CH197090A - Device for controlling valve converters. - Google Patents

Device for controlling valve converters.

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CH197090A
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valve
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German (de)
Inventor
Aktieng Siemens-Schuckertwerke
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Siemens Ag
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Description

  

  Einrichtung zur Regelung von     Ventilstromrichtern.       Die Aufgabe, bei einem Gleichrichter den  Energiebetrag, der von einer Halbwelle des  an den Gleichrichter angeschlossenen Wech  selstromnetzes mitgeführt     wird,    zu regeln,  konnte bisher nur bei solchen Gleichrichtern  gelöst werden, die mit Entladungsstrecken  als Ventile arbeiten.

   Die vorliegende Erfin  dung betrifft demgegenüber eine Einrichtung  zur Regelung von Ventilgleichrichtern, die  nicht nur für Entladungsstrecken     anwendbar     ist, sondern die es darüber hinaus gestattet,  auch mit solchen     Ventilstrecken,    wie z.     B.     Trockengleichrichter, die an sich nicht ge  steuert werden können, alle die Regelauf  gaben zu lösen, die bisher den steuerbaren  Entladungsstrecken vorbehalten waren.  



  Die Erfindung benutzt einen den Ventil  strecken vorgeschalteten, synchron mit dem  speisenden     Wechselstromnetz    arbeitenden  Unterbrecher, welcher jede Ventilstrecke ein  mal in jeder Periode ein- und nach Erlöschen  des Ventilstromes wieder ausschaltet. Den         Ventilstrecken    eines Gleichrichters - einen  Unterbrecher vorzuschalten, ist an sich be  kannt.

   Der Zweck des Unterbrechers bei den  bekannten     Anordnungen    besteht darin, die       Ventilstrecken    während der Sperrperiode von  dem     Wechselstromnetz    abzuschalten und so  mit von der     Sperrspannungsbeanspruchung     zu entlasten.     Weiterhin    hat man auch schon  Unterbrecher in diesem Zusammenhang .da  für benutzt, um bei mehrphasigen Gleich  richtern die Zahl der erforderlichen Ventil  strecken herabzusetzen.

   Da nämlich die Ven  tilwirkung immer nur während des     Strom-          übergabevorgänges    von der einen Phase zur  andern in Wirkung tritt, ist es möglich, nur  so viel Ventilstrecken vorzusehen,     wie    im  Höchstfall zu gleicher Zeit stromführende  Phasen vorhanden sind, wenn man nur dafür  sorgt, dass die Ventilstrecken immer auf die  jenigen Phasen umgeschaltet werden, in  denen sie gerade mit ihrer     Ventilwirkung     benötigt werden.

        Gemäss der vorliegenden Erfindung wird  nun der den Ventilstrecken vorgeschaltete  Unterbrecher zur     Regelung    des Ventilgleich  richters in der     Weise        benutzt,    dass der Zeit  punkt des Einsetzens des Ventilstromes  innerhalb jeder Periode der Wechselspannung  zum Zwecke der Spannungsregelung durch  Veränderung der Synchronlage der     Schalt-          zeitpunkte        willkürlich    veränderbar ist.

   Die  Ventilstrecke bleibt beim Erfindungsgegen  stand somit im     CTegensatz        zut    den bekannten  Regelanordnungen solange von dem speisen  den Wechselstromnetz getrennt, bis die Strom  führung in einem beliebigen Zeitpunkt der       Wechselspannungshalbwelle    einsetzen soll,  bis also beispielsweise bei einem gas- oder  dampfgefüllten Entladungsgefäss der Licht  bogen in der Entladungsstrecke gezündet  werden soll.  



  Die heute üblichen     Gleichriehtera.nord-          nungen,    welche mit Entladungsstrecken mit  Ventilwirkung arbeiten, lösen die Aufgabe  der     Spannungsregelung        durchweg    in der       Weise,    dass der elektrische Stromkreis ausser  halb der Entladungsstrecke dauernd oder  w     eniastens    so lange geschlossen gehalten  wird, wie die betreffende Ventilstrecke über  haupt zur     Übernahme    des     Stromes    fähig ist.

    Die Ventilstrecke wird also, wenn sie nicht  dauernd in dem äussern Stromkreis einge  schaltet bleibt, spätestens kurz vor dem Zeit  punkt der Spannungsgleichheit der betref  fenden Phase mit der vorangehenden Phase  eingeschaltet. Die Einschaltung in einem       willkürlich    wählbaren Zeitpunkt innerhalb  der Halbwelle der speisenden Wechselspan  nung wird dann dadurch herbeigeführt, dass  die Leitfähigkeit der vorher gesperrten     Ent-          ladungsstreel#,e    in dem betreffenden Zeit  punkt hergestellt wird.

   Es wird zu diesem  Zweck entweder eine Quecksilberkathode im  Augenblick der Zündung durch     Zündelek-          troden,    Tauchelektroden oder dergleichen  emissionsfähig gemacht oder es liegt in der  Entladungsstrecke zwischen der Anode und  einer dauernd emissionsfähigen Kathode ein  Steuergitter, dem in dem gewünschten     Zünd-          augenblick    ein die Sperrwirkung aufheben-    des Steuerpotential zugeführt wird.

   We  sentlich und die bekannten     Anordnungen    von  der Erfindung unterscheidend ist dabei stets  die Tatsache,     daB    die betreffende Ventil  strecke schon vor der Zündung zumindest  von dem Zeitpunkt an, in dem frühestens der       Lichtbogeneinsatz    möglich ist,     elektrisch    lei  tend mit dem speisenden Wechselstromnetz  verbunden ist.

   Die Anode eines Quecksilber  dampfgleichrichters, der beispielsweise erst  im     Maximum    der speisenden Wechselspan  nung gezündet wird, führt schon längere Zeit  vorher die volle Anodenspannung     bezw.    bei  mehrphasigen Gleichrichtern deren volle Dif  ferenz zwischen der Spannung der in der  Stromführung vorangehenden     Wechselstrom-          phase.     



  Die Erfindung weicht von dieser bekann  ten Regelung grundsätzlich ab, indem durch  den ausserhalb der Ventilstrecke liegenden  Unterbrecher die Ventilstrecke erst in dem       gewünschten    Augenblick der Zündung oder  Stromzuführung     bezw.    unmittelbar vorher in  den Stromkreis eingeschaltet wird. Das hat  zunächst, wie bereits bekannt, den Vorteil,  dass während der Sperrzeit keine     Störungen     durch unerwünschte     Sperrspannungsbean-          spruchungen    der Ventile auftreten können.

    Weiter hat die     Erfindung    aber den Vorteil,  dass man bei der Wahl der Art der Ventil  strecke wesentlich freizügiger ist als     bisher.     Insbesondere gelingt es durch die Erfindung  zum ersten Mal, den bekannten und in letzter  Zeit zu hoher Vollkommenheit     entwickelten     Trockengleichrichter und dessen betriebliche  Vorzüge für die regelbare Gleichrichtung  heranzuziehen.  



  Es ist ohne weiteres möglich, den Unter  brecher, der beim Erfindungsgegenstand zur       Spannungsregelung    benutzt wird, auch dazu  zu benutzen, um in der eingangs bereits     er-          w    ähnten Weise die Zahl der Ventilstrecken  a  gegenüber der Phasenzahl herabzusetzen. Da  durch wird an der Umformung     bezw.    an der  von dem Umformer gelieferten Strom- oder  Spannungskurve grundsätzlich nichts ge  ändert.

   Es kann also ein     12-Phasengleich-          richter    mit nur zwei, beispielsweise ein-           anodigen,    Entladungsgefässen oder Trocken  gleichrichtern     betrieben    werden, wobei der  von einer Halbwelle der Wechselspannung  mitgeführte Energiebetrag in genau dem  selben Umfange geregelt werden kann wie  bei einem der bekannten     12-Phasengleich-          richter    mit mindestens je einer Entladungs  strecke in jeder     Gleichrichterphase.    Von der  Möglichkeit, die Zahl der     Ventilstrecken     herabzusetzen, wird man besonders bei  solchen     Umformeranordnungen    Gebrauch  machen,

   die mit höheren Spannungen arbei  ten; denn es ist einleuchtend, dass die Ge  samtanordnung. und der Gesamtaufbau einer       Umformereinrichtung    bei höheren Spannun  gen wesentlich einfacher und vor allen Din  gen wirtschaftlicher wird, wenn unabhängig  von der Phasenzahl des den Umformer spei  senden Transformators nur zwei oder drei  Ventilstrecken notwendig sind.

