformatoren brauchen. Weiter ist in der Regel eine Spannungsquelle zum Erhalten der Sperrspannung für die Gitter in den nicht leitenden Ventilstrecken erforderlich.
Eine bedeutend vorteilhaftere Konstruktion erhält man nach der Erfindung, wo die Überführungsanordnung einen mehrphasigen Transformator umfasst, dessen Phasenzahl der Pluszahl des Stromrichters entspricht und dessen Primärseite an den Steuerimpulserzeuger angeschlossen wird, während die Sekundärseite an die genannten Steuerelektroden angeschlossen ist. Ferner ist gemäss der Erfindung eine Diodenschaltung an den Transformator angeschlossen, vorzugsweise an dessen Primärseite, zur Entmagnetisierung der den nicht leitenden Ventilstrecken entsprechenden Phasen des Transformators. Durch diese Anordnung fallen die speziellen Massnahmen für Entmagnetisierung der Phasen weg und eine spezielle Sperrspannungsquelle wird ebenfalls überflüssig.
Weiter erhält man ein bedeutend besseres Ausnutzen des mehr- phasigen Transformators verglichen mit den einphasigen Transformatoren, so dass wesentlich geringere Dimensionen der verschiedenen Teile des Transformators erforderlich sind.
Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügte schematische Zeichnung beschrieben, die ein Gitterspannungsgerät für ein dreianodiges Ionenventil zeigt.
Die Zeichnung zeigt ein Ionenventil 10, das mit Hilfe eines Steuerimpulserzeugers 7 gesteuert wird, der über das Gitterspannungsgerät an das Gitter des Ionenventils angeschlossen ist. Das Gitterspannungsgerät enthält einen mehrphasigen Transformator 8, der an die verschiedenen Gitter 101-103 des Ionenventils 10 angeschlossen ist. Die verschiedenen Phasen der Schaltung sind mit den Ziffern 1-3 bezeichnet. Der Transformator hat Primärwicklungen 13-33 und Sekundärwicklungen 14-34.
Der Steuerimpulserzeuger ist in einer einfachen Form gezeigt, die aus drei Transistoren 11-31 besteht, die von einer Steuerspannungsquelle gesteuert und von einer Gleichspannungsquelle 71 gespeist werden, die zwischen den Emittern der Transistoren und dem Sternpunkt der Primärwicklung des Transformators eingeschaltet ist. Weiter ist an die Primärseite des Transformators eine Diodenschaltung 12-32, wie gezeigt, angeschlossen.
Die Anordnung ist vorzugsweise geeignet für Gittersteuerung mit langen Impulsen, d. h. von derselben Dauer wie der nominelle Leitungsintervall der Anoden, also 1200 in dem gezeigten Fall, weshalb die Wirkungsweise mit Rücksicht auf diesen Fall erklärt werden soll, auch wenn es denkbar ist, die Anordnung bei kurzen Steuerimpulsen zu verwenden. Stellt man sich erst einmal vor, dass beispielsweise der Transistor 11 leitend ist, so fliesst ein Strom von der Spannungsquelle 71 durch die Primärwicklung 13 des Transformators 8 und über den Sternpunkt der Primärwicklung zurück zur Spannungquelle 71.
Gleichzeitig kann man sich vorstellen, dass die übrigen Wicklungen des Transformators zwei Systeme von Sekundärwicklungen bilden, nämlich die drei eigentlichen Sekundärwicklungen 14, 24, 34 und
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die zwei Primärwicklungen 23 und 33. Es ist, wie gesagt, vorausgesetzt, dass der Steuerimpulserzeuger lange Impulse gibt, und wenn der Transformatorkern so reichlich bemessen ist, dass er nicht gesättigt wird, wird während der ganzen Pulszeit im Kern ein Fluss anwachsen, wobei in den übrigen Wicklungen Spannungen induziert werden.
In der Sekundärwicklung 14 wird eine Spannung induziert, die dem Gitter 101 positive Polarität abgibt, wodurch die entsprechende Ventilstrecke zündet. In den Sekundärwicklungen 24 und 34 werden dagegen Spannungen induziert, die den Gittern 102 und 103 negative Spannungen im Verhältnis zur Kathode geben, so dass diese Gitter auf die entsprechenden Ventilstrecken sperrend wirken. In den Primärwicklungen 23 und 33 werden Spannungen induziert, die Ströme verursachen, die sich über die entsprechenden Dioden 22 und 23 schliessen.
Nach Kommutierung von der Phase 1 zur Phase 2 wird der zur Phase 1 gehörende Schenkel
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11 das nächste Mal leitend wird. Eine spezielle Magnetisierungsspannungsquelle ist also nicht erforderlich im Gegensatz zu einphasigen Transformatoren. Während dieser Ummagnetisierung wird in der Wicklung 13 eine Spannung induziert, die sich über der Diode 12 entlädt.
Weiter geht aus dem oben Angeführten hervor, dass eine spezielle Spannungsquelle für Sperrung der nicht leitenden Ventilstrecken nicht erforderlich ist, weil eine solche Sperrspannung automatisch erhalten wird, und da die Zündspannungen zu den Gittern nicht eine solche feste Sperrspannung zu überwinden
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erhaltenen'Sperrspannungennungsfall über diesem Widerstand, welcher Spannungsfall sich zu den vom Transformator erhaltenen Sperrspannungen addiert. Wenn die Zündung einer Ventilstrecke ausbleibt, fällt jedoch auch der Spannungsfall über dem Widerstand 9 fort. Um in einem solchen Fall eine Zusatzspannung für die Sperrspannungen zu sichern, ist der Widerstand 9 mit einem Kondensator 91 parallelgeschaltet worden, der im gegebenen Fall sich über dem Widerstand 9 entlädt und dabei temporär einen Spannungsfall über diesem sichert.
Um die Gitterströme zu begrenzen, ist aut der Sekundärseite des Transformators je ein Reihenwiderstand 15-35 angeordnet worden.
Wie früher angedeutet, sollen die Dioden 12-32 Entmagnetisierungsströme leiten, die in den Transformatorwicklungen induziert worden sind. Für diesen Zweck ist es ohne Bedeutung, ob die Dioden auf der Primär-oder Sekundärseite angeordnet sind. Durch Anordnen der Dioden auf der Primärseite gewinnt man indessen, dass die Spannungen, die während des Entmagnetisierungsintervalls in den nicht aktiven Pirmärwicklungen induziert werden und die, wenn sie zu der Speisespannung addiert sind, solche Werte erreichen können, dass die Sicherheit der Transistoren gefährdet wird, von den Dioden kurzgeschlossen werden.
Die Dioden schützen durch diese Anordnung auch den Transistor gegen Spannungspitzen, die auf de Ventilseite erzeugt werden und transformatorisch zur Primärseite übergeführt werden können. Für Spannungsspitzer von entgegengesetzter Polarität können die Transformatoren von Dioden 17-37 geschütz1 werden.
Der Transformatorkern muss, wie früher erwähnt, so dimensioniert sein, dass er normalerweise nicht gesättigt wird. Wenn jedoch aus irgend einem Anlass Sättigung eintreten sollte, haben die Reihenwider stände 16-36 die zusätzliche Aufgabe, die Stromsteigerung zu begrenzen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung bei einem Stromrichter mit Stromventilen mit lonenventilcharakter zur Übertragung von Steuerimpulsen von einem Steuerimpulserzeuger zu den Steuerelektroden der Stromventile, d adurch gekennzeichnet, dass die Anordnung einen mehrphasigen Transformator umfasst, dessei Phasenzahl der Pulszahl des Stromrichters entspricht und dessen Primärseite an den Steuerimpulserzeuge angeschlossen ist, während die Sekundärseite an die genannten Steuerelektroden angeschlossen ist, une durch eine Diodenschaltung, die vorzugsweise auf der Primärseite des genannten mehrphasigen Transformators und deren Durchlassrichtung den in den den nicht leitenden Ventilstrecken entsprechenden Phase bei Ummagnetisierung induzierten Strömen entspricht.