Einrichtung zur Steuerung von gittergesteuerten Entladungsgefässen. Für gittergesteuerte Entladungsgefässe (Gleichrichter, Umrichter, Wechselrichter) werden synchron mit der Frequenz des Haupt- oder iSekundärnetzes umlaufende Zündimpulsverteiler, zum Beispiel durch Synchronmotor angetriebene Steuerwalzen, verwendet, :die den Gittern der einzelnen Anoden in dem geeigneten Zeitpunkt die Zündspannung aufdrücken. Zu Zwecken der Regulierung ist es erforderlich, den Zünd punkt gegenüber der Anodenspannung zeit lich zu verschieben.
Das kann dadurch ge schehen, dass durch einen Drehtransformator die Phasenlage der dem,Stator des Synchron motors zugeführten :Spannung verdreht wird, Eine andere Methode erzielt die Verschiebung durch Verdrehung der magnetischen Achse des mit Gleichstrom erregten Rotors (oder auch Stators) .des !Synchronmotors.
In Abb. 1, ist angenommen, dass als An triebsmotor ein gewöhnlicher Schleifring- ankermotor verwendet ist, der durch Einfüh- rung von Gleichstrom in. den Rotor synchroni- siert wird. Die dreiphasige Wicklung des Rotors sei in 'Stern geschaltet und eine der Phasen u kurzgeschlossen, um eine wirksame Dämpfung bei Pendelungen zu erreichen.
Der Gleichstrom wird in den :Sternpunkt einge führt und tritt aus den Enden der beiden Phasen v und w aus. Mit Hilfe eines Poten- tiometers p kann die Verteilung des Gleich stromes auf .die beiden Phasen geändert wer den. Je nach der Grösse der Ströme in den beiden Phasen kann die magnetische Achse des Rotors um 120' bei der gezeichneten Anordnung gedreht werden, was eine ent sprechende Verschiebung der Zündmomente des Verteilapparates zur Folge hat.
Für eine automatische Regulierung kann bei -dieser be kannten Anordnung die Verstellung des Po- tentiemeters p durch ein automatisches Regel organ, zum Beispiel einen Schnellregler, vor genommen werden. Diese Anordnung bietet jedoch Schwierigkeiten bei der Ausführung des Reglers, insbesondere bei Potentialunter schieden zwischen Verteiler und Regler; sie ist teuer und bringt durch den Regler mit seinen mechanisch bewegten Teilen eine uner wünschte Verzögerung und Komplikation mit sich.
Erfindungsgemäss wird nun die Zwischen- schaltung eines Potentiometers und eines besonderen Reglers zu .seiner Verstellung -da durch vermieden, :dass die Wicklungen aus verschiedenen Stromkreisen derart gespeist werden, :dass die resultierende magnetische Achse die gewünschte Phasenlage zur Ver schiebung der Zündpunkte der Anoden an nimmt.
In der Zeichnung .sind Ausführungsbei spiele der Erfindung schematisch in :den Abb. 2 bis 4 dargestellt.
Gemäss Abb. 2 wird Phase v von einem konstanten Gleichstrom durchflossen, der von einer eigenen Stromquelle a (Batterie, kleiner Gleichrichter oder zweckmässig Hilfserregung des -Gleichrichters) erzeugt wird. Phase w ist an einen .Shunt h angeschlossen, der im Gleichstromkreis liegt und vom Haupt strom .7g durchflossen wird. Der Syncliron- verteiler für :die Zündimpulse sei so einge stellt, dass der gesteuerte Apparat, zum Bei spiel ein Gleichrichter seine maximale Gleich spannung abgibt, wenn der Netzstrom J = o ist.
Wird nun der Gleichrichter belastet, so fliesst auch in der Phase w ein Gleichstrom und die magnetische Achse des Synchron motors, die als die resultierende aus. den, Strömen in v und w bestimmt wird, erhält eine Winkelverdrehung, die eine Verzögerung ,der Zündimpulse ergibt und :dadurch die abgegebene Gleichspannung erniedrigt. Man hat auf diese einfache Weise einen selbst tätigen gegenkompoundierten Gleichrichter erhalten.
Wählt man die Anordnung so, dass bei Leerlauf die :Spannung o vorhanden ist und der in zo fliessende Strom eine Vorverlegung der Zündpunkte zur Folge hat, so wird :die Gleichspannung mit wachsender Belastung erhöht, der Gleichrichter also überkompoun- ,diert. Durch geeignete Wahl der Schaltung und der Bedingungen lassen sich verschiedene Sfrom-Spannungs-Charakteristiken erzielen. Ebenso lässt sich in gewissen Grenzen eine Regelung auf konstanten ,Strom vornehmen.
Die beeinflussende Grösse braucht nicht unbedingt ein Gleichstrom zu sein, sondern es können auch Wechselstromgrössen verwen det werden, wenn der Wechselstrom vor Einführung in den Rotor gleichgerichtet wird. Zum Beispiel kann :die oben geschil derte Kompoundierung statt durch einen Gleichstromshunt auch über einen oder meh rere auf der Wechselstromseite des Gleich richters eingebaute Stromwandler c erfolgen, deren .Sekundärstrom durch Ventile d gleich gerichtet wird, wie in Abb. 3 dargestellt.
Eine Regelung der abgegebenen Spannung in Abhängigkeit von der Spannung des Wechselstromnetzes e erhält man, wenn man die Wechselspannung nach passender Trans formation und Gleichrichtung in eine der Rotorphasen einführt, um eine Verlegung der Zündpunkte bei Änderung der .Spannung zu erreichen.
Es steht grundsätzlich nichts im Wege, die Methoden zu kombinieren und eine ge meinschaftliche Beeinflussung,durch mehrere Grössen vorzunehmen, oder auch noch andere Grössen zur Regelung heranzuziehen, die sich in Gleichströme überführen lassen. Die genannte Methode bietet in bestimm ten Fällen auch bei Steuerung von Hand Vorteile. Befindet sich der Zündverteiler mit Motor auf einem hohen Potential gegen Erde, was in Hochspannungsanlagen vorkommt, so bot bisher :die Verstellung des Potentiometers zur Regulierung .Schwierigkeiten, insbeson dere wenn 'die :Steuerung von einem entfern ten ;Schaltpult aus, erfolgen sollte.
Nach der Erfindung kann man jedoch eine Rotor- wieklung über einen kleinen Gleichrichter und einen vorgeschalteten Isoliertransfor- mator speisen und braucht dann nur die dem Isoliertransformator zugeführte Spannung durch einen Vorsclialtwiderstand oder der gleichen zu ändern, um den Gleichrichter zu steuern. Dieser Vorteil der Steuerung über Wechselstrom ist immer vorhanden, wenn die den Regelvorgang beeinflussende Grösse sich auf einem andern Potential befindet als der Zündlzngsver feiler.
Es ist oft erwünscht, den Charakteristiken der gesteuerten Ventile einen bestimmten Verlauf zu geben. Dieser lässt sich in ver schiedenster Weise beeinflussen, zum Bei spiel durch die Wahl der Ausgangsstellung des Verteilers, durch den Winkel, den die Rotorphasen miteinander einschliessen, durch Umkehr der Stromwicklung in einer Rotor phase usw. Dabei kann man in den Stromkreis einer Phase auch eine Gegenspannung f ein schalten (siehe Abbildung 4), so dass zu nächst ein negativer Strom fliesst, der erst mit wachsendem Netzstrom seine Richtung ändert, oder bei Verwendung eines Gleich richters der Strom erst von einem bestimm ten Wert an fliessen kann.
Gibt man dem Verteilapparat eine bestimmte Winkelvor- eilung, so wird erst von einer bestimmten Stromstärke ab eine Änderung der Gleich spannung und eine Art Überstromregelung bewirkt. Weiter besteht die Möglichkeit, mehr als zwei Motorwicklungen zu verwen den, die von verschiedenen Grössen beein flusst werden können, oder auch den bisher als konstant angenommenen Strom der einen Phase in gewissen Grenzen durch eine zu sätzliche Grösse zu ändern.
Durch Einschal tung von stromabhängigen Widerständen oder durch die Verwendung von Wandlern mit passenden Fehlerkurven ergeben sich Möglichkeiten, den Verlauf der Charak teristiken zu beeinflussen.
Die beschriebenen Einrichtungen lassen sieh sinngemäss auf alle Arten gittergesteuer- ter Ventile anwenden. Sie waren bisher speziell für Zündimpulsverteiler mit Steuer walzen geschildert, die im allgemeinen mit Gleichstrom-Impulsen arbeiten. Sie lassen sich jedoch in gleicher Weise anwenden, wenn die Speisung der Gitter mit Wechsel spannung gleicher oder erhöhter Frequenz als die Netzfrequenz :erfolgt, die zum Beispiel durch einen Periodenumformer erzeugt wird.
Die Phasenlage der erzeugten Wechselspan nung kann durch Verstellung der magne tischen Achse des antreibenden Synchron- motors geändert werden, wodurch die Zünd- punkte der Gitter entsprechend verschoben werden. Ebenso sind diese Steuermethoden anzuwenden, wenn .der @Gittersteuerapparat nicht mit dem speisenden und gespeisten Netz, sondern einem Sekundärnetz von ab weichender Frequenz synchron läuft.