   Da die Ge  samtzeit während der bei einem     Mehrpha.sen-          gleichrichter    eine der Phasen Strom führt,  von dem Grad der Aussteuerung oder Rege  lung einer Halbwelle     praktisch    unabhängig  ist, kann der Zeitabschnitt zwischen dem Ein  schalten und dem Ausschalten einer     Wech-          selstromphase    stets der gleiche bleiben.

   Nur  unter ganz besonderen     Umständen,    wie sie  beispielsweise bei der Wechselrichtung, das  heisst bei der Umformung von Gleichstrom in  Wechselstrom, auftreten können, kann es  zweckmässig sein, auf diesen     Zeitabschnitt     steuernd     einzuwirken,    indem man ihn bei  spielsweise von Betriebsgrössen, wie von dem  Belastungsstrom des Umformers, abhängig  macht. Im allgemeinen wird man demnach  mit einer einfachen Umschalteinrichtung zwi  schen Ventilstrecken und     Wechselstromquelle     auskommen, beispielsweise mit einer umlau  fenden Schalteinrichtung, die nach Art eines  Kollektors mit feststehenden Bürsten ausge  bildet ist und von einem an das Wechsel  stromnetz angeschlossenen Synchronmotor  angetrieben wird.  



  Es sei hier erwähnt, dass es grundsätzlich  gleichgültig ist, mit welchen Unterbrechungs  vorrichtungen die Verbindung zwischen den       Wechselstromphasen    und den Entladungs-         strecken    hergestellt und wieder aufgehoben  wird.

   Es können mechanische Schalter mit       unmittelbarer        Kontaktberührung        zwischen     festen Kontakten benutzt werden, es können  aber auch Schalteinrichtungen     angewendet     werden, bei denen einer der beiden     Kontakte     flüssig ist.     Schalteinrichtungen    dieser Art  sind beispielsweise in der Form von     Elektro-          lytschaltern    oder     Quecksilberstrablschaltern     für andere     Umformerzwecke    bekannt gewor  den.

       Zn    jedem Falle handelt es sich darum,  dass     zwischen    die     Wechselstromquelle        und     die Ventilstrecken eine Schalt-     bezw.    Unter  brechungsvorrichtung geschaltet wird, welche  zu willkürlich wählbaren     Zeitpunkten    die  elektrische     Verbindung    zwischen der Ventil  strecke und der     Wechselstromquelle    her  stellen und wieder aufheben kann.

   Zur Ver  besserung des Schaltvorganges werden zweck  mässig Kondensatoren zu den Schaltkontak  ten parallel geschaltet, oder es werden an  dere     Schutzmittel,    wie Reihendrosselspulen  oder     Vorwiderstände,    angewendet.  



  Die     Erfindung    möge anhand der in der  Zeichnung dargestellten Beispiele näher er  läutert werden.     Fig.    1 zeigt einen     sechs-          phasigen-    Gleichrichter mit Trockengleich  richtern als     Ventilstrecken.    An das Dreh  stromnetz 1 ist die     Primärwicklung    des  Transformators 2 angeschlossen, dessen Se  kundärwicklung 3 mit der     Schalteinrichtung     4 in     Verbindung    steht.

   Zum     Antrieb    der       Schalteinrichtung    4 dient der     Synchronmotor     5, der, um     eine    Veränderung der Synchron  lage der Schaltbewegung zu ermöglichen,  über den Drehtransformator 7 an das Dreh  stromnetz 1 angeschlossen ist. Die Schaltein  richtung 4 besteht aus     einer    Kontaktwalze,  auf der eine Reihe von Bürsten     schleifen.     Sechs der Bürsten sind in zyklischer Reihen  folge an die sechs Phasen der Transformator  wicklung 3 angeschlossen, während die bei  den übrigen Bürsten über je eins der     Ventile     6 mit dem positiven Leiter des Gleichstrom  kreises 8     in    Verbindung stehen.

   Die mit den       Ventilen    verbundenen Bürsten schleifen dabei  auf     Schleifringen    9     und    10, während den  übrigen Bürsten     Kontaktstücke    zugeordnet      sind, die nun jeweils einen Teil des Umfan  ges der Kontaktwalze bedecken. Eine     Ab-          tvicklung    der Schaltwalze zeigt     Fig.    2.     Man     ersieht daraus, dass durch die     SchaIteinrich-          tung    mit den Ventilstrecken 6 jeweils höch  stens zwei Phasen der     Tra.nsformatorwick-          lung    3 eingeschaltet sind.

   Während des gröss  ten Teils der Stromführung ist nur eine  Phase eingeschaltet. Die einzelnen Kontakt  stücke überlappen sich in Umfangsrichtung,  so dass sich auch die Zeiten der Strom  führung der einzelnen Phasen überlappen.  Die     Überlappung    der Einschaltzeiten ist not  wendig mit Rücksicht auf die     Kommu-          tierung.    Der Zeitpunkt des     Einscha.ltens     innerhalb der Halbwelle der     "V@Techselspan-          nung    des Wechselstromnetzes 1 wird durch       Änderung    der     Relativlage    zwischen dem ro  tierenden System und dem     Vektor    des     Wech-      

      selstromnetzes    1 eingestellt. Es stehen dazu  verschiedene bekannte     Mittel    zur Verfügung:       Entweder    der in     Fig.    1 dargestellte Dreh  transformator 7 oder eine räumliche Ver  drehung des     Stators    des Synchronmotors 5  oder eine     Änderung    der     Erregung    von     Teil-          w        icklimgen    im     Gleiehstromerregerkreis    dieses  Motors, durch die die     Vektorlage    der Erre  gung gegenüber dem Netzvektor verdreht  wird.  



  Es sei noch darauf hingewiesen; dass die  Einrichtung für mit Trockengleichrichtern  arbeitende Umformer grundsätzlich auch  dann anwendbar ist, wenn jeder Wechsel  stromphase eine Ventilstrecke zugeordnet ist.  



  In     Fig.    3 ist ein Ausführungsbeispiel für  einen regelbaren Trockengleichrichter darge  stellt, bei dem eine     Transformatorschaltung     verwendet ist, bei der die Dauer der Strom  führung einer Ventilstrecke durch die be  kannte Saugdrosselspule erhöht ist. Der Pri  märwicklung 11 des Transformators sind  hier zwei     selzundäre        Teilwicklungen    12 und  13 zugeordnet, die je in Stern geschaltet sind  und sich zu einem     Seehsphasensvstem    ergän  zen.     Zwischen    den     Sternpunkten    der beiden  Teilwicklungen liegt die Saugdrosselspule 14.  deren Mittelpunkt den Nullpunkt der Ge  samtwicklung darstellt.

   Die Unterbrecher-         einrichtung    15 ist nur schematisch darge  stellt und kann in jeder beliebigen Art aus  gebildet sein. Da hier jeweils drei Phasen  der     Transformatorsekundärwicklung    gleich  zeitig stromführend sind, so müssen auch drei  Ventilstrecken 16 vorgesehen sein. Die An  schlüsse der Ventilstrecken an die Schaltkon  takte der     Schalteinrichtung    15 sind so ge  wählt, dass die Ventilstrecken jeweils au drei  in der Phasenfolge benachbarten Phasen der  Sekundärwicklung des Transformators liegen.

    Für die übrigen Schaltvorrichtungen zwi  schen Transformator und Trockengleichrich  tern ist die Forderung massgebend, dass die  Trockengleichrichter zyklisch an die     jeweils     stromführenden Phasen der Transformator  wicklung anzuschliessen sind.  



  An Stelle der     in        Fig.    3 gewählten Saug  drosselspule können     naturgemäss    auch andere  dem gleichen Zweck dienende Vorrichtungen,  beispielsweise magnetisch untereinander ver  kettete Drosselspulen, in den einzelnen Pha  senleitungen angewendet werden.  



       Fig.    4 zeigt den regelbaren Trocken  gleichrichter in seiner Anwendung     zum     Energieaustausch zwischen einem Wechsel  stromnetz I. und einem Gleichstromverbrau  cher 17. Der Schaltungsaufbau der Gesamt  anordnung entspricht der von andern regel  baren Gleichrichtern her bekannten Kreuz  schaltung, während jeder einzelne Gleich  richter entsprechend     Fig.    1 geschaltet ist. Die  Primärwicklung 18 des Transformators ist       dementsprechend    mit zwei     SekundärwickIun-          gen    1.9 und 20 verkettet, die in dem vorlie  genden Ausführungsbeispiel in sechs Phasen  sterngeschaltet sind.

   Jeder Transformator  wicklung ist eine besondere Schalteinrich  tung 23     bezw.    24 zugeordnet, die über einen  Drehtransformator 25     bezw.    26 angetrieben  wird und jeder Schaltvorrichtung sind wie  derum je zwei Ventilstrecken 21     bezw.    22       j-orgeschaltet.    Die Schaltung nach     Fig.    4  kann auch angewendet werden, um ein  Gleichstromnetz mit     einem        Wechselstromnetz     zu verbinden und zwischen beiden Netzen in  beliebiger Richtung Energie     auszutauschen.              In.        Fig.    5 ist ein Ausführungsbeispiel der  Erfindung dargestellt,

   bei dem als Ventil  strecken     Quecksilberdampf        entladungsstrecken     27 verwendet sind. Die     Verbindung    zwischen  den Ventilstrecken     und    der Schaltvorrichtung  ist die gleiche wie in der Schaltung nach       Fig.    1.

   Die beiden Ventilstrecken sind mit  Steuergittern ausgerüstet, welche zum  Schutz gegen     Störungen    über eine Relais  einrichtung an eine negative     Sperrspannungs-          quelle    29 angeschlossen werden     können.    Die  gleichen Steuergitter können auch noch ver  wendet werden, um die     Entladungsstrecken     zu Beginn der Stromführung zu zünden.  Bei dieser Anordnung erfolgt dann unmittel  bar zeitlich nacheinander die Einschaltung  der Entladungsstrecke durch den umlaufen  den Kontaktapparat und die Zündung durch  entsprechende     Beaufschlagung    der Steuer  gitter.

   Bei der     Schaltung    nach     Fig.    5 ist an  genommen, dass die Steuergitter über einen  umlaufenden Kontaktapparat 28 gesteuert  werden, der ebenso wie die     Schalteinrichtung     im Anodenkreis der Ventilstrecken durch  einen Synchronmotor 5 angetrieben wird.  An Stelle der Steuergitter können auch an  dere Steuermittel, beispielsweise in den  Quecksilberspiegel eintauchende     Zündelek-          troden,    angewendet werden. Das in der  Zeichnung dargestellte     zweianodige    Ent  ladungsgefäss 27 kann durch zwei     einanodige     Gefässe ersetzt werden.

   Handelt es sich um       Gleichrichteranordnungen    mit Saugdrossel  spulen oder     dergl.,    so muss auch     hier    ebenso  wie bei der Schaltung nach     Fig.    3 die Zahl  der Entladungsstrecken entsprechend erhöht  werden.  



       Fig.    6 zeigt die     Erfindung    in ihrer An  wendung auf einen Wechselrichter. Auch  hier sind Entladungsstrecken 31 und 32 mit  der Sekundärwicklung 3 eines Mehrphasen  transformators in ähnlicher Weise über eine  Schalteinrichtung 30 verbunden wie in den  Schaltungen der     Fig.    1 oder 5.

   Zwischen  den Anoden der beiden Entladungsstrecken  liegt ein Kondensator 33, der jedoch nur  dann unbedingt erforderlich ist, wenn der  Wechselrichter auf ein selbständiges Wech-         selstromnetz    arbeitet, wenn also     in    dem  Wechselstromnetz 1 keine von dem Wechsel  richter unabhängige Wechselspannung zur       Verfügung    steht, um den Löschvorgang der       Entladungsstrecken    zu steuern. Die Schal  tung der Figur zeigt deutlich, mit wie ein  fachen Mitteln es der     Erfindung    gelingt, das  Problem des sogenannten "Drehrichters" das  heisst des     Mehrphasenwechselrichters    zu  lösen.

   Die beiden     Entladungsstrecken    31     und     32 des Wechselrichters sind,     wie        in    der  Zeichnung angedeutet, mit Steuergittern aus  gerüstet, die ihrerseits an eine Steuerspan  nungsquelle 14 angeschlossen sind und die  gleichen     Steuerfunktionen    übernehmen     wie     die Gitter der     Entladungsstrecken    in     Fig.    5.  An Stelle der in     Fig.    6 angegebenen Ent  ladungsstrecken können auch bei dieser  Schaltung Trockengleichrichter oder andere  an sich nicht     steuerbare        Ventilstrecken    an  gewendet werden.  



  Man kann die erfindungsgemässe Gleich  riehteranordnung auch ohne weiteres für  Hochspannung bemessen und muss dann ledig  lich für eine genügende Isolation des Kon  taktapparates, durch den die Ventilstrecken  mit den Sekundärwicklungen des Transfor  mators     verbunden    werden, sorgen. Sowohl  die     stillstehenden,    als auch die     umlaufenden     Kontakte können dabei an Hochspannungs  isolatoren befestigt werden. Besonders bei  hohen Spannungen macht sich auf die Be  messung der Ventilstrecken der Umstand  vorteilhaft bemerkbar, dass ihre Spannungs  beanspruchung wesentlich günstiger als sonst  ist, da in der Sperrphase keine     Spannung    an       ihnen    liegt.

   Dadurch ist bei Entladungs  strecken auch jede     Rückzündungsgefahr    be  seitigt. In diesem Fall ist es besonders vorteil  haft, bei Beginn der Stromführung ausser der       Einschaltung    durch den Unterbrecher noch       zusätzlich    die für     Fig.    5 bereits erläuterte  Gittersteuerung anzuwenden.

   Während die  Ventile die Eigenschaft heben, den Strom in  der abzuschaltenden Phase längere Zeit auf  einem so niedrigen Betrag zu halten, dass ein       funkenfreies        Abschalten    auch dann erzielt  werden kann, wenn der     Abschaltzeitpunkt         nicht ganz genau festgelegt ist, so kann doch  beim Einschalten der Folgephase an dem     Uii-          terbreeher    eine Funkenbildung auftreten, ins  besondere dann, wenn die vor der Kontakt  berührung an den Kontakten herrschende  Spannungsdifferenz     verlifiltnisinä        ssig    gross ist.

    Das ist zum Beispiel dann der Fall, wenn       durch    Verschiebung der Synchronlage der  Schaltbewegung der     Aussteuerungsgrad    des  Stromrichters weitgehend Herabgesetzt ist.  Die     Zuschaltung    erfolgt dann nämlich nicht  mehr im Zeitpunkt der Spannungsgleichheit,  in dem eine Spannungsdifferenz an den zu  schliessenden Kontakten noch nicht vorhan  den ist, sondern in einem Zeitpunkt, in dem  die Spannungen der abzulösenden Phase und  der zuzuschaltenden     Phase    bereits um einen       gewissen    Betrag voneinander verschieden  sind.  



  Die Funkenbildung an den Kontakten  beim Zuschalten der Folgephase lässt sich nun  dadurch unterdrücken, dass mit den Ventil  strecken Drosselspulen in Reihe geschaltet  werden, die sich bei Überschreitung einer     be-          stimmten    niedrigen Stromgrenze sprung  haft sättigen. Derartige Drosselspulen,     so-          genannte    Schaltdrosseln, sind bereits als       Strombegrenzungseinriclitungen    für     Schalt-          t'    vorgeschlagen worden.

   Ihre Wir  kung beruht darauf, dass sie beim normalen       Betriebsstrom    gesättigt sind und nur einen       .e    ringen Spannungsabfall verursachen,     dass     aber beim     Stromnulldurchgang,    wenn sie     ent-          sättigt    sind, eine hohe Spannung an ihnen  auftritt, die so gerichtet ist, dass sie     eine     schnelle Änderung des Stromes nicht zulässt.  Diese     Kommutierungsspannung    ist aber nur  verhältnismässig kurze Zeit vorhanden und  es ist infolgedessen erforderlich, dass die ab  kommutierende Phase innerhalb dieses kur  zen     Zeitinterv    alles abgeschaltet wird.

   Bei       Schaltstromrichtern,    die ausschliesslich     finit     Schaltdrosseln als     Strombegrenzungseinrich-          tungen    arbeiten,     muss    man infolgedessen im       @@Ilgemeinen    bei Belastungsänderungen auch  den     Abschaltzeitpunkt    regeln, und zwar der  art, dass bei kleiner Belastung die Abschal  tung früher erfolgt als bei grosser Belastung.    Dieser Nachteil tritt bei dem     Sehaltstrom-          richter    mit Ventilen als     Strombegrenzungs-          einrichtungen    nicht auf.

   Den Ventilen ge  genüber haben jedoch die Schaltdrosseln den  Vorteil,     da.ss    sie auch die     Spannung    beim Zu  schalten der Folgephase herabsetzen, da sich  im Augenblick des     Einschaltens    bei     geringen     Strömen eine hohe Spannung an sie legt, die  erst beim weiteren Anwachsen des Stromes  wieder auf einen sehr geringen Wert zu  sammenbricht.  



  Bei der hier     beschriebenen        Schaltung,%tTer-          den    nun die Vorteile der Ventile und der  Schaltdrosseln     vereinigt,    ohne das jedoch ihre  Nachteile auftreten. Beim Zuschalten sorgt  die Drossel für eine Herabsetzung der Kon  taktspannung, und zwar auch bei Teilaus  steuerung, während beim Abschalten die  Ventilstrecke das Auftreten eines     Rückwärts-          stromes    verhindert, so dass es auf eine ganz  genaue     Innelialtung    des     Absclialtzeitpunktes     nicht ankommt.

   Es ergibt sich dabei weiter  noch der Vorteil. dass die Ventilstrecken nur  dann in der Sperrichtung     beansprucht    wer  den, wenn bei starken     Belastungsänderungen     die von den Drosselspulen gelieferte     Koininu-          tierungsspannung    nicht ausreicht     beziv-.    nicht  die     richtige    zeitliche Lage     besitzt.    Die An  ordnung gewährleistet auch bei     Xurzschlüs-          sen        funkenfreien    Lauf,

   da man die     Über-          lappung    ohne     Schwierigkeiten    genügend lang  machen kann. Bei besonders hohen Span  nungen kann man auch durch     Anordnun-          von    Kondensatoren oder Widerständen, die  über V     orkontakte    den     Kommutierungsstrom     für die Drosselspulen liefern, ein funken  freies Einschalten sicherstellen.  



  Entsprechende     Ausführungsbeispiele    sind  in den     Fig.    7 und 8 der     Zeichnung    darge  stellt. Der     Unterbrecher    ist hier nach Art  eines umlaufenden     Kommutators    ausgebildet,       doch    kann hierfür auch jede andere Schalter  konstruktion, beispielsweise eine durch     Nok-          kenweilen    angetriebene     Schalteinrichtung.     Anwendung finden.

   Die einzelnen     "#el@uiidär-          pliasen    des Transformators 47 sind an die  Bürsten 41 bis 46 des Unterbrechers     bezw.         Verteilers 48 angeschlossen, die einen Winkel  von 360 elektrischen Graden, das sind hier  180   räumlich, bedecken. Auf weiteren 180    des Umfanges sind die Bürsten 41' bis 46'  untergebracht. Diese Bürstengruppe steht  mit dem einen Pol des Gleichstromkreises,  beispielsweise mit dem Pluspol, in Verbin  dung, und zwar abwechselnd über zwei ver  schiedene Stromwege. In jedem dieser beiden  Stromwege liegt eine Reihenschaltung aus  einer Schaltdrossel 54     bezw.    55 und einer  Ventilstrecke 56     bezw.    57.

   Der eigentliche       Kommutatorkörper    trägt an seinem Umfang  zwei Gruppen von je zwei Kontaktstücken  50 und 51     bezw.    52 und 53, die     sinngemäss     untereinander verbunden sind. Beim Umlauf  des     Kommutators,    der von dem Synchron  motor 58 angetrieben wird, werden infolge  dessen die einzelnen Phasen in     zyklischer     Reihenfolge abwechselnd über den Stromweg  mit der Schaltdrossel 54 und dem Ventil 56  oder den     Stromweg    mit der Schaltdrossel 55  und dem Ventil 57 mit dem einen Pol des  Gleichstromkreises in Verbindung gebracht.

    Die Synchronlage der     Schaltbewegung    und  damit der     Aussteuerungsgrad    des Stromrich  ters     bezw.    die Grösse der gleichgerichteten  Spannung lässt sich mit Hilfe eines     Schnek-          kengetriebes    49 verstellen, welches die Bür  sten verdreht. Ebenso gut könnte man auch  die Synchronlage des rotierenden Teils ver  ändern, beispielsweise     mittels    einer zwei  achsigen Erregung des Synchronmotors 58.  



  Es wurde schon erwähnt, dass man gegebe  nenfalls die     Zuschaltung    zunächst über einen  Widerstand oder     einen    Kondensator vorneh  men kann.     Fig.    8 zeigt,     wie    in diesem Fall  die     Kontaktsegmentanordnung    an dem     Kom-          mutatorumfang    ausgestaltet werden kann.  Das in der Schaltbewegung voraneilende  Kontaktstück ist hier in zwei Kontaktstücke  60 und 61 aufgelöst, die     miteinander    über  den Widerstand 62 verbunden sind.

   Die  Bürste der ablösenden Phase wird also je  weils erst auf den     Vorkontakt    61 auflaufen,  so dass jedes Mal kurzzeitig der Widerstand  62 in den Stromkreis eingeschaltet wird.    Ein wesentlicher Vorteil der erfindungs  gemässen     Stromrichteranordnungen    liegt da  rin,

   dass durch das periodische     Abschalten    der  Ventilstrecken von der     Transformatorwick-          lung    ihre     Sperrbeanspruchung    gegenüber       Ventilstromrichtern    ohne     vogeschalteten    Un  terbrecher erheblich herabgesetzt     wird.    Das  bedingt besonders bei Verwendung von     Trok-          kengleichrichtern    als     Ventilstrecken    eine Er  höhung des Wirkungsgrades insofern, als man  die Zahl der     hintereinander    zu schaltenden       Gleichrichterscheiben,

      von     denen    jede eine  ganz bestimmte Sperrspannung auszuhalten  imstande ist, entsprechend herabsetzen kann.  Da jede     Gleichrichterscheibe        einen        gewissen     Spannungsabfall verursacht, so     wird    auf  diese Weise also der gesamte     Spanungsabfall     wesentlich kleiner und der Wirkungsgrad  steigt dementsprechend.  



  Einer weiteren     Ausführungsform    der Er  findung liegt     nun    die     Erkenntnis    zugrunde,  dass durch die Regelung der Spannung die       Sperrbeanspruchung    der     Ventilstrecken    her  aufgesetzt wird. Wird die Stromrichter  anordnung voll ausgesteuert, das heisst also,  findet die     Zuschaltung    der Folgephase stets  im Augenblick der     Spannungsgleichheit    mit  der vorangehenden Phase statt, so hängt die  maximale Sperrbeanspruchung der Ventil  strecken lediglich von der Grösse der zeit  lichen     Überlappung    zweier Phasen ab.

   In       Fig.        10a    sind diese Verhältnisse für eine  sechsphasige     Gleichrichteranordnung    kurven  mässig dargestellt. Wenn die     Zuschaltung    der  Folgephase im     Zeitpunkt    der Spannungs  gleichheit P erfolgt und wenn die     Überlap-          pung   <B>30'</B> beträgt, so erreicht die maximale  Sperrbeanspruchung einer     Ventilstrecke    den  Wert Es, der gleich der Hälfte des Scheitel  wertes der     Phasenspannung    ist. Geht man  nun auf Teilaussteuerung über, das heisst ver  zögert man die     Zuschaltung    der Folgephase.

    so wächst bei gleicher     Überlappungsdauer    die       Sperrbeanspruchung    beträchtlich und er  reicht, wie es ebenfalls in     Fig.    10a dar  gestellt ist, bei einem     Aussteuerungswinkel     von 30   und einer     Überlappung    von eben  falls 30   den Wert<B>E,',</B> der bereits 86 % der      maximalen Phasenspannung beträgt. Soll  also der Stromrichter nicht ständig unter  Verzicht auf eine Regelung mit voller Aus  steuerung betrieben werden, sondern soll auch  eine Regelung stattfinden, so muss die Zahl  der hintereinander geschalteten Gleichrichter  scheiben grösser gewählt werden und die Ver  lustspannung steigt dementsprechend.  



  Zwecks Verbesserung des Wirkungsgra  des wird nun die Anordnung so getroffen,  dass die Zahl der in Reihe geschalteten     Trok--          kengleiclirichterscheiben    in Abhängigkeit von  dem     Aussteuerunggrad    veränderbar ist. Die  Zahl der     Gleiehrichterscheiben    kann     dann          entsprechend    dem wachsenden     Aussteuerungs-          ,;rad    Herabgesetzt werden, so     da.ss    jede un  nötige Verminderung des     Wirkungsgrades          i-ermieden    werden kann.

   Eine weitere     Ver-          bjesserung    des Wirkungsgrades kann dadurch  erzielt werden, dass man eine kombinierte  Regelung ausführt, bei der die Spannung in  groben Stufen über     Transformatoranzapfun-          geii    eingestellt wird, während die Feinrege  lung zwischen den Stufen durch     Aussteue-          rungsänderung    am Verteiler vorgenommen  wird. Dadurch lassen sich kleine     Aussteue-          rungsgrade    vermeiden und die Sperrbean  spruchung wird auf diese Weise herabgesetzt.  



  In     Fig.    9 ist für den Stromrichter eine       besonders    vorteilhafte Form angewendet, bei  der nur soviel Ventilstrecken wie gleichzeitig  stromführende Phasen vorhanden sind. Bei  der hier verwendeten     Sechsphasensehaltung     ohne Stromteilung sind also nur zwei Ventil  strecken erforderlich. Jede dieser Ventil  strecken besteht aus zwei hintereinander  geschalteten Gruppen von     Gleielirichterschei-          ben    75 und 76     bezw.    77 und 78.

   Diese Ventil  strecken werden durch die von dem Syn  chronmotor 73 periodisch betätigte Umschalt  einrichtung 72 abwechselnd in zyklischer       Reihenfolge    an die einzelnen Phasenwick  lungen des     Transformators    71 angeschlossen.

    Um nun bei einer Steigerung des     Aussteue-          rungsgrades,    die beispielsweise durch Ver  ändern der Synchronlage des Synchronmotors  73 mittels des Drehtransformators 74 vor  genommen werden kann, die Anzahl der in    Reihe geschalteten     Gleichrichterelemente     jeder Ventilstrecke herabzusetzen, ist ein       Überbrückungsschalter    79 vorgesehen, mit  tels dessen die Ventilstrecken 7 6     bezw.    78  kurzgeschlossen werden können.

   Während  hier die Zahl der hintereinander geschalteten       Gleichrichterelemente    nur in zwei Stufen  regelbar ist, kann auch eine weitere Unter  teilung vorgenommen werden, so dass eine  genauere Anpassung der     Elementezahl    an  den jeweils vorhandenen     Aussteuerungsgrad     möglich ist. Die     Umschalteinrichtung    für  die Ventilstrecken wird zweckmässig, wie das  durch die punktierte Linie angedeutet ist,  mit dem Regelorgan für den     Aussteuerungs-          grad,    hier also mit dem Drehregler 74 ge  kuppelt, so dass selbsttätig mit einer Ver  änderung des     Aussteuerungsgrades    auch eine  Veränderung der Zahl der Ventilstrecken vor  sich geht.  



       Jlnstatt    die Zahl der hintereinander ge  schalteten     Gleichrichterelemente    durch Kurz  schliessen zu     vermindern,    kann man auch, wie  das beispielsweise in     Fig.    11 dargestellt ist,  eine Reihen - Parallelschaltung anwenden.  Jede Ventilstrecke besteht hier ebenfalls aus  zwei     Gruppen    von     Gleichrichterelementen    80       i4nd    81     bezw.    82 und 83.

   Wenn die Um  sehalter 84, 85. 86 und 87 die in der Zeich  nung dargestellte Lage haben, sind die       Gleichrichterelemente    jeder Ventilgruppe ein  ander parallel geschaltet, während in der ent  gegengesetzten Stellung der Umschalter die       Gleichrichterelemente    jeder Ventilstrecke  mit gleicher     Durchlassrichtung    in Reihe lie  gen. Diese Schaltung wird besonders dann  zweckmässig sein, wenn es sich um     Anlass-          vorgänge    handelt, bei denen während der  kurzen     Anfahrzeit    eine Stromüberlastung der  Ventile in der Reihenschaltung möglich ist.  



  Die Spannungsbeanspruchung in der  Sperrichtung kann man auch noch dadurch  herabsetzen, dass man die Phasenzahl erhöht,  also beispielsweise von     Sechsphasenbetrieb     auf     Zwölfphasenbetrieb    übergeht, wobei die  Zahl der Ventilstrecken die gleiche bleiben  kann. Wie     Fig.        10b    zeigt, geht beim Zwölf  phasenbetrieb bei voller Aussteuerung unter      sonst gleichen Verhältnissen die Sperrspan  nungsbeanspruchung auf 1/4 der Sperrspan  nungsbeanspruchung bei     Sechsphasenbetrieb     herunter.

   Zwischen der     Sperrspannungsbean-          spruchung    bei     Teilaussteuerung        und    der bei  voller Aussteuerung ist praktisch ein Unter  schied nicht mehr vorhanden.  



  Ähnliche Verhältnisse wie bei Trocken  gleichrichtern liegen auch bei andern Ven  tilen vor, bei denen ebenfalls im allgemeinen  eine erhöhte Sperrbeanspruchung einen er  höhten Aufwand und einen grösseren     Span-          ningsabfall    erfordert, so dass die beschriebene  Massnahme auch hier erhebliche Vorteile  bringt.



  Device for controlling valve converters. The task of regulating the amount of energy in a rectifier that is carried along by a half-wave of the Wech selstromnetzes connected to the rectifier has so far only been able to be achieved in rectifiers that work with discharge paths as valves.

   The present inven tion relates to a device for controlling valve rectifiers, which is not only applicable for discharge paths, but also allows it to work with such valve paths, such. B. dry rectifier, which in itself can not be controlled ge to solve all the Regelauf tasks that were previously reserved for the controllable discharge paths.



  The invention uses an interrupter connected upstream of the valve and working synchronously with the AC power supply, which switches each valve segment on once in each period and off again after the valve current has been extinguished. The valve sections of a rectifier - connecting an interrupter upstream - is known per se.

   The purpose of the interrupter in the known arrangements is to switch off the valve sections from the alternating current network during the blocking period and thus to relieve them of the blocking voltage stress. Furthermore, one has already used breakers in this context .da for to reduce the number of required valve routes in multi-phase rectifiers.

   Since the valve effect only ever comes into effect during the current transfer process from one phase to the other, it is possible to provide only as many valve sections as the maximum number of live phases present at the same time, if you only ensure that the valve sections are always switched to those phases in which they are needed with their valve action.

        According to the present invention, the interrupter upstream of the valve sections is used to control the valve rectifier in such a way that the point in time at which the valve current starts can be changed at will within each period of the alternating voltage for the purpose of voltage control by changing the synchronous position of the switching times.

   In the subject of the invention, the valve path remains in contrast to the known control arrangements as long as it is separated from the supply of the AC power supply until the current is supposed to start at any point in time of the AC voltage half-wave, for example until the arc in the discharge path in a gas or steam-filled discharge vessel should be ignited.



  The common alignments, which work with discharge paths with valve action, consistently solve the task of voltage regulation in such a way that the electrical circuit outside the discharge path is kept closed continuously or at least as long as the valve path in question is at all is capable of taking over the electricity.

    The valve path is therefore, if it is not permanently switched on in the external circuit, switched on at the latest shortly before the voltage equality of the phase concerned with the previous phase. Switching on at an arbitrarily selectable point in time within the half-wave of the feeding AC voltage is then brought about by establishing the conductivity of the previously blocked discharge strip #, e at the relevant point in time.

   For this purpose, either a mercury cathode is made emissive at the moment of ignition by ignition electrodes, immersion electrodes or the like, or there is a control grid in the discharge path between the anode and a permanently emissive cathode, which cancels the blocking effect at the desired ignition moment - The control potential is supplied.

   What distinguishes the known arrangements from the invention is always the fact that the valve in question is already connected to the AC power supply in an electrically conductive manner before ignition, at least from the time at which the start of the arc is possible.

   The anode of a mercury vapor rectifier, which is ignited, for example, only at the maximum of the feeding AC voltage, leads respectively to the full anode voltage for a long time beforehand. in the case of multi-phase rectifiers, their full difference between the voltage of the preceding AC phase in the current conduction.



  The invention differs from this well-th regulation in principle, by BEZW respectively through the circuit breaker located outside the valve path, the valve path only at the desired moment of ignition or power supply. is switched into the circuit immediately beforehand. As already known, this has the advantage that during the blocking time, no interference can occur due to undesired blocking voltage stresses on the valves.

    The invention also has the advantage that the choice of the type of valve stretch is much more permissive than before. In particular, the invention makes it possible for the first time to use the well-known dry rectifier, which has recently been developed to a high degree of perfection, and its operational advantages for the controllable rectification.



  It is easily possible to use the interrupter, which is used for voltage regulation in the subject matter of the invention, to reduce the number of valve sections a compared to the number of phases in the manner already mentioned. There is BEZW on the deformation. basically nothing changes to the current or voltage curve supplied by the converter.

   A 12-phase rectifier can therefore be operated with only two, for example single-anode, discharge vessels or dry rectifiers, whereby the amount of energy carried by a half-wave of the alternating voltage can be regulated to exactly the same extent as with one of the known 12-phase equalization - rectifiers with at least one discharge path in each rectifier phase. Use will be made of the possibility of reducing the number of valve sections, especially in the case of such converter arrangements,

   who work with higher tensions; because it is evident that the overall arrangement. and the overall structure of a converter device at higher voltages conditions is much simpler and, above all, more economical if only two or three valve sections are required regardless of the number of phases of the transformer spei sending.

   Since the total time during which one of the phases conducts current in a multi-phase rectifier is practically independent of the degree of modulation or regulation of a half-wave, the period between switching on and switching off an AC phase can always be the same stay.

   Only under very special circumstances, such as those that can occur, for example, with the change in direction, i.e. when converting direct current into alternating current, can it be useful to control this period of time, for example by taking it from operating parameters such as the load current of the Converter, makes you dependent. In general, you will get along with a simple switching device between rule valve sections and AC power source, for example with a Umlau Fenden switching device that is in the manner of a collector with fixed brushes and is driven by a synchronous motor connected to the AC network.



  It should be mentioned here that it is basically irrelevant which interruption devices are used to establish and remove the connection between the alternating current phases and the discharge paths.

   Mechanical switches with direct contact between fixed contacts can be used, but switching devices can also be used in which one of the two contacts is liquid. Switching devices of this type are known, for example, in the form of electrolyte switches or mercury power switches for other converter purposes.

       In any case, it is a matter of a switching or switching between the alternating current source and the valve sections. Interrupting device is switched, which can stretch the electrical connection between the valve and the AC power source at arbitrarily selectable times and can remove it again.

   To improve the switching process, capacitors are expediently connected in parallel to the switching contacts, or other protective means, such as series inductors or series resistors, are used.



  The invention may be explained in more detail using the examples shown in the drawing. Fig. 1 shows a six-phase rectifier with dry rectifiers as valve sections. The primary winding of the transformer 2 is connected to the three-phase network 1, the secondary winding of which 3 is connected to the switching device 4.

   To drive the switching device 4, the synchronous motor 5 is used, which is connected to the rotary power supply 1 via the rotary transformer 7 in order to allow a change in the synchronous position of the switching movement. The Schaltein direction 4 consists of a contact roller on which grind a number of brushes. Six of the brushes are connected in cyclical order to the six phases of the transformer winding 3, while the other brushes are connected via one of the valves 6 to the positive conductor of the DC circuit 8.

   The brushes connected to the valves grind on slip rings 9 and 10, while the other brushes are assigned contact pieces, which now each cover part of the circumference of the contact roller. A development of the switching drum is shown in FIG. 2. It can be seen from this that at most two phases of the transformer winding 3 are switched on by the switching device with the valve sections 6.

   Only one phase is switched on during most of the current flow. The individual contact pieces overlap in the circumferential direction, so that the times of the current flow of the individual phases also overlap. The overlap of the switch-on times is necessary with regard to the commutation. The point in time of the switch-on within the half-wave of the "V @ AC voltage of the alternating current network 1 is determined by changing the relative position between the rotating system and the vector of the alternating current.

      selstromnetzes 1 set. There are various known means available: Either the rotary transformer 7 shown in Fig. 1 or a spatial Ver rotation of the stator of the synchronous motor 5 or a change in the excitation of Teilw icklimgen in the DC circuit of this motor, through which the vector position of the Erre is rotated relative to the network vector.



  It should also be pointed out; that the device for converters working with dry rectifiers can in principle also be used when each alternating current phase is assigned a valve section.



  In Fig. 3, an embodiment of a controllable dry rectifier is Darge provides, in which a transformer circuit is used, in which the duration of the current management of a valve path is increased by the known suction throttle coil. The primary winding 11 of the transformer is assigned two secondary partial windings 12 and 13, which are each connected in star and complement each other to form a visual phase system. The suction throttle coil 14 is located between the star points of the two partial windings, the center of which represents the zero point of the total winding.

   The interrupter device 15 is only shown schematically and can be formed in any desired way. Since three phases of the transformer secondary winding are live at the same time, three valve sections 16 must also be provided. The connections of the valve sections to the switching contacts of the switching device 15 are selected so that the valve sections each lie on three phases of the secondary winding of the transformer that are adjacent in the phase sequence.

    For the other switching devices between the transformer and dry rectifier, the requirement is that the dry rectifier must be connected cyclically to the current-carrying phases of the transformer winding.



  Instead of the suction choke coil selected in FIG. 3, other devices serving the same purpose, for example choke coils magnetically linked to one another, can of course be used in the individual Pha sen lines.



       Fig. 4 shows the controllable dry rectifier in its application for exchanging energy between an alternating current network I. and a direct current consumer 17. The circuit structure of the overall arrangement corresponds to the cross circuit known from other controllable rectifiers, while each individual rectifier according to FIG. 1 is switched. The primary winding 18 of the transformer is accordingly linked to two secondary windings 1.9 and 20, which in the present exemplary embodiment are star-connected in six phases.

   Each transformer winding is a special Schalteinrich device 23 BEZW. 24 assigned, respectively via a rotary transformer 25. 26 is driven and each switching device are like turn two valve sections 21 respectively. 22 switched on. The circuit according to FIG. 4 can also be used to connect a direct current network to an alternating current network and to exchange energy between the two networks in any direction. In. Fig. 5 shows an embodiment of the invention,

   in which as a valve stretch mercury vapor discharge paths 27 are used. The connection between the valve sections and the switching device is the same as in the circuit according to FIG. 1.

   The two valve sections are equipped with control grids, which can be connected to a negative blocking voltage source 29 via a relay device to protect against interference. The same control grid can also be used to ignite the discharge paths at the beginning of the current flow. In this arrangement, the switching on of the discharge path by rotating the contact apparatus and the ignition by appropriately acting on the control grid then takes place immediately one after the other.

   In the circuit according to FIG. 5, it is assumed that the control grids are controlled via a rotating contact apparatus 28 which, like the switching device in the anode circuit of the valve sections, is driven by a synchronous motor 5. Instead of the control grid, other control means can also be used, for example ignition electrodes immersed in the mercury level. The two-anode discharge vessel 27 shown in the drawing can be replaced by two single-anode vessels.

   If it is a matter of rectifier arrangements with suction throttle coils or the like. Here too, as in the circuit according to FIG. 3, the number of discharge paths must be increased accordingly.



       Fig. 6 shows the invention in its application to an inverter. Here, too, discharge paths 31 and 32 are connected to the secondary winding 3 of a polyphase transformer in a similar manner via a switching device 30 as in the circuits of FIG. 1 or 5.

   A capacitor 33 is located between the anodes of the two discharge paths, but this is only absolutely necessary if the inverter operates on an independent AC network, i.e. if no AC voltage independent of the inverter is available in the AC network 1 for the extinguishing process to control the discharge paths. The circuit of the figure clearly shows how a multiple means the invention succeeds in solving the problem of the so-called "rotary converter" that is to say the polyphase inverter.

   The two discharge paths 31 and 32 of the inverter are, as indicated in the drawing, equipped with control grids, which in turn are connected to a control voltage source 14 and take on the same control functions as the grid of the discharge paths in Fig. 5 6, dry rectifiers or other non-controllable valve sections can also be used with this circuit.



  You can easily measure the equal arrangement according to the invention for high voltage and then only needs to ensure sufficient insulation of the contact apparatus through which the valve sections are connected to the secondary windings of the transformer. Both the stationary and the rotating contacts can be attached to high-voltage insulators. Particularly at high voltages, when measuring the valve sections, the fact that their voltage stress is significantly more favorable than usual, since there is no voltage across them in the blocking phase, is particularly noticeable.

   As a result, any risk of re-ignition is eliminated on discharge lines. In this case it is particularly advantageous to use the grid control already explained for FIG. 5 at the beginning of the current flow, in addition to the switching on by the interrupter.

   While the valves have the ability to keep the current in the phase to be switched off for a long time at such a low level that spark-free switch-off can be achieved even if the switch-off time is not precisely defined, the next phase can start when the next phase is switched on Sparking can occur at the Uiitererbreeher, in particular if the voltage difference prevailing at the contacts before the contact is made is loosely large.

    This is the case, for example, when the degree of modulation of the converter is largely reduced by shifting the synchronous position of the switching movement. The connection then no longer takes place at the point in time when the voltages are equal, in which a voltage difference is not yet available at the contacts to be closed, but at a point in time when the voltages of the phase to be separated and the phase to be connected already differ by a certain amount are.



  The spark formation at the contacts when the subsequent phase is switched on can now be suppressed by connecting throttle coils in series with the valve sections, which suddenly become saturated when a certain low current limit is exceeded. Such choke coils, so-called switching chokes, have already been proposed as current limiting devices for switching t '.

   Their effect is based on the fact that they are saturated with normal operating current and only cause a slight voltage drop, but that when they cross zero, when they are desaturated, a high voltage appears across them, which is directed in such a way that it is fast Change of current does not allow. However, this commutation voltage is only available for a relatively short time and it is therefore necessary that the commutating phase from everything is switched off within this short time interval.

   In the case of switching converters that only work finite switching chokes as current limiting devices, the switch-off time must therefore generally also be regulated in the event of changes in the load, in such a way that the switch-off occurs earlier with a low load than with a high load. This disadvantage does not arise in the case of the switching converter with valves as current limiting devices.

   Compared to the valves, however, the switching throttles have the advantage that they also reduce the voltage when the subsequent phase is switched on, because at the moment of switching on with low currents, a high voltage is applied to them, which only reappears when the current increases again collapses at a very low value.



  In the circuit described here,% tTer-, the advantages of the valves and the switching throttles are now combined without their disadvantages occurring. When switching on, the throttle ensures a reduction in the contact voltage, even with partial control, while when switching off the valve section prevents the occurrence of a reverse current, so that it is not a question of a very precise internalization of the closing time.

   There is also the advantage here. that the valve sections are only stressed in the blocking direction if, in the event of strong changes in load, the coordination voltage supplied by the choke coils is insufficient. does not have the correct timing. The arrangement guarantees spark-free operation even in the event of a short circuit,

   because the overlap can be made long enough without difficulty. At particularly high voltages, a spark-free switch-on can also be ensured by arranging capacitors or resistors that supply the commutation current for the choke coils via pre-contacts.



  Corresponding embodiments are shown in FIGS. 7 and 8 of the drawings Darge provides. The interrupter is designed here in the manner of a rotating commutator, but any other switch construction can also be used for this, for example a switching device driven by cams. Find application.

   The individual "# el @ uiidär- pliases of the transformer 47 are connected to the brushes 41 to 46 of the interrupter or distributor 48, which cover an angle of 360 electrical degrees, that is here 180 spatial. On another 180 of the circumference are the Brushes 41 'to 46' are housed in. This group of brushes is connected to one pole of the direct current circuit, for example to the positive pole, alternately via two different current paths. 55 and a valve section 56 and 57, respectively.

   The actual commutator body carries two groups of two contact pieces 50 and 51 respectively on its circumference. 52 and 53, which are mutually linked. As the commutator, which is driven by the synchronous motor 58, rotates, the individual phases are alternated in cyclical order via the current path with the switching throttle 54 and valve 56 or the current path with the switching throttle 55 and valve 57 with one pole of the direct current circuit.

    The synchronous position of the switching movement and thus the degree of modulation of the Stromrich age respectively. the size of the rectified voltage can be adjusted with the aid of a worm gear 49 which rotates the brushes. The synchronous position of the rotating part could just as well be changed, for example by means of two-axis excitation of the synchronous motor 58.



  It has already been mentioned that, if necessary, the connection can initially be made via a resistor or a capacitor. 8 shows how, in this case, the contact segment arrangement can be configured on the commutator circumference. The contact piece leading in the switching movement is here broken up into two contact pieces 60 and 61, which are connected to one another via the resistor 62.

   The brush of the releasing phase will therefore only ever run up against the pre-contact 61, so that each time the resistor 62 is briefly switched into the circuit. A major advantage of the converter arrangements according to the invention is that

   that by periodically switching off the valve sections from the transformer winding, their blocking stress is considerably reduced compared to valve converters without an upstream breaker. Particularly when dry rectifiers are used as valve sections, this increases the degree of efficiency insofar as the number of rectifier disks to be connected one behind the other

      each of which is able to withstand a specific reverse voltage, can be reduced accordingly. Since each rectifier disk causes a certain voltage drop, the total voltage drop is much smaller in this way and the efficiency increases accordingly.



  A further embodiment of the invention is based on the knowledge that the blocking stress on the valve sections is applied by regulating the voltage. If the converter arrangement is fully controlled, i.e. if the subsequent phase is always switched on at the moment when the voltage equals the previous phase, the maximum blocking stress on the valve sections depends only on the size of the overlap between two phases.

   In Fig. 10a these relationships are shown moderately curves for a six-phase rectifier arrangement. If the subsequent phase is switched on when the voltage equals P and if the overlap is <B> 30 '</B>, the maximum blocking stress on a valve section reaches the value Es, which is equal to half the peak value of the phase voltage . If you now switch to partial control, that means you delay the activation of the subsequent phase.

    so the locking stress increases considerably with the same overlap duration and it is enough, as is also shown in Fig. 10a, with a control angle of 30 and an overlap of 30, the value <B> E, ', </B> the already 86% of the maximum phase voltage. So if the converter is not to be operated continuously with full modulation without regulation, but if regulation is also to take place, the number of rectifier disks connected in series must be larger and the loss voltage increases accordingly.



  In order to improve the degree of efficiency, the arrangement is made such that the number of dry equalizing disks connected in series can be changed as a function of the degree of modulation. The number of rectifier disks can then be reduced in accordance with the increasing modulation wheel, so that any unnecessary reduction in efficiency can be avoided.

   A further improvement in efficiency can be achieved by carrying out a combined control in which the voltage is set in coarse steps via transformer taps, while the fine control between the steps is carried out by changing the control on the distributor. In this way, small degrees of control can be avoided and the locking load is reduced in this way.



  In FIG. 9, a particularly advantageous form is used for the converter, in which there are only as many valve sections as there are simultaneously current-carrying phases. With the six-phase control used here without current division, only two valve sections are required. Each of these valve stretch consists of two series-connected groups of Gleielirichterschei- ben 75 and 76 respectively. 77 and 78.

   These valve routes are connected to the individual phase windings of the transformer 71 alternately in cyclic order by the switching device 72 actuated periodically by the Syn chronmotor 73.

    In order to reduce the number of rectifier elements connected in series in each valve section when the degree of control increases, for example by changing the synchronous position of the synchronous motor 73 by means of the rotary transformer 74, a bypass switch 79 is provided Valve sections 7 6 respectively. 78 can be short-circuited.

   While the number of rectifier elements connected in series can only be regulated in two stages, a further subdivision can also be made, so that a more precise adjustment of the number of elements to the current level of modulation is possible. The switching device for the valve sections is expediently coupled, as indicated by the dotted line, to the control element for the degree of control, here with the rotary control 74, so that automatically with a change in the degree of control, a change in the number of Valve stretches going on.



       Instead of reducing the number of rectifier elements connected in series by short-circuiting, a series-parallel connection can also be used, as is shown for example in FIG. 11. Each valve section here also consists of two groups of rectifier elements 80 i4nd 81 respectively. 82 and 83.

   If the order sehalter 84, 85, 86 and 87 are in the position shown in the drawing, the rectifier elements of each valve group are connected in parallel to one another, while in the opposite position of the switch the rectifier elements of each valve path lie in series with the same flow direction. This circuit is particularly useful when it comes to starting processes in which a current overload of the valves in the series circuit is possible during the short start-up time.



  The voltage stress in the blocking direction can also be reduced by increasing the number of phases, for example switching from six-phase operation to twelve-phase operation, with the number of valve sections remaining the same. As Fig. 10b shows, with twelve-phase operation at full modulation under otherwise the same conditions, the locking voltage strain goes down to 1/4 of the locking voltage strain in six-phase mode.

   There is practically no difference any more between the blocking voltage stress with partial modulation and that with full modulation.



  Conditions similar to those in dry rectifiers are also found in other valves, in which, in general, increased blocking stress also requires increased effort and a greater voltage drop, so that the measure described here also has considerable advantages.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Regelung von Ventil stromrichtern, bei denen den Ventilstrecken ein synchron mit dem speisenden Wechsel stromnetz arbeitender Unterbrecher vorge schaltet ist, welcher jede Ventilstrecke ein mal in jeder Periode ein- und nach Erlöschen des Ventilstromes wieder ausschaltet, da durch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Einsetzens des Ventilstromes innerhalb jeder Periode der Wechselspannung zum Zwecke der Spannungsregelung durch Veränderung der Synchronlage der Schaltzeitpunkte will kürlich wählbar ist. UNTERANSPRüCHE 1. PATENT CLAIM: Device for regulating valve converters in which the valve sections are preceded by an interrupter that works synchronously with the feeding AC network, which switches each valve section on once in each period and off again after the valve current has been extinguished, as characterized by the fact that the The point in time of the onset of the valve current within each period of the alternating voltage for the purpose of voltage regulation by changing the synchronous position of the switching times can be selected arbitrarily. SUBCLAIMS 1. Einrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Mehrphasengleichrichter die Zahl der Ventilstrecken gleich ist der Zahl der jeweils gleichzeitig stromführenden Pha sen der speisenden Wechselstromquelle. 2. Einrichtung nach dein Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, dass die Ventil strecken als Trockengleichrichter ausge bildet sind. 3. Einrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventil strecken als gas- oder dampfgefüllte Lichtbogenentladungsstrecken ausgebil det sind. 4. Device according to the patent claim, characterized in that, in the case of a multi-phase rectifier, the number of valve sections is equal to the number of phases of the alternating current source that are in each case current-carrying. 2. Establishment according to your patent claim. characterized in that the valve stretch is formed as a dry rectifier. 3. Device according to claim, characterized in that the valve stretch as gas or vapor-filled arc discharge paths are ausgebil det. 4th Einrichtung nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Ent- ladungsstrecken mit Steuergittern, aus gerüstet sind. 5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Steuer gitter an Relaiseinrichtungen angeschlos sen sind, die bei Störungen die Steuer gitter an ein Sperrpotential anschliessen. Device according to dependent claim 3, characterized in that the discharge sections are equipped with control grids. 5. Device according to dependent claim 4, characterized in that the control grids are ruled out on relay devices that connect the control grid to a blocking potential in the event of faults. 6. Einrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Steuer gitter während der Zeit der Stromfüh rung der Ventilstrecken mit einem die Sperrwirkung der Gitter aufhebenden bezw. die Zündung der Ventilstrecken unterstützenden Potential beaufschlagt sind. 7. Einrichtung nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass die Steuer gitter an das Zündpotential angeschlos sen werden, nachdem jeweils die zuge hörigen Ventilstrecken durch den vorge schalteten Unterbrecher eingeschaltet sind. B. 6. Device according to dependent claim 4, characterized in that the control grid during the time of Stromfüh tion of the valve sections with a respectively lifting the locking effect of the grid. the ignition of the valve sections supporting potential are applied. 7. Device according to dependent claim 6, characterized in that the control grids are ruled out to the ignition potential after each of the associated valve sections are switched on by the upstream interrupter. B. Einrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die den Ventilstrecken vorgeschalteten Unter brecher durch Synchronmotoren angetrie ben werden, bei denen die relative Syn chronlage des rotierenden Systems gegen über dem Vektor der den Motor speisen den Wechselspannung auf mechanischem oder elektrischem Wege einstellbar ist. 9. Einrichtung nach dem Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstel lung in Abhängigkeit von Betriebs grössen des Gleichrichters, erfolgt. 10. Einrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Unter brecherkontakte durch Kondensatoren überbrückt sind. 11. Device according to claim, characterized in that the interrupter upstream of the valve sections are driven by synchronous motors, in which the relative synchronous position of the rotating system with respect to the vector that feeds the motor can be adjusted mechanically or electrically. 9. Device according to dependent claim 8, characterized in that the setting takes place as a function of the operating parameters of the rectifier. 10. Device according to claim, characterized in that the sub breaker contacts are bridged by capacitors. 11. Einrichtung nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Ventilstrecken Drosselspulen in Reihe liegen, die sich bei Überschreitung einer bestimmten niedrigen Stromgrenze sprunghaft sättigen. 12. Einrichtung nach Unteranspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass die ablösende Phase mittels eines Vorkontaktes des lTnterbrechers, beim Zuschalten kurz zeitig mit einer Strombegrenzungsein- richtung in Reihe geschaltet wird. 13. Device according to the patent claim, characterized in that the valve sections are connected in series with choke coils which suddenly saturate when a certain low current limit is exceeded. 12. Device according to dependent claim 11, characterized in that the releasing phase is briefly connected in series with a current limiting device by means of a pre-contact of the interrupter. 13. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mehrere in Reihe geschaltete Trockengleichrichter scheiben vorgesehen sind, deren Zahl in Abhängigkeit von dem Aussteuerungs- grad veränderbar ist. 14. Einrichtung nach Unteranspruch 13, da durch gekennzeichnet, dass eine Herab setzung der Anzahl der in Reihe ge schalteten Troekengleichriehterscheiben durch Kurzschliessen von Gleichrichter scheiben erfolgt. 15. Einrichtung nach Unteranspruch 14, da durch gekennzeichnet, dass die Trocken- gleichrichterscheiben von Parallelschal tung auf Reihenschaltung umschaltbar sind. 16. Device according to patent claim, characterized in that several dry rectifier disks connected in series are provided, the number of which can be changed as a function of the degree of modulation. 14. Device according to dependent claim 13, characterized in that a reduction in the number of series-connected Troekengleichriehterscheiben by short-circuiting rectifier disks. 15. Device according to dependent claim 14, characterized in that the dry rectifier disks can be switched from parallel connection to series connection. 16. Einrichtung nach Unteranspruch 13, da durch gekennzeichnet, dass die für die Zahl der in Reihe geschalteten Troeken- g@eichrichterscheiben massgebende -I in- schalteinrichtung mit dem für den Aus- steuerungsgrad massgebenden Regelorgan gekuppelt ist. <B>17.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Transfor mator, zum Zwecke der stufenweisen Spannungsregelung. mit Anzapfungen versehen ist. Device according to dependent claim 13, characterized in that the switching device which is decisive for the number of series-connected Troeken g @ calibrator disks is coupled to the regulating element which is decisive for the degree of modulation. <B> 17. </B> Device according to claim, characterized in that the transformer, for the purpose of stepwise voltage regulation. is provided with taps.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE762803C (en) * 1939-03-02 1954-01-25 Aeg Arrangement for reducing the ripple in the voltage regulation of converting devices
DE974690C (en) * 1940-07-31 1961-03-30 Aeg Arrangement for the operation of converters in which the current is interrupted mechanically

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