Anordnung zum Ein- und Ausschalten eines Umrichters. Bei Umrichtern, das heisst bei Einrich tungen zur unmittelbaren Umformung von Wechselstrom einer Frequenz in Wechsel strom anderer Frequenz mittelst gitter gesteuerter Entladungsgefässe, vorzugsweise mit Dampf- oder Gasfüllung, ermöglicht die Gittersteuerung die Beeinflussung des Um formungsvorganges in der verschiedenartig sten Weise, zum Beispiel kann die Steuer spannung abhängig sein sowohl vom Primär netz, als auch vom Sekundärnetz; sie kann aber auch die Phasenlage bezw. den Mo mentanwert des erzeugten Wechselstromes berücksichtigen. Gegenstand der Erfindung ist nun eine Anordnung zum Ein- und Aus schalten eines Umrichters mittelst der Gitter steuerung.
Erfindungsgemäss ist eine in den Gitterkreisen mittelst eines Schalters ein- und ausschaltbare Vorspannung mit derarti ger Bemessung nach Grösse und Vorzeichen vorgesehen, dass in der einen -Schalterstellung die betriebsmässige Steuerung gewährleistet ist, in der andern die Einleitung der Ent ladung in sämtlichen Entladungsstrecken unterbunden wird.
Grösse und Vorzeichen der Vorspannung sind bestimmt durch die Charakteristik der verwendeten Entladungs strecken und die Grössen der an der Umfor mung beteiligten Spannungen. Beispielsweise ist es bei Entladungsgefässen mit einer im Negativen verlaufenden Charakteristik erfor derlich, dass die das Ausschalten des Um richters bewirkende Vorspannung in bezug auf die Kathode negativ ist.
Es wird bemerkt, dass es bereits in der Gleichrichtertechnik bekannt ist, das Gitter zu Schaltoperationen heranzuziehen. Sieht man von den Fällen ab, in denen das Gitter lediglich @Sehaltoperationen durchführt, also den Gleichrichter nicht betriebsmässig steuert, so ist zwar bekannt, dass das Gitter sowohl betriebsmässig steuern, als auch Schaltopera tionen übernehmen kann. Bei dieser bekann ten Anordnung erfolgt aber das :Schalten in der Weise, dass die betriebsmässige Gitter- spannung in vorbestimmter Weise beeinflusst wird.
Eine solche Beeinflussung ist für Gleichrichter noch verhältnismässig einfach durchführbar. Beim Betrieb von Umrichtern ist es jedoch vorteilhaft, die im allgemeinen nicht einfach zusammengesetzten betriebs mässigen Steuerspannungen urigeändert zu lassen und dafür das Ein- und Ausschalten mittelst einer Vorspannung durchzuführen.
In Abb. .1 der Zeichnung ist ein. Aus führungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Zwei mehrphasige .Sekundärwicklungen 1' bis 6' und 1" bis 6" eines Transformators 7, dessen Primärwicklung 8 an ein Drehstrom netz 9 angeschlossen ist, speisen über gi-Her- gesteuerte Entladungsgefässe 13' bis 18' bezw. 13" bis 18" den Belastungskreis 11. Das eingestrichene System liefert die eine Halbwelle, das zweigestrichene System die andere Halbwelle des erzeugten Wechselstro mes.
Die Gitterkreise der beiden Gruppen von Entladungsgefässen enthalten je einen Widerstand 22' bezw. 22", parallel zu dem eine Vorspannungsbatterie 31' bezw. 32" ge schaltet werden kann.
Bei geöffnetem Schal ter 29' bezw. 29" erhalten die Gitterkreise des ein- bezw. zweigestrichenen Systems die Vorspannung Null; bei geschlossenem Schal ter erhalten die Gitterkreise eine negative Vorspannung. Bei geöffnetem Schalter mögen die Steuerspannungen 23' bis 28' bezw. 2$" bis 28" den geforderten Steuerungsbedingun gen genügen; bei geschlossenem Schalter er halten die Gitterkreise eine solche negative Gitterspannung, dass kein Entladungsgefäss neu zündet.
Man kann somit durch Öffnen des Schalters 29' bezw. 29" den Frequenz- wandler in Betrieb nehmen und durch Schlie ssen des Schalters 29' bezw. 29" den Fre- quenzwandler ausser Betrieb setzen. Das Ausserbetriebsetzen bereitet deswegen keine Schwierigkeiten, weil spätestens nach Ab lauf einer Halbwelle der erzeugten Wechsel spannung der erzeugte Wechselstrom durch Null geht.
Auch das selbsttätige Abschalten infolge zu grosser Belastung oder dergleichen kann mittelst der Schalter 29' bezw. 29" erfolgen. Diese Massnahme ist in Abb. 2 angedeutet. Die Vorspannungsbatterie speist die Strom spulen der Schalter 29', 29". In diesem Kreis ist ein Schalter 39 vorgesehen, dessen Mag netspule von dem Strom des Verbraucher kreises 11 durchflossen wird. Ausserdem ist ein Schaltelement 40 vorgesehen, das von einem Stromkreis 41 beeinflusst wird.
Beim Auftreten von Überströmen im Verbraucher kreis 11 wird der Schalter 39 geöffnet, wor auf unmittelbar die Schalter 29' und 29" geschlossen werden. Der die Stromspulen der Schalter 29' und 29" enthaltende greis bewirkt somit, dass der Frequenzwandler nur arbeitet, wenn dieser greis von Strom durch flossen wird. Sobald dieser Stromkreis un terbrochen ist, arbeitet der Frequenzwandler nicht. Dieser nach dem R.uhestromprinzip gebaute Steuerkreis ermöglicht in sehr ein facher Weise eine Berücksichtigung sämt licher die Betriebssicherheit beeinflussender Faktoren.
Bei Verwendung von Entladungs gefässen mit Glühkathoden empfiehlt es sich, einen Schalter 40 vorzusehen, der in Ab hängigkeit von der Temperatur der Kathode oder vom- gathodenheiz.Ürom betätigt wird (Bimetallstreifen). Haben beispielsweise beim Einlegen des Schalters 42, der als der Haupt steuerschalter bezeichnet werden kann, von Hand oder durch Fernsteuerung die Glüh- kathoden noch nicht die richtige Emissions temperatur erreicht, so erfolgt die eigentliche Inbetriebsetzung des Frequenzwandlers erst bei Schliessen des Schalters 40.
Der Vorteil der hier beschriebenen Mass nahmen besteht darin, dass bei Frequenz wandler keine Schalter für grosse Leistungen mehr nötig sind; es werden nur noch kleine, einfach zu betätigende Schalter für die Steuerkreise benötigt.
Unter Umständen kann es auch zweck mässig sein, an Stelle mechanischer Schalter gesteuerte oder urigesteuerte Ventile, insbe sondere Elektronenröhren und Dampf- bezw. Gasentladungsgefässe, zu verwenden. Diese haben bekanntlich gegenüber mechanischen Schaltern den Vorteil, dass sie ohne Trägheit arbeiten.
Arrangement for switching a converter on and off. In converters, that is, in devices for the direct conversion of alternating current of one frequency into alternating current of another frequency by means of grid-controlled discharge vessels, preferably with vapor or gas filling, the grid control enables the shaping process to be influenced in the most varied of ways, for example the Control voltage be dependent on both the primary network and the secondary network; but it can also bezw the phase position. take into account the instantaneous value of the alternating current generated. The invention now relates to an arrangement for switching a converter on and off by means of the grid control.
According to the invention, a bias voltage that can be switched on and off in the grid circles by means of a switch is provided with such a dimensioning according to size and sign that operational control is ensured in one switch position and the initiation of the discharge in all discharge paths is prevented in the other.
The size and sign of the bias voltage are determined by the characteristics of the discharge path used and the size of the voltages involved in the deformation. For example, in the case of discharge vessels with a negative characteristic, it is necessary that the bias voltage that causes the converter to be switched off is negative with respect to the cathode.
It is noted that it is already known in the rectification art to use the grid for switching operations. If one disregards the cases in which the grid only carries out @sehaltoperations, i.e. does not control the rectifier operationally, it is known that the grid can control operationally as well as take over switching operations. In this known arrangement, however, this is done: Switching in such a way that the operational grid voltage is influenced in a predetermined manner.
Such influencing can still be carried out relatively easily for rectifiers. When operating converters, however, it is advantageous to leave the operating control voltages, which are generally not simply composed, changed and to switch them on and off by means of a bias voltage.
In Fig. 1 of the drawing is a. Shown from exemplary embodiment of the invention. Two multi-phase .Sekundärwicklungen 1 'to 6' and 1 "to 6" of a transformer 7, the primary winding 8 of which is connected to a three-phase network 9, feed via gi-Her- controlled discharge vessels 13 'to 18' respectively. 13 "to 18" the load circle 11. The line system supplies one half-wave, the two-line system the other half-wave of the generated alternating current.
The lattice circles of the two groups of discharge vessels each contain a resistor 22 'respectively. 22 ", parallel to which a bias battery 31 'or 32" can be switched.
With the switch open ter 29 'respectively. 29 ", the grid circles of the one- and two-line system receive the bias voltage zero; when the switch is closed, the grid circles receive a negative bias voltage. With the switch open, the control voltages 23 'to 28' and 2 $" to 28 "may meet the required control conditions are sufficient; when the switch is closed, the grid circles receive such a negative grid voltage that no discharge vessel reignites.
You can thus by opening the switch 29 'respectively. 29 ″ put the frequency converter into operation and put the frequency converter out of operation by closing the switch 29 'or 29 ″. The decommissioning does not cause any difficulties, because at the latest after a half-wave of the alternating voltage generated, the alternating current generated goes through zero.
Even the automatic shutdown due to excessive load or the like can be by means of the switch 29 'respectively. 29 ". This measure is indicated in Fig. 2. The bias battery feeds the current coils of the switches 29 ', 29". In this circuit, a switch 39 is provided, the Mag netspule of the current of the consumer circuit 11 flows. In addition, a switching element 40 is provided, which is influenced by a circuit 41.
When overcurrents occur in the consumer circuit 11, the switch 39 is opened, which immediately closes the switches 29 'and 29 ". The old containing the current coils of the switches 29' and 29" means that the frequency converter only works when it Ancient of electricity is flowing through it. As soon as this circuit is interrupted, the frequency converter does not work. This control circuit, built according to the closed-circuit principle, makes it very easy to take into account all the factors that influence operational safety.
When using discharge vessels with hot cathodes, it is advisable to provide a switch 40 that is operated depending on the temperature of the cathode or on the cathode heating element (bimetallic strip). For example, if the incandescent cathodes have not yet reached the correct emission temperature when the switch 42, which can be referred to as the main control switch, is inserted by hand or by remote control, the frequency converter is not actually put into operation until switch 40 is closed.
The advantage of the measures described here is that frequency converters no longer require switches for large powers; only small, easy-to-operate switches are required for the control circuits.
Under certain circumstances, it can also be useful to replace mechanical switches with controlled or traditionally controlled valves, in particular special electron tubes and steam respectively. Gas discharge vessels to be used. As is known, these have the advantage over mechanical switches that they work without inertia